Зарядка автомобильного аккумулятора: основные аспекты

Автомобильный аккумулятор или АКБ необходим, чтобы запускать двигатель транспортного средства и для функционирования всего электрооборудования авто. Зарядка автомобильного аккумулятора происходит от электрического генератора. Но проблема в том, что после него, для защиты АКБ от чрезмерного напряжения стоит реле, ограничивающее этот показатель до 14,1В. Но для полной (на 100%) зарядки прибору требуется напряжение в 14,5В. Из-за такой разницы батарее необходима периодическая подзарядка от сетевого зарядного устройства (ЗУ).

Как определить заряжен или разряжен аккумулятор

Летом двигатель авто способен запуститься, даже если в АКБ всего 20% заряда. Зимой же емкость батареи из-за мороза падает практически вдвое, поэтому если аккумулятор полностью не заряжен, то завестись не особо получится. Прежде, чем приступать к «подпитке»автомобильного аккумулятора в домашних условиях, нужно узнать степень его разрядки.

Это можно определить разными способами:

·         по напряжению, замеряемому без нагрузки на выводах устройства либо с нагрузкой от электрооборудования авто;

·         по уровню напряжения на выводах нагрузкой вилкой;

·         по плотности электролита в АКБ;

·         при помощи встроенного в него гидрометрического индикатора.

Проще всего померить напряжение без нагрузки. Для АКБ с напряжением 6В данные 6,32 говорят о 100% -ном заряде. Если же прибор показывает 6,12В, то осталась половина заряда. В случае, когда напряжение стало менее 6В, то АКБ разряжена под ноль. Если номинальное напряжение 12В, то для 100% заряда — это данные 12,65В, половина емкости – 12,10В, полностью разряженная батарея покажет лишь 11,7В и менее. Лучше всего мерить напряжение после того, как АКБ спокойно «отдохнет» в течение 6 часов.

Для устройств с жидким электролитом подсказкой станет его плотность. Для ее замера есть специальные ареометры. При 100% заряде плотность должна составлять 1,27 г/см

3, при половине заряда будет 1,19 г/см³. Если же ареометр показывает менее 1,12 г/см³, то аккумулятор разрядился полностью. Для определения более точной степени разряда есть справочные таблицы зарядки автомобильного аккумулятора.

Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор

Время зарядки автомобильного аккумулятора напрямую зависит от используемого тока. Производители устройств рекомендуют заряжать их током, сила которого равна 10% от емкости АКБ. Если емкость равна 45А*ч, то ток зарядки автомобильного аккумулятора необходим 4,5А. При таких условиях на восполнение емкости понадобится порядка 15 часов. Если же использовать меньший ток – 2,8А, то на восполнение заряда потребуются полные сутки.

Какой должен быть режим заряда?

Правильная зарядка автомобильного аккумулятора зарядным устройством предполагает контроль таких параметров как сила тока и напряжение.

Вот основные рекомендации:

1.      Напряжение зарядки автомобильного аккумулятора не должно быть более 14,4В для свинцово-кислотных АКБ. Если оно будет выше, то начнется кипения и старение аккумулятора.

2.      Если напряжение поднимается выше 15В и, тем более, выше 16В, нет возможности отрегулировать ток, зарядку придется прекратить.

3.      Ход процесса требует регулярного контроля при помощи тестера.

4.      Ток заряда должен составлять 1/10 емкости АКБ. Если в ЗУ есть возможность его ограничить, то лучше всего этим воспользоваться.

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор

Как и любому типу аккумуляторов, необслуживаемому периодически требуется «подпитка». Однако зимой это сделать достаточно сложно.

Поможет такая инструкция:

1.      Включая авто, нужно следить за тем, чтобы стартер проработал не более 15 секунд.

2.      От одной до другой попытки завести следует выдерживать паузы примерно по 3 минуты.

3.      Запуская двигатель, необходимо выжимать сцепление полностью.

Для правильной зарядки частично разряженного необслуживаемого аккумулятора потребуется специальное ЗУ, в котором предусмотрена опция десульфатации. Рекомендуемые режимы: сила тока 25А, напряжение 13,9-14В. Время зарядки будет около 3 часов. Если же батарея этого типа разрядилась под ноль, то восполнять запас придется в 3-4 приема, понижая значения применяемого тока. В случае, когда использовать напряжение 16,3-16,4В, то на это уйдет от 20 до 24 часов.

Как заряжать обслуживаемый тип

Наиболее простая, безопасная и правильная зарядка автомобильного аккумулятора – это снять его с авто и подключить к зарядному устройству.

Происходит это по такой схеме:

1.      Провода АКБ и ЗУ нужно правильно подключить: минус к минусу, а плюс к плюсу. Если перепутать, то оба агрегата могут выйти из строя.

2.      ЗУ необходимо включить в сеть. Установить требующийся режим зарядки.

3.      Периодически нужно осуществлять контроль за зарядом АКБ, не оставлять ее без присмотра.

4.      Когда процесс будет окончен, просто отсоединить ЗУ от сети, отключить от АКБ.

Перед началом процесса рекомендуется провести чистку АКБ: удалить обычной тканью скопившуюся грязь, отложения солей. Ткань можно предварительно смочить в растворе соды (1 ст. л. на 200 мл воды). Для АКБ с пробками стоит их выкрутить, чтобы газ мог свободно выходить, не было риска взрывания аккумулятора. Также не лишним будет перед процессом зарядки проверить уровень электролита, при необходимости добавить в батарею дистиллированной воды.

Зарядка сильно разряженного автомобильного аккумулятора

Если свинцовый аккумулятор имеет глубокий разряд, то его также можно «реанимировать». Часть емкости при этом будет безвозвратно потеряна, но АКБ все же будет работать. Проще всего это сделать при помощи ЗУ, если на них есть опция предварительного заряда. Она предполагает подзарядку до 12 В, после чего включается стандартный режим.

Обычным режимом АКБ при глубоком разряде нельзя заряжать, поскольку это приведет к перегреву пластин. При подзарядке же ток подается с паузами, а значение его силы ниже, чем обычно.

Расчет времени зарядки

Если определить по напряжению или при помощи ареометра степень разрядки АКБ, то посчитать время зарядки можно при помощи онлайн-калькулятора.

Для этого необходимо ввести такие данные:

·         номинальная емкость батареи;

·         степень ее разряда;

·         ток зарядки.

Калькулятор посчитает точные данные при условии, что процесс заряда будет происходить при температуре +20…+25 градусов.

Ускоренный метод

Бывают ситуации, когда восполнить заряд батареи нужно очень быстро. В этом случае применяют повышенные значения тока. Нормальной считается уровень в 10% от емкости, а для быстрой зарядки ток повышаю еще на 10%. Т.е. для батареи емкостью 55 А*Ч используются не рекомендованные 5,5А, а «ускоренные» 11 А.

Часто такой оперативный вариант применять нельзя, иначе это сильно сократит срок службы АКБ. Если такая подпитка требуется зимой, то важно внести аккумулятор в помещение и дать ему сначала нагреться до комнатной температуры. В процессе подзарядки электролит не должен нагреваться выше 45 градусов.

Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Периодичность подзарядки АКБ зависит от того, как часто им пользуются, как много электрооборудования работает в авто. Особенно это касается зимнего периода, когда емкость батареи падает, а в машине включен подогрев. Из-за этого нагрузка на прибор сильно возрастает.

Компенсировать потери при помощи генератора полностью не получится. Самый правильный вариант – это заряжать аккумулятор 1 раз в год перед тем, как наступят холода, использовать для этого подходящее ЗУ.

Можно «прикуривать» от другой машины?

Зарядка автомобильного аккумулятора зарядным устройством не всегда доступна. В этом случае пригодится другая АКБ, которая будет своего рода «донором». Сделать это достаточно просто: нужно лишь при помощи проводов с зажимами-крокодилами соединить одноименные клеммы двух устройств и включить двигатели. Так поступает большинство автомобилистов. Это, конечно, выход из трудной ситуации, но часто такое «прикуривание» заканчивается выходом из строя электрооборудования машины, ведь это совершенно неправильный подход.

Чтобы правильно пополнить заряд АКБ, на морозе, необходимо:

1.      Включить мотор и в течение 5 минут прогреть его.

2.      Двигатель выключить. Снять с минусового вывода клемму, подсоединить провода для прикуривания к плюсовому и минусовому выводу АКБ.

3.      После этого можно подключаться к донору. Двигатель включить, через несколько минут, не выключая его отключить провода для «прикуривания».

Чтобы после этого подзарядить аккумулятор, следует передвигаться на низкой передаче, у вала двигателя обороты должны быть приблизительно 3000 об/мин. В таком режиме генератор даст достаточный ток, чтобы и батарею зарядить, и для работы электрооборудования транспортного средства.

Почему греется аккумулятор при зарядке автомобильный

Главная причина нагревания АКБ при зарядке – это использование повышенного тока. Из-за этого начинается так называемое кипение аккумулятора – образование в его электролите газообразных кислорода и водорода. Их еще именуют «гремучей смесью». В свинцово-кислотный батареях при их разрядке свинец электродов из-за присутствия серной кислоты переходит в сульфат. Когда его подзаряжают, протекает обратный процесс. Поскольку в результате увеличивается объем серной кислоты, то плотность электролита повышается.

Если концентрация сульфата свинца в растворе становится меньше некоторого критического уровня, то запускается процесс электролиза воды – разложения ее на кислород и водород. Вот так возникает кипение электролита, что и вызывает нагрев АКБ. Чтобы этого избежать, необходимо применять зарядку малыми значениями тока.

Интеллектуальная зарядка для автомобильного аккумулятора

Интеллектуальная зарядка для автомобильного аккумулятора – это устройство, которое восполняет его потери с минимальным участием владельца авто.

Устройства бывают двух типов:

1.      Трансформаторные. Они обладают довольно большим весом, имеют ручной режим управления, способны достаточно быстро и качественно зарядить батарею.

2.      Импульсные или инверторные. Это действительно умные устройства, которые имеют большой перечень функций. Они могут запустить даже очень разряженный аккумулятор, при этом процесс зарядки не требует контроля.

ЗУ, которые обустроены контроллером, сами определяют тип и емкость АКБ, какой ток и напряжение для нее необходимы. На основании этого устройство выберет оптимальный вариант параметров, сохранит их в памяти. Также в таком ЗУ предусмотрена функция десульфатации для продления срока службы АКБ.

Почему взрываются аккумуляторы автомобильные при зарядке

Причина взрывания АКБ тесно связана с электролизом воды – кипением электролита в процессе заряда. Частично выделившийся при химической реакции кислород оседает на решетках, но определенная часть газообразных веществ остается. Если АКБ подвергается регулярной чистке от загрязнений, то газообразные вещества выходят из нее через отверстия, которые есть в пробках. В случае, когда поверхность плотно покрыта грязью, то из-за такой герметизации и невозможности выхода газообразных соединений батарея может просто взорваться, особенно, если рядом будет хоть малейшая искра.

Автомобильный аккумулятор при зарядке требует строгого соблюдения напряжения и силы тока для восполнения потерь. Если этим пренебречь, то можно очень быстро состарить АКБ и она придет в негодность. Стоит подзаряжать батарею ежегодно перед морозами, тогда неприятных ситуаций, когда авто не заводится, можно избежать. Также всегда нужно следить за уровнем электролита и чистотой аккумулятора, тогда он не взорвется.

 

Зарядка аккумулятора: на сколько ампер ставить и сколько времени заряжать?

---

16.02.2019 Михаил Шумов Авто и мото

Чтобы правильно зарядить аккумулятор своего автомобиля, не обязательно обладать глубокими познаниями и особенными навыками. Достаточно будет базовых знаний физики, которые нам дает школа. Поэтому осуществить все на практике по силам любому водителю. В то же время не следует пренебрегать инструкцией, ведь она не просто так входит в комплектацию к батарее. Это позволит определиться с тем, на сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку.

О том, что влияет на заряд АКБ

Хоть большинство аккумуляторных батарей являются необслуживаемыми, они все же нуждаются в зарядке. И во многом это зависит от условий эксплуатации транспортного средства. Если совершать поездки на близкие расстояния с частыми остановками с глушением двигателя и запуском его снова, то это отрицательно сказывается на фактической емкости АКБ – она снижается.

Ко всему прочему ключевая роль отводится и генератору, а точнее его режиму работы. В особенности это касается автомобилей давних лет выпуска. Суть в том, что свои оптимальные характеристики генератор выдает только по достижении 2 000 об/мин. Иными словами, холостой режим работы силового агрегата не способен обеспечить должную зарядку аккумулятора, тем более если задействованы мощные потребители.

Знать, сколько ампер нужно для зарядки аккумулятора, следует в любом случае. И время от времени (как минимум перед наступлением зимы) нужно проводить зарядку АКБ от другого источника электросети. И в этом случае используются специальные устройства.

Общие сведения о зарядке аккумулятора

Сама зарядка обычно производится постоянным током, переменное напряжение не годится. Поэтому большинство зарядных устройств (ЗУ) содержат в себе необходимые выпрямители. Но и здесь могут быть свои нюансы. В то же время можно воспользоваться любым другим прибором, который выдает нужное значение напряжения с возможностью регулировки выходных параметров.

Сразу стоит отметить, что приведенные в статье рекомендации касаются лишь кислотных аккумуляторов. В отношении щелочных аналогов правила немного иные. Но поскольку на автомобилях ставятся в основном кислотные АКБ, то разбор вопроса, сколько ампер нужно для зарядки аккумулятора, в дальнейшем будем проводить, отталкиваясь именно от них.

Подготовка к зарядке

Перед тем как начинать процесс, стоит провести ряд дополнительных и необходимых действий. Для начала следует снять батарею с автомобиля, не забыв открутить его клеммы. Есть мнение, что зарядку АКБ можно проводить, не вынимая батареи, причем даже оставив клеммы на своих местах. Однако этого лучше не делать. АКБ вещь относительно тяжелая, но лучше все же потрудиться и снять аккумулятор.

Теперь следует очистить батарею от загрязнений. Пока она была под капотом, чистой вряд ли смогла остаться. К тому же у любого аккумулятора (даже у необслуживаемого) есть специальный клапан, через который испаряется электролит (он потом конденсируется на крышке). Стоит добавить и другие отрицательные воздействия: налипшая пыль, грязь, масло. В конечном счете может возникнуть токопроводящий слой, приводящий к увеличению саморазряда АКБ.

Знать, на сколько ампер ставить на зарядку аккумулятор автомобиля, конечно, необходимо (об этом немного позднее), но и предварительную подготовку не следует игнорировать. Поэтому во избежание многих неприятностей аккумулятор необходимо хорошо очистить перед зарядкой, а возможно и после. Чтобы избавиться от многих загрязнений, в процессе эксплуатации батареи можно приобрести специальный чехол для нее.

Варианты заряда аккумулятора

Многих водителей интересует такой закономерный вопрос, сколько времени следует отводить на зарядку аккумуляторной автомобильной батареи? Для ответа на него следует знать, что существует четыре основных способа:

• Использование постоянного тока.
• Зарядка с постоянным напряжением.
• Комбинация.
• Ускоренный процесс.

Стоит рассмотреть их подробнее, поскольку у каждого варианта имеются свои особенности. Ко всему прочему не стоит забывать и о технике безопасности! В составе электролита содержится серная кислота. Поэтому необходимо соблюдать осторожность и лучше работать в перчатках и защитных очках.

И не столь важно, сколько ампер ставить для зарядки автомобильного аккумулятора, сколь учесть, что сама процедура должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении. Это обусловлено выделением водорода. В связи с чем рядом с этим местом запрещены любые работы, связанные с открытым пламенем и образованием искр (сварка, резка).

Постоянный ток

Данная методика идеально подходит в тех случаях, когда аккумулятор разряжен сильно. Тогда он получит более полный и равномерный заряд. Сам процесс при этом хоть и длительный, но так можно восстановить емкость аккумулятора по максимуму. Суть заключается в том, что манипуляция состоит из нескольких этапов, и при этом сам ток поддерживается на постоянном уровне.

Данный вариант не очень удобен тем, что необходимо постоянной контролировать процесс зарядки, а также менять напряжение и корректировать силу тока. Иными словами, просто взять включить и оставить все на какое-то время не получится. Принцип «включил и забыл» здесь не уместен! Кроме того, зарядное устройство следует приобретать с возможностью регулировки тока.

Сама процедура зарядки

Теперь собственно пора ознакомиться с тем, сколько выставлять ампер при зарядке аккумулятора. Только для процесса придется еще вооружиться мультиметром.

В дальнейшем действовать по такой схеме:

• Ступень I. Сила тока устанавливается 0,1 от емкости АКБ (60 Ач – 6 А, 40 Ач – 4 А). Ее следует поддерживать до тех пор, пока напряжение не достигнет значения 14,4 В. Вот здесь как раз и нужен мультиметр.
• Ступень II. Напряжение в 14,4 вольт выбрано не случайно – в этом случае увеличивается электролиз воды, причем резко. В результате происходит распад молекул на кислород и водород. Следует понизить ток вдвое. То есть для 60 Ач – 3 А, 40 Ач – 2 А.
• Ступень III. При достижении на АКБ 15 вольт ток необходимо понизить еще в два раза (1,5 и 1 ампер соответственно). Причем здесь следует контролировать напряжение каждый час или два. И когда оно станет постоянным, а в банках будет наблюдаться активное выделение газа, процедуру можно считать завершенной.

Как можно заметить, при таком способе зарядки аккумулятора очень сложно сказать, сколько именно это может занять времени. Все главным образом зависит от степени разряда, сульфатации батареи, ее возраста.

Сколько ампер надо для зарядки аккумулятора, нам теперь известно при данном способе. Что касается оседания солей кальция на пластинах, то этого явления просто не избежать. Из-за него как раз и теряется часть емкости аккумулятора. Соответственно, чем меньше этот параметр, тем быстрее происходит зарядка батареи.

Постоянное напряжение

Процесс с использованием постоянного напряжения актуален в случае небольшой дозарядки. Многие устройства с подобным режимом работы функционируют автоматически – это гораздо проще и быстрее, нежели способ, описанный выше. В этом случае уже можно примерно прикинуть, сколько будет заряжаться аккумулятор, поскольку на процесс влияет подаваемое напряжение:

• 14,4 В – аккумулятор 12 вольт зарядится на 80 % в течение 24 часов.
• 15 В – батарея за сутки способна зарядится уже на 90 %.
• 16 В – процент зарядки может достигнуть 95 %.
• 16,3 В – в этом случае аккумулятор заряжается полностью.

Сколько должно быть ампер при зарядке аккумулятора в этом случае? Суть здесь заключается в том, что на протяжении всего процесса изменяется значение тока. Вначале, когда аккумулятор разряжен, величина может доходить до нескольких десятков ампер, но впоследствии ток понижается. Одновременно растет внутреннее сопротивление батареи.

Удобство этого способа – это отсутствие необходимости контролировать силу тока, зарядное устройство способно это делать самостоятельно. И когда АКБ зарядится, прибор также самопроизвольно прекращает процесс.

Комбинированный вариант

Данная методика является самой щадящей и эффективной, поскольку сочетает возможности первых двух способов. В начале процесса постоянным остается ток, напряжение же меняется. В конце зарядки все происходит наоборот – теперь уже разность потенциалов устанавливается постоянной, а ток постепенно уменьшается. Если использовать автоматическое устройство, то можно даже не задумываться над тем, на сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку.

К тому же данная методика является оптимальной с точки зрения проведения качественного процесса. Она позволяет увеличить срок службы самого аккумулятора. В конце процедуры ток практически равен 0.

Ускоренный процесс

Данный способ хорош в тех случаях, когда необходимо восстановить емкость аккумуляторной батареи хотя бы для одного запуска двигателя. С этой целью некоторые зарядные устройства имеют соответствующий режим Boost. В этом случае зарядка производится под воздействием увеличенного тока в течение 20 минут.

Если же на приборе нет такого режима, но имеется регулировка силы тока, то завышенный заряд можно установить самостоятельно. Только его величина не должна превышать 30 % от значения при обычной зарядке. Сколько давать ампер при зарядке аккумулятора? К примеру, если обычно это 4 А, то сила тока в ускоренном режиме не должна превышать 5,5 А. В противном случае это отрицательным образом воздействует на пластины АКБ.

Также стоит отметить, что ускоренный режим зарядки следует использовать только в экстренных ситуациях при необходимости срочно завести двигатель. Но после поездки следует в обязательном порядке выполнить полноценную зарядку аккумулятора в штатном режиме.

Гелевые АКБ

В последнее время популярность стали набирать гелевые аккумуляторные батареи. К их главному преимуществу стоит отнести тот факт, что несмотря на степень разрядки, аккумулятор способен выдавать повышенный ток. Это качество просто незаменимо в случае запуска двигателя зимой.

Другое явное достоинство заключается в том, что аккумулятор способен обеспечивать всю электросеть транспортного средства, пока запас АКБ не снизится до 25 % от полного заряда.

У гелевых АКБ емкость по стандарту та же – 60 Ач. Как известно, от многоразовой зарядки практически у всех свинцовых батарей этот параметр снижается, что обусловлено их конструктивными особенностями. Гелевые АКБ отличаются более высокой стойкостью к данной процедуре. Современные батареи способны выдерживать до 1 000 зарядок. Но при этом следует знать, на сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку. И об этом как раз далее и пойдет речь.

Особенности зарядки гелевых аккумуляторов

Поскольку гелевые аналоги свинцовых аккумуляторов пока еще находятся в стадии набора популярности, далеко не каждый сервисный центр может взяться за их зарядку. К тому же здесь проявляется еще одно отличие от свинцовых батарей, которые можно заряжать напряжением в пределах 14-16 В. С современными гелевыми источниками питания следует быть предельно осторожными, поскольку для них характерен определенный порог напряжения, который ни в коем случае не следует устанавливать свыше 14 Вольт.

Контроль заряда АКБ

Проводя контроль над процессом зарядки аккумулятора с помощью мультиметра, можно получить лишь посредственное представление о том, что именно происходит. Конечно, знать, на сколько ампер поставить на зарядку аккумулятор необходимо, однако для получения более точных сведений стоит измерить плотность электролита. И для этого не обойтись без другого приспособления, которое должно быть у каждого водителя в любом случае. Речь идет об ареометре.

Плотность электролита необходимо замерять в каждой банке, а степень зарядки оценивается по полученному среднему значению. При этом сама эта характеристика должна быть примерно одинаковой во всех емкостях. Однако незначительные отклонения могут присутствовать, что является нормой.

Необходимость каждого из способов зарядки АКБ

Теперь вы можете себе представить, сколько примерно времени займет вся процедура зарядки. Если конкретно, то все определяется состоянием АКБ, типом используемой процедуры. Напоследок можно дать дельную рекомендацию. На сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку, мы теперь знаем. С автоматическим зарядным устройством проблем и вовсе нет.

Но стоит отметить еще один интересный момент – при отключении ЗУ аккумулятор можно оставить в таком режиме на хранение. И пока батарея находится в простое, ток утечки будет способствовать постепенному разряду и как следствие – внутреннее ее сопротивление будет понижаться.

По мере необходимости зарядное устройство будет включаться и восполнять электрические потери. В итоге аккумулятор всегда будет заряжен полностью и готов к дальнейшей эксплуатации.

Источник: fb.ru

---

---

Какой ток нужен для зарядки автомобильного аккумулятора

Каким током заряжать аккумулятор автомобиля

Для опытных автомобилистов, которые любят обслуживать свою машину самостоятельно, процесс зарядки аккумулятора не вызывает никаких затруднений.

Безусловно, этот вопрос является актуальным именно для новичков в автоделе: для того чтобы правильно обращаться с АКБ, важно, прежде всего, точно знать, каким током заряжать аккумулятор, чтобы он прослужил дольше, с наилучшей отдачей работоспособности.

Что необходимо знать для правильной зарядки аккумулятора

Для того чтобы понять, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, прежде всего, нужно знать, какая у него емкость и, исходя из этого, выставлять или ток зарядки автомобильного аккумулятора, или напряжение. Все зависит от того, какой способ выбрать и какое зарядное устройство будет применено.

Для зарядки аккумулятора есть два известных метода:

• постоянный ток зарядки аккумулятора;
• метод постоянного напряжения.

Если способ постоянного тока приводится в действие ручными настройками, то нужно будет контролировать ток заряда автомобильного аккумулятора каждые 2-3 часа.

Ток выставляется, как уже упоминалось, в размере 10 процентов от емкости АКБ. А потом необходимо постепенно снижать его величину по мере увеличения показателя напряжения (U).

Сколько заряжать аккумулятор таким способом, точно сказать нельзя. Это займет не меньше 10 часов.

Для современных необслуживаемых аккумуляторов с гелевым содержимым нужно увеличить U до 15 В, а силу тока при этом сделать в два раза меньше, то есть 1,5 ампер, при емкости батареи в 60 Ач.

Когда сила тока и U будут стабильно сохранять свои показатели неизменными в течение 1-2 часов, это означает, что автоаккумулятор зарядился полностью. В случае зарядки необслуживаемого аккумулятора процесс заканчивается при U 16,3 В.

О том, каким будет напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, читайте здесь →

Метод постоянного напряжения прямо зависит от того, сколько вольт подает зарядное устройство батарее. Если заряжать аккумулятор автомобиля непрерывно в течение двух суток (как известно, именно при длительном сроке зарядки обеспечивается наилучшая «прокачка» глубоко разряженной АКБ) — батарея восстановит свою емкость так:

• при U 14,4 В — от 75 до 80%;
• при U 15 В — от 85 до 90%;
• при U 16 В — от 95 до 97%.

Если батарея заряжается от 20 до 24 часов, а U при этом составляет 16 В и немного выше, то можно рассчитывать на полный заряд. Для окончания процесса зарядки нужно дождаться стабилизации напряжения на клеммах аккумулятора до 14,4 В. А если ЗУ снабжено индикатором, он зажжется светло-зеленым цветом, сигнализируя о том, что зарядку можно заканчивать.

При правильной установке показателей и грамотном контролировании процесса оба способа одинаково хороши и не принесут вреда батарее. Кстати, многие современные зарядные устройства оснащены контроллерами и могут работать в безопасном авто-режиме.

Быстрый способ подзарядки АКБ большими токами

О методе быстрой подзарядки АКБ большими токами следует упомянуть отдельно. Он является довольно распространенным среди тех автолюбителей, которые все время находятся в спешке, и у них не хватает времени для того, чтобы обеспечить своему аккумулятору полноценное время безопасной зарядки.

Для того чтобы аккумуляторы заряжались как можно быстрее, на клеммы батареи в первые часы зарядки подается сила тока 20 ампер и выше, а сам процесс длится не больше 5-6 часов.

Однако если заряжать АКБ большим током часто и постоянно, она быстро выйдет из строя вследствие слишком интенсивного протекания химических процессов внутри ее «банок».

Если возникнет практический вопрос, каким током заряжать аккумулятор и сколько ампер лучше подавать батарее именно в экстренных ситуациях — большие токи допускается использовать тогда, когда автолюбитель оказался в безвыходном положении: нужно срочно куда-то ехать, а батарея села. Но всегда следует помнить о том, что самый оптимальный и безопасный ток заряда аккумулятора автомобиля должен составлять не больше, чем 10% от емкости АКБ. А при «прокачке» глубоко разряженной батареи малыми токами — и того меньше.

Зарядка автомобильного аккумулятора с помощью современного ЗУ

Конечно, прежде чем приступить впервые к зарядке АКБ своего автомобиля, нужно не только знать, каким током лучше заряжать батарею.

Необходимо также позаботиться о приобретении наиболее подходящего зарядного устройства. Существует много различных ЗУ.

В том числе с возможностью ручных настроек — для тех, кто хорошо разбирается в том, сколько вольт или ампер необходимо выставлять на определенном этапе зарядки.

Для начинающих водителей и для тех, кто особенно не желает вдаваться в подробности физики и электроники, существуют портативные и удобные в использовании современные зарядные устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов.

В них, кроме ручной, предусмотрена автоматическая система управления. Очень хороший и компактный «зарядник» Т-1021 предлагает российская фирма «Автоэлектрика».

Он доступный по стоимости, а по качеству значительно выше популярных в наше время китайских аналогов.

Этим устройством можно заряжать автомобильные аккумуляторы емкостью от 60 Ач и выше. Самым большим его достоинством является контроллер. С его помощью весь процесс зарядки становится абсолютно безопасным.

Контроллер не допустит проникновения больших токов в частично заряженную батарею. Он всегда предотвратит опасность коротких замыканий, которые могут возникнуть при случайном соприкосновении клемм между собой.

Чтобы зарядить АКБ с помощью Т-1021, нужно:

• подсоединить плюс;
• подсоединить минус;
• включить устройство в сеть;
• установить ЗУ в положение «автомат».

Если емкость АКБ 60 Ач, ток должен быть установлен величиной в 6 ампер с помощью регулятора. Когда аккумулятор зарядится, стрелка автоматически падет на ноль. При попытке повернуть ток на более высокую мощность (в случае, если батарея разряжена не полностью) контроллер не позволит этого сделать.

Если имеется достаточное количество времени, и аккумулятор сильно разряжен, его можно «прокачать» по полной программе так же, с помощью автоматических настроек.

Главное, изначально правильно задать рекомендуемый показатель тока в 1 ампер. В данном случае батарея будет заряжаться долго, от 2 до 4 суток. Зато глубоко разряженный аккумулятор восстановится почти полностью.

Все зависит от того, сколько он прослужил.

Когда аккумулятор полностью зарядится, стрелка автоматически опустится на ноль, а индикатор загорится зеленым цветом.

Для того чтобы заряжать аккумулятор самостоятельно, будет достаточно знать основные описанные выше показатели безопасного тока. От них и нужно будет отталкиваться при осуществлении зарядки АКБ. А современные зарядные устройства, оснащенные автоматической системой управления, значительно облегчат эту задачу начинающим автолюбителям.

Источник: https://batteryk.com/kakim-tokom-zaryazhat-akkumulyator

Каким током заряжать аккумулятор автомобиля: 60, 70, 100 Ач

Полноценное и безотказное функционирование аккумулятора в равной степени зависит от наличия нежелательных примесей в свинце, соответствия легирующих элементов, использованных в производстве электродов, совершенства технологий и оборудования и грамотного обслуживания батареи.

Подавляющее большинство используемых кислотных автомобильных аккумуляторов относится к классу необслуживаемых, соответственно, автолюбителю остается немного – контролировать состояние электролита и правильно выбирать – каким напряжением и током заряжать аккумулятор автомобиля.

Совет! Почему не заряжается?

В большинстве случаев сервисные центры и автомагазины, предлагая автомобильные аккумуляторы от 55 до 100 Ач, стремятся приобретение новой батареи сделать привлекательным для потенциального клиента, поэтому товар предлагается в заправленном электролитом и заряженном виде. Работники проверят и установят на автомобиль выбранную модель аккумулятора. Иногда степень зарядки батареи пытаются подтвердить показаниями встроенного цветного индикатора заряда – «глазка».

Совет! Не доверяйте показаниям «глазка» при покупке батареи, проверку проводите с помощью нагрузочной вилки и вольтметра.

Возможно, это удобно. Не нужно возиться с электролитом, зарядным устройством, переносить довольно тяжелые приборы. Например, автоаккумулятор на 55 Ач весит до 15 кг, а 60 Ач, 70 Ач и 100 Ач имеют вес 16 кг,18 кг и 25 кг соответственно.

Реклама сайтов и многочисленные пожелания экспертов всех марок и мастей говорят, что больше ничего делать не нужно, аккумулятор будет исправно работать в течении всего срока использования.

Заводы-производители не занимаются зарядкой готовых батарей, необходимые свойства электродов батареи формируются на специальных технологических линиях и монтируются в корпуса в готовом виде без электролита.

Это так называемый сухозаряженный автомобильный аккумулятор, для его использования достаточно залить электролит, и вы получаете полноценную заряженную батарею – никаким током заряжать аккумулятор не нужно. Подобный способ удобен для транспортировки и складирования, поставки на автомобильные заводы и дилерские центры.

Кроме удобной формы покупки для нас важно – как долго будет жить и работать новый аккумулятор, тем более о судьбе купленной автомобильной батареи ничего не известно.

Каким током заряжался ваш новый автомобильный аккумулятор емкостью 60 Ач до того момента, когда батарея была продана, установить сложно. Практически все автомобильные аккумуляторы с залитым электролитом хранятся в складских помещениях с 20-30% дефицитом заряда.

Причина одна – как правило, для всех автобатарей используется одно зарядное устройство с минимальными сервисно-контрольными функциями. Вероятнее всего, автомобильные батареи в 55 Ач, 60 Ач, 70 Ач и 100 Ач будут заряжаться одним током и напряжением.

Часть батарей подвергнется перезаряду, а часть останется с неполным зарядом. Каким током необходимо заряжать аккумулятор 55 Ач и 100 Ач? Параметры тока должны отличаться по величине почти вдвое.

Совет! Не используйте дешевые китайские зарядные устройства с трансформатором и парой диодов. Именно они практически всегда становятся причиной выхода из строя новых аккумуляторных батарей.

Параметры зарядки, с какой силой тока и напряжением нужно заряжать автомобильный аккумулятор?

Купив новую автомобильную батарею, не спешите устанавливать его на автомобиль. Новые изделия очень не любят неполный заряд. Подсоедините зарядное устройство с вольтметром и амперметром, выставите вручную параметры зарядки. В первый час заряда ток должен упасть до минимального уровня, и несколько увеличится газообразование.

Внимание! Используйте универсальное правило – величина тока зарядки на начальном этапе должна составлять одну десятую от номинальной емкости батареи. В конце зарядки ток уменьшится до 1-1.5А. Напряжение должно оставаться не выше 14,6В.

Например, каким током заряжать автомобильный аккумулятор 70Ач или 75Ач.

Для новых аккумуляторов лучшее значение 7 А, для батарей возраста от 1 до 3 лет не менее 7,5-8,0 А.

Современные зарядные устройства позволяют зарядить аккумуляторную батарею на 90-97%. В сложных схемах организации заряда можно получить даже 105% заявленной производителем емкости, но подобный результат требует глубоких знаний химии свинцово- кислотного аккумулятора и специальной техники, что в большинстве случаев экономически нецелесообразно.

С момента изобретения принципа кислотного аккумулятора использовался постоянное напряжение. После широкого распространения необслуживаемых аккумуляторов появилась серьезная проблема обеспечения срока их службы на уровне, заявленном производителем.

Использование методик, разработанных для классического обслуживаемого автомобильного аккумулятора, достаточно быстро приводило в негодность еще новые накопители.

Для решения проблем за последнее десятилетие производителями зарядных устройств были предложены различные модификации основного варианта:

• заряд асимметричным током. В течении 0,01сек на клеммы батареи зарядным устройством подается напряжение 14,2 В, в течении следующих 0,01 с полярность меняется на противоположную, с напряжением в 3,6 В;
• импульсный ток. Разновидность предыдущего метода, при котором период подачи напряжения чередуется с периодом отсутствия зарядки, в это время аккумулятор «отдыхает»;
• ступенчатое изменение тока. На клеммах аккумулятора напряжение заряда изменяется по определенному закону от 12,6 В до 14,6 В.

Каким из указанных токов лучше заряжать автомобильный аккумулятор? Любой из приведенных методов по-своему хорош в определенной ситуации.

Заряжать асимметричным током пробовали давно самые разнообразные аккумуляторные элементы, метод оказался эффективным как способ борьбы с сульфатацией, позволяющий восстанавливать утраченную емкость «пожилых» накопителей.

Для зарядки новой батареи он не имеет особых преимуществ. Специалисты очень рекомендуют использовать асимметрию напряжения в качестве профилактики возникновения сульфатации пластин.

Оптимально чередовать три-четыре зарядки обычным методом и одну с асимметрией тока.

Импульсный ток, как и способ ступенчатого изменения напряжения, наиболее эффективен на завершающем этапе зарядки, когда батарея имеет емкость 90-95% номинальной. Подобный метод заряжания считается перспективным, как составная часть комплексной зарядки, предложенной немецкими специалистами корпорации VARTA.

Суть процедуры заключается в проведении постоянного контроля зарядного тока и диагностики с помощью датчиков и микропроцессора, встроенных в батарею.

Способ предусматривает взаимодействие с компьютером автомобиля, предполагает управление зарядными токами генератора машины, рассчитан на 20% увеличение жизненного цикла аккумулятора и, возможно, снизит расход топлива.

Основной принцип управления током зарядки

Накопление заряда в батарее не является линейным и постоянным процессом. Необслуживаемые батареи сконструированы таким образом, что оптимальное напряжение 14,2 — 14,6 В, рекомендуемое многими практиками, выше применяемых ранее 13,2-13,8 В на старых конструкциях накопителей.

При стабилизированном напряжении основным контролируемым параметром остается сила тока. Через несколько часов после начала зарядки начальный ток будет ступенчато уменьшаться до определенного критического значения, примерно до 30% первичного.

Специалисты рекомендуют в эти моменты останавливать заряд на непродолжительный период «отдыха аккумулятора» для выравнивания концентрации ионов в электролите и порах электродов. Если у вас «интеллектуальное» зарядное устройство, электроника постарается при заряжании скомпенсировать падение тока, что сократит время, но может привести к закипанию банок.

В этот момент резко увеличивается перезаряд и нагрев элемента. Продолжение процесса «кипячения», особенно в течение 5-6 часов, может бесповоротно вывести батарею из строя.

Плохие советы

К определенно «убийственным» советам можно отнести широко распространенную в интернете и периодических изданиях информацию о лучших вариантах заряда аккумуляторов:

• даже современные необслуживаемые батареи не в состоянии постоянно работать с зарядным напряжением в 16-16,5 В. Множество разрекламированных устройств, якобы позволяющих восстановить емкость и заряд в течение получаса, в реальности разрушают материал положительных электродов;
• не доверяйте устройствам, способным выдавать мгновенное значение остаточного заряда в батарее. В большинстве, любые электронные устройства подобного типа являются недостоверными. Методики мгновенного определения или измерения остаточной емкости батареи не существует. Оценить величину остаточной энергии можно по падению напряжения и мгновенному значению тока на клеммах каждой из банок батареи под нагрузкой.

Источник: http://mashintop.ru/articles.php?id=2448

Каким напряжением и током безвредно зарядить автомобильный аккумулятор

14.08.2014

Написать эту статью мы решили, когда наткнулись на один из  «сервисных центров»  по зарядке АКБ.  Зарядные устройства представляли собой  —  трансформаторы с диодным мостом!!! Еще более разочаровали советы в интернете: «выкрутите банки перед зарядкой», «найдите зарядное устройство подающее напряжение 16 В- 16,5В»,  «добейтесь хорошего газовыделения», «заряжайте долго малыми токами». 

Выкрутить пробки в АКБ перед зарядкой (если они есть) рекомендуем владельцам китайских или дедовских зарядок. Такие ЗУ собраны по схеме «трансформатор плюс диодный мост» — напряжение могут выдавать любое, хоть и 20В. Кипение при заряде электролита возможно будет такое, что и корпус разорвет.

Не заряжайте принесенные с мороза аккумуляторы, дайте им отогреться в помещении несколько часов. Также нельзя заряжать и слишком нагретые АКБ. Зарядку эффективней и безопасней всего проводить при комнатной температуре.

Практически бесполезно заряжать аккумулятор разряженный ниже 8 Вольт, скорее всего одна из банок в нем закорочена или переполюсована.

Обычное ЗУ не сможет полностью зарядить сильно расбалансированную батарею: напряжение на токовыводах не будет выше 12,5-12,6 Вольт. Такие аккумуляторы смогут вылечить (полностью зарядить) лишь специалисты.

Заряд необходимо проводить отставших слабых банках отдельно напряжением 2,4 Вольта током 0,1 емкости всей батареи в импульсном режиме.

ВАЖНО ! Рабочие напряжения современного аккумулятора, ниже которого НЕЛЬЗЯ разряжать 10,8 В и выше которого НЕЛЬЗЯ подымать при зарядке  14.4 В.

15-16 Вольт напряжения, которым заряжают большинство дешевых китайских зарядок – это сильное кипение, разрушающее пузырьками намазки на электродах.  Образовавшийся шлам не падает на дно, а остается на пластинах, удерживаемый конвертами-сепараторами. Доступ электролита к активной массе электродов частично перекрывается. Падает емкость и ток холодного пуска.

В старых конструкциях батарей – кипячение при зарядке таких последствий не приносило. Шлам осыпался на дно — в отведенное ему место.

При напряжении 16В зарядки, если не открутить крышечки банок и не дать выхода газам аккумулятор просто раздует или треснет его корпус. При нормальном напряжении заряда крышки выкручивать нет необходимости. В некоторых батареях их просто нет.

ВАЖНО! Неисправность батареи можно выявить в процессе зарядки. Потерявшая свою работоспособность батарея не способна принимать токи заряда выше 1-2 Ампер. Признак умершей от сильной сульфатации батареи в следующем: даже на малых зарядных токах сразу подымается до максимальных 14,4В напряжение.

 По напряжению батареи (12,7-13 В) создается видимость,  что она полностью заряжена.  Негодность показывает тест нагрузочной вилкой или стартером автомобиля – напряжение на клеммах моментально падает, мотор не заводит.  Такая сульфатация скорее всего уже необратима и батарею следует утилизировать.

ВАЖНО! Не подавайте при зарядке ток выше 1/10 его емкости, также бесполезны слишком малые токи ниже 1/20.  Для стандартных 60 Ач батарей нормальные токи заряда от 3А до 6А (7-9 Ампер при зарядке в режиме «подача тока-пауза»). В батарее ток заряда запускает химические реакции.

Реакции зависят от количества активной массы на пластинах и ее толщины, площади электродов, температурного диапазона, нежелательного процесса электролиза воды. Слабый ток не зарядит весь объем намазки электрода, а лишь его самый верхний слой. После чего подымется напряжение до 14В и выше, сигнализируя о конце заряда. Начнется электролиз воды.

Продолжать заряжать такой АКБ малым током нельзя, так как будет происходить пассивация электродов — пластины потеряют способность принимать нормальные токи заряда вообще. При слишком сильных токах заряда в аккумуляторе появятся нежелательные химические реакции, которые вдобавок будут протекать слишком бурно и разрушительно.

 Если ток заряда слишком высок для конкретной батареи, то из-за действия «лишнего тока» начинается обильное выделение водорода и кислорода из электролита — кипение, «бульканье» в банках.

Пузырьки разрушают слой намазок, а свободный кислород окисляет свинец в плюсовых пластинах, превращая их в мягкий легко разрушаемый от вибраций оксид свинца «губчатый свинец».  В исправной батарее при прекращении подачи тока – кипение должно сразу прекратиться.

Вредно также хранить аккумулятор на постоянном малом токе подзаряда. Если заряжать уже заряженный АКБ — будут окисляться положительные пластины  и  «выкипать» вода из электролита. Результатом будет батарея с коррозирующими электродами, потерявшими прочность перемычками и с высоким уровнем саморазряда.

Процесс заряда АКБ необходимо контролировать визуально, наблюдая чтобы электролит не «кипел», что происходит обычно при напряжениях выше 14,4В; и с помощью мультиметра, измеряя напряжение и ток заряда. Дешевые сурьмянистые акб кипят вообще всегда. Также пузырьки будут при зарядке засульфатированной батареи.

Слабомощное зарядное устройство (1-2 Ампера тока) не зарядит даже аккумулятор емкостью 60Ач. Оно безусловно подымет НРЦ аккумулятора до 12,7В, но добавит много проблем здоровью батарее. В случае более мощных ЗУ возникает проблема «лишнего тока» и быстро растущего напряжения, приводящего к разрушительному для батареи электролизу воды.

Оптимально вести зарядку батареи, даже «дедовским» ЗУ включенным в розетку через таймер времени в капельном режиме заряда: после кратковременной подачи тока (10-30 сек), отключение ЗУ на время (10 сек), затем опять включение и снова отключение. Таким образом выдерживается большинство правил при зарядке аккумулятора.

Заряд идет сильным током, преждевременно не поднимается напряжение, в момент отключения ЗУ батарея «усваивает» химическими процессами полученный заряд, напряжение не поднимается слишком быстро, процесс «кипения» воды не происходит. Зарядку можно подключить через электронный таймер включения-выключения розетки, либо подавать заряд через самодельный мультивибратор «моргалку».

Простейшая моргалка делается из реле поворотов. Схемы есть в интернете. Время включения и отключения настраивается опытным путем, исходя из характеристик зарядного устройства и аккумулятора.

Лучше всего заряжать аккумулятор  современным  «умным» зарядным устройством, внутри у которого есть «мозги» — процессор. Такое ЗУ способно подбирать токи и напряжение заряда и может их контролировать.

Время заряда исправного АКБ 8-10 часов.

Источник: http://www.akb-oil.com.ua/blog/kakim-napryazheniem-i-tokom-bezvredno-zaryadit-avtomobilnyj-akkumulyator

Какой Ток Нужен Для Зарядки Автомобильного Аккумулятора ~ VESKO-TRANS.RU

Каким током заряжать авто аккумулятор?

Зарядка автомобильного аккумулятора, на 1-ый взор может показаться делом сложным, в особенности для человека, который ранее не заряжал либо не чинил батареи своими руками.

Общие принципы заряда АКБ

По сути, произвести зарядку АКБ не составит труда для человека, который в школе не прогуливал уроки по физико – химии. Самое главное, быть внимательным при исследовании технических черт АКБ, зарядного устройства, и знать каким током заряжать автомобильный аккумулятор.

Ток заряда автомобильного аккумулятора должен быть постоянным. Собственно для этой цели и служат выпрямители, допускающие регулировку напряжения или зарядного тока.

Приобретая зарядное устройство, ознакомьтесь с его возможностями. Зарядка, предназначенная для обслуживания 12-ти вольтовой батареи должна обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,6 В.

Это нужно для зарядки современного необслуживаемого автомобильного аккумулятора.

На практике применяется два метода заряда АКБ, вернее, один из двух: заряд батареи при постоянстве тока и заряд батареи при постоянстве напряжения. Оба эти метода полноценны при правильном соблюдении их технологи.

КАКИМ ТОКОМ ЗАРЯЖАТЬ АККУМУЛЯТОР

акб авто.

Как правильно зарядить аккумулятор автомобильный?

Вот ещё интересная вещь которую нашел. Покупал здесь: Продавец быстро выходит на связь и отправл.

Заряд АКБ при постоянстве тока

Особенностью этого способа зарядки АКБ является необходимость каждые 1-2 часа контролировать и регулировать ток зарядки аккумуляторной батареи.

Заряд АКБ производят при постоянной величине зарядного тока, которая равна 0,1 от номинальной ёмкости АКБ при 20-ти часовом режиме разряда. Т.е. для АКБ ёмкостью 60А/ч, ток заряда автомобильного аккумулятора должен быть равен 6А. именно для поддержания постоянства тока в процессе заряда требуется регулирующее устройство.

Для повышения степени заряженности АКБ рекомендуется ступенчатое снижение силы тока по мере того, как увеличивается зарядное напряжение.

Для аккумуляторов последнего поколения без отверстий для долива, рекомендуется увеличивая зарядное напряжение до 15В, ещё раз уменьшить ток в 2 раза, т.е 1,5А для АКБ в 60А/ч.

АКБ считается полностью заряжена, в случае, когда ток и напряжение сохраняются в течение 1-2 часов без изменений. Для необслуживаемой батареи такое состояние заряда наступает при напряжении 16,3 – 16,4 В.

Заряд АКБ при постоянстве напряжения

Этот метод напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивается зарядным устройством. При 24-часовом цикле непрерывного заряда 12 В АКБ зарядится следующим образом:

• при напряжении 14,4 В на 75-85%;
• при напряжении 15 В на 85-90%;
• при напряжении 16 В на 95-97%;
• полный заряд АКБ происходит при зарядке 20-24 часа и напряжении ЗУ в 16,3-16,4 В.

Как правило, критерием окончания заряда в данных зарядных устройствах, является достижение напряжения на выводах АКБ, равного 14,4±0,1. Устройство сигнализирует зеленым индикатором об окончании процесса заряда батареи.

Специалисты рекомендуют для оптимального в 90-95% заряда необслуживаемых АКБ при помощи промышленного зарядного устройства с максимальным зарядным напряжением 14,4 – 14,5 В, этим способом, требуется не мене суток заряда аккумуляторной батареи.

Источник: http://vesko-trans.ru/kakoj-tok-nuzhen-dlja-zarjadki-avtomobilnogo/

Каким током лучше заряжать автомобильные аккумуляторы

Перед тем как разобраться каким током лучше заряжать автомобильные аккумуляторы, давайте ответим на простые вопросы — для чего они нужны и как они заряжаются?

Для чего нужен аккумулятор?

Аккумуляторная батарея (автомобильный аккумулятор) в любом транспортном средстве при работающем двигателе заряжается от генератора. Сам же аккумулятор накапливает электроэнергию для питания всех электросистем транспортного средства.

Самый большой миф – чем больше двигатель работает, тем больше заряжает аккумуляторную батарею. Аккумуляторная батарея позволяет запустить двигатель, без использования физической силы, проворачивая коленчатый вал и давая первые искры на свечах в камерах сгорания.

При дальнейшей работе двигателя аккумуляторная батарея выступает в виде стабилизатора от перепада напряжения поступающего от генератора. Потому как в зависимости от оборотов двигателя напряжение варьируется от 11,2В до 13,7В.

Генератор не может в полном объем зарядить АКБ, поэтому необходимо постоянно (во время прохождения технического контроля, плановых ТО) проверять номинальное напряжение аккумулятора. Это позволит на современных кислотных герметичных аккумуляторах без проблемно использовать в течении 3-5 лет.

Обслуживать современные (кислотные) аккумуляторные батареи на предмет доливки электролита и т.д. не требуется ввиду их герметичности. Требуется только очистка внешних контактов от грязи, во избежание появления окисей.

Как заряжать автомобильный аккумулятор

Во многих источниках сказано, что заряжать аккумуляторную батарею в автомобиле необходимо силой тока, не хватающей ему емкости до полного заряда АКБ.

Таким образом, если АКБ имеет емкость Х А/ч и уровень заряженности соответствует половине, то в первые моменты заряда необходимо устанавливать ток в половину от емкости АКБ (Х/2) и постепенно его снижать, до абсолютного 0, до полного заряда аккумуляторной батареи.

Хотя некоторые интеллектуальные зарядные устройства позволяют выполнять зарядку в так называемом полуавтоматическом режиме. В большей степени, автомобильная аккумуляторная батарея разряжена на половину (что позволяет выполнить ее основное свойство – запуск двигателя), поэтому зная ее емкость, можно с легкостью произвести расчёт времени заряда.

Например, для аккумулятора емкостью 180 А/ч, для полного его заряда достаточно поднять зарядный ток до 100 А/ч. Для этого на зарядном устройстве выставляем ток заряда 10А, и спустя 10 часов автомобильный аккумулятор будет достаточно заряжен для своего использования.

Плановое обслуживание и правильная эксплуатация АКБ в автомобиле продлевает срок службы и обеспечивает гарантированный пуск двигателя при любых температурных колебаниях, даже в арктических температурах до -60.

Компания ООО РМЗ производит интеллектуальные зарядные устройства собственной разработки, под торговой маркой Зевс. Заряд аккумуляторов нашими устройствами происходит импульсным методом, который исключает кипение и обеспечивает качественную зарядку. Наши зарядные устройства выпускаются с предустановленной программой автоматизированного алгоритма заряда.

Средняя продолжительность жизни современного аккумулятора составляет, при правильной эксплуатации от 3 до 5 лет. Современные зарядные устройства, могут продлить жизнь АКБ до 7 лет. Что дает возможность существенно сократить бюджет в больших транспортных компаниях и авто транспортных мастерских.

Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Источник: http://www.4AKB.ru/stati/kak-zaryazhat-avto-akkumulyatory/

Каким током заряжать аккумулятор?

Предназначение автомобильного аккумулятора известно всем. Однако, никогда не стоит забывать о том, что его заряд рано или поздно может закончиться.

А случиться это может, как всегда, в самый неподходящий момент. Для зарядки АБ (аккумуляторной батареи) необходимо иметь всегда под руками зарядное устройство.

Оно не слишком дорого стоит, так что его может позволить себе каждый автолюбитель.

Способы зарядки аккумулятора

В стационарных условиях аккумуляторные батареи заряжаются двумя способами:

• первый способ требует постоянного напряжения
• второй – постоянной силы тока

Поэтому, каким током заряжать аккумулятор, будет зависеть от выбранного вами метода.

Зарядка при постоянном напряжении

Этот способ очень простой , так как здесь не требуется регулирующих устройств для поддержания определенного напряжения. АБ на время подзарядки подключается к источнику с постоянным напряжением. Устанавливается ток автоматически.

Его максимальная величина наблюдается в самом начале, а по мере увеличения электрической емкости самой АБ постепенно снижается, падая к концу почти до нуля. При таком режиме практически исключается сильное выделение газов из аккумуляторных банок.

АБ заряжается до уровня 91-95%, выводя напряжение заряда 12-вольтовой АБ на уровень 14,5-15 В.

Зарядка при постоянной силе тока

Данный способ зарядки аккумулятора осуществляется зарядным устройством, имеющим реостат или иной регулятор, который автоматически поддерживает значение зарядного тока на среднем уровне. При таком способе АБ заряжается на 100%.

Здесь вы уже можете регулировать сами, каким током заряжать автомобильный аккумулятор. Например, ток 1-й ступени устанавливается на 10% от емкости аккумулятора.

Если у вас батарея имеет емкость 55Ач, следовательно, силу тока необходимо установить в пределах 5,5А. Через 5-6 часов, когда АБ зарядится примерно на 90% от ее полной емкости, сила тока уменьшается в 2,5-3 раза до уровня 1,5-2 А.

После чего можно оставить аккумулятор в покое до его 100% зарядки.

Метод уравнительной зарядки

К данному способу прибегают в тех случаях, когда необходимо восстановить пластин (рабочее вещество аккумулятора), выровнять уровень плотности электролита во всех банках и нейтрализовать возможные последствия глубокой разрядки аккумуляторной батареи.

Каким током заряжать аккумулятор при таком способе? Рекомендуемая сила тока, которая необходима для уравнительной зарядки АБ находится в пределах от 3% и до 5% его максимальной емкости.

Нетрудно подсчитать значение силы тока, которую необходимо выставить на зарядном устройстве. Ее значение будет 1,7-2,7 А.

Не следует забывать такой важный момент, что самая подробная информация и рекомендации по подзарядке есть в инструкции каждого аккумулятора.

Источник: https://elhow.ru/tehnika/akkumuljatory/kakim-tokom-zarjazhat-akkumuljator

Ток зарядки автомобильного аккумулятора

Источник: http://autogrep.ru/review/205.html

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор

Давно прошли те времена, когда аккумулятор просто подключали к зарядному устройству и оставляли на ночь. Зарядку аккумулятора нужно производить с определенной «скоростью», иначе вас ждут разные неприятности.

В идеале зарядный ток для обычной свинцово-кислотной батареи должен составлять 10% от ее ампер-часовой характеристики. Например, полностью разрядившийся аккумулятор ёмкостью 50 ампер-часов следует заряжать при силе тока 5 ампер в течение десяти часов. Зарядка должна проходить со снятыми крышками или вывернутыми пробками.

Слишком быстро заряжать аккумулятор тоже нельзя. Это может привести к перегреву, а то и к закипанию электролита. В этом случае могут покоробиться аккумуляторные пластины, тогда автомобильная батарея придет в полную негодность. Если же ваш аккумулятор герметичный, гелевый, то его придется заряжать еще медленнее — не более 2.5% от ампер-часовой характеристики батареи.

Так, сколько же времени заряжать полностью разрядившийся герметичный (гелевый) аккумулятор? К примеру,герметичный гелевый аккумулятор на 50 ампер-часов требует тока зарядки автомобильного аккумулятора 1,25 ампер в течение 40 часов. Для частично разрядившихся аккумуляторов это время будет, конечно, меньше.

Большинство зарядных устройств снабжено регулятором зарядного тока. Особенно удобно, если есть режим «снижающейся зарядки». В этом случае по мере заряжения аккумулятора зарядный ток автоматически уменьшается, что позволяет предотвратить возможный перезаряд автомобильного аккумулятора. Общее правило здесь — чем медленнее заряжаешь, тем лучше.

Однако не стоит держать аккумулятор под зарядкой слишком долго! Считается, если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор заряжен.

Важно помнить, что нельзя вести заряд свинцового аккумулятора большим током более 25 часов. Электролит сильно нагреется и выкипит, помните, — пластины от нагрева могут выйти из строя.

Обычно нормальное время полного заряда аккумуляторной батареи около 15 часов.

После произведенной зарядки необходимо проверить еще раз уровень электролита обычного аккумулятора и его плотность, и при необходимости – долить дистиллированной воды, а если плотность в какой-то из ячеек отличается более чем на 0,04 г/см, — то это первые признаки неисправности батареи и в скором времени можно ожидать выхода из строя.

При зарядке гелевого аккумулятора — главное это не допустить сильного газообразования, для этого напряжение заряда при зарядке устройством не должно превышать конечное напряжение заряда гелевой аккумуляторной батареи.

Быстрая традиционная зарядка гелевых аккумуляторов с применением обычных зарядных устройств и неправильного режима заряда может привести к поломке гелевой батареи, а в крайних случаях от переизбытка газов корпус аккумулятора может взорваться. Если же гелевый аккумулятор используется в буферном режиме, то такой аккумулятор надо заряжать до 30,5 или 30,7 вольта.

Необслуживаемый аккумулятор можно заряжать и не снимая с автомобиля, лишь предварительно отсоединив положительный и отрицательный кабели. Процесс зарядки аккумулятора на автомобиле аналогичен зарядке снятого аккумулятора, с той лишь разницей, что в непосредственной близости от аккумулятора находятся токопроводящие элементы автомобиля. Поэтому необходимо соблюдать осторожность.

Источник: https://1ak.by/stati-i-obzory/zaryadka-akkumulyatora.html

Каким током заряжать автомобильный аккумулятор?

Каждый из вас, наверняка, хоть единожды в жизни, но сталкивался с такой проблемой, как разрядка аккумулятора. И если для бывалого водителя она не представляет из себя особой проблемы, то у новичка подобная ситуация всегда вызывает массу вопросов. Один из них: каким током заряжать автомобильный аккумулятор? Ответ на него вы прочтете ниже — в данной статье.

Зарядка автомобильного аккумулятора. Что о ней нужно знать?

Для поддержки работоспособности транспортного средства его аккумулятор необходимо своевременно заряжать. Выделяют два способа зарядки:

1. используя постоянное напряжение;
2. используя постоянный ток.

При этом, без оглядки на выбранный метод, обязательно следите за тем, чтобы в помещении, где будет происходить зарядка авто, ни в коем случае не было огня (курить в нем тоже не стоит). А еще оно должно очень хорошо проветриваться, подробнее в статье — как заряжать автомобильный аккумулятор.

Как же осуществляется зарядка?

В первую очередь аккумулятор очищается от грязи (для этого хорошо использовать ткани из синтетики). Далее производится поляризация пластин, разогрев электролита.

Время зарядки зависит от состояния аккумулятора, если оно хорошее, то на времени можно сэкономить: АКБ можно зарядить всего за 1 час, если подачу тока сделать равной 20% номинальной емкости. При этом закончить зарядку можно и в уже работающем авто.

Если же ток приравнять к 10% номинальной емкости, время зарядки составит уже 14-16 часов. А чтобы правильно рассчитать величину тока в данном случае, нужно взять значение батареи, которое указано на этикетке, и разделить его на 10. Полученное значение как раз и следует выставлять на зарядном устройстве.

Как уже писалось выше, зарядка АКБ может происходить двумя способами.

В первом случае, где важное значение имеет величина напряжения, обеспечиваемое зарядным устройством, напряжение устанавливают в пределах 16,3-16,4 В (зарядка будет длится на протяжении 22-24 ч). При этом если напряжение будет меньше, то есть 14-15 В, то батарея зарядится не полностью, а только на 80-90%.

При втором методе, где первостепенное значение имеет зарядный ток, его значение приходится контролировать и регулировать каждые пару часов. Нужно, чтобы его постоянная величина равнялась 10% номинальной емкости АКБ. Тогда последняя полностью зарядится 20 часов.

Напоследок рассмотрим на примере 12В АКБ насколько она может зарядиться за сутки при подаче на нее того или иного напряжения:

• 14,4 В за 24 часа зарядят 12В батарею на 75-85%;
• 15 В за 24 часа зарядят 12В батарею на 85-90%;
• 16 В за 24 часа зарядят 12В батарею на 95-97%;
• 16,3-16,4 В за 24 часа зарядят 12В батарею полностью.

Поэтому именно таким током и следует заряжать аккумулятор авто.

Совет!

Для увеличения уровня зарядки аккумулятора специалисты рекомендуют постепенно понижать силу тока — по мере роста напряжения. Ситуация, когда напряжение и ток перестанут меняться в течение нескольких часов, будет означать, что устройство полностью заряжено.

Видео

Рекомендую прочитать:

Источник: http://autoepoch.ru/remont-i-obsluzhivanie-avto/kakim-tokom-zaryazhat-avtomobilnyj-akkumulyator.html

Как правильно и каким током заряжать автомобильный аккумулятор?

Прежде всего, разберемся, в каких случаях надо ставить аккумулятор на зарядку.

Большинство пользователей заряжают аккумулятор только тогда, когда он уже еле-еле ворочает стартер. Это в корне неверно. Аккумулятор нужно проверять периодически, а не в критических ситуациях. Для этого требуется совсем немногое — время от времени проверять плотность электролита.

• Изначально, еще при предпродажной подготовке, электролит в аккумуляторах доводят до плотности 1,28 г/см куб. (В северных районах зимой плотность увеличивают до 1,30 г/см куб). При разрядке аккумулятора происходит снижение плотности и если плотность снизится до 1,25 г/см куб., то аккумулятор обязательно нужно ставить на подзарядку.

• При разнице в 0,2 г/см куб плотности электролита в разных банках также требуется подзарядка.

Кроме того, аккумулятор нуждается в зарядке:

• после трехмесячного бездействия;

• периодически малым током для снятия возможной сульфатации.

Прежде, чем поставить аккумулятор на зарядку, обязательно нужно протереть корпус, особенно тщательно вокруг заливных отверстий, так как там больше всего скапливается грязь, попадание которой во внутрь аккумулятора приведет к нежелательным последствиям.

После отворачивания пробок обратите внимание на уровень электролита — он должен быть во всех банках одинаковым. В случае снижения уровня ниже пластин (а это уже признак того, что с аккумулятором не все в порядке), долейте дистиллированную воду (ни в коем случае не электролит!) так, чтобы только были закрыты пластины.

Свойства электролита таковы, что при снижении заряда понижается не только его плотность, но и уровень, а при повышении заряда плотность и уровень повышаются.

Поэтому, если сразу вывести уровень на должную высоту, то при зарядке часть электролита может выплеснуться или придется постоянно следить за его уровнем и излишки откачивать.

После этих подготовительных трудов можно приступать напрямую к самой зарядке. Заряжать допускается и не снимая батарею с машины, но обязательно надо снять оба штатных провода. При подключении проводов зарядного устройства соблюдайте полярность — «+» и «—» зарядного устройства подключаются к одноименным клеммам аккумулятора.

Для зарядки аккумулятора берется ток равный 0,1 величины емкости АКБ. Т.е., если емкость АКБ составляет 60 А/час., то ток зарядки будет 6 А.

Некоторые считают, что если повысить ток, то можно сократить время зарядки. Это неправильно — время не сократится, а вред аккумулятору будет нанесен однозначно. Повышение зарядного тока приведет к выпадению из решеток активной массы, и могут покоробиться сами пластины.

Можно уменьшить рекомендуемый зарядный ток вдвое. Это, конечно, увеличит время зарядки, но скажется на качестве зарядки в лучшую сторону. Для профилактики аккумулятора от образования сульфатации пластин (зарядка малым током) применяют именно это значение.

Важно отследить конец зарядки батареи. Признаком окончания зарядки будет момент бурного выделения газов, т.н. «кипение» аккумулятора. Но уследить момент его появления бывает сложно, т.к.

«кипение» с определенного момента сопровождает весь процесс зарядки, поэтому лучше периодически проверять плотность электролита.

При достижении нормы не нужно сразу отключать зарядное устройство, а еще в течение часа продолжить зарядку небольшим током.

При зарядке может случиться так, что плотность электролита будет расти неравномерно во всех банках, а в каких-то может остановиться вовсе в середине процесса. Обратите на это внимание — такое случается, если на решетках произошло обсыпание активной массы и, как следствие, возможен преждевременный выход из строя этих банок.

Переливание электролита из одной банки в другую или попытка повысить плотность с помощью доливки электролита более высокой плотности к положительному результату не приведет. Как бы это ни было печально, но готовьтесь к скорой замене батареи.

Источник: http://www.remotvet.ru/questions/16249-kak-pravilno-i-kakim-tokom-zarjazhat-avtomobilnyj-akkumuljator.html

Правильная зарядка автомобильного аккумулятора — каким током заряжать и какое должно быть напряжение?

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Тема, касающаяся обслуживания и ремонта аккумуляторной батареи интересует водителя не так часто, как, например, состояние тормозных колодок или работоспособность амортизаторов.

Тем не менее, правильная зарядка автомобильного аккумулятора – дело хоть и редкое, но актуальное. Особенно, если речь идёт о бесперебойной работе АКБ в зимнее время года.

О том, как правильно подобрать аккумулятор и о типах зарядных устройств, для его обслуживания, мы уже говорили в материалах сайта. И, самое время совместными усилиями понять, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля: каким током, какое должно быть напряжение и время зарядки автомобильного аккумулятора.

Типовые правила зарядки автомобильного аккумулятора

Видео — как правильно заряжать аккумулятор

Как любой технологический процесс, правильная зарядка автомобильного аккумулятора, зависит от знания вами правил проведения этой самой зарядки. Вроде бы, всё понятно: есть автомобильный аккумулятор, который не держит заряд, есть супер – новое зарядное устройство, подсоединил и пусть себе заряжает до утра. Но, не всё так просто.

Итак, условия, необходимые для правильной зарядки АКБ:

• помещение должно иметь хорошую вентиляцию, т.к. при зарядке АКБ выделяется смесь кислорода и водорода;
• именно по этой причине, постарайтесь исключить наличие открытого огня, и желательно курение на время зарядки;
• перед зарядкой в обязательном порядке проверьте уровень и плотность электролита. Уровень проверяется по отметке на корпусе (при отсутствии уровня, убедитесь, что электролит покрывает пластины на минимум на 10 мм), а плотность ариометром;
• обязательно очистить поверхность корпуса АКБ от грязи;
• у обслуживаемой аккумуляторной батареи отверните все заглушки с заливных отверстий;
• прочистить вентиляционные отверстия в корпусе АКБ.
• ток заряда нужен постоянный. Зарядное устройство предназначено именно для этой цели – регулировать напряжение или зарядный ток.

Способы зарядки автомобильного аккумулятора:

Существует два способа зарядки автоаккумуляторов: зарядка при постоянном токе и зарядка при постоянном напряжении.

Зарядка АКБ при постоянном токе

Ток зарядки автомобильного аккумулятора при этом способе на протяжении всего времени, не должен превышать более чем 1/10 часть от ёмкости АКБ (это правило для свинцово-сурмяных АКБ).

АКБ, изготовленные по гибридным технологиям и с серебряным и кальциевым легированием, могут на первом этапе зарядке заряжаться на более высоких токах. В этом случае время зарядки автомобильного аккумулятора может увеличиться, а зарядка пройдёт более качественно.

На первом этапе заряда постоянным током, ток равен 0,1 от емкости АКБ при режиме заряда 20 часов. Второй этап: когда в 12 В батарее напряжение достигнет 14,4В, силу зарядного тока нужно уменьшить в два раза до 0,5. При этом в конце происходит «кипение» электролита. Процесс зарядки нужно остановить, когда температура электролита достигнет 550С.

Зарядка АКБ при постоянном напряжении

Как правило, этот способ зарядки применяется для необслуживаемых аккумуляторных батарей. На протяжении всего времени зарядка АКБ напряжение ЗУ должно оставаться постоянным.

Индикатор заряда аккумулятора автомобиля покажет, что зарядный ток в ходе заряда, убывает из-за повышения внутреннего сопротивления АКБ.

Время зарядки аккумулятора этим способом, примерно: для необслуживаемого с использованием ЗУ со стабилизацией по напряжению до 15В – 14-16 часов. Обычный, свинцово – сурьмяной аккумулятор требует до суток для полной зарядки.

При любом из способов зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, необходимо строго следовать инструкции к зарядному устройству, а так же зарядка должна проходить под наблюдением.

Удачи вам при проведении зарядки аккумулятора автомобиля.

Источник: http://CarTore.ru/131-tok-napryazhenie-zaryadki-avtomobilnogo-akkumulyatora.html

Зарядка аккумуляторной батареи автомобиля не составляет чего-то сложного. Для этого не обязательно обращаться к специалистам, достаточно знать некоторые базовые законы физики уровня средних классов школы. Нужно внимательно изучить инструкцию к зарядному устройству, знать точные характеристики своей аккумуляторной батареи, а, главное, нужно понимать каким током правильно и целесообразно производить зарядку. Схематическое изображение электрической цепи подключения зарядного устройства в автомобильной АКБ. Сейчас мы и рассмотрим, какой ток зарядки автомобильного аккумулятора нужно выдерживать, чтобы не убивать Вашу батарею со временем. Зарядка производится постоянным током, а не переменным. Чтобы выдержать это важное условие в зарядное устройство ставятся выпрямители, которые также позволяют менять величину силы тока и напряжения – это очень важно для правильного процесса зарядки. Зарядное устройство для аккумуляторных батарей с напряжением 12 В должно обеспечивать напряжение 14,4-16,6 В. Более высокое напряжение требуется для того, чтобы зарядный ток смог «затечь» в батарею, в которой напряжение будет меньше. При напряжении зарядки 12 В батарею Вы не зарядите. Напряжение 14,4 В используется для традиционных свинцовых аккумуляторов, в повышенное используются для необслуживаемых батарей, которые имеют свои особенности, и заряжаются они быстрее – но это не значит, что качественнее. Существует два основных метода зарядки аккумуляторной батареи. Во-первых, заряжать можно током постоянной силы. Во-вторых, можно это делать и при постоянном напряжении. Но есть также и комбинированный вариант – самый щадящий и эффективный – сначала постоянным током и с варьирующим напряжением, потом, в конце процесса зарядки, постоянным напряжением и спадающим током. Заряд АКБ при стабильной силе тока. При таком методе зарядки сам процесс предъявляет повышенные требования к внимательности вовлеченного человека. Проверять аккумулятор требуется примерно каждые два часа, особенно внимательным нужно быть под конец зарядки. Основная причина такого внимания – при зарядке высоким током и соответствующем перегреве аккумулятор просто может закипеть и взорваться. Начинать процесс зарядки нужно на силе тока, равной численно в амперах емкости заряжаемой аккумуляторной батареи в Ач. В таком режиме зарядка должна происходить 20 часов. Таким образом, для батареи емкостью 90 Ач выставляем ток 9 А. Постоянство силы тока выдерживается регулирующим устройством. Некоторые зарядные устройства позволяют заряжать несколько АКБ одновременно. На схеме представлена технология подключения нескольких аккумуляторов к одному зарядному устройству. Для более эффективного процесса зарядки рекомендуется снижать силу тока со временем, а напряжение, наоборот, повышать. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи. Такой ступенчатый режим – это уже комбинированный метод. В наши дни он используется на большинстве зарядных устройств. Для необслуживаемых батарей рекомендуется использовать напряжение повыше, около 16 В. Но при это нужно снизить силу тока в два раза. Вообще, и для традиционных батарей можно использовать пониженное значение силы тока – это повысит КПД зарядки, аккумулятор задействует в реакции больше вещества, а сам процесс зарядки будет более мягким и поможет дольше сохранить батарею. К тому же при низкой силе тока вероятность закипания электролита снижается в разы. Аккумулятор можно считать заряженным в том случае, когда напряжение и ток заряда остаются неизменными в течении двух часов. Ток должен упасть практически до нуля, а напряжение в случае необслуживаемой батареи будет составлять 16,5 В. Заряд АКБ при стабильном напряжении. Здесь прямая зависимость заряда батареи от подаваемого на нее напряжения. В таком режиме автомобильная аккумуляторная батарея на 12 В в течении 24 часов зарядится на 75-85% при подаваемом напряжении 14,4 В. Если повысить напряжение до 15 В, до заряд достигнет 85-90%. При 16 В аккумулятор будет заряжен на 95-98%. Полностью зарядить аккумулятор за сутки можно при напряжении 16,4 В. При таком методе зарядки сигналом окончания процесса будет служить стабилизировавшееся напряжение аккумулятора на уровне 14,4 В. Зарядное устройство покажет это загоревшейся лампочкой, а автоматическое устройство само прекратит процесс зарядки. Вообще рекомендуется заряжать меньшим напряжением, около 14,5 В. В таком режиме батарея зарядится на 95 %, но на это потребуется более суток. Зато это более щадяще для самой батареи. Вообще зарядка стабильным напряжением менее подвержена закипанию электролита, и имеет свои удобные стороны в виде меньшей требовательности к наблюдающему человеку. Ведь в таком режиме ток зарядки автомобильного аккумулятора будет падать в конце процесса, что и будет лучшим образом сказываться на батарее. Читайте так-же, другие обзоры

Зарядные устройства и методы зарядки

Схемы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

• Получение заряда в АКБ (Зарядка)
• Оптимизация скорости зарядки (стабилизация)
• Знание, когда остановиться (Завершение)

Схема тарификации представляет собой комбинацию методов тарификации и завершения.

Прекращение начисления

Когда аккумулятор полностью заряжен, зарядный ток должен каким-то образом рассеиваться. В результате выделяется тепло и газы, которые вредны для аккумуляторов. Суть хорошей зарядки состоит в том, чтобы иметь возможность определять, когда восстановление активных химикатов завершено, и останавливать процесс зарядки до того, как будет нанесен какой-либо ущерб, при постоянном поддержании температуры элемента в безопасных пределах.Обнаружение этой точки отключения и прекращение заряда имеет решающее значение для продления срока службы батареи. В простейших зарядных устройствах это происходит при достижении заранее определенного верхнего предела напряжения, часто называемого напряжением завершения . Это особенно важно для устройств быстрой зарядки, где опасность перезарядки выше.

Безопасная зарядка

Если по какой-либо причине существует риск чрезмерной зарядки аккумулятора из-за ошибок в определении точки отключения или неправильного обращения, это обычно сопровождается повышением температуры.Условия внутренней неисправности в батарее или высокие температуры окружающей среды также могут привести к выходу батареи за пределы ее безопасных рабочих температур. Повышенные температуры ускоряют выход батарей из строя, а мониторинг температуры элементов — хороший способ обнаружить признаки неисправности по разным причинам. Температурный сигнал или сбрасываемый предохранитель можно использовать для выключения или отсоединения зарядного устройства при появлении знаков опасности, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Эта простая дополнительная мера предосторожности особенно важна для аккумуляторов большой мощности, где последствия отказа могут быть как серьезными, так и дорогостоящими.

Время зарядки

Во время быстрой зарядки можно перекачивать электрическую энергию в аккумулятор быстрее, чем химический процесс может на нее отреагировать, что приведет к разрушительным результатам.

Химическое воздействие не может происходить мгновенно, и будет происходить градиент реакции в объеме электролита между электродами с электролитом, ближайшим к преобразуемым или «заряжаемым» электродам, до того, как электролит находится дальше.Это особенно заметно в элементах большой емкости, содержащих большой объем электролита.

Фактически, в химических превращениях клетки участвуют по крайней мере три ключевых процесса.

• Один из них — «перенос заряда», представляющий собой фактическую химическую реакцию, происходящую на границе электрода с электролитом, и она протекает относительно быстро.
• Второй — это процесс «массопереноса» или «диффузии», в котором материалы, трансформированные в процессе переноса заряда, перемещаются с поверхности электрода, давая возможность другим материалам достичь электрода и принять участие в процессе трансформации.Это относительно медленный процесс, который продолжается до тех пор, пока все материалы не будут преобразованы.
• Процесс зарядки может также подвергаться другим значительным эффектам, время реакции которых также следует принимать во внимание, например, «процессу интеркаляции», при котором литиевые элементы заряжаются, когда ионы лития вводятся в кристаллическую решетку основного электрода. См. Также Литиевое покрытие из-за чрезмерной скорости зарядки или зарядки при низких температурах.

Все эти процессы также зависят от температуры.

Кроме того, могут быть другие паразитные или побочные эффекты, такие как пассивация электродов, образование кристаллов и скопление газа, которые все влияют на время зарядки и эффективность, но они могут быть относительно незначительными или редкими или могут возникать только в условиях неправильного обращения. . Поэтому они здесь не рассматриваются.

Таким образом, процесс зарядки аккумулятора имеет по меньшей мере три характерные постоянные времени, связанные с достижением полного преобразования активных химикатов, которые зависят как от используемых химикатов, так и от конструкции элемента.Постоянная времени, связанная с переносом заряда, может составлять одну минуту или меньше, тогда как постоянная времени массопереноса может достигать нескольких часов или более в большой ячейке с большой емкостью. Это одна из причин, почему элементы могут передавать или принимать очень высокие импульсные токи, но гораздо более низкие постоянные токи (еще один важный фактор — это рассеиваемое тепло). Эти явления нелинейны и относятся как к процессу разрядки, так и к зарядке. Таким образом, существует предел скорости приема заряда элемента.Продолжение перекачки энергии в элемент быстрее, чем химические вещества могут реагировать на заряд, может вызвать локальные условия перезаряда, включая поляризацию, перегрев, а также нежелательные химические реакции рядом с электродами, что приведет к повреждению элемента. Быстрая зарядка увеличивает скорость химической реакции в элементе (как и быстрая разрядка), и может потребоваться «периоды покоя» во время процесса зарядки, чтобы химические воздействия распространялись через основную массу химической массы в элементе и для стабилизации на прогрессивном уровне заряда.

Узнайте больше о периодах отдыха и о том, как их можно использовать для увеличения срока службы батареи и повышения точности измерений SOC на странице «Программно-конфигурируемая батарея».

См. Также влияние химических изменений и скорости зарядки в разделе Срок службы батареи.

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление — налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшого количества пива на дне стакана. Медленно наливая бокал по стенке или давая пиву отстояться до тех пор, пока пена не рассеется, а затем доливание позволяет полностью заполнить стакан.

Гистерезис

Постоянные времени и упомянутые выше явления вызывают гистерезис в батарее.Во время зарядки химическая реакция отстает от приложения зарядного напряжения, и аналогично, когда к аккумулятору прикладывается нагрузка для его разрядки, происходит задержка, прежде чем полный ток может пройти через нагрузку. Как и в случае с магнитным гистерезисом, энергия теряется во время цикла заряда-разряда из-за эффекта химического гистерезиса.

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

Допущение коротких периодов стабилизации или отдыха во время процессов заряда-разряда для учета времени химической реакции будет иметь тенденцию к уменьшению, но не устранению разницы напряжений из-за гистерезиса.

Истинное напряжение батареи в любом состоянии заряда (SOC), когда батарея находится в состоянии покоя или в спокойном состоянии, будет где-то между кривыми заряда и разряда.Во время зарядки измеренное напряжение элемента в течение периода покоя будет медленно перемещаться вниз к состоянию покоя, поскольку химическое преобразование в элементе стабилизируется. Точно так же во время разряда измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет перемещаться вверх в направлении состояния покоя.

Быстрая зарядка также вызывает повышенный джоулев нагрев элемента из-за задействованных более высоких токов, а более высокая температура, в свою очередь, вызывает увеличение скорости процессов химического преобразования.

В разделе «Скорость разряда» показано, как скорость разряда влияет на эффективную емкость элемента.

В разделе «Конструкция ячеек» описывается, как можно оптимизировать конструкции ячеек для быстрой зарядки.

Эффективность заряда

Это относится к свойствам самого аккумулятора и не зависит от зарядного устройства.Это соотношение (выраженное в процентах) между энергией, удаленной из аккумулятора во время разряда, по сравнению с энергией, используемой во время зарядки для восстановления исходной емкости. Также называется Coulombic Efficiency или Charge Acceptance .

Прием заряда и время заряда в значительной степени зависят от температуры, как указано выше. Более низкая температура увеличивает время зарядки и снижает прием заряда.

Обратите внимание, , что при низких температурах аккумулятор не обязательно получит полный заряд, даже если напряжение на клеммах может указывать на полный заряд. См. Факторы, влияющие на состояние заряда.

Основные методы зарядки

• Постоянное напряжение Зарядное устройство постоянного напряжения — это, по сути, источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. В свинцово-кислотных элементах, используемых для автомобилей и систем резервного питания, обычно используются зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.
• Зарядные устройства постоянного тока Зарядные устройства постоянного тока изменяют напряжение, подаваемое на батарею, для поддержания постоянного тока и выключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.
• Конусный ток Заряжается от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повредить элементы из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки.Подходит только для батарей SLA.
• Импульсный заряд Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в аккумулятор импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды покоя от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. (См. Также Импульсное зарядное устройство ниже). При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

• Взрывная зарядка Также называется Reflex или Зарядка с отрицательным импульсом Используется вместе с импульсной зарядкой, он применяет очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки. деполяризовать клетку. Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, скопившиеся на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки.Высвобождение и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что «не повреждает аккумулятор».
• IUI Charging Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально аккумулятор заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения — обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит выделение газа. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. По достижении заданного напряжения зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает расти до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы. См. Балансировка ячеек.
• Капельная зарядка Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость заряда зависит от частоты разряда. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную подзарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.
• Плавающий заряд . Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и имеют постоянное напряжение ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.
• Случайная зарядка Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку аккумулятора, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки аккумулятора доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие скачки мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения — солнечные панели, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Тарифы на оплату

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Ниже приведены типичные ставки:

• Slow Charge = Ночь или 14-16 часов зарядки при 0.1С рейтинг
• Быстрая зарядка = от 3 до 6 часов зарядки при скорости 0,3 ° C
• Быстрая зарядка = менее 1 часа зарядки при скорости 1.0C

Медленная зарядка

Медленная зарядка может выполняться в относительно простых зарядных устройствах и не должна приводить к перегреву аккумулятора. По окончании зарядки аккумуляторы следует вынуть из зарядного устройства.

• Никады, как правило, являются наиболее устойчивыми к перезарядке, и их можно оставить на непрерывной подзарядке в течение очень длительных периодов времени, поскольку процесс их рекомбинации имеет тенденцию поддерживать напряжение на безопасном уровне. Постоянная рекомбинация поддерживает высокое внутреннее давление в ячейке, поэтому уплотнения постепенно протекают. Он также поддерживает температуру ячейки выше окружающей среды, а более высокие температуры сокращают срок службы.Так что жизнь все равно лучше если снимать с зарядного устройства.
• Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи немного менее надежны, но могут выдерживать кратковременный непрерывный заряд. Затопленные батареи, как правило, расходуют воду, а SLA рано умирают из-за коррозии сети. Свинцово-кислотные вещества следует либо оставить в неподвижном состоянии, либо подзаряжать (поддерживать постоянное напряжение значительно ниже точки выделения газа).
С другой стороны, никель-металлгидридные элементы
• будут повреждены при длительной подзарядке.
Однако литий-ионные элементы
• не допускают перезарядки или перенапряжения, и заряд должен быть немедленно прекращен при достижении верхнего предела напряжения.

Быстрая / быстрая зарядка

По мере увеличения скорости зарядки возрастает опасность перезарядки или перегрева аккумулятора. Предотвращение перегрева батареи и прекращение заряда, когда батарея полностью заряжена, становятся гораздо более важными.Химический состав каждого элемента имеет свою характеристическую кривую зарядки, и зарядные устройства для аккумуляторов должны быть спроектированы так, чтобы определять условия окончания заряда для конкретного химического состава. Кроме того, должна быть предусмотрена некоторая форма отключения по температуре (TCO) или тепловой предохранитель, чтобы предотвратить перегрев аккумулятора во время процесса зарядки.

Для быстрой зарядки и быстрой зарядки требуются более сложные зарядные устройства. Поскольку эти зарядные устройства должны быть разработаны для определенного химического состава элементов, обычно невозможно зарядить один тип элементов в зарядном устройстве, которое было разработано для другого химического состава элементов, и вероятно повреждение.Универсальные зарядные устройства, способные заряжать все типы ячеек, должны иметь сенсорные устройства для определения типа элемента и применения соответствующего профиля зарядки.

Примечание , что для автомобильных аккумуляторов время зарядки может быть ограничено доступной мощностью, а не характеристиками аккумулятора. Внутренние кольцевые силовые цепи на 13 А могут выдавать только 3 кВт. Таким образом, при условии отсутствия потери эффективности в зарядном устройстве, десятичасовая зарядка потребляет максимум 30 кВт · ч энергии.На 100 миль хватит. Сравните это с заправкой автомобиля бензином.

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт / ч механической энергии, достаточной для проезда автомобиля на 300 миль. Чтобы зарядить батарею 90 кВт · ч электроэнергии за 3 минуты, можно было бы зарядить 1,8 мегаватт !!

Способы прекращения начисления

В следующей таблице приведены методы прекращения заряда для популярных аккумуляторов.Это объясняется в разделе ниже.

	Способы прекращения начисления
	SLA	Никад	NiMH	Литий-ионный
Медленная зарядка			Таймер	Предел напряжения
Быстрая зарядка 1	Имин	НДВ	дТ / дт	Imin при пределе напряжения
Быстрая зарядка 2	Delta TCO	дТ / дт	dV / dt = 0
Прекращение резервного копирования 1	Таймер	ТШО	ТШО	ТШО
Завершение резервного копирования 2	DeltaTCO	Таймер	Таймер	Таймер

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Было разработано множество различных схем зарядки и завершения для разных химикатов и различных приложений.Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

• Полупостоянный ток Простой и экономичный. Самый популярный. Поэтому при слабом токе тепло не выделяется, а происходит медленно, обычно от 5 до 15 часов. Скорость заряда 0,1С. Подходит для Nicads
• Управляемая таймером система заряда Просто и экономично.Надежнее, чем полупостоянный ток. Использует таймер IC. Зарядки со скоростью 0,2 ° C в течение заданного периода времени с последующей подзарядкой 0,05 ° C. Избегайте постоянного перезапуска таймера, вставляя и вынимая аккумулятор из зарядного устройства, поскольку это снизит его эффективность. Рекомендуется установка абсолютного отключения температуры. Подходит для аккумуляторов Nicad и NiMH.

Быстрая зарядка (1-2 часа)

• Отрицательный треугольник V (NDV) Система отсечки заряда

Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

Батареи заряжаются постоянным током со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Напряжение батареи повышается по мере того, как зарядка достигает пика при полной зарядке, а затем падает. Это падение напряжения, -delta V, связано с поляризацией или накоплением кислорода внутри элемента, которое начинает происходить после полной зарядки элемента. В этот момент элемент попадает в зону опасности перезаряда, и температура начинает быстро расти, так как химические изменения завершены, а избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.Падение напряжения происходит независимо от уровня разряда или температуры окружающей среды, и поэтому его можно обнаружить и использовать для определения пика и, следовательно, для отключения зарядного устройства, когда аккумулятор полностью заряжен, или переключения на непрерывный заряд.

Этот метод не подходит для зарядных токов менее 0,5 C, так как дельта V становится трудно обнаружить. Ложная дельта V может возникнуть в начале заряда при чрезмерно разряженных элементах. Это преодолевается с помощью таймера, который задерживает обнаружение дельты V в достаточной степени, чтобы избежать проблемы.Свинцово-кислотные аккумуляторы не демонстрируют падения напряжения после завершения зарядки, поэтому этот метод зарядки не подходит для аккумуляторов SLA.

• dT / dt Система зарядки Никель-металл-гидридные батареи не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH заряжать.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость увеличения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить NiMH аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
• Постоянный ток Система заряда с постоянным напряжением (CC / CV) .Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе — это максимальная скорость зарядки, которую батарея может выдержать без ее повреждения. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и обеспечить полную зарядку аккумулятора, в то же время избегая перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.

Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, напряжение зарядки должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего напряжение заряда поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи — Зарядка и производство батарей — Формирование.

Примечание 1 : Когда указаны скорости быстрой зарядки , они обычно относятся к режиму постоянного тока.В зависимости от химического состава ячейки этот период может составлять от 60% до 80% времени до полной зарядки. Эти значения не следует экстраполировать для оценки времени полной зарядки аккумулятора, поскольку скорость зарядки быстро снижается в течение периода постоянного напряжения.

Примечание 2: Поскольку литиевые батареи нельзя заряжать со скоростью зарядки C, указанной производителями, в течение всего времени зарядки, также невозможно оценить время зарядки полностью разряженной батареи простым разделением Емкость аккумулятора в ампер-часах с указанной скоростью зарядки C, так как скорость изменяется в процессе зарядки.Следующее уравнение, однако, дает разумное приближение времени для полной зарядки разряженной батареи при использовании стандартного метода зарядки CC / CV:

Время зарядки (ч) = 1,3 * (емкость аккумулятора в Ач) / (ток зарядки в режиме CC)

• Управляемая напряжением система заряда. Быстрая зарядка со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Зарядное устройство выключилось или переключилось на непрерывный заряд при достижении заданного напряжения.Следует комбинировать с датчиками температуры в батарее, чтобы избежать перезарядки или теплового разгона.
  
• В — Система заряда с конусным управлением Аналогична системе с контролем напряжения. Как только заданное напряжение достигнуто, ток быстрой зарядки постепенно уменьшается за счет уменьшения напряжения питания, а затем переключается на непрерывный заряд. Подходит для аккумуляторов SLA, позволяет безопасно достичь более высокого уровня заряда. (См. Также ток конуса ниже)
• Таймер отказоустойчивости

  Ограничивает ток заряда, который может протекать, чтобы удвоить емкость элемента.Например, для элемента емкостью 600 мАч ограничьте заряд до 1200 мАч. В крайнем случае, если отключение не достигнуто другими способами.

• Предварительная зарядка

В качестве меры предосторожности для аккумуляторов большой емкости часто используется этап предварительной зарядки. Цикл зарядки инициируется низким током. Если соответствующего повышения напряжения батареи нет, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

• Интеллектуальная система зарядки
  Интеллектуальные системы зарядки объединяют системы управления в зарядном устройстве с электроникой внутри батареи, что позволяет более точно контролировать процесс зарядки. Преимущества — более быстрая и безопасная зарядка и более длительный срок службы аккумулятора. Такая система описана в разделе «Системы управления батареями».

Примечание

Большинство зарядных устройств, поставляемых с устройствами бытовой электроники, такими как мобильные телефоны и портативные компьютеры, просто обеспечивают постоянный источник напряжения.Требуемый профиль напряжения и тока для зарядки аккумулятора обеспечивается (или должен предоставляться) от электронных схем, либо внутри самого устройства, либо внутри аккумуляторной батареи, а не зарядным устройством. Это обеспечивает гибкость при выборе зарядных устройств, а также служит для защиты устройства от потенциального повреждения из-за использования неподходящих зарядных устройств.

Измерение напряжения

Во время зарядки, для простоты, напряжение аккумулятора обычно измеряется на проводах зарядного устройства.Однако для сильноточных зарядных устройств может наблюдаться значительное падение напряжения на проводах зарядного устройства, что приводит к недооценке истинного напряжения аккумулятора и, как следствие, к недозаряду аккумулятора, если напряжение аккумулятора используется в качестве триггера отключения. Решение состоит в том, чтобы измерить напряжение с помощью отдельной пары проводов, подключенных непосредственно к клеммам аккумулятора. Поскольку вольтметр имеет высокий внутренний импеданс, падение напряжения на выводах вольтметра будет минимальным, и показания будут более точными.Этот метод называется соединением Кельвина. См. Также DC Testing.

Типы зарядных устройств

Зарядные устройства

обычно включают некоторую форму регулирования напряжения для управления зарядным напряжением, подаваемым на аккумулятор. Выбор схемы зарядного устройства обычно зависит от цены и качества. Ниже приведены некоторые примеры:

• Регулятор режима переключения (Switcher) — Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
  Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (катушка индуктивности и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен путем использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
  Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
• Регулятор серии (линейный) — Менее сложный, но с большими потерями — требуется радиатор для рассеивания тепла в последовательном транзисторе падения напряжения, который компенсирует разницу между питающим и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть мощным устройством. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его пригодным для использования в беспроводных и радиоприемниках с низким уровнем шума.
  С меньшим количеством компонентов они также меньше.
• Шунтирующий регулятор — Шунтирующие регуляторы широко используются в фотоэлектрических (PV) системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в конструкции. Зарядный ток регулируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается за счет короткого замыкания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрических модулей, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения путем разряда батареи через шунт. Регуляторы серии обычно имеют лучшие характеристики контроля и заряда.
• Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный.У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут справляться с высокими выходными токами и генерировать меньше радиопомех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
• Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла и поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
• Зарядное устройство универсальной последовательной шины (USB)

Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств, чтобы заменить множество патентованных стандартов механического и электрического взаимодействия для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию электропитания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств.Неправильное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

Питание всегда передается от хоста к устройству, но данные могут передаваться в обоих направлениях.По этой причине разъем USB-хоста механически отличается от разъема устройства USB, и поэтому кабели USB имеют разные разъемы на каждом конце. Это предотвращает подключение любого 5-вольтового соединения от внешнего источника USB к главному компьютеру и, таким образом, возможное повреждение главной машины.

Последующие обновления увеличили стандартные скорости передачи данных до 5 Гбит / с, а доступный ток до 900 мА. Однако популярность USB-соединения привела к появлению множества нестандартных вариантов, в частности, к использованию USB-разъема для обеспечения чистого источника питания без соответствующего подключения для передачи данных.В таких случаях порт USB может просто включать в себя регулятор напряжения для подачи 5 В от автомобильной шины питания 12 В или выпрямитель и регулятор для подачи 5 В постоянного тока от сети переменного тока 110 или 240 В с выходными токами до 2100 мА. В обоих случаях устройство, принимающее питание, должно обеспечивать необходимый контроль заряда. Источники питания USB с питанием от сети, часто известные как «глупые» зарядные устройства USB, могут быть встроены в корпус сетевых вилок или в отдельные USB-розетки в настенных розетках переменного тока.

Подробнее о USB-соединениях см. В разделе, посвященном шинам данных от батарей.

• Индуктивная зарядка

Индуктивная зарядка не относится к процессу зарядки самого аккумулятора. Имеется в виду конструкция зарядного устройства. По сути, входная сторона зарядного устройства, часть, подключенная к сети переменного тока, состоит из трансформатора, который разделен на две части. Первичная обмотка трансформатора размещена в блоке, подключенном к сети переменного тока, а вторичная обмотка трансформатора размещена в том же герметичном блоке, который содержит аккумулятор вместе с остальной частью обычной электроники зарядного устройства.Это позволяет заряжать аккумулятор без физического подключения к сети и без обнажения каких-либо контактов, которые могут привести к поражению электрическим током пользователя.

Примером малой мощности является электрическая зубная щетка. Зубная щетка и зарядное основание образуют трансформатор, состоящий из двух частей: первичная индукционная катушка находится в основании, а вторичная индукционная катушка и электроника содержатся в зубной щетке.Когда зубная щетка помещается в основание, создается полный трансформатор, и индуцированный ток во вторичной катушке заряжает аккумулятор. При использовании прибор полностью отключен от электросети, а поскольку аккумуляторный блок находится в герметичном отсеке, зубную щетку можно безопасно погружать в воду.

Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

Примером высокой мощности является система зарядки, используемая для электромобилей.Принципиально похожа на зубную щетку, но в большем масштабе, это также бесконтактная система. Индукционная катушка в электромобиле принимает ток от индукционной катушки в полу гаража и заряжает автомобиль в течение ночи. Чтобы оптимизировать эффективность системы, воздушный зазор между статической катушкой и съемной катушкой можно уменьшить, опустив приемную катушку во время зарядки, и транспортное средство должно быть точно размещено над зарядным устройством.

Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута можно указать батареи меньшего размера.Еще одно преимущество этой системы состоит в том, что если заряд аккумулятора постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, что приводит к увеличению срока службы. Как показано в разделе Срок службы батареи, время цикла увеличивается экспоненциально по мере уменьшения глубины разряда.

Более простая и менее дорогая альтернатива этой возможной зарядке состоит в том, что транспортное средство создает токопроводящую связь с электрическими контактами на подвесном портале на каждой автобусной остановке.

Также были сделаны предложения по установке сетки индуктивных зарядных катушек под поверхностью вдоль дорог общего пользования, чтобы позволить транспортным средствам собирать заряд во время движения, однако практических примеров еще не было установлено.

• Зарядные станции для электромобилей

Подробнее о специализированных зарядных устройствах высокой мощности, используемых для электромобилей, см. В разделе «Инфраструктура для зарядки электромобилей».

Зарядное устройство Источники питания

При указании зарядного устройства также необходимо указать источник, от которого зарядное устройство получает свою мощность, его доступность, а также его напряжение и диапазон мощности. Следует также учитывать потери эффективности в зарядном устройстве, особенно для зарядных устройств большой мощности, где величина потерь может быть значительной. Ниже приведены некоторые примеры.

Управляемая зарядка

Простота установки и управления.

• Сеть переменного тока

Многие портативные зарядные устройства малой мощности для небольших электроприборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, должны работать на международных рынках. Поэтому они имеют автоматическое определение напряжения сети и, в особых случаях, частоты сети с автоматическим переключением на соответствующую входную цепь.

Для приложений с более высокой мощностью могут потребоваться специальные меры. Мощность однофазной сети обычно ограничивается примерно 3 кВт. Трехфазное питание может потребоваться для зарядки аккумуляторов большой емкости (более 20 кВтч), например, используемых в электромобилях, которые могут потребовать скорости зарядки более 3 кВт для достижения разумного времени зарядки.

• Регулируемый источник питания постоянного тока

Может поставляться установками специального назначения, такими как передвижное генерирующее оборудование для индивидуальных приложений.

• Специальные зарядные устройства

Переносные источники, например солнечные батареи.

Возможность зарядки

Возможная зарядка — это зарядка аккумулятора при наличии питания или между частичными разрядками, а не ожидание полной разрядки аккумулятора. Он используется с батареями в циклическом режиме и в приложениях, когда энергия доступна только с перерывами.

Доступность энергии и уровни мощности могут сильно различаться. Для защиты аккумулятора от перенапряжения требуется специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

Доступность влияет на спецификацию аккумулятора, а также на зарядное устройство.

Типичные области применения: —

• Бортовые автомобильные зарядные устройства (Генераторы, рекуперативное торможение)
• Зарядные устройства индукционные (в местах остановки автотранспорта)

Механическая зарядка

Это применимо только к определенному химическому составу клеток.Это не зарядное устройство в обычном понимании этого слова. Механическая зарядка используется в некоторых батареях большой мощности, таких как батареи Flow и воздушно-цинковые батареи. Цинково-воздушные батареи заряжаются путем замены цинковых электродов. Аккумуляторы Flow можно перезарядить, заменив электролит.

Механическая зарядка выполняется за считанные минуты. Это намного быстрее, чем длительное время зарядки, связанное с традиционной электрохимией обратимых ячеек, которое может занять несколько часов.Поэтому воздушно-цинковые батареи использовались для питания электрических автобусов, чтобы решить проблему чрезмерного времени зарядки.

Производительность зарядного устройства

Тип батареи и область применения, в которой она используется, устанавливают требования к характеристикам, которым должно соответствовать зарядное устройство.

• Чистота выходного напряжения

Зарядное устройство должно обеспечивать чистое регулируемое выходное напряжение с жесткими ограничениями на выбросы, пульсации, шум и радиочастотные помехи (RFI), которые могут вызвать проблемы для аккумулятора или цепей, в которых оно используется.

Для приложений с высокой мощностью производительность зарядки может быть ограничена конструкцией зарядного устройства.

• КПД

При зарядке аккумуляторов большой мощности потери энергии в зарядном устройстве могут значительно увеличить время зарядки и эксплуатационные расходы приложения. Типичный КПД зарядного устройства составляет около 90%, отсюда и необходимость в эффективных конструкциях.

• Пусковой ток

При первоначальном включении зарядного устройства на разряженную батарею пусковой ток может быть значительно выше максимального указанного зарядного тока. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано на передачу или ограничение этого импульса тока.

• Коэффициент мощности

Это также может быть важным соображением для зарядных устройств большой мощности.

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

График заряда аккумулятора

| Напряжение и удельный вес батареи 12 В

«Состояние заряда» (SOC) батареи — это показатель оставшегося заряда (в процентах).Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или блока батарей полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3.Отслеживайте протекание тока в батарее и выходе из нее с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных энергосистем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на amzn

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи. Напряжения и удельный вес указаны для батарей на 6 или 12 вольт и батарей на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов в отношении их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые немного отличались друг от друга в отношении значений SOC. Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи приблизительные

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения аккумулятора — НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод — измерить удельный вес каждой ячейки в батарее. Однако для многих батарей это сложно или невозможно (например, батареи AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарее или банке батарей и выходящий из них, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна быть в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или в состоянии покоя). Это означает, что аккумулятор НЕ должен находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен находиться в таком состоянии в течение часа или двух перед измерением, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 до 24 часов.

Зависимость напряжения аккумулятора от температуры

Примечание: Напряжение аккумулятора зависит от температуры.Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем. листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник для ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала заполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем устанавливать значение после измерения.

Держите уровень заряда выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы батарейки должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC).Случайные переходы в желтый цвет могут не причинить вреда, но постоянные разряды до такого уровня значительно сократят срок службы батареи. Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на поддержание уровня заряда батарей не менее 50% или выше.

Это НЕ Зарядное Напряжение

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (которое будет выше и будет многоступенчатым).См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

«Умное» зарядное устройство на 12 В с очень высоким рейтингом:
((Самое популярное зарядное устройство на amzn))

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

Загрузить полноразмерный PDF (Состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свой аккумулятор, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте. Но приведенная выше диаграмма дает общее представление о состоянии заряда.

(Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации)

Как работают зарядные устройства?

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 21 марта 2020 г.

Power to go — разве аккумуляторы не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированное количество электрического заряда перед разрядкой, обычно не более неудобные времена. Если вы используете аккумуляторные батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, подключите и вставьте Через несколько часов они как новенькие и снова готовы к использованию.Типичный аккумулятор можно заряжать сотни раз, может длиться вы любите от трех-четырех лет до десяти или более лет, и будете вероятно сэкономите сотни долларов на покупке одноразовых (так что это отлично подходит для окружающей среды). Но насколько хорошо твои батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их. Вот почему достойное зарядное устройство так же важно, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство и как работает это работает? Рассмотрим подробнее!

Artwork: Зачем использовать сотни батарей один раз, когда можно использовать одну батарею сотни раз заправив его электрическим зарядом? Перезаряжаемые батареи для начала стоят немного дороже, но, относитесь к ним осторожно, и они сэкономят вам состояние за долгие годы их жизни.Они намного лучше для окружающей среды.

Что такое батарейки и как они работают?

Фото: Обычные батареи (например, эта бытовая угольно-цинковая батарея). не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь их перезаряжать. если ты Не любите угольно-цинковые батареи, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите аккумуляторные.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных устройствах растения.Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленной электроэнергии очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батареи — например, в фонарике? Когда вы нажимаете выключатель питания, вы дает зеленый свет химическим реакциям внутри батареи. Когда ток начинает течь, ячейки (энергогенерирующие отсеки) внутри батареи начинают превращаться в поразительные, но совершенно невидимыми способами. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют себя переставлять.Внутри каждой ячейки химическое реакции происходят с участием двух электрических клемм (или электроды) и химикат, известный как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции вызывают появление электронов ( крошечные частицы внутри атомов, переносящие электричество), чтобы перекачивать цепь, к которой подключен аккумулятор, обеспечивающий питание фонарик. Но элементы внутри батареи содержат только ограниченное количество химикатов, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химикаты истощается, реакции останавливаются, электроны перестают течь через внешняя цепь, аккумулятор практически разряжен — и лампа гаснет из.

Это плохие новости. Хорошая новость в том, что если вы используете аккумулятор, вы можете заставьте химические реакции протекать в обратном направлении, используя зарядное устройство. Зарядка аккумулятора — полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее восстановив исходные химические вещества батареи. В Теоретически заряжать и разряжать аккумулятор можно любым количество раз; на практике даже аккумуляторные батареи разлагаются со временем, и в конечном итоге наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд.На этом этапе вы должны утилизировать их или выкинь их.

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство с быстрой зарядкой предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никадовых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов. Его легко использовать, и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда аккумуляторы полностью заряжены и нечего сообщит вам, когда зарядка будет завершена. С таким зарядным устройством аккумуляторы заряжаются это полные догадки.

У всех зарядных устройств есть одно общее: они работают, питая электрический ток через батареи в течение некоторого времени в надежде, что клетки внутри удерживайте часть энергии, проходящей через них. Это примерно где сходство зарядных устройств начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянный ток и подавайте его на батареи, пока не выключите их. Забудьте, и вы перезарядите батареи; снимите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они разойдутся быстрее.Более качественные зарядные устройства используют гораздо более слабый и щадящий «струйный» заряд (возможно 3–5 процентов от максимального номинального тока аккумулятора) на более длительный период времени.

Батареи

чем-то похожи на чемоданы: чем больше вы кладете, тем сложнее упаковать еще — и тем больше времени это займет. Это легко понять, если вы помните, что зарядка аккумулятора, по сути, включает обращение вспять химических реакций, происходящих при его разряде. В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомы, у которых отсутствуют электроны) назад и вперед, от одного электрода (где их много) к другому электроду (где их мало).Поскольку все ионы несут положительный заряд, вначале их легче переместить к «пустому» электроду. В виде они начинают накапливаться там, становится труднее упаковать их больше, что делает более поздние этапы зарядки более трудными, чем более ранние.

График: Аккумуляторы труднее заряжать на более поздних стадиях. Зарядка последних 25 процентов батареи (оранжевая область) может занять столько же времени, как и первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете зарядить его на полпути за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезарядка обычно хуже, чем недозаряд. Если аккумуляторы полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, придется избавляться от лишних энергию, которую вы им даете. Они делают это, нагревая и создавая давление внутри, которое может привести к их разрыву, утечке химикатов или газ, да еще и взорваться. (Думайте о перезарядке как о переваривании аккумулятор, и вы можете просто помнить, чтобы не делать этого!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи.Справа: цифровой дисплей показывал напряжение каждой батареи при зарядке (в данном случае 1,39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии находится аккумулятор (сколько еще раз вы можете зарядить его). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но были разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются через заданный период времени, хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозаряд, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех типов причины (сколько заряда держала батарея вначале, насколько она сколько ей лет, работает ли одна ячейка лучше других, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают грамотно, используя электронные схемы на основе микрочипов, чтобы определить, сколько заряда хранятся в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура ячейки (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет «завершена», а затем отключение тока или переход на слабый капельный заряд на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка разных типов аккумуляторных батарей

Еще больше усложняет ситуацию то, что разные типы аккумуляторных батарей лучше всего реагируют на разные типы зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа аккумулятора, может не работают с другим.

Никелевые батареи

Фотографии: электрическая зубная щетка обычно содержит никадовые или никель-металлгидридные батареи и медленно или капельно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

кадмий никель (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший аккумулятор известного типа, лучше реагировать на быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

Никель-металлогидридные (NiMH) батареи

изготовлены по новейшей технологии и выглядят точно то же, что и никады, но обычно они дороже, потому что в них можно хранить больше заряда (указано на упаковке аккумулятора как более высокий рейтинг в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, есть риск перегрева), медленный заряжен (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (с намного меньшим током, чем у nicad), но они должны действительно заряжается только зарядным устройством NiMH: быстрое зарядное устройство nicad может перезарядить NiMH аккумуляторы.

Мнения экспертов относительно того, испытывают ли никелевые батареи так называемый эффект памяти, расходятся. Это хорошо известное явление, когда не удается разрядить никелевый аккумулятор перед зарядкой (когда вы «доливаете» частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка) по общему мнению вызывает постоянные химические изменения, которые уменьшают аккумулятор будет принимать в будущем большой заряд.Некоторые люди клянутся усилие на память реально; другие также настаивают на том, что это миф. Настоящее объяснение очевидного эффекта памяти: понижение напряжения , где батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и емкость для хранения заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторным батареям настаивают, что эту проблему можно решить путем зарядки и разрядки. аккумулятор полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что никелевые аккумуляторы необходимо «заправлять». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго нужно заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много разных размеров и типов батарей: в большей батарее больше химикатов, поэтому она может хранить больше энергии и отпустить подольше; батареи большего размера также имеют больше элементов внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение и ток для питания более крупных вещей (более яркие лампы для фонарей или более мощные двигатели). Точно так же аккумуляторные батареи большего размера требуют более продолжительной зарядки.Чем больше энергии вы ожидаете получить от аккумуляторной батареи (чем дольше вы ожидаете, что он прослужит), тем дольше вам нужно его заряжать (или тем выше ток зарядки, который вам понадобится). Основной закон физики, называемой сохранением энергии, говорит нам вы не можете получить от батареи больше энергии, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны заряжать вещи «на ночь», не обращая особого внимания на что это означает — но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы заряжаете их нужное количество часов.Как долго это длится? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете батареи, которых не было в комплекте с зарядным устройством. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелкими буквами) рекомендуемый ток зарядки и время зарядки. Если у вас есть базовое зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако помните о том, что мы говорили в другом месте о согласовании зарядного устройства с батареями.

Фото: Аккумуляторная наука — это не ракетостроение. Заряжать аккумуляторы легко, если вы будете следовать инструкциям, обычно написанным на аккумуляторах или на упаковке, в которой они были.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых никелевых аккумулятора имеют совершенно разные рекомендации:

1. Вверху бело-зеленая батарея nicad рекомендует медленную зарядку 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быструю зарядку 390 мА (ток более чем в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд аккумулятора равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея утверждает, что ее емкость равна 0.65 Ач (650 мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: аккумулятор не будет поглощать всю проходящую через него электрическую энергию. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое будет поглощать батарея, находятся в одном и том же парке.
2. Посередине серебряный никель-металлгидридный аккумулятор рекомендует заряжать 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея утверждает, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
3. Внизу, зелено-оранжевый NiMH аккумулятор рекомендует заряд 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Емкость аккумулятора чуть ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторные батареи

обычно встраиваются в такие устройства, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются со своими зарядными устройствами, которые автоматически распознают при зарядке завершено и отключите питание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, если напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение становится слишком низкий (если аккумулятор разряжается слишком сильно во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Хотя литий-ионные батареи не проявляют эффекта памяти, они портятся по мере они стареют. Типичный симптом старения — постепенная разрядка период времени (около часа), за которым следует внезапное драматическое и после этого совершенно неожиданное отключение прибора. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные батареи.

Фото: Защищенное от идиотов зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов фотоаппарата. Когда аккумулятор требует зарядки, камера заранее предупреждает вас. Просто извлеките аккумулятор (очень просто для цифровой камеры), вставьте отдельное зарядное устройство, и световой индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, станет зеленым. Весь процесс происходит автоматически и безопасно: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство прекращает зарядку до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные батареи

Самые большие, самые тяжелые и самые старые аккумуляторные батареи получили свое название от (разбавленный) серно-кислотный электролит и электроды на основе свинца. Они самые знакомые нам как автомобильные аккумуляторы (начальная энергия обеспечивает довести двигатель автомобиля до того, как начнет гореть газ), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились технологии перезарядки на основе никеля и лития.

Свинцово-кислотные батареи

популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют проверенные технологии. который восходит к середине 19 века. Обычно они длятся несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются — другими словами, заряжаются и разряжаются. Они действительно заряжаются довольно долго (обычно до 16 часов — в несколько раз дольше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести к тенденции к недозаряду (если у вас нет времени правильно зарядить их перед следующим использованием) или перезарядить (если вы поставите их на зарядку и забудете о них).Недозаряд, зарядка с неправильным напряжением или неиспользование аккумуляторов вызывает проблему, известную как сульфатирование (образование твердых кристаллов сульфата свинца), а перезаряд вызывает коррозию (необратимая деградация положительной свинцовой пластины из-за окисления, аналогично ржавлению железа и стали. ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотной батареи. Перезарядка также имеет тенденцию к разложению электролита, разлагая воду (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и, следовательно, теряются в батарее.Это делает кислоту более сильной и с большей вероятностью атакует пластины, что снизит производительность аккумулятора. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени такие батареи необходимо доливать дистиллированной водой (не обычной водой), чтобы поддерживать кислоту в оптимальном состоянии и на достаточно высоком уровне, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Разные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном для разных типов батарей.Первое правило зарядка аккумулятора — это зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но вы не должны заряжать NiMH аккумуляторы с зарядным устройством nicad. Многие современные аккумуляторные бытовая техника и гаджеты, например ноутбуки, MP3-плееры и сотовые телефоны — при покупке приходят с их собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором. Но если вы покупаете в магазине пачку обычных аккумуляторных батарей, это важно, чтобы вы купили батареи, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству или замените зарядное устройство соответствующим образом.Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются батареи (это будет указано на упаковке батарей или на сами аккумуляторы) обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе аккумулятор батареи, но вы не совсем уверены, как подобрать батареи и зарядное устройство, выберите комбинированный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство. в той же упаковке.

Лучшие советы по увеличению срока службы батареи

Как добиться максимальной отдачи от батарей? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные сайты экспертов по батареям:

1. Аккумуляторы работают лучше всего при регулярном использовании.Не оставляй их сидеть в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
2. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают «привести в состояние» или «восстановить». ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разрядиться. существенно перед подзарядкой, если можете (хотя полностью разряжать их не нужно).
3. Совместите зарядное устройство с батареями. Например, используйте NiMH зарядное устройство для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
4. Не перезаряжайте аккумуляторы.Вы их повредите.
5. Не позволяйте аккумуляторам становиться слишком горячими или слишком холодными во время зарядки, хранения и или использовать (это вредит им). Во время зарядки они будут нагреваться, но если сильно нагреются, то что-то не так.
6. Не экономьте на покупке приличного интеллектуального зарядного устройства. Ваших батарей хватит на много дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему прибору. Например, инструкции, прилагаемые к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его «пристыкован» (сидит на зарядном устройстве), непрерывная зарядка, все время не используется.Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы вполне можете сократить срок службы батареи.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие из них перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь батарей можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные батареи; остальные — одноразовые. Большой литий-ионный аккумулятор серебристого цвета слева от ноутбука, а меньший (справа) — от iPod.Никель-кадмиевые батареи — это универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, которые подходят для универсального зарядное устройство, такое как на самом верхнем фото.

Узнать больше

На сайте

Книги

Статьи

• Стеклянная батарея, которая становится все лучше? Марка Андерсона. IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г. Нарушают ли улучшающиеся со временем аккумуляторы основной закон физики?
• Он большой и долговечный, и он не загорится: Ванадиевая батарея Redox-⁠Flow от Z.Гэри Янг. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Станут ли VRFB следующим большим достижением в аккумуляторных технологиях?
• «Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов», автор Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных батарей.
• Сильный химический коктейль с недостатком Мэтью Уолджана. The New York Times, 17 января 2013 г. Риск возгорания вызывает все большую озабоченность, поскольку литий-ионные батареи становятся все более распространенным явлением.
Перезаряжаемые аккумуляторы
• могут хранить энергию где угодно, Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г.Если бы мы могли превратить компоненты батареи в жидкости, мы могли бы распылить их на любую плоскую поверхность для хранения электроэнергии.
• Вирусная батарея может «приводить в действие автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института построили новую мощную батарею от вирусов.
• Батарея, которая «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г. Новый способ изготовления литий-ионных батарей может привести к значительному сокращению времени зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Почему батареи разряжаются и что с этим делать?

Обновление

: Apple признала, что снижала производительность старых iPhone, чтобы стабилизировать работу. Это руководство поможет вам максимально использовать батарею, чтобы компенсировать все проблемы с производительностью.

Может ли ваш аккумулятор питать страну?

Поручите Илону Маску построить самую большую в мире батарею, которую он планирует запустить в Австралии к декабрю 2017 года.Приведенная в действие ветряной электростанцией, батарея будет использоваться для решения продолжающегося энергетического кризиса в Южной Австралии, где в последние несколько лет регулярно отключалось электричество, когда спрос на инфраструктуру резко вырос. Вы можете представить, сколько мобильных телефонов зарядит этот плохой мальчик.

В конце концов, однако, все батареи теряют заряд, даже включая этого монстра. Но почему это происходит? Что объясняет медленный разряд аккумуляторов и есть ли способы продлить их срок службы? Правильно обслуживая аккумулятор, ваши устройства могут прослужить дольше, избавляя вас от необходимости покупать что-то новое.Сегодня мы ответим на эти вопросы!

Все о батареях

Прежде чем мы углубимся в то, почему батареи теряют заряд, мы должны сначала уделить минуту, чтобы объяснить, как они работают. Думайте о батареях как о контейнере Tupperware, наполненном химикатами, разделенном на три отдельных секции. Это называется ячейкой. По обе стороны от ячейки находятся электроды или электрические клеммы, между которыми находится химическое вещество, известное как электролит. Вы, вероятно, узнаете электроды по их положительным (катод) и отрицательным (анодным) знакам с обеих сторон ваших батарей — металлической выпуклости на конце устройства.

Введите электролиты

Электролит, химическое вещество, в целях безопасности упаковано в ящик. Он защищает вас в случае какого-либо удара или повреждения аккумулятора. Это важно, потому что электролит представляет собой комбинацию серной кислоты, воды и небольшого количества свинца, смешанных с образованием проводящего и агрессивного раствора. Вместе они могут быть токсичными и вредными для человека. При неправильной конструкции аккумулятор может взорваться!

Когда электроды вашей батареи подключены к цепи, такой как отсек на пульте дистанционного управления телевизора, это заставляет электролит начать преобразование.Раствор медленно начинает превращаться в ионы-атомы, у которых есть избыточные электроны. Эти электроны, привлеченные электродами батареи, перемещаются по сформированной цепи, когда вы подключаете батарею к устройству, создавая электрическую энергию.

Причина, по которой вы можете заряжать литий-ионные аккумуляторы снова и снова, — это состав электролита и электродов. Элементы, используемые в вашей стандартной батарее, предназначены для одноразового использования — после того, как химические вещества полностью преобразованы, уже ничего нельзя будет сделать, чтобы обратить изменение.Но на литий-ионной батарее положительные электроды содержат оксид лития-кобальта, а отрицательные — углерод. Литий уникален тем, что когда вы разряжаете аккумулятор, ионы перемещаются с отрицательного электрода на положительный. Но при его подключении происходит обратное: ионы переходят обратно на отрицательную сторону батареи. Это означает, что вы можете заряжать и использовать аккумулятор несколько раз.

Почему батареи разряжаются?

Ответ на этот вопрос довольно прост для обычных батарей, купленных в продуктовом магазине.По мере того, как химический электролит полностью трансформируется, аккумулятор в конечном итоге теряет способность генерировать новые ионы, которые будут работать через перчатку цепи, которую он создает с вашим электронным устройством. Без химического электролита перед преобразованием, без ионов, без электронов, без заряда батареи. Весь используемый химический электролит называется Rock Content.

А как насчет литий-ионных батарей?

С литиевыми батареями дело обстоит иначе. Держитесь за шляпу, потому что пора заняться техническими вопросами.Как мы уже упоминали, литиевые батареи работают, циклически перемещая электроны между своими положительными (катодными) и отрицательными (анодными) электродами снова и снова. Теоретически это должно действовать как вечная энергетическая машина, работающая вечно. И все же большинство производителей литиевых батарей указывают ожидаемый срок службы коробок своих продуктов.

Но, согласно исследованию Министерства энергетики США, литий-ионные аккумуляторы со временем теряют заряд из-за нежелательной химической реакции.Все начинается с электродов, в состав которых часто входит никель. И поскольку мы не можем создать полностью гладкие поверхности внутри батареи, есть все эти маленькие укромные уголки, щели и трещины, где может происходить скопление. Итак, когда эти ионы проходят через положительный и отрицательный электроды батареи, некоторые из них начинают застревать из-за реакции, которую они вызывают при контакте с никелем. Создает кристаллическое / солеподобное вещество. В результате кто-то вылил смолу на поверхность гоночной трассы Формулы-1.Чем больше циклов вы заряжаете, тем больше образуется кристаллов и тем больше теряется эффективность и емкость. Это приводит к тому, что батареи теряют заряд.

Кулоновская эффективность

Второе исследование Министерства энергетики также подтвердило, что чем больше у вас аккумулятор и чем быстрее он заряжается, тем меньше циклов зарядки вы получите из-за более быстрого накопления кристаллов. Чем больше кристаллов, тем меньше ионов проходит через цепь. В целом это называется кулоновской эффективностью.Также известен как эффективность Фарадея. Другими словами, это полнота передачи электронов между положительным и отрицательным электродами — большая эффективность означает меньшую нагрузку на аккумулятор и более длительный срок службы.

Интерфейс твердого электролита и окисление электролита

Кроме того, срок службы литий-ионных элементов сокращается за счет двойных выходов, называемых интерфейсом твердого электролита и окислением электролита. Первый представляет собой пленку из оксида лития и карбоната лития, которая образуется на отрицательном электроде.По мере того, как ваша батарея продолжает цикл, она становится толще. В конце концов, это предотвращает взаимодействие между ионами и композитными материалами электрода, поэтому батареи теряют заряд. Карбонат лития представляет собой аналогичное защитное силовое поле на катодной стороне батареи, созданное в основном из-за избыточного тепла.

При зарядке положительные ионы проходят через сепаратор к аноду. При разрядке все наоборот.

Решения для увеличения срока службы батарей

Вы знаете, почему батареи теряют заряд, и теперь вы хотите максимально продлить их срок службы? Не все мы.К счастью, есть несколько советов и уловок, которым вы можете следовать, чтобы аккумулятор работал с максимальной емкостью на долгие годы.

Избегайте глубокого переразряда

Этот процесс происходит, когда аккумулятор используется до такой степени, что он становится поврежденным. Это приводит к снижению емкости и возможности коротких замыканий. Как правило, эта линия в песке имеет напряжение ниже 2,5 В на элемент, что в конечном итоге приводит к срабатыванию цепи безопасности и предотвращению дальнейшего использования батареи. Вместо этого попробуйте придерживаться только частичных разрядов, хотя эксперты говорят, что разряд, очень близкий к этому пороговому значению, один раз каждые 30 циклов или около того, поможет перекалибровать цифровую память вашего устройства.

Купить батареи с ведущими добавками

Это решение, о котором вам, вероятно, не придется думать, потому что производители позаботятся о вас. Большинство литий-ионных батарей сегодня производится с этими так называемыми добавками. Это секретные дополнительные химические вещества в электролите батареи, которые снижают сопротивление переносу ионов за счет уменьшения коррозии и образования кристаллических солей и пленок. Добавки также улучшают характеристики при экстремальных температурах. Однако исследователи предупреждают, что, как и при приеме нескольких лекарств, добавки могут негативно взаимодействовать друг с другом.Остерегайтесь неизвестных компаний, продающих свои батареи на основе обширного списка дополнительных химикатов.

Защитите аккумулятор и его компоненты от физического повреждения

Это само собой разумеется. Когда аккумулятор физически поврежден, может произойти множество вещей. Пленка между электродами и электролитом может быть повреждена, что может привести к пожару. Токсичные вещества могут начать вытекать из контейнера. Физические повреждения серьезно опасны. Несмотря на то, что они прочные, постарайтесь каким-либо образом предотвратить удары, удары, царапины или удары аккумулятора.Если аккумулятор физически поврежден, не заряжайте его. Период.

Избегайте экстремальных температур

Батареи

лучше всего работают при комнатной температуре, около 20 градусов Цельсия или 68 градусов по Фаренгейту. Однако при экстремально высоких и низких температурах эффективность батарей резко снижается на 40-50%, что способствует общей деградации. Вот почему автомобильные аккумуляторы иногда бывает сложно запустить в разгар зимы. Однако зарядка аккумулятора — это совсем другая игра. Считайте, что оптимальный диапазон температуры окружающей среды для зарядки литий-ионного аккумулятора составляет от 5 до 45 градусов Цельсия или от 41 до 113 градусов по Фаренгейту.Если вы попытаетесь зарядить литий-ионный аккумулятор при отрицательных температурах, вы получите так называемое «покрытие» из литиевого соединения, что сделает его гораздо более уязвимым для сбоев.

Батареи: прочные и темпераментные

Несмотря на то, что мы приложили все усилия, чтобы сделать батареи более перезаряжаемыми, более функциональными и надежными, они остаются относительно хрупкой технологией. И хотя усилия Илона Маска в Австралии показывают, что батареи могут служить источником энергии для стран, все же существуют врожденные недостатки, которые необходимо преодолеть.В этой статье мы узнали, почему батареи теряют заряд. Мы также объяснили четыре совета, которым вы можете следовать, чтобы продлить срок службы батарей. Хотя они не вечны, вы наверняка удивитесь, увидев их лучшие характеристики.

Позаботьтесь о нашем новом портативном зарядном устройстве RAVPower 16750 мАч, и оно прослужит вам долгие годы. Получите скидку 21% до 7 января с кодом RAVPB010 .

Где, по вашему мнению, аккумулятор будет наиболее полезен в ближайшие годы? Транспорт? Персональные электронные устройства? Национальные электрические сети? Расскажите нам в комментариях ниже.

Связанные

Советы и меры предосторожности при зарядке аккумулятора

Зарядное устройство

Свинцово-кислотный аккумулятор требует длительной зарядки умеренным током для достижения полного заряда. 24-часовая непрерывная зарядка идеально подходит как для свинцово-кислотных, так и для трубчатых аккумуляторов. Когда аккумулятор впервые начинает принимать заряд, в него течет сильный ток в течение первых одного или двух часов, а затем падает до 500 мА или менее в последующие часы. Если аккумулятор здоровый, он не будет потреблять ток после полного заряда.Напряжение на клеммах 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи повышается до 13,8 В, а трубчатой ​​батареи до 14,8 В в полностью заряженном состоянии. Если оставить аккумулятор без присмотра более одного дня, он может перезарядиться, что приведет к снижению его эффективности. Описанная здесь схема представляет собой схему зарядного устройства с таймером для отключения процесса зарядки через 24 часа.

Схема состоит из трех частей

1. Схема зарядного устройства

Понижающий трансформатор 14–0–14 В на 2 ампера используется для понижения напряжения переменного тока с 230 вольт до 14 вольт переменного тока.Низковольтный переменный ток выпрямляется в постоянный с помощью диодов D1 и D2, которые могут выдерживать ток 2 ампера. Выпрямленный постоянный ток устраняется от пульсаций сглаживающим конденсатором C1.

2. Схема таймера

Схема 24-часового таймера построена на IC1 (CD4060), которая представляет собой ИС двоичного счетчика с каскадной схемой пульсации. Он запускает цикл отсчета времени, если на его выводе сброса 12 находится низкий уровень. ИС имеет 10 выходов, которые становятся высокими один за другим в зависимости от значений конденсатора синхронизации на контакте 9 и резистора синхронизации на контакте 10.Импульсы подаются на входной вывод 11 тактового сигнала. Из-за двоичного счета ИС каждый выход становится высоким после периода, вдвое превышающего предыдущий, и выход остается высоким в течение всего этого периода. Если высокий выходной сигнал подается обратно на вход часов через диод, ИС начинает колебаться, и конкретный выходной сигнал остается высоким до тех пор, пока ИС не сбросится. Контакт 12 сброса подключен к соединению между C2 и R1, так что IC сбрасывается при включении питания и начинает колебаться. Через 6 часов на контакте 1 ИС становится высокий уровень, и загорается зеленый светодиод.Через 12 часов контакт 2 становится высоким и загорается желтый светодиод, указывающий на половину времени. Через 24 часа на контакте 3 будет высокий уровень, и реле сработает, чтобы прервать процесс зарядки. В то же время диод D3 проводит и подавляет колебания IC, так что реле будет оставаться под напряжением до тех пор, пока не будет отключено питание. Красный светодиод указывает на активацию реле и окончание процесса зарядки. Изменяя значение C3 или R3, можно увеличивать или уменьшать время.

3.Драйвер реле

Транзистор T1 является драйвером реле. Реле на 12 В используется для подачи тока зарядки к аккумулятору через его общие и нормально подключенные (NC) контакты. Так что, когда реле находится в выключенном положении, аккумулятор будет получать зарядный ток, а когда реле сработает, зарядка прекратится. Диод D4 защищает Т1 от обратного ЭДС при выключении Т1.

Советы и меры предосторожности при зарядке аккумулятора

Зарядное устройство

Свинцово-кислотный аккумулятор является сильноточным устройством и содержит серную кислоту.Они используются в основном в автомобилях. Когда свинцово-кислотный аккумулятор заряжен; электрический ток, проходящий через батарею, вызывает некоторые химические изменения в батарее по мере поглощения энергии. При подключении к нагрузке эта поглощенная энергия высвобождается в виде электрической энергии.

Во время зарядки аккумулятора необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать опасностей из-за искрения, разлива кислоты, взрыва и т. Д.

16 советов, которые следует помнить при обращении с аккумулятором

1. Всегда храните аккумулятор в хорошо вентилируемом помещении.Автомобильный аккумулятор должен быть надежно закреплен в автомобиле, чтобы избежать тряски. Батарею инвертора следует по возможности поставить на деревянную доску.
2. Во время зарядки колпачки должны находиться в свободном месте. Всегда полностью закрывайте крышки.
3. Залейте в аккумулятор безионно-дистиллированную воду до необходимого уровня перед зарядкой. Заполнение водой уменьшит пространство скопления газа. Не переливайте воду и не проливайте воду на аккумулятор.
4. Очистите поверхность аккумулятора влажной тканью, смоченной мыльной водой, чтобы удалить грязь и пыль.
5. Перед зарядкой накройте колпачки влажной тканью. Это предотвращает случайное попадание искр в аккумулятор из-за замыкания клемм.
6. Не храните рядом с аккумулятором легковоспламеняющиеся жидкости, подобные бензину.
7. Не кладите на аккумулятор металлические предметы, например отвертку или гаечный ключ. Это может вызвать короткое замыкание клемм.
8. Очистите разъемы влажной тканью. При наличии ржавчины очистите ее наждачной бумагой. Всегда содержите клеммы в чистоте для правильного прохождения тока.
9. Разъемы должны быть надежно прикреплены к клеммам аккумулятора.
10. Аккумулятор лучше заряжать после снятия его клемм. Сначала отключите отрицательную клемму. Это позволяет избежать короткого замыкания, если положительный вывод случайно контактирует с кузовом автомобиля.
11. Зарядное устройство следует включать в розетку переменного тока только после того, как оно подключено к аккумулятору. Это предотвращает искрение при подключении к батарее. После зарядки сначала выключите зарядное устройство, а затем снимите зажимы.
12. Прикрепите зажимы зарядного устройства к клеммам, чтобы удалить пыль и ржавчину. Ржавый материал может вызвать сопротивление, которое приведет к нагреву клемм и неправильной зарядке.
13. Не носите в руке металлические браслеты или металлические предметы, обращаясь с аккумулятором. Это предотвращает короткое замыкание и горение.
14. Не смотрите в аккумуляторные отсеки, снимая крышки. Кислота может вылиться, если газ выйдет через вентиляционное отверстие. Во время наполнения водой хорошо надевать очки. Если кислотная вода попала в глаза, промойте их несколько раз чистой водой и обратитесь за медицинской помощью.
15. Наблюдайте за аккумулятором во время зарядки. Если вода закипает (при нормальной зарядке могут появиться пузырьки) и аккумулятор нагревается, немедленно прекратите зарядку.
16. Используйте зарядное устройство с трансформатором хорошего качества. Для автомобильных и инверторных аккумуляторов используйте трансформатор на 14 В и 5-10 А.

Я надеюсь, что у вас есть представление о зарядном устройстве с таймером, поэтому, если у вас есть дополнительные вопросы по этой теме или из электрических и электронных проектов, оставьте раздел комментариев ниже.

Зарядка и разряд

• • Как работают конденсаторы
• • Сколько стоит?
• • Зарядка и разрядка в цепи постоянного тока

Как конденсатор получает заряд

Когда конденсатор подключен к цепи постоянного тока, как показано на рис. 2.2.1, будет течь большой ток, но только на короткое время. Электроны начинают течь от отрицательной клеммы аккумулятора и, кажется, текут по цепи.Конечно, они не могут, потому что конденсатор имеет слой изоляции между пластинами, поэтому электроны с отрицательной клеммы аккумулятора скапливаются на правой пластине конденсатора, создавая все более сильный отрицательный заряд. Очень тонкий изолирующий (диэлектрический) слой между пластинами может эффективно передавать этот отрицательный заряд от электронов, и этот заряд отталкивает такое же количество электронов от левой пластины конденсатора. Эти смещенные электроны с левой пластины притягиваются к положительной клемме батареи, создавая впечатление тока, протекающего по всей цепи.

Рис. 2.2.1 Зарядка и разрядка

Рис. 2.2.1 Зарядка и разрядка.

Почему падает ток

Однако через короткое время большое количество электронов собралось на правой пластине конденсатора, создав нарастающий отрицательный заряд, из-за отталкивания электронам, идущим от отрицательного полюса батареи, становится все труднее достигать пластины конденсатора. из-за растущего числа собранных отрицательных электронов.

Полная зарядка

В конце концов, отталкивание электронов на правой пластине конденсатора примерно равно силе от отрицательной клеммы аккумулятора, и ток прекращается. Как только напряжение аккумулятора и конденсатора сравняется, можно сказать, что конденсатор достиг максимального заряда.

Если теперь отсоединить батарею путем размыкания переключателя, конденсатор останется в заряженном состоянии с напряжением, равным напряжению батареи, и при отсутствии тока он должен оставаться заряженным бесконечно.На практике через диэлектрик будет протекать очень небольшой ток утечки, и в конечном итоге конденсатор разрядится. Однако этот процесс может занять секунды, часы, дни, недели или месяцы, в зависимости от индивидуальных обстоятельств.

Разряд конденсатора

Предположим, что при полностью заряженном конденсаторе переключатель теперь замкнут в положении B. Схема замкнута еще раз, но на этот раз состоящая из резистора и конденсатора. Электроны теперь будут течь по цепи через резистор, поскольку заряд конденсатора действует как источник тока

Заряд конденсатора будет разряжаться по мере протекания тока.Скорость, с которой напряжение конденсатора снижается до нуля, будет зависеть от величины протекающего тока и, следовательно, от значения сопротивления в цепи, на рис. 2.2.1 это сопротивление представлено лампой.

Контрольная лампа

Использование лампы в качестве сопротивления нагрузки, подключенной последовательно с конденсатором, дает полезную индикацию работы схемы. Вначале, когда конденсатор начинает заряжаться, большой ток заставляет лампу ярко светиться. Поскольку ток уменьшается из-за накопления заряда на конденсаторе, лампа тускнеет и гаснет, как только конденсатор полностью заряжен.

Когда переключатель находится в положении B и заряженный конденсатор начинает разряжаться, лампа снова ярко светится, тускнея и гаснув, когда ток падает до нуля из-за уменьшения заряда конденсатора. Обратите внимание, что во время разряда ток течет через лампу в направлении, противоположном потоку во время периода зарядки.

.