Правильно заряжаем аккумулятор автомобиля
Проблема разрядившегося аккумулятора периодически возникает у каждого автовладельца. Если Вы купили автомобиль у официального дилера (к примеру, в ГК FAVORIT MOTORS), обращайтесь в дилерские центры: как правило, решение проблем с аккумулятором входит в перечень сервисного обслуживания. Но иногда возникают ситуации, когда необходимо срочно зарядить аккумулятор самостоятельно. При этом даже у опытного автолюбителя может возникнуть немало вопросов: обязательно ли снимать аккумулятор с машины, как это проще всего сделать, какими зарядными устройствами пользоваться, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля с точки зрения безопасности? Рассмотрим данные моменты более подробно.
Зарядные устройства
Заряжают автомобильные аккумуляторы постоянным током. Зарядное устройство (выпрямитель) преобразует переменный ток в постоянный. Большинство устройств оснащено регулировочным переключателем для зарядки на 12 и 24 В, а также регулятором силы тока и напряжения.
При зарядке аккумулятора на 12 В устройство должно обеспечивать на выходе напряжение в пределах 16 В, иначе устройство будет работать неэффективно и не обеспечит зарядку на 100%. Независимо от конфигурации и мощности любое зарядное устройство включает в себя электрический провод с вилкой, преобразователь тока и два выходных провода с маркировками «–» и «+».
Зарядка аккумулятора на автомобиле
Если полная зарядка батареи занимает продолжительный период, а Вы ограничены во времени, можно обойтись подзарядкой аккумулятора на автомобиле. Достаточно, чтобы заряда хватило на один запуск двигателя, остальной заряд батарея доберет за счет использования генератора при движении.
Снимаем оба провода с клемм батареи и подсоединяем провода зарядного устройства в соответствии с маркировкой: «–» на массовую клемму и «+» на плюсовую. Установите регулятор напряжения на максимальное значение и включите примерно на 20 минут. Помните, что сначала необходимо присоединять провода, а лишь затем включать в сеть.
Через 20 минут отсоедините зарядное устройство и присоедините автомобильные провода к клеммам. После этого попытайтесь завести двигатель. Если реле подзарядки в автомобиле работает исправно, амперметр покажет величину зарядного тока, поступающего в аккумулятор на больших оборотах двигателя. Дальше заряжать аккумулятор будет генератор.
Автономная зарядка
Занесите аккумулятор в сухое помещение (желательно в гараж, но в самом крайнем случае — на балкон или в комнату с открытыми окнами). Присоедините плюс к плюсу и минус к минусу. Затем поставьте регулятор тока на минимальный показатель, включите устройство в сеть и оставьте заряжаться примерно на 8–10 часов (оптимальный вариант — на ночь). После проверьте положение стрелки зарядного устройства. Если она показывает «0», значит зарядка завершена. Не забудьте протереть аккумулятор сухой тряпкой, если на нем после зарядки выступили капли конденсата.
Требования безопасности
Все работы по обслуживанию аккумуляторных батарей требуют предельной осторожности, ведь в банках находится кислота. Обязательно используйте резиновые перчатки, особенно при замере плотности электролита.
В момент зарядки в банках аккумулятора происходят интенсивные химические реакции, сопровождающиеся выделением сернистого газа, арсина, хлороводорода и других токсичных веществ. Поэтому аккумулятор лучше не заряжать в гараже или на балконе, а если такой возможности нет, то открывать настежь окна и хорошо проветривать помещение после зарядки.
Прохождение электрического тока от зарядного устройства через электролит аккумулятора сопровождается обильным выделением водорода. Соединение его с кислородом в пропорции 2 к 1 образует гремучую смесь, которая может взорваться даже от незначительной искры.
Что нужно знать при зарядке автомобильного аккумулятора?
Как знать, что аккумулятор заряжен? Не нужно быть экспертом, чтобы представить, что такое аккумулятор для машины, насколько он важен для нее. Между тем, следить за батареей просто и весьма полезно — регулярная подзарядка полностью восстанавливает заряд, тем самым продлевая срок службы изделия. Для восстановления необходимо использовать зарядное устройство (ЗУ), которое питается от бытовой розетки 220 В. Оно может работать по принципу постоянного тока, постоянного напряжения или быть полностью автоматическим. Купить зарядник и подключить его к аккумуляторной батарее не составит труда. Но как удостовериться, что аккумулятор полностью зарядился, когда ему необходима подзарядка, при какой величине тока и напряжения вести восстановление? Мы собрали основные факты, которые помогут более детально разобраться в этом процессе и подойти к зарядке АКБ профессионально.
Почему АКБ необходимо заряжать своевременно?
Электрический источник питания принято заряжать не тогда, когда мы задаемся вопросом, как понять, что аккумулятор сел. Потому что он уже не в состоянии потянуть нагрузку в виде стартера, а может даже и машину открыть. Это необходимо делать гораздо раньше, когда автомобильная батарея еще уверенно крутит стартер. Довольно часто к понятию “зарядка АКБ” приписывают определение “профилактическая”. Почему так — понятно из строения батареи и процессов, которые происходят в ней.
Положительная пластина, отрицательная пластина и электролит — это все, что находится в аккумуляторе. Электроэнергия поступает в бортовую сеть автомобиля через положительную клемму и отрицательный полюс. Это результат химической реакции, при которой элементы распадаются и источник питания разряжается. Если пополнить запасы своевременно, то все химические связи восстановятся обратно. Батарею необходимо заряжать, когда остаточный заряд составит 70% от нормы. Если пренебречь этой рекомендацией, аккумулятор начнет активно стареть. При пониженном напряжении быстро развивается сульфатация, которая снижает емкость аккумуляторного источника питания.
Когда заряжать аккумулятор?
Чтобы вычислить процент остатка запаса энергии, того самого, что означает емкость аккумулятора, необходимо измерить плотность электролита или напряжение. Напряжение, соответствующее 100% заряду, составляет 12,7 Вольт, а плотность — 1,27 г/см3. Признаком разрядки источника питания является уменьшение напряжения и плотности электролита. Каждая десятая доля вольтажа (0,1 В) составляет 10% запаса, а каждая сотая доля плотности (0,01 г/м3) — 6%. Итого, АКБ не рекомендуется разряжать ниже 12,4 В. Плотность электролита можно измерить только у обслуживаемой обычной батареи — она должна быть не менее 1,22 г/см3.
Эти данные учитываются не только при зарядке от сети 220В, но и при отсутствии зарядного устройства вовсе. Например, это хороший ориентир в том, как часто нужно заводить машину, чтобы не сел аккумулятор. В норме, запитку от генератора необходимо производить раз в 3-4 недели, но эта рекомендация весьма условна. Хотя бы из-за того, что не каждый из нас оставляет на стоянке автомобиль с полностью заряженной батареей. Да и на улице может быть как -20°C, так и +15°C, а температура, как известно, влияет на заряд. Ведь не зря существует правило, что измерение напряжения и плотности необходимо производить при комнатной температуре.
Какие риски существуют при зарядке автомобильной батареи
Несмотря на кажущуюся простоту, стартерный источник питания достаточно опасен. Например, что будет, если перепутать плюс и минус при зарядке аккумулятора? В результате смены полярности возникнет короткое замыкание и дальнейший результат зависит от класса зарядного устройства. Если ЗУ из среднего или высокого ценового диапазона, то ничего страшного не произойдет: в работу включится защита от переполюсовки или сгорит предохранитель. Если зарядник бюджетный, то может возникнуть пожароопасная ситуация: аккумулятору ничего не будет, но зарядное либо просто перестанет работать, либо воспламенится.
Определенные опасения связаны с тем, что будет, если заряжать аккумулятор большим напряжением. В норме, напряжение зарядки не должно превышать 14,4 В, а максимальный зарядный ток должен составлять не более 10% от емкости АКБ. Превышение этих параметров сопровождается бурным кипением электролита, что очень опасно. При кипении электролита выделяется гремучий газ, который взрывается от малейшей искры. Именно поэтому зарядка должна производится в хорошо проветриваемом и нежилом помещении.
Нюансы зарядки АКБ
Не всегда подзарядка выполняется в идеальных условиях: то изделие потеряло часть емкости, то допущен чрезмерный разряд и т.д. Например, сел аккумулятор в машине: что делать, двигатель не запускается, а ехать нужно. На этот случай хорошо бы иметь пуско-зарядное устройство (ПЗУ), которое не только восстанавливает АКБ, но и производит запуск двигателя даже с нулевым зарядом батареи. Но применение этого прибора ограничено тем, что рядом должна быть розетка 220 В. Альтернативу могут составить бустеры или машина с исправным аккумулятором, готовая дать подкурить здесь и сейчас. Но ни один из этих способов не сравнится по безопасности с обычной зарядкой источника питания от традиционного ЗУ.
Процесс подзарядки не требует постоянного участия, но операцию лучше периодически контролировать. В конце зарядки, время которой составит 9-10 часов, можно получить наглядный ответ на вопрос, как понять, что аккумулятор заряжен. Электролит начинает кипеть и это свидетельство того, что восстановление прошло успешно, процесс необходимо прекратить. В первые же минуты станет ясно правильно ли подобрана сила тока и принимает ли вообще АКБ заряд. На отклонения от нормы укажет внезапно вскипевшая электролитическая жидкость — такого в первые часы быть не должно. После успешного запуска процесса, необходимо проверять уровень электролита и следить, когда ток снизится до минимальных 0,25-0,5 А. Последнее также укажет на то, что батарея зарядилась до максимума.
Быстрое вскипание электролита вызвано тем, что емкость на этикетке редко соответствует фактической, особенно, если батарее не один год. Например, если источник питания на 60 А*ч наполовину поражен необратимой сульфатацией, то при токе 6 Ампер он тут же закипит. Чтобы зарядить такое изделие, необходимо снизить силу тока минимум на 50% от рекомендованного — до 2-3 А. Если снижения тока не дают ощутимого эффекта и батарея все равно кипит, то ее следует заменить. Выбор и покупка автомобильного аккумулятора — задача не из легких, необходимо определиться с моделью и найти ответственную торговую точку. Интернет-магазин А-МЕГА АВТО располагает качественным ассортиментом аккумуляторных батарей, отличается демократичными ценами и готов оказать квалифицированную помощь в выборе и покупке подходящего изделия.
Время заряда АКБ зарядным устройством
Зарядных устройств (ЗУ) существует несколько типов. Многие ЗУ имеют регуляторы для изменения напряжение (12/24 В), времени заряда и силы тока.
Время заряда аккумулятора зависит от величины тока. В стандартном режиме величина тока заряда составит 0,1 от емкости батареи. Полностью разряженный аккумулятор требует зарядки в течение 15 часов.
Автолюбители обычно, используют 3 метода зарядки
- постоянным напряжением,
- постоянным током,
- комбинированный.
Метод постоянного напряжения
Уровень заряда зависит от величины напряжения. При напряжении 14.4 вольт время зарядки аккумулятора составит 2 суток. При 16,5 вольт – батарея заряжается одни сутки.
Зарядные устройства имеют ограничители, подающие не больше 25 ампер. Напряжение на клеммах растет до момента, когда оно будет равно напряжению зарядного устройства, зарядная сила, постепенно падает до нулевого значения. Этот метод безопасен и не требуется присутствие человека. Напряжение заряженного аккумулятора равно 14,4В.
Метод постоянного тока
Требуется присутствие человека и внимательность. Так как нужно в ручную поддерживать необходимую силу тока.
Батарею 60А/ч следует заряжать током равным 6А в течение 10 ч., при этом каждый час, контролируя и корректируя силу тока.
При напряжении ставшем равно 14,4 В, нужно уменьшить в два раза (3А), при 15 В – до 1,5 А.
Аккумулятор заряжен, если напряжение заряда в течение 1-2 часов стабильное. Последний этап заряда сопровождается «кипением» банок.
Комбинированный метод
Большинство современных устройств заряда аккумулятора основываются на этом методе. Который делится на 2 этапа заряда:
- постоянным током;
- постоянным напряжением.
Прибор не требует участия человека и при зарядке выключается автоматически.
Экспресс-зарядка
Бывает моменты, когда требуется очень быстро зарядить аккумулятор, иногда просто лишь для запуска двигателя. Такая зарядка является не очень хорошим вариантом, но часто применяется из-за необходимости.
Регулятор тока ставится на максимум, таймер времени засекается на 15-20 минут. При разряде аккумулятора более 50%, он способен заряжаться от генератора автомобиля на ходу.
Полная зарядка
При полной зарядке ток заряда необходимо установить на минимальное значение, а время на 6-10 часов.
Способы проверки заряда аккумулятора
- токовой нагрузкой,
- мультиметром,
- нагрузочной вилкой,
- замером плотности электролита — ареометром.
Ареометр – емкость с грушей предназначена для набора жидкости с «поплавком» внутри, имеющий свою градацию. Заряженная батарея показывает плотность электролита в 1,28 г/куб.см. При 50% плотность падает до 1,20 г/куб.см. Плотность электролита в полностью разряженном аккумуляторе составит 1,10 г/куб.см.
Чтобы рассчитать время заряда, требуется ввести значения емкости аккумулятора и тока заряда. При аккумуляторе разряженном на 50%, в поле «емкость аккумулятора» вводится половина от заводской емкости батареи.
Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:
- Как увеличить ресурс двигателя
- Как отремонтировать карданный вал
- Техническое обслуживание авиационной аккумуляторной батареи 12-САМ-28
- Как обслуживать аккумулятор
- Как увеличить ресурс двигателя
Как работает зарядное устройство для аккумулятора?
Каждый так или иначе пользуется зарядными устройствами. Для смартфонов, ноутбуков и, конечно же, автомобильных аккумуляторов. Выбор ЗУ для автомобильной батареи иногда превращается в головную боль из-за разнообразия как самих аккумуляторов и технологий их производства, так и, непосредственно, зарядников. Ошибка в выборе может привести к значительному снижению ресурса работы АКБ.
Чтобы при выборе АКБ принять наиболее целесообразное решение, да и просто из интереса, полезно знать, как работает зарядное устройство для аккумулятора. Мы рассмотрим упрощенные схемы, стараясь абстрагироваться от специфической терминологии.
Старый добрый трансформатор
Если вдруг Вам понадобилось зарядить автомобильный аккумулятор, а своего ЗУ нет, наверняка кто-то из знакомых одолжит прибор. И с высокой долей вероятности это будет старый советский, либо самодельный прибор, собранный из комплектующих старой бытовой электроники. Речь идет о простом трансформаторном зарядном устройстве.
Популярность такого ЗУ высока из-за того, что у многих оно до сих пор работает с советских времен, кочуя из поколения в поколение. Подобные приборы работают десятилетия, так как в них попросту нечему ломаться.
Основой служит понижающий трансформатор, преобразующий 220В переменного тока в 12В. Этого не достаточно, чтобы заряжать АКБ, так как переменный ток меняет свою полярность с частотой 50Гц (50 периодов в секунду). Аккумулятор требует подачу постоянного тока, чтобы плюс всегда оставался плюсом. Для этого нужна схема выпрямления. Обычно используется элемент, называемый диодным мостом.
На выходе мы получаем сигнал с той лишь разницей, что все полуволны синусоиды направлены в одну сторону. То есть полярность сигнала уже не изменяется с частотой 50гц. Таким напряжением уже можно заряжать аккумулятор, тем не менее в идеале сигнал следует отфильтровать, добившись графика, близкого к прямой. Делается это при помощи конденсаторного фильтра. Важно лишь учитывать, что после фильтрации среднее значение напряжения будет выше, так как мы избавимся от тех участков, когда полупериод синусоиды стремится к нулевой оси. Как результат, на выходе напряжение может составлять более 15В (на изображениях — выше 220В). Если Вы используете гелевый или AGM аккумулятор, это может быть проблемой, которая в долгосрочной перспективе приведет к преждевременному истощению ресурса АКБ.
На этом моменте можно перейти к решению проблемы, а именно — к импульсным зарядным устройствам.
Импульсный блок питания
Описанное выше ЗУ, по сути, является блоком питания, преобразующим 220В переменного тока в примерно 12В постоянного. Простейшие импульсные зарядники представляют собой нечто похожее, однако с принципиально иным принципом работы.
Здесь в схеме нет никаких громоздких понижающих трансформаторов, так как импульсный блок питания работает с высокочастотными импульсами, что позволяет использовать куда более компактные компоненты.
Описать, как работает импульсное зарядное устройство, игнорируя сложную терминологию, трудно, да и компонентов здесь достаточно много, поэтому максимально упростим описание схемы. В данном случае не происходит понижение сетевого напряжения, в связи с чем громоздкий и тяжелый понижающий трансформатор не нужен. 220В переменного тока поступает на диодный мост, выпрямляется, а затем преобразуется в серию высокочастотных импульсов. Для регулировки напряжения непосредственно само напряжение трогать не надо. Мы можем его настраивать путем изменения скважности (длительности) импульсов. Кратковременные импульсы являются аналогом низкого напряжения, длительные импульсы — высокого. Таким образом, при помощи транзисторов, которые формируют высокочастотные импульсы, мы получаем то напряжение постоянного тока, которое нам надо.
Простейшие импульсные зарядные устройства обычно настроены примерно на 14,4В, поэтому являются куда более безопасными, чем трансформаторные аналоги. Радиолюбители, кстати, любят собирать такие ЗУ из компьютерных блоков питания, избавляясь от лишних компонентов, оставляя лишь 12-вольтовую шину и повышая ее до 14,4В.
Преимущества современного подхода заключаются в компактности схемы и наличии электронных систем защиты. Таким образом, при прочих равных, импульсный блок питания можно назвать более безопасным.
Автоматическое зарядное устройство
Описанное выше — это, напомним, просто блоки питания. Зарядными устройствами их можно назвать лишь потому что они также способны пополнять заряд АКБ. Настоящие же ЗУ — автоматические — не просто подают питание на батарею, а меняют режим в процессе заряда для достижения максимальной эффективности и безопасности. Разнообразие автоматических ЗУ огромно, некоторые осуществляют процесс заряда более чем в 7 стадий, однако в общем случае можно выделить три стадии:
- Основной заряд (заряд постоянным током). Аккумулятор заряжается максимально допустимым током. На этой стадии батарея максимально быстро пополняет большую часть емкости. После основного заряда АКБ можно эксплуатировать, однако заряженной она еще не является;
- Заряд постоянным напряжением. Когда аккумулятор заряжен примерно на 80%, ток заряда следует значительно снизить, уменьшая его по мере заряда вплоть до нуля. Для этого автоматическое ЗУ переключается в режим заряда постоянным напряжением. На клеммы подается фиксированное напряжение, а ток полностью зависит от степени заряда АКБ. Чем выше уровень заряда, тем меньше аккумулятор потребляет ток. К концу заряда ток упадет до нуля;
- Хранение аккумулятора. Поддерживать максимальное напряжение на клеммах аккумулятора — не лучшая идея. Для хранения оптимальным является 13,2 — 13,7В. Автоматические ЗУ, как правило, после полного заряда АКБ переходят в режим хранения, который подразумевает поддержание на клеммах напряжения из указанного выше диапазона. То есть условное ЗУ ждет, пока напряжение на клеммах в процессе саморазряда упадет с 14,4 до, скажем, 13,2В и поддерживает данный показатель в течение всего хранения. Эти цифры примерные и зависят от конкретной модели.
Ниже представлен пример многостадийной зарядки 6 и 12-вольтовых АКБ на основе зарядного устройства Auto Welle AW05-1204
Таким образом, настоящими зарядными устройствами являются только автоматические, когда как приборы, выдающие фиксированное напряжение — это обычные блоки питания, которые могут применяться как для заряда аккумулятора, так и для работы электроники, требующей на входе 12VDC. Если Вы хотите обеспечить эффективный заряд и длительный срок службы батареи, рекомендуем выбирать именно автоматические приборы. Благо, рынок полон доступных потребительских моделей.
