Как работает зарядка аккумулятора

Аккумуляторная батарея является устройством, которое в течение эксплуатации имеет тенденцию разряжаться. Этот процесс характеризуется уменьшением напряжения без нагрузки (при снятых клеммах). Разрядившуюся батарею называют также «севшей». Восстановить заряд батареи возможно несколькими способами, которые и описываются ниже.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор и какие для этого необходимы устройства и оборудование интересует каждого автолюбителя. Особую актуальность эта проблема приобретает при ограниченности средств, которые выделяются на обслуживание автомобильной техники. Правила проведения этой процедуры обеспечивают не только сохранность дорогих устройств, но и безопасность самого автовладельца.

Для проведения зарядки аккумулятора необходимо зарядное устройство, но они различаются по конструкции и применению. Все виды таких зарядных устройств имеют похожий принцип работы, который основан на преобразовании переменного тока бытовой электросети в постоянный.

В схему таких устройств могут быть включены вариаторы — модули, которые меняют напряжение (12/24 Вольт), реле времени, отключающие питание через заданное время, различные индикаторы в виде сигнальных ламп или информационных жидкокристаллических табло и другие узлы. Чтобы зарядить обычный автомобильный аккумулятор с номинальным напряжением на 12 В необходима зарядка, которая выдает на клеммах 16-17 В постоянного тока.

Правила правильной зарядки автомобильного аккумулятора

Саму зарядку стартерной батареи можно проводить в различных местах, где имеется доступ к бытовой электросети и есть разъем розетки. Аккумулятор при зарядке можно даже не снимать с машины или разместить его на ровной поверхности в гараже или даже в квартире. При этом необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности.

Прежде всего, перед зарядкой батарею следует очистить от посторонних загрязнений, удалить пыль, грязь и аккуратно снять клеммы. После этого, необходимо проверить корпус на наличие механических повреждений, уровень электролита, убедиться, что он не протекает, и только после этого приступать к самому процессу.

Все операции с аккумулятором необходимо проводить в резиновых химически стойких перчатках, так как электролит может сильно повредить кожу. Если конструкция батареи позволяет, с нее откручиваются пробки. При осмотре следует проверить уровень электролита во всех банках и его состояние.

Нормальный электролит должен быть прозрачным и бесцветным. Для этого можно использовать колбу ареометра. Наличие в растворе осадка, хлопьев, взвеси или изменение цвета и прозрачности говорит о том, что с батареей не все в порядке. Скорее всего, в «грязной» банке имеется короткое замыкание пластин. Заряжать такую батарею нельзя.

Если же электролит во всех банках чистый и прозрачный можно приступать к процессу зарядки. Главное правило при подключении клемм зарядного устройства — сначала они подсоединяются к батарее, а только после этого его можно подключать к сети питания. Это правило является очень важным!

Для зарядки аккумуляторной батареи используются три метода:

— Зарядка с помощью постоянного напряжения;
— Зарядка с помощью постоянного тока;
— Комбинированный метод зарядки.

Зарядка при постоянном напряжении

Режим постоянного напряжения зарядки аккумуляторной батареи связывает уровень заряда и величину напряжения при зарядке. Если речь идет о зарядке аккумулятора на 12 В, то при постоянном напряжении 14,3 В он будет заряжаться приблизительно 48-50 часов. При увеличении напряжения до 16,6 В время зарядки уменьшается до 20-22 часов.

При подключении зарядного устройства к полностью разряженной батарее сила тока в цепи может достигать 50 А. Это может привести к выходу из строя электрических приборов, которые находятся в цепи. Поэтому в схему всех зарядных устройств включается модуль, который ограничивает силу тока 20-25 амперами.

Электрохимические процессы в батарее, которые активизируются при подключении зарядного устройства, направлены на выравнивание напряжение между ним и клеммами аккумулятора. Сила тока в цепи при этом будет постепенно уменьшаться.

При полной зарядке батареи сила тока в цепи падает до нуля. Большинство устройств при этом подают сигнал индикаторной лампой или светодиодом. На клеммах полностью заряженной аккумуляторной батареи должно быть 14,4 В.

Зарядка при постоянном напряжении является методом наиболее «мягким» для оборудования и безопасным для человека. При такой зарядке аккумулятора его можно оставлять без присмотра, не опасаясь возникновения опасных ситуаций.

Зарядка при постоянном токе

Применение метода постоянного тока требует аккуратности и внимания в течение всего процесса зарядки. При этом будет необходимо постоянно корректировать силу тока по ходу зарядки, проверяя показатели приборов, по крайней мере, каждый час и проводя необходимые манипуляции. Стандартный аккумулятор емкостью 55 А•ч таким образом будет заряжаться приблизительно 10 часов при значении зарядного тока в 6 А.

При достижении номинального напряжения в 14,4 В сила тока снижается до 3 А. Как только напряжение на клеммах составит 15 В, силу тока следует уменьшить еще в два раза — до 1,5 А.

Если на протяжении полутора-двух часов зарядное напряжение не изменяется, то процесс зарядки можно заканчивать. В конце зарядки банки начинают «кипеть», т.е. активизируется процесс электролиза, что является очевидным недостатком этого метода наряду с необходимостью постоянного контроля.

Комбинированная зарядка

Промышленные зарядные устройства, которые в настоящее время предлагаются на рынке, основаны именно на методе комбинированной зарядки. В начале процесса зарядки подается ток с постоянной силой, что делает удобным его использование в бытовой электросети (так как при этом не достигаются пиковые значения, приводящие к чрезмерной нагрузке), а в конце зарядки устройство поддерживает постоянное напряжение, что не дает электролиту «закипать».

Комбинированные зарядные устройства, как правило, приспособлены к автономной работе и не нуждаются в контроле работы. При достижении полного заряда аккумулятора они могут сами автоматически выключаться.

Читайте также:  Схема китайского паяльника с регулятором температуры

Существуют и другие способы зарядки автомобильных аккумуляторов — форсированная, импульсным, пульсирующим или ассиметричным током, по Вудбриджу и др. Однако, на практике чаще всего используются зарядные устройства, которые используют вышеописанные принципы.

Заметили опечатку на сайте ? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Современный автомобиль имеет довольно большое количество электрооборудования, для питания которого требуется электричество. На момент движения автомобиля электричество вырабатывается генератором, который преобразует вращение от двигателя внутреннего сгорания. Когда транспортное средство не движется, то все электрооборудование питается от установленного аккумулятора. Со временем по различным причинам накопительная батарея теряет свою емкость, и запаса энергии недостаточно для старта двигателя. Именно поэтому большое распространение получил вопрос, как зарядить аккумулятор в домашних условиях.

Периодичность проведения процедуры

При плюсовой температуре исправный аккумулятор работает без сбоев. В подобных условиях пуск двигателя возможен даже при неполном заряде. При снижении температуры окружающей среды емкость батареи падает примерно в два раза, силы тока становится недостаточно. В зимнее время требуется большее количество энергии для раскручивания коленчатого вала, так как вязкость масла существенно повышается.

Зарядка аккумулятора автомобиля требуется также по причине того, что эксплуатация транспортного средства в зимнее время предусматривает задействование большого количества энергоемкого оборудования: подогрев зеркал и стекол, сидений, предпусковой подогрев двигателя внутреннего сгорания.

Перед наступлением зимы рекомендуется один раз провести зарядку аккумулятора до 100%. Если двигатель внутреннего сгорания находится в плохом техническом состоянии, то периодичность, с которой проводят процедуру, существенно увеличивается. Неполадки при запуске двигателя приводят к длительному питанию стартера от аккумулятора. Существенное снижение емкости негативно сказывается на сроке службе источника энергии.

Основные рекомендации

Рассматривая то, как заряжать аккумулятор зарядным устройством, следует учитывать, что применяемое оборудование фактически является конденсатором. Обслуживание источника энергии предусматривает соблюдение определенных правил:

  1. Автомобильный аккумулятор является источником постоянного тока, при подключении которого к зарядному устройству нужно соблюдать полярность.
  2. Для обозначения полярности на батареи клеммы обозначаются знаками «+" и «-". Эти же обозначения можно встретить и на устройстве для зарядки.

Стоит учитывать тот момент, что случайная смена полярности приведет к разрядке батареи, а снижение заряда до минимального значения становится причиной ее выхода из строя.

Выделяют несколько рекомендаций по проведению подготовительных работ:

  1. Источник питания перед зарядкой снимают с автомобиля.
  2. Возможные загрязнения удаляются с поверхности.
  3. Если есть подтеки кислоты, то их можно удалить влажной ветошью. Материал смачивается в растворе с содой, изготовить который можно при смешивании 20 грамм соды с 200 граммами теплой воды.
  4. Перед зарядкой следует открутить пробки на «банках». Это делается по причине того, что на момент подачи напряжения на аккумулятор могут образовываться газы. Если не обеспечить им свободный выход, то корпус может пострадать из-за возросшего давления.
  5. Проверяется уровень электролита. Слишком низкий показатель не позволяет проводить зарядку. Повысить уровень можно за счет доливания дистиллированной воды.

При соблюдении всех рекомендации зарядка АКБ не уменьшит срок его службы.

Определение требуемого напряжения

Процесс зарядки предусматривает подачу некоторого напряжения, которого должно быть достаточно до полного заряда. Если неправильно выбрать значение напряжение, то источник питания пострадает. Основными рекомендациями по выбору напряжения назовем нижеприведенные моменты:

  1. Если источник энергии имеет емкость 50 Ампер-часов и зарядку 50%, то изначально устанавливается сила тока 25А. После этого рекомендуется постепенно снижать показатель до минимального значения.
  2. На момент полной зарядки прекращается подача напряжения. Многие современные устройства зарядки могут автоматически прекратить подачу тока в нужный момент.
  3. На весь процесс уходит примерно 4−6 часов. При столь высокой эффективности ЗУ его недостатком можно назвать высокую стоимость.

В продаже встречаются и полуавтоматические устройства, при применении которых проводится установка всех параметров зарядки вручную. Однако их стоимость намного ниже, что и определяет широкое распространение.

При применении полуавтоматического ЗУ проводятся следующие расчеты:

  1. Основным показателем считается емкость аккумулятора. Зная этот параметр можно провести требуемые расчеты правильно.
  2. При емкости батареи 50 Ач для зарядки следует подавать ток не более 30 Ач. При подаче большего напряжения есть вероятность того, что источник тока пострадает.
  3. На зарядном устройстве устанавливается сила тока 3А, а для полной зарядки потребуется примерно 10 часов.

Уверенным быть в полной зарядке батареи без измерения выдаваемого напряжения практически невозможно. Именно поэтому в конце зарядки на ЗУ устанавливается показатель силы тока 0,5А, а продолжительность его подачи составляет 5−10 часов. Столь невысокое значение силы тока не может навредить источнику энергии. Недостатком применения полуавтоматических ЗУ можно назвать то, что на весь процесс уходит более суток.

Существует несколько способов ускорения зарядки. Наиболее распространенный предусматривает выполнение следующих шагов:

  1. На первом этапе устанавливается значение тока 8А. При этом показателе зарядка проводится на протяжении трех часов.
  2. По истечении этого срока уменьшается сила тока до значения 6А. Выдерживается этот показатель на протяжении одного часа.

В итоге потребуется около четырех часов до восполнения уровня емкости батареи. Стоит учитывать, что этот метод зарядки нельзя назвать оптимальным, так как многие производители не рекомендуют увеличивать силу тока более 3А.

Рассматривая то, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством отметим, что слишком высокое значение тока приводит к увеличению температуры основных элементов конструкции. За счет этого снижается ресурс работы. В любом случае при частом применении ЗУ избежать процесс сульфатации пластин практически невозможно.

Эксплуатация источника тока согласно установленным правилам исключает вероятность полного разряда батареи. Своевременное увеличение показателя емкости обеспечивает службу АКБ на протяжении более семи лет.

Оценка состояния аккумулятора

В зимний период температура окружающей среды может существенно снизиться. Правильная зарядка и эксплуатация аккумулятора обеспечивает стабильный пуск даже при сильном морозе. Своевременное определение уровня заряда позволяет продлить срок службы источника энергии.

Читайте также:  Какое строение имеет металлическая кристаллическая решетка

К особенностям оценки состояния аккумулятора отнесем следующие моменты:

  1. Некоторые модели батарей снабжены специальным цветовым индикатором, который позволяет определить уровень заряда. Стоит учитывать, что показатель этого индикатора приблизительный, погрешность довольно велика. При положительном значении уровня заряда пускового тока в зимний период может быть недостаточно.
  2. Определить требуемый показатель можно при замере напряжения на выходе АКБ. Этот метод позволяет получить приблизительный результат. Для этого батарея снимается с автомобиля, после чего нужно подождать около семи часов и провести замер вольтметром. Напряжение на выходе может варьировать в диапазоне от 12,8 до 12,0 вольт. Падение этого значения ниже отметки 11,8 вольта указывает на критический разряд аккумулятора.

Если нужно провести быстрый замер напряжения, применяются нагрузочные вилки. Этот метод позволяет получить более точный и достоверный результат за самый короткий период. Параллельный вывод вольтметра подключается к дополнительному сопротивлению. При применении нагрузочной вилки показатель напряжения может варьировать в пределе от 10,5 В до 8,7 В. Более низкое значение указывает на то, что источник энергии потерял практически всю энергию.

В некоторых случаях проводится замер напряжения на момент старта двигателя. Как правило, этот метод применяется в случае, если возникают проблемы со стартом ДВС. Получаемый результат при измерении требуемого показателя на момент старта двигателя можно считать достоверным только в том случае, если генератор работает правильно.

На момент пуска двигателя показатель напряжения должен составлять не менее 9,5 В. Падение напряжения ниже этой отметки указывает на то, что аккумулятор сильно разрядился. Опытный электрик на основе полученных результатов во время измерений может определить и работоспособность генератора.

Погрешность показаний даже на десятую долю вольта в случае измерения напряжения батареи не допускается. Именно поэтому к используемому вольтметру предъявляются повышенные требования. Отклонение в 1−2 вольта приводит к погрешности показателя уровня зарядки на 10−20%.

Полная разрядка АКБ

Банальная невнимательность может стать причиной глубокого разряда АКБ. Примером можно назвать случай, когда автомобиль стоит на парковке в течение длительного периода с включенными габаритами или магнитолой.

Глубокий разряд АКБ губителен для него. Практически все производители указывают на то, что единичный полный разряд приводит к полной потере работоспособности АКБ. Как показывает практика, после полного разряда новый источник питания может быть восстановлен минимум 1−2 раза.

Рекомендации по восстановлению работоспособности АКБ следующие:

  1. Определяется степень разряда.
  2. Проводится зарядка при подаче тока 3А и менее. Рекомендуется выбирать самый низкий показатель силы тока, но это существенно увеличит срок зарядки.
  3. Если на протяжении 60 минут напряжение на клеммах не увеличивается, то можно прекратить подачу тока.

В рассматриваемом случае следует контролировать уровень напряжения на клеммах при помощи высокоточного вольтметра.

Отсутствие зарядного устройства

Если невозможно запустить двигатель по причине низкого уровня стартового тока, то придется проводить «прикуривание» от другого авто. После того как двигатель завелся рекомендуется двигаться на протяжении более чем 20−30 минут. Для ускорения зарядки от генератора выбираются повышенные передачи или низкие, но двигаться следует на высоких оборотах. При поддерживании скорости вращения коленчатого вала с частотой 3 000 об/мин генератор обеспечивает наиболее подходящее напряжение. Этот способ подходит только в том случае, если АКБ разряжен частично.

В заключение отметим, что заменить специальное зарядное устройство зарядкой мобильных телефонов, ноутбуков или прочих гаджетов нельзя. Подобное решение может привести к износу АКБ. Только специальное ЗУ обеспечивает подачу тока с оптимальными показателями.

В процессе эксплуатации автомобиля может возникнуть необходимость самостоятельно восполнить запас энергии. В этом случае, зарядка аккумулятора станет крайне важна и следует знать, как правильно провести такую операцию.

Регулярность зарядки

Процесс подзарядки аккумулятора в автомобиле выполняет генератор и обычно этого достаточно для поддержания работоспособности батареи. Для снижения риска интенсивного выделения газов в акб устанавливается защитное реле ограничивающее напряжение до 14,1 В. Такие требования безопасности не позволят осуществить полный цикл зарядки, для которого необходимы показатели тока 14.5 В. Интенсивное использование кондиционера и других устройств, требующих большое количество электроэнергии способно истощить батарею. Для её восстановления потребуется зарядка аккумулятора автомобиля, которую легко провести самостоятельно.

Исправный аккумулятор обычно не вызывает проблем при положительной температуре воздуха. Для обеспечения запуска двигателя и функционирования приборов будет достаточно половины ресурсов такого устройства. Работа акб в зимнее время более осложнена, и отрицательные температуры способны снизить в два раза показатели ёмкости батареи. Наступление холодов также требует высоких пусковых токов, так как густеет моторное масло и необходимо больше энергии для включения двигателя. В качестве экстренной меры можно использовать провода от прикуривателя другой машины, но это не избавит от необходимости полностью зарядить автомобильный аккумулятор.

Интенсивная нагрузка на аккумулятор приводит к тому, что генератор не успевает компенсировать электроэнергию. Такая ситуация является стандартной, и отрицательная температура окружающей среды требует повышенного внимания к батарее. Оптимальным решением будет ежегодная зарядка аккумулятора автомобиля, которую следует проводить до наступления морозов.

Проверка заряда АКБ

Оценка уровня заряда аккумулятора может помочь в спорных ситуациях и определить необходимость проведения полного цикла зарядки. Стационарное измерение напряжения следует проводить не менее чем через 6 часов после отсоединения батареи от системы автомобиля или пуско-зарядного устройства. Существует несколько методов для определения таких показателей, имеющих некоторую погрешность в точности.

    Снятие показателей напряжения на выходах акб предоставляет относительную оценку состояния батареи. Для получения таких данных можно воспользоваться мультиметром и сравнить показатели напряжения с соответствующей им ёмкостью;

    Соотношение напряжения к остаточному заряду
    Напряжение на клеммах аккумулятора (B) 12,8 12,6 12,2 12,0 Виды зарядных устройств

Для достижения полной зарядки аккумуляторных батарей необходимо использовать специальное оборудование. Так схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора представляет собой простой преобразователь электроэнергии, обеспечивающий на выходе постоянное напряжение тока. Для большего удобства используются дополнительные датчики и специальные алгоритмы зарядки. Такие приборы могут требовать ручной настройки или работать в автоматическом режиме, самостоятельно определяя характеристики акб.

Читайте также:  Аккумулятор для шуруповерта hammer 18 вольт

Определить, как зарядить аккумулятор способен каждый водитель, а использовать можно любое зарядное устройство, выбор которого зависит от собственных предпочтений. Первым признаком нехватки заряда может стать горящая лампочка на приборной панели, что потребует принятия более решительных мер. Полный цикл зарядки длится несколько часов и эти работы удобнее проводить в помещении. Все зарядные приборы независимо от настроек имеют обязательную защиту от неправильного подключения клем и перегрева.

Типы аккумуляторных батарей

Для автомобильных аккумуляторов используются источники тока, основанные на применении различных технологий. Если ранее были востребованны щелочные элементы, то современный рынок представлен кислотными аккумуляторами. Такая технология позволяет в качестве электролита использовать кислоту, помещённую между свинцовых пластин. Особенности этого исполнения предполагают обслуживание акб, которое заключается в доливе дистиллированной воды.

Не менее популярны и гелевые батареи, использование которых не требует обслуживания. Такая технология имеет большую стоимость, а процесс зарядки не отличается от других акб. Существуют и литий-ионные батареи, но такие устройства не всегда имеют пусковой ток достаточной мощности, что ограничивает их применение.

Самостоятельная зарядка акб

Полная зарядка аккумулятора потребует не менее 10 часов для выполнения всех технических условий. При проведении таких операций потребуется снять аккумулятор с автомобиля и стереть с него грязь или остатки кислоты. Зарядку следует проводить в сухом помещении, обязательно соблюдая полярность электрической цепи. Для исключения появления искр следует сначала подсоединить отрицательный контакт, а затем положительный. Трансформаторное или импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора подключается последним, после чего можно настроить параметры тока.

В обслуживаемых типах батарей следует проверить уровень электролита и обязательно открутить пробки на банках. В зависимости от типа пуско-зарядного устройства такая процедура будет требовать корректировки или выполняться в автоматическом режиме. Обычно батарею оставляют восполнять запас энергии на всю ночь, а падение стрелки тока на нулевое значение будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Методика зарядки батареи

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля предполагает подачу тока недостающего батареи до заполнения 100% её ёмкости. Для устройств, не поддерживающих автоматический режим несложно провести самостоятельную настройку параметров тока. Такие действия потребуют периодического контроля и некоторой корректировки характеристик зарядного устройства. Чтобы понять, как заряжать автомобильный аккумулятор, следует рассмотреть способы зарядки, которые могут быть:

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

При зарядке постоянным током следует задать силу тока, равную 10% от её ёмкости. Следовательно, для акб с ёмкостью 80А/ч потребуется сила тока в 8 ампер. Эти показатели необходимо выдерживать на протяжении всего цикла восстановления, что потребует периодической проверки и корректировки напряжения зарядки. Для обслуживаемых моделей признаком завершения первого этапа зарядки будет газообразование, а показатель тока гелевых акб должен достигнуть 14 вольт. Далее следует вдвое снизить силу тока и продолжить зарядку пока напряжение не поднимется до 15 вольт. После чего сила тока опять снижается вдвое.

Удостовериться в правильности зарядки аккумулятора автомобиля и достижения показателя в 100% не представляет сложностей. Для такого контроля в течение 2 часов отслеживаются параметры напряжения и силы тока. Их неизменное значение и будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Если ток зарядки автомобильного аккумулятора имеет постоянное значение, то придётся определить, сколько времени необходимо для завершения таких процедур. Следует учесть, что чем меньше будет ток, тем лучше восполнится батарея. Чтобы рассчитать зарядку аккумулятора необходимо знать его ёмкость. Производители источников питания рекомендуют устанавливать силу тока в размере 0,1 от ёмкости акб. Следовательно, батарея 80А/ч будет заряжаться током в 8 ампер, а продолжительность зарядки составит стандартные 15 часов.

Глубокий разряд аккумулятора

Невнимательность или простой автомобиля с включенными электроприборами способен привести к ситуации, в которой аккумулятор получит глубокий разряд. К сожалению, такая ошибка может повлиять на работоспособность источника питания. Восстановление батареи необходимо начинать с показателей силы тока не более 0.1, от её номинальной ёмкости. Следует использовать по возможности меньшую силу тока, увеличив время зарядки устройства до 24 часов.

Такие нормы отчасти касаются и нового аккумулятора, только зарядка акб проводится минимальными токами в течении 2-4 часов. При выполнении полного цикла восстановления будет гореть зелёный индикатор зарядки аккумулятора, а напряжение на клеммах составит 16,2 вольт.

Выбор зарядного устройства

Среди различных моделей зарядных приборов определяющим остаётся их принцип работы. Всем знакомы трансформаторные устройства, которые характеризуются большим весом и габаритами. На смену им пришили импульсные приборы, которые лишены громоздких деталей. Для гелевых батарей импульсная технология является более щадящей, хотя они хорошо работают с любым зарядным устройством.

При восстановлении показателей тока кислотной батареи можно заметить, как аккумулятор кипит при зарядке и такое его состояние вполне допустимо. Кипение электролита может происходить при использовании зу любого типа и является признаком работоспособности банок. Появление пузырьков газа должно быть во всех банках, что будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Любое зарядное устройство позволяет восполнить запас электроэнергии аккумулятора независимо от его типа и мощности. Для упрощения этого процесса существуют автоматические приборы, способные точно вычислить время и эффективный метод зарядки. Такие устройства позволяют исключить все расчёты, и провести обычную или форсированную зарядку. Бережное отношение к аккумуляторной батарее и своевременная подзарядка продлят её срок службы, что позволит сосредоточиться на вождении.