Технология струйного заряда аккумулятора

Содержание

Технология струйного заряда аккумулятора

Свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые в источниках бесперебойного питания устройств хранения информации при эксплуатации подвержены быстрому износу и преждевременному выходу из строя. Причиной является кристаллизация пластин, межэлектродные замыкания дендроидными отложениями на поверхности пластин, сульфатация.

Ёмкость и срок службы аккумуляторных батарей зависит от режима работы зарядного устройства, метода зарядки.

Прежде чем рассматривать желаемый режим заряда аккумулятора, следует проследить процесс разряда аккумулятора и причины его преждевременного выхода из строя.

Как правило разряд аккумулятора в системах бесперебойного питания в процессе эксплуатации происходит очень редко и на время в несколько минут, достаточного для вывода системы хранения данных из режима работы, для устранения сбоя.

В винчестерах компьютеров за это время считывающая головка возвратится в исходное состояние, в ином случае могут быть испорчены загрузочные сектора и рабочая информация.

В последующем потерянную информацию возможно частично восстановить, а полное использование жёсткого диска будет невозможным.

Отсутствие разрядной характеристики в работе аккумулятора приводит к его преждевременному выходу из строя.

Аккумуляторы в бесперебойных системах диагностируются внутренней схемой на соответствие напряжения на аккумуляторе заданным параметрам, при наличии сетевого напряжения устройство бесперебойного питания автоматически переводит питание нагрузки от сети. При потере питания сети устройство должно перейти в режим преобразования энергии аккумулятора в напряжение близкое по параметрам сетевому питанию.

Внешняя диагностика аккумулятора бесперебойного питания после эксплуатации подтверждает наличие высокого внутреннего сопротивления – ввиду высокой кристаллизации, высокий саморазряд при внутреннем замыкании пластин, вызванный сульфатацией. Высокое напряжение на электродах диагностируется внутренней схемой как полный заряд и аккумулятор далее не заряжается.

Повышение напряжения заряда приводит к увеличению выделения тепла. Снижение ёмкости аккумулятора вызвано нерабочей сульфатацией поверхности пластин, ток нагрузки не в состоянии выйти из внутренних слоёв пористой структуры пластин аккумулятора и напряжение на выходе при нагрузке недопустимо падает, приводя к сбою в работе источника бесперебойного питания.

Небольшой расход энергии на выводе систем хранения информации из рабочего состояния не требует установки мощных автомобильных аккумуляторов, а для восполнения использованной энергии аккумулятора, мощных зарядных устройств.

Для зарядки аккумулятора и поддержания его в рабочем состоянии следует применить зарядное устройство с использованием двух методов зарядки : быстрого заряда и струйного (компенсационного) заряда.

Метод медленного заряда применяемый при зарядке аккумуляторов сотовых телефонов в данной ситуации неприемлем, как и на сотовых телефонах он приводит к кристаллизации пластин и выходу аккумулятора в неожиданный момент.

Батарея аккумулятора при этом методе не заряжается до конца или перегревается, с тепловым разрушением пластин. Системы хранения данных эксплуатируются более суток и аккумуляторы в устройствах поддержания напряжения должны находится в режиме дежурного подзаряда также продолжительное время.

Одной из причин выхода из строя аккумулятора является заряд постоянным током при отсутствии небольшого разрядного тока и отсутствия цикличности в режиме заряда. При разрядном токе ионы свинца успевают восстановиться до аморфного состояния с осаждением на поверхность пластин. В перерывах импульсов зарядного тока снижается температура аккумулятора.

Заряд аккумуляторов закрытого типа с гелиевым наполнителем должен отвечать следующим параметрам : ограничение напряжения заряда с целью снятия перезаряда и нагрева, автоматическое ограничение зарядного тока в начальный период быстрого заряда – это защитит регулятор тока от перегрузки и перегрева, а элементы аккумулятора от недопустимой величины зарядного тока, реализация струйного подзаряда импульсным током коротким по времени и амплитудой не ниже рекомендуемого изготовителем тока заряда. Среднее значение зарядного тока не превышает 0,05 С, где С – ёмкость аккумулятора.

Использование цикличности тока для регенерации пластин позволит поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии сколько угодно долго. За короткое время снижается в десятки раз внутреннее сопротивление аккумулятора, восстанавливается ёмкость и рабочее напряжение.

Режим быстрого заряда характеризуется следующими параметрами:
Время заряда 1-2 часа, это достаточно для восстановления ёмкости аккумулятора, после аварийного включения бесперебойного питания, ток заряда 0,2-0,3 С, степень заряда батареи 100%.

Полного отключения заряда не происходит – он переходит при достижении напряжения конца заряда в буферный режим струйного подзаряда.

Конечное напряжение аккумулятора указано в паспорте или на корпусе, к примеру для аккумулятора Champion 12 Вольт 7 А/ч, установленный в устройство бесперебойного питания типа «АРС», составляет 13,3 -13,8 В при 20 градусах температуры корпуса.

Характеристика зарядного тока крутопадающая – с повышением напряжения на аккумуляторе ток заряда падает приближаясь к минимальному значению в 0,03 -0,05 С – режиму струйного подзаряда.

При отсутствии отключений электросети аккумулятор в заряженном состоянии может находиться сколько угодно долгое время в режиме ожидания. При технологии струйной подзарядки компенсируется расход ёмкости аккумулятора на поддержание работы схемы в дежурном режиме и саморазряд. Стабилизация напряжения заряда отрицательной обратной связью с аккумулятора на генератор импульсов зарядного тока позволяет поддерживать режим заряда в автоматическом режиме.

Характеристики зарядного устройства: Напряжение сети 220 Вольт. Максимальный ток заряда 650 мА. Напряжение заряда 13,8 Вольт. Аккумулятор 12 Вольт 1- 7а/ч. Ток быстрого заряда 350-450 мА. Ток струйного подзаряда 30- 40 мА. Разрядный ток 22 мА. Время заряда 1-2 часа. Время подзаряда непрерывно. Время аварийного режима 10-30 минут.

Мощность нагрузки 50 ватт.

В схему источника бесперебойного питания входит импульсное зарядное устройство, в котором постоянный зарядный ток преобразуется с помощью генератора на таймере в последовательность импульсов, а паузы между импульсами положительной полярности заполнены постоянным разрядным током отрицательной полярности. Аккумулятор нагружен разрядным током и во время зарядки, который используется для индикации подключения аккумулятора в схему.

Преобразователь тока выполнен на ключах полевых транзисторах с управлением от генератора сетевой частоты. При отсутствии сетевого напряжения выработанное преобразователем напряжение сетевой частоты и уровня поступает через реле на нагрузку, при наличии сетевого напряжения оно через контакты включенного в сеть реле поступает на нагрузку без преобразований.

В устройстве имеется световая индикация включения, полярности подключения аккумулятора, индикатор высокого напряжения и зарядки. Звуковой датчик указывает на отсутствие сетевого напряжения и предупреждает о принятии мер по выводу системы хранения информации из рабочего режима за короткое время по программе.

Аналоговый таймер DA1 (Рис.1) вырабатывает импульсы стабильной частоты в режиме автогенератора. Процесс заряд – разряда времязадающего конденсатора С1 будет проходить циклически, время заряда зависит от значения резистора R2 – Т1 =0.69 С1R2, время разряда более продолжительно T2 = 0.69C1 (R3+R4).

Полный период импульса равен Т=Т1+Т2. Частота автогенератора зависит от значения элементов R2,R3,R4, C1 – F=1/T. Скважность зависит от рабочего периода импульса D=T1/T. При снижении времени разряда уменьшением значения резистора R2 скважность увеличивается.

Диод VD1 формирует короткий импульс зарядного тока. Резистор R3 позволяет установить ток заряда в соответствии с паспортными данными аккумулятора.

Питание таймера выполнено от аналогового стабилизатора DA2, диод VD2 позволяет защитить таймер и стабилизатор от неправильной полярности аккумулятора.

Напряжение таймера выбрано исходя из напряжения питания микросхемы DD1 –генератора преобразователя напряжения батареи питания.
Конденсаторы С2,С3,С4,С5 снижают уровень помех по цепям питания.

После подачи питания на таймер DA1 и внешние цепи конденсатор С1 начнёт заряжаться по экспоненте до напряжения 2/3 Un за время Т1, после чего внутренний компаратор таймера по входу 6 DA1 переключит внутренний триггер в противоположное состояние, откроется внутренний разрядный транзистор по выводу 7 DA1, конденсатор С1 начнёт разряжаться до уровня 1/3 Un за время Т2.

Зарядка аккумулятора произойдёт по такому же сценарию.
Вывод 5 в микросхеме таймера DA1 позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем 2/3 напряжения питания, являющейся опорной для работы верхнего компаратора.

Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы, в данном случае, для установки выходного напряжения заряда на аккумуляторе GB1.

В качестве ключевого переключателя тока в схему введён полевой транзистор N – типа, импульсы с выхода 3 таймера через резистор R5 поступают на затвор транзистораVT1, транзистор открывается и ток заряда с выпрямителя питания VD3 через ограничительный резистор R10 и предохранитель FU1 поступает на аккумулятор GB1. Индикатор HL3 указывает короткими световыми импульсами о процессе заряда аккумулятора, отсутствие свечения предупреждает об обрыве в цепи заряда аккумулятора или неисправном транзисторе VT1.

Наличие питания таймера DA1 индицируется светодиодом HL1 жёлтого свечения.

Светодиод HL2 в параллельном соединении с аккумулятором выполняет три обязанности, индицирует зелёным свечением правильную полярность подключения аккумулятора GB1 и является цепью разряда аккумулятора с током до 20 мА. При красном свечении светодиод указывает на аварийное состояние или неправильной полярности подключения аккумулятора в схему.

Напряжение отрицательной обратной связи с положительной шины аккумулятора через ограничительный резистор R7 и установочный резистор R8 подаётся на управляющий электрод регулируемого параллельного стабилизатора напряжения DA3 – интегральный аналог стабилитрона, способного формировать регулируемое образцовое напряжение на выводе 5 таймера DA1.При повышении напряжения на аккумуляторе управляемый стабилитрон открывается и изменяется напряжение стабилизации.

Снижение напряжения на катоде (вывод 3 DA3 ) приводит к снижению напряжения в точке 5 DA1 прямого доступа делителя с уровнем 2/3 Un, что приведёт к повышению частоты генератора на таймере DA1 и снижению напряжения и зарядного тока аккумулятора GB1.

Пропадание сетевого напряжения вызывает отключение реле К1 с переключением контактов К1.1 и К1.2.

Первые разрешают работу генератора на микросхеме DD1 подавая на вход R (вывод 5 DD1) низкого уровня, после запуска генератора на выходах T1 и Т2 сформируются прямоугольные импульсы частотой 50 Герц. Импульсы сдвинуты по фазе на четверть периода.

Для преобразования импульсов прямоугольной формы в близкие к форме синусоиды на выходе трансформатора Т2 установлен конденсатор С7. Газоразрядный индикатор HL3 указывает на наличие высокого напряжения.

Применение полевых транзисторов не требует установки мощных радиаторов.
Большая часть радиодеталей схемы установлены на печатной плате, остальные закреплены в корпусе, использованном от блока питания компьютера. Бюджетный вентилятор В1 используется по прямому назначению.

Радиодетали схемы соответствуют таблице1.

Обозначение	Тип	Номинал	Замена	Примечание
R3,R8,R14	СП3-41	СП-5
R 10	С5-36	2-5 Ом	С5-16	проволочный
Остальные резисторы	С2-29	0,125ватт	МЛТ-0,125
Микросхема DA1	N555	КР1006ВИ1
DA3	КР142ЕН19	TL 431
VT1-VT3	IRLR2505	IRF3701,IRF3808.
T1	ТП112 -12В	16В0,45А	ТП 114-7 16В 1А
Т2	ТН-36 -220	50 ватт	ТТП-40,ТН-6О
К1- реле	РП-21-003УХЛ	220В 50Гц

Наладку схемы устройства следует начать с проверки источника питания +16 вольт и напряжения на выходе аналогового стабилизатора DA2.

В отсутствии аккумулятора GB1 в схеме светодиод индикации тока заряда HL3 не горит, HL2 мигает с частотой генератора на таймере DA1, при подключении аккумулятора будет мигать светодиод заряда и гореть зелёным свечением индикатор полярности, при правильной полярности подключения аккумулятора, при неверной полярности светодиод загорит
красным свечением. Для установки зарядного тока в разрыв цепи аккумулятора подключить амперметр на ток до одного ампера, резистором R3 установить ток заряда в пределах 0,2С, а резистором R8 напряжение на аккумуляторе 13,3 вольта. После 1-2 часов заряда напряжение на аккумуляторе возрастёт до 13,8 вольта и ток упадёт до 0,1С, далее в режиме струйного подзаряда ток снизится до 0,03С.

Читайте также: Не выбрасывайте аккумулятор от ups

Звуковой капсюль НА1 имеет внутренний генератор низкой частоты.
Отключив сетевое напряжение устанавливают резистором R14 частоту 50 Гц на конденсаторе С7.

На полевые транзисторы VT1-VT3 установить небольшие радиаторы размерами 10*50*10 мм.
Светодиоды индикации установить на корпусе со стороны противоположной вентилятору В1.

Литература: 1) В.Коновалов «Измерение R-вн АБ» «Радиомир» №8 2004 г стр.14 2) В.Коновалов, А.Разгильдеев.»Восстановление аккумуляторов» «Радиомир» №3 2005г. стр.7 3) В.Коновалов «Эффект памяти снимает вольтдобавка». «Радиомир» №10 2005 г. стр.13. 4) В.

Коновалов «Зарядно- восстановительное устройство для Ni-Ca аккумуляторов» «Радио» №3 2006 г. стр.53. 5) Д.А.Хрусталёв «Аккумуляторы» Москва 2003г. 6) И.П.Шелестов «Радиолюбителям полезные схемы» книга 5.Москва 2003 г. 7) В.Коновалов «Ключевое зарядное устройство» «Радиомир» №9.2007г. стр13. 8) Микросхема КР142ЕН19.

«Радио» №4.1994г. 9) Импульсное зарядное устройство «Радио» № 8.1995г. стр.61 10) Обслуживание «необслуживаемых» аккумуляторов, «Радиомир» №11.2001 г. стр.13. 11) М.Озолин «Простой источник бесперебойного питания».«Радио» №8.2005 г. стр.32. 12) С.Бирюков «Первичные кварцевые часы».«Радио» №6 2000г. стр34. 13) В.

Коновалов «Регенератор аккумуляторных батарей».«Радиомир» №6.2008г стр.14.

14) В.Коновалов «Импульсная диагностика аккумуляторов».«Радиомир» №8 2008г. стр.15.

Прикрепленные файлы:

Источник: http://cxem.net/pitanie/5-214.php

Рассказываем как зарядить аккумуляторную батарею автомобиля

Аккумуляторная батарея является важнейшим компонентом системы питания транспортного средства. Большая часть энергии передается потребителям бортовой сети от генераторной установки. Но, в момент запуска двигательной системы, одну из ключевых функций выполняет АКБ.

Как известно, автомобильный генератор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую, для заряда аккумуляторной батареи и питания потребителей бортовой сети. В случае если двигатель автомобиля находится внерабочем режиме, питание потребителей автомобильной сети происходит от аккумуляторной батареи.

Учитывая важность аккумулятора в системе транспортного средства, необходимо своевременно восстанавливать заряд АКБ в случае его утраты.

Рассмотрев зависимость аккумуляторной батареи от генераторной установки, автолюбитель невольно задается вопросом — для чего производить дополнительную зарядку батареи?

Аккумуляторная батарея и потребители бортовой сети транспортного средства весьма привередливы к постоянству заряда. Генераторная установка вырабатывает ток в заданном пределе для конкретной бортовой сети.

Бортовая сеть ТС предусматривает некоторые меры безопасности для сохранения срока службы электронных устройств автомобиля. Для того чтобы обеспечить долгосрочную и бесперебойную работу батареи, в автомобильной сети после генератора устанавливают реле контроля.

Реле обеспечивает зарядку батареи в пределе 14, 1 (плюс/минус 0,2 В). Для того чтобы обеспечить полную зарядку АКБ, потребуется напряжение в 14, 5 Вольт.

Исходя из того, что автомобильная сеть не позволяет заряжать аккумулятор до максимально допустимых показателей, стоит иногда производить зарядку с помощью внешнего устройства.

Производители транспортных средств постоянно совершенствуют свои продукты и наделяют их большим количеством электронных устройств.

Новые машины во многом отличаются от ранее выпускаемых аналогов, избыточным количеством потребителей электроэнергии, среди которых: системы стабилизации , совокупности предотвращения блокировки, электронные блоки управления и т.д.

Как можно заметить, большая часть устройств выполняет важную функцию поддержания безопасности участников дорожного движения, поэтому так важно обеспечить их необходимой электрической энергией.

Вмести с техническим прогрессом, также возросли требования к системе питания авто. Сегодня, генераторная установка должна отвечать большому количеству требований и быть достаточно компактной. Вместе с этим, усовершенствовались и аккумуляторные батареи. Новые батареи стали более легкими, емкими и безопасными.

Большая часть трудностей с запуском двигателя возникает при эксплуатации автомобиля в зимнее время года. Как известно, при использовании АКБ в суровых погодных условиях, емкость батареи уменьшается в два раза.

Поэтому, если летом двигательная система автомобиля без труда заведется и при наполовину заряженной батарее, то с наступлением холодов возникает необходимость заряжать аккумулятор от домашней сети.

Вместе с наступлением холодов начинает густеть большая часть рабочих жидкостей в системе транспортного средства, в связи с чем неизбежно возрастает ток запуска.

Учитывая особенности эксплуатации транспортного средства при низких температурах, необходимо максимально заряжать АКБ с наступление морозов. Дополнительная зарядка позволит предотвратить сложности с запуском двигательной системы и необходимость прикуривать авто.

Зарядка аккумуляторной батареи от домашней сети 220 Вольт производится специальным устройством. Немалая часть умельцев, владеющая транспортным средством изготавливает устройство для зарядки АКБ своими руками. Для выполнения данной работы потребуется наглядная схема устройства для зарядки и достаточное количество опыта в сфере электрической техники.

Несмотря на простое устройство, эксплуатации элемента системы питания имеет свои тонкости, которые необходимо учитывать и при обслуживании важного элемента авто.

Автомобильный аккумулятор является носителем постоянного тока и требует строгого соблюдения полярности при подключении к источникам или потребителям тока.

Маркировка, расположенная на корпусе аккумуляторной батареи хорошо известна каждому автолюбителю. Обозначение полярности знаками (плюс и минус) позволяет правильно подключить внешнее устройство для полной зарядки АКБ.

Внешнее устройство так же имеет соответствующее обозначения полярности. Для того чтобы зарядить АКБ необходимо соединить между собой выводы с одинаковыми полюсами, соответственно плюс к плюсу. В случае если перепутать полярности и подключить положительный вывод АКБ к отрицательному проводнику зарядки, будет происходить разрядка автомобильной батареи.

После демонтажа аккумулятора, необходимо осуществить предварительную подготовку перед тем как подключать батарею к источнику питания. Перед началом зарядки, стоит тщательно очистить АКБ от лишней грязи.Также необходимо удалить остатки кислотного налета на корпусе аккумулятора при их наличии.

Для выполнения данной процедуры, необходимо приготовить специальный раствор, который разводиться из расчета ложка соды на 200мл воды. С помощью данного раствора также можно диагностировать поверхность корпуса на предмет кислотных остатков.

В случае если на корпусе батареи сохранилась некоторая часть кислотного остатка, то при нанесении содового раствора образуется пена. Следующим этапом подготовки необходимо выкрутить крышку для добавления рабочего состава. Таким образом будет происходить свободный выход образовавшихся в корпусе газов.

На данном этапе, также стоит проверить уровень электролита. Если в ходе диагностики выяснилось что уровень рабочего состава несколько ниже допустимого, стоит обязательно дополнить его до нормы.

На сегодняшний день существует несколько видов устройств для заряда АКБ. Определенный вид устройств функционирует в специальном режиме. Один из наиболее предпочтительных видов зарядки — ручной.

В данном случае зарядка производится током, которого не хватает аккумуляторной батареи автомобиля до полного заполнения. Таким образом, для выполнения данной процедуры потребуется сначала узнать насколько заполнена сама батарея.

К примеру, если аккумуляторная батарея имеет емкость 60 Ач и в момет демонтажа она была заряжена наполовину, то ток зарядки АКБ должен составлять 30А. Далее, подаваемый ток нужно постепенно уменьшать.

В момент, когда батарея зарядится полностью подаваемый ток должен быть равен нулю.

Существуют также наполовину автоматические устройства для заряда батареи с аналогичным принципом функционирования. Данный вид зарядок, позволяет полностью заполнить емкость аккумуляторной батареи всего за пару часов.

К сожалению, данный вид оборудования имеет немалую цену.

Качественная автоматическая зарядка обойдется автолюбителю в приличную сумму, поэтому одним из наиболее популярных способов заполнить АКБ на 100% остается ручная зарядка.

По большому счету, затраты на покупку дорогостоящей зарядки не всегда оправданы. В большинстве случаев, в ходе эксплуатации транспортного средства, аккумуляторная батарея теряет не больше половины заряда. Таким образом, зная уровень заполнения АКБ можно легко рассчитать ток и время зарядки.

Пример зарядки аккумуляторной батареи с помощью внешнего устройства

АКБ с емкостью 60 Ач разряжена наполовину. Таким образом, для того чтобы восстановить максимальный заряд аккумуляторной батареи, необходимо добавить заряд в 30 Ач. Для этого, необходимо выставить подаваемый ток на 3А. По истечении десяти часов заряд АКБ будет 100%.

Для того чтобы быть полностью уверенным в полной зарядке батареи, можно выставить минимальный заряд подаваемого тока и оставить батарею заряжаться еще на пару часов. Большинство современных аккумуляторов весьма привередливы и чувствительны к повышенному заряду. Поэтому, если оставлять батарею заряжаться на длительный период, не рекомендуется чтобы передаваемый ток превышал 1/2 А.

Для большинства современных АКБ средней емкости такое количество заряда безвредно, даже если заряжать батарею долгое время.

Если же заряжать батарею долгое время возможности нет, то можно питать АКБ в течение часа более сильным зарядом, после чего снизить ток и оставить батарею заряжаться до полного заполнения.

Все же, для оптимального заряда батареи и сохранения срока ее эксплуатации, лучше всего подойдет равномерная подача небольшого тока. Такая технология заряда батареи позволит предотвратить перезарядку и преждевременный выход из строя.

Превышение допустимого заряда и перегрев АКБ приводит к нарушению свойств рабочей смеси. Таким образом, аккумулятор изнашивается и утрачивает свою продуктивность. Для увеличения ресурса устройства накопления заряда, необходимо постоянно поддерживать оптимальный ток.

Если бережно эксплуатировать АКБ и не допускать падения уровня заряда ниже минимально допустимой отметки, хороший аккумулятор от проверенного изготовителя может прослужить порядка пяти лет.

Большинство современных АКБ весьма непривередливы к условиям эксплуатации. Кроме того, последние модели устройств при своих компактных габаритах, достаточно долго держат немалое количество заряда. Все же, даже самая практичная и надежная батарея неизбежно утрачивает заряд при использовании в сложных погодных условиях.

Зная как зарядить аккумулятор, можно избежать нежелательных затруднений при запуске двигательной системы автомобиля в холодную пору. Для сохранения срока эксплуатации устройства накопления и передачи тока, стоит избегать перезарядки или критического разряда батареи.

Батарею необходимо в обязательном порядке заряжать внешним устройством при длительном использовании.

В случае если уровень электролита ниже минимально допустимого, необходимо его дополнить. Используя специальную инструкцию по обслуживанию батареи, можно также поменять рабочую кислоту в составе АКБ. Данная процедура позволит восстановить продуктивность важнейшего элемента системы питания транспортного средства. Новый электролит позволит увеличить ресурс устройства питания.

Удачного обслуживания!

Источник: http://carmend.ru/electrika/rasskazyvaem-kak-zaryadit-akkumulyatornuyu-batareyu-avtomobilya.html

Обслуживание аккумуляторов на хранении: поддержание заряда и саморазряд

Легковой и коммерческий транспорт используются регулярно, а вот специальная техника: экскаваторы, катки, дизель-генераторы и бензо-генераторы аварийного питания используются периодически.

Самое слабое место при хранении такой техники – аккумуляторы. Свинцовые батареи, как известно, склонны к саморазряду, который ускоряется с возрастом и на фоне условий хранения. Также значительно (до 50%) возрастает скорость саморазряда после «кипения», когда плотность электролита превышает 1,32 г/см3.

Саморазряд

Этот процесс является недостатком химического строения автомобильного аккумулятора. Причин у саморазряда множество, например, низкое качество материалов АКБ. Посторонние примеси, металлы, соли приводят к переносу заряда с одного электрода на другой даже в «холостом» состоянии.

Также сами электроды могут быть причиной данного явления: разный состав решетки и активной массы может создавать небольшой «аккумулятор внутри аккумулятора», расходуя емкость в холостую.

Меньше всего саморазрядом страдают необслуживаемые аккумуляторы, где в качестве основной добавки в электрод используется кальций, а не сурьма.

Кальциевые АКБ по сравнению с сурьмяными имеют в 8 раз меньшую скорость потери энергии.

Важно! Новые АКБ имеют самую низкую скорость саморазряда. При температуре ниже 0 данное явление практически не происходит.

Саморазряд коварен глубокой сульфатацией. Полный саморазряд приводит аккумулятор в негодность, а саморазряд плюс низкая температура может привести еще и к «размерзанию» пластикового корпуса батареи. Поэтому при хранении техники, дизельгенераторов заряд батарей нужно поддерживать.

Читайте также: Отображение данных в зеркале заднего вида

В военной и авиационной технике проблема саморазряда решается осушением батарей: АКБ заряжается, после чего с него сливается кислота. АКБ остается сухим в заряженном состоянии.

В автомобильной и специальной технике, если нет возможности сливать кислоту, заряд нужно поддерживать. Некоторые устройства могут поддерживать заряд в буферном режиме: т.е. подзаряжать аккумулятор, а после полной зарядки брать на себя нагрузку потребителей (сигнализации, системы аварийного ввода резерва). Например, CTEK MXS 5.

0 имеет и буферный режим, и режим импульсного поддержания заряда – АКБ подзаряжается только тогда, когда напряжение на клеммах снижается ниже определенного порога. Еще одним плюс зарядки CTEK MXS 5.0 – возможность зарядки и поддержания заряда через прикуриватель или отдельно смонтированный «быстрый разъем».

Так аккумуляторы не обязательно снимать перед хранением техники.

При поддержке заряда хранящейся техники лучше обходиться без «самопала». Устройства, не предназначенные для поддержания заряда, постепенно «вскипятят» электролит, превратив его в чистую кислоту. Такой аккумулятор больше не сможет работать.

Источник: http://mashintop.ru/articles.php?id=1740

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор: зарядка без проблем

О роли аккумулятора в процессе эксплуатации автомобиля уже сказано и написано немало. Поэтому мы не станем повторяться о том, что аккумулятор одно из важных устройств. По сути, как и любое оборудование автомобиля.

Как грамотно проверить автомобильный аккумулятор?

Прежде, чем приступить к рассмотрению вопроса: зарядка автомобильного аккумулятора своими руками, нужно уяснить для себя, что на современные авто уже идут АКБ необслуживаемые. По ГОСТу они классифицируются как безуходные.

Но, кто знает как могут повернуться обстоятельства, и на вашем авто окажется аккумулятор второго типа – обслуживаемый. Поэтому рассмотрим вопрос о том, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор. Знания еще ни для кого не были лишними.

АКБ не «умирает» сразу в одночасье. Существуют первичные признаки по которым можно смело определить, что аккумулятор вашего авто требует проверки. Помимо лампочки индикатора на приборном щитке о разрядке аккумулятора сигнализируют перебои во время запуска автомобиля.

Способы проверки автомобильного аккумулятора:

Проверка плотности электролита. Производится ареометром. Для замера берется проба из каждой банки аккумуляторной батареи. Плюс измеряется температура электролита. Если температура выше 30-ти градусов, то к показаниям ареометра прибавляется величина поправки. Если же температура ниже 0 градусов, то вычитается. В случае, если в зимний период разряжена хотя бы одна банка, более чем на 25% (летом допуск цифры – 50%), то требуется зарядка аккумулятора. По степени плотности при помощи специальной таблицы вычисляется уровень зарядки и делаются соответствующие выводы.
Проверка уровня напряжения. Производится нагрузочной вилкой. Проверка производится как без нагрузки на АКБ, так и с нагрузкой. При полностью заряженной и исправной АКБ, напряжение в каждой из банок аккумуляторной батареи должно быть 1,7-1,8 В.

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор?

Для зарядки автомобильного аккумулятора своими руками понадобится: электролит и зарядное устройство, которое на «народном» сленге называют «выпрямитель» или « зарядник». Зарядное устройство для аккумулятора стоит относительно недорого. Поэтому нет смысла, пользуясь советами умельцев, изготавливать его самостоятельно.

Кроме того, вопрос о том, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор, зависит от надежности «зарядника», качества электролита и правильного выполнения технологического процесса зарядки АКБ.

Технология зарядки аккумулятора

Проверяем и доливаем уровень электролита до необходимого.
Пробки банок должны быть сняты.
Подсоединяем клеммы зарядного устройства к аккумулятору и включаем «зарядник» в сеть. Не наоборот. Ток, выставляемый на зарядном устройстве, должен составлять примерно 10-ю часть от ёмкости вашей батареи. Если, например, ёмкость 60а/ч, то ток устанавливается на 6 ампер.
Во время зарядки вы должны наблюдать, что стрелка амперметра клонится к нулю. Это значит, что АКБ заряжается.
После зарядки аккумулятора проверяем уровень и плотность электролита, и при необходимости доливаем дистиллированную воду.

Если вы приобретаете сухозаряженную батарею, то ей также необходима частичная зарядка. Разница в том, что в сухозаряженный аккумулятор вы должны долить электролит и дать ему постоять 2-3 часа. Затем замерьте напряжение и, как правило, всегда производится зарядка АКБ.

Зарядка необслуживаемых аккумуляторов также возможна. Но, эксперты рекомендуют производить подзарядку необслуживаемых АКБ профессионально на сервисе.

Теперь вы знаете как проверить и зарядить автомобильный аккумулятор. И даже если вам эти знания не понадобятся, они не будут лишними. Автомобиль иногда преподносит сюрпризы своему владельцу, и лучше быть к ним готовым.

Удачи вам, любители своего автомобиля.

Источник: https://carnovato.ru/kak-pravilno-zaryadit-avtomobilnyj-akkumulyator/

Как правильно заряжать аккумулятор

Как правильно заряжать аккумулятор? Для заряда аккумуляторных батарей применяются выпрямители постоянного тока, получившие в обиходе название зарядные устройства. Различают автоматические выпрямители и зарядные устройства с ручной регулировкой.

При правильной зарядке аккумулятора батарея будет заряжаться до конца, продлевая срок хранения и службы, а также полностью используя наличную емкость. Ошибки при заряде могут привести к усиленной сульфатации пластин и как следствие, сокращение срока жизни батареи.

Инструкция по зарядке аккумулятора

В процессе заряда важны три параметра: напряжение, ток и время. Лучше, если максимальное напряжение выпрямителя регулируемое, оно не должно быть не выше 14,4V. В случае частичного разряда аккумулятора начальный ток заряда при включении выпрямителя может резко подскочить.

Следует отрегулировать его на номинал не выше 0,1 ёмкости аккумулятора, или меньше, если вольтметр показывает напряжение близко к 14V. Например, батарея имеет маркировку 55Ah – максимальный ток должен быть 5.5. В процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться.

Если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор считается заряженым. Помните – нельзя вести заряд большим током более 25 часов из-за опасности выкипания электролита и риска замыкания пластин от деформации.

Нормальное время полного заряда составляет около 15 часов.

Перед зарядкой АКБ необходимо открыть все газовые каналы: вывернуть пробки, снять крышки банок.Иногда необходимо выровнять плотность электролита в разных банках. В этом случае выпрямитель устанавливается на ток зарядки порядка 2А. Иногда ниже, ориентируйтесь по вольтметру (не выше 14V). Время такой зарядки до двух суток.

Как правило, заряд по такому принципу необходим в случае полной разрядки аккумулятора и выполнить его следует до начала сульфатизации пластин. Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматической поддержкой зарядного напряжения. В противном случае снижается срок службы аккумуляторных батарей.

Конкретные требования по режиму заряда и эксплуатации должны быть изложены в инструкции или гарантийном талоне конкретного аккумулятора.

В аккумуляторную батарею доливают только дистиллированную воду. Не используйте воду сомнительного происхождения. Изготовители не предусматривают добавление в электролит стабилизирующих и улучшающих препаратов.

Для доведения уровня электролита до нормы недопустимо использовать электролит! При сильном снижении уровня электролита внутри корпуса аккумулятора образуется опасная концентрация газовой смеси.

Во избежании взрыва запрещается пользоваться открытым огнём вблизи такой батареи.

На зимней стоянке не рекомендуется хранить заряженную батарею в теплом помещении, чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда. Следует оставить аккумулятор на автомобиле со снятыми клеммами и лишь для облегчения запуска двигателя в сильные морозы занесите батарею на несколько часов в теплое помещение.

Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. Плотность электролита разряженного аккумулятора может снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения –электролит плотностью 1.

28 г/см3 замерзает при t=-65°С.

Для борьбы с утечками тока после зимнего хранения, следует тщательно вытиреть корпус аккумулятора от различного вида загрязнений слабым раствором соды. Регулярно проверяйте крепление батареи, уровень электролита и его плотность.

Как зарядить аккумулятор

В процессе эксплуатации рано или поздно возникает необходимость подзаряда своего аккумулятора. Как правильно производить заряд аккумулятор? Каким устройством? Снимать или оставить на машине? Заряжать ли дома? Насколько безопасен этот процесс? Эти и множество других вопросов могут возникнуть у автолюбителя. Рассмотрим эти моменты поподробнее.

Заряд АКБ производится с помощью зарядного устройства (ЗУ). Существует много типов ЗУ имеющих как незначительные, так и принципиальные различия. Общее у них одно – принцип работы. Переменный ток питающей сети они преобразуют в постоянный ток для заряда АКБ.

Многие зарядные устройства имеют возможность заряжать батарею напряжением 6-12-24 вольта, могут менять силу тока, оснащены светодиодной индикацией или жк-экраном.

Для заряда обычного 12-вольтового аккумулятора напряжение на клеммах, которое должно обеспечивать зарядное устройство, должно быть от 14,4 до 16,5 вольт, в зависимости от типа аккумуляторной батареи.

Где именно заряжать аккумулятор – большого значения не имеет. Можно заряжать, не снимая с машины, в гараже или дома, но необходимо соблюдать технику безопасности о которой мы напишем ниже. Очистите батарею от грязи, снимите клеммы. Осмотрите аккумулятор на протечки, «выкипание», механические повреждения, сколы.

На практике при заряде АКБ, как правило, используются три метода – постоянным напряжением, постоянным током и комбинированный. Влияние этих методов на батарею практически не различается.

Методика постоянного напряжения

Данным методом можно зарядить АКБ до 90-95% номинальной емкости. Недостаток метода — значительный нагрев батареи из-за большой силы тока в начале заряда.

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным. В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля.

Обычно напряжение источника варьируется от 14,4-15 В.

Методика постоянного тока

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом — 1/10Ср (где Ср — номинальная емкость АКБ).

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим.

Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

– необходимость стабилизации силы тока- обильное газовыделение- возможность повышения температуры

Для снижения указанных отрицательных эффектов применяют двухступенчатый режим заряда. В течение 1-й ступени производят заряд током 0,1Ср до достижения АКБ напряжения 14,4 В. Затем продолжают заряд током, уменьшенным в 2 раза.

Комбинированный метод

Автоматический метод заряда. Современный, оптимальный метод заряда батарей, состоящий из двух этапов. На первом этапе производится заряд АКБ током постоянной силы 0,1Ср, после того как напряжение АКБ возрастет и достигнет 14,4-14,8 В (напряжения ограничения), дальнейшая подзарядка происходит при постоянном напряжении с автоматически уменьшающимся током.

Этот метод исключает отрицательные эффекты, присущие вышеперечисленным способам. Он обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к обильному газовыделению и кипению электролита. При правильно выбранном напряжении величина силы тока уменьшается до значения, компенсирующего ток саморазряда АКБ.

В некоторых ЗУ есть режим «Stand By»: величиной тока от 0,03А до 0,5А компенсируют ток саморазряда и поддерживают АКБ в заряженном состоянии. Такими же токами частично восстанавливают емкость батареи в тренировочном цикле.

Полный (глубокий) заряд

Читайте также: Выпрямители с электронным регулятором для зарядки аккумуляторов

Рекомендуем Вам ознакомиться с зарядным устройством Кулон 912. В его функциях есть как расширенные режимы заряда батарей от 3 до 12 вольт так и возможность проводить контрольно-тренеровочные циклы, в ходе которых Вы сможете узнать фактическую емкость Вашей батареи, частично ее восстановить и произвести полный заряд аккумулятора.

Техника безопасности при заряде аккумулятора

Аккумуляторы содержат кислоту, при работе с ним нужно помнить о требованиях техники безопасности:

В процессе заряда аккумулятор и зарядное устройство следует располагать на негорючей поверхности, на достаточном расстоянии от источников открытого огня и направленного тепла. При работе прибора должны быть обеспечены условия для нормальной вентиляции. При работе должен осуществляться периодический контроль прибора. Используйте перчатки и очки.

Источник: http://www.balsat.ru/info.php

Методы заряда аккумуляторов

Метод заряда током постоянной силы.

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

необходимость стабилизации силы тока,
обильное газовыделение,
возможность повышения температуры.

Метод заряда при постоянном напряжении.

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля. Обычно напряжение источника равно 14,6-15 В.

Есть и неклассические способы.

Метод подзаряда малым током.

Величина тока от 0,03 А до 0,5 А. Используется для компенсации тока саморазряда и поддержания АКБ в заряженном состоянии, также для восстановления ее емкости в тренировочном цикле.

Этот метод исключает отрицательные эффекты, присущие вышеперечисленным способам. Он обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к обильному газовыделению и кипению электролита.

При правильно выбранном напряжении величина силы тока уменьшается до значения, компенсирующего саморазряд А=E.

Производить заряд АКБ разрешается только в помещениях с подходящей приточно-вытяжной вентиляцией!
Во время заряда выделяется взрывчатая смесь водорода и кислорода, вредная для жизни и взрывоопасная!
Не подходите к аккумулятору, особенно во время заряда, с открытым огнем или зажженной сигаретой! Не производите никаких действий, способствующих образованию искры!
При выключенном двигателе и всех потребителях электроэнергии отсоедините как описано выше и выньте аккумулятор из автомобиля (при зарядке батареи на автомобиле обязательно отсоедините электрические кабели и следуйте инструкции автомобиля)!
Аккумулятор заряжается только постоянным током!
Запрещено осуществлять заряд аккумулятора высокими зарядными токами!

Источник: http://www.aktex.ru/qa/48.html

Методы заряда аккумуляторных батарей

Заряд аккумуляторных батарей производят от источника постоянного тока. При этом положительный полюс источника соединяют с положительным выводом батареи, а отрицательный — с отрицательным. Для протекания зарядного тока необходимо, чтобы напряжение зарядного устройства было больше э. д. с. батареи.

Наиболее широко распространены два способа заряда: при постоянном зарядном токе и постоянном напряжении. Реже применяются модифицированный заряд, при котором изменяются ток и напряжение, и ускоренный заряд, представляющий собой заряд большими токами.

При любом способе заряда температура электролита в батареях должна быть не выше 35 °С.

Заряд при постоянном зарядном токе. Применяется на зарядных станциях и в аккумуляторных отделениях автотранспортных предприятий. Достигается постоянство зарядного тока различными способами: регулированием напряжения зарядного агрегата; изменением сопротивления реостата, включенного в цепь заряда; применением различных стабилизаторов тока.

Большинство зарядных агрегатов (устройств) имеют либо ступенчатую, либо плавную регулировку напряжения за счет изменения коэффициента трансформации. Поэтому периодически, по мере изменения зарядного тока, вращением рукоятки устанавливают необходимый зарядный ток. При включении в зарядную цепь реостата происходят непроизводительные потери электроэнергии на нагрев реостата.

Стабилизаторы тока пока не получили распространения в эксплуатации.

При заряде током постоянной силы рекомендуемый зарядный ток 0,1 Си А (С20 — номинальная емкость аккумуляторной батареи). При заряде таким током вначале почти вся электроэнергия идет на основные реакции.

Когда батарея будет заряжена на 85—90 %, для поддержания требуемой силы тока заряда необходимо повысить напряжение до значения, при котором начинается разложение воды, сопровождающееся выделением на поверхности электролита пузырьков водорода и кислорода. На разложение воды расходуется дополнительная энергия.

Поэтому для заряда полностью разряженной батареи методом постоянного тока необходимо ей сообщить в 1,2—1,5 раза большее количество электричества по сравнению с полученным при разряде. В конце заряда при положительных температурах электролита напряжение на одном аккумуляторе может достигать 2,7 В.

При этом наблюдается быстрое повышение температуры электролита. При повышении температуры электролита до 45 °С рекомендуется снизить зарядный ток в 2 раза или прекратить заряд для охлаждения электролита до 30—35 °С.

Рис. 1. Схемы включения аккумуляторных батарей на заряд

Батарея считается заряженной, если во всех аккумуляторах наблюдается постоянство величины плотности электролита в течение 2 ч.

Обычно на заряд от регулируемого источника подключается группа последовательно соединенных батарей (рис. 1, а) одной или близкой по величине емкости.

Если зарядный агрегат обеспечивает большие токи, к нему можно подключить параллельно несколько групп батарей (рис. 1, б) с включенными последовательно в каждой группе реостатом и амперметром.

Аналогичная схема включения применяется и при нерегулярном источнике тока.

Количество последовательно соединенных батарей в группе подбирают в зависимости от максимального выходного напряжения зарядного агрегата исходя из того, чтобы на каждый аккумулятор приходилось напряжение 2,7 В.

Количество групп батарей, подключаемых параллельно для одновременного заряда, принимается в зависимости от силы тока, которую обеспечивает зарядный агрегат, и силы токов заряда отдельных групп и определяется из условия, что сумма токов всех групп не должна превышать величину тока зарядного агрегата.

Если в разных группах различные типы батарей, то расчет сопротивления реостата ведется отдельно для каждой группы.

Заряд при постоянстве напряжения. Редко применяется на зарядных станциях. При этом способе напряжение в процессе заряда поддерживается постоянным, а зарядный ток изменяется следующим образом. В начале заряда э. д. с.

аккумуляторной батареи понижена (из-за низкой плотности электролита), и ток достигает наибольших значений [до (1,0-М,5) СгоА]. В процессе заряда, когда э. д. с. батареи постепенно возрастает, сила тока понижается. К концу заряда сила тока уменьшается до значений, меньших 0,1С20.

В стационарных условиях напряжение заряда при использовании данного способа должно быть 2,3—2,4 В на аккумулятор.

Продолжительность заряда при постоянном напряжении практически одинакова с продолжительностью заряда при постоянном токе.

Преимуществом рассматриваемого способа является меньшее газовыделение в конце заряда вследствие меньшего напряжения. Недостатком является необходимость применения более мощного зарядного агрегата по сравнению с методом заряда постоянным током. При этом его мощность полностью используется только в начале заряда.

Заряд при постоянном напряжении используется в процессе эксплуатации батареи на автомобиле. Однако на автомобиле батарея работает в циклическом режиме, когда кратковременный разряд чередуется с зарядом. Поэтому сильно разряженную батарею не приходится заряжать на автомобиле, и указанные выше недостатки не проявляются.

При сильной разряженности батареи ее снимают с автомобиля для подзаряда или, не снимая, заряжают ускоренным методом от постороннего источника.

Ускоренный заряд. Применяется в случаях чрезмерного разряда батареи в процессе эксплуатации и при необходимости восстановить ее работоспособность в короткое время. Причиной повышенного разряда может явиться неисправность генераторной установки на автомобиле.

Достоинством ускоренного заряда, кроме сокращения времени заряда, является исключение трудозатрат на снятие батареи с автомобиля, ее доставку в зарядное отделение и установку обратно на автомобиль.

Ускоренный заряд производится токами, численно равными 0,7—0,9 номинальной емкости. Так как целью ускоренного заряда является восстановление работоспособности батареи, его проводят не до полной заряженности батареи.

Критерием окончания ускоренного заряда является равенство количества электричества, получаемого батареей при заряде, той величине емкости, на которую она разряжена. Такое условие проведения ускоренного заряда исключает чрезмерный перезаряд, который при ускоренном заряде сильно снижает срок службы батарей.

Для выполнения указанного условия установка Э411 для ускоренного заряда снабжена специальным устройством для точного определения степени разряженности.

Установка Э411 позволяет заряжать одновременно одну аккумуляторную батарею.

Режим ускоренного заряда может успешно применяться для быстрого повышения характеристик батареи при низкой температуре непосредственно перед пуском двигателя. Такой режим называют предпусковым подзарядом, проводят его в течение 7—10 мин.

Уравнительный заряд. Проводится током 0,1СгоА. При уравнительном заряде преследуется цель полностью обеспечить восстановление активных масс электродов всех аккумуляторов батареи.

Заряд ведется до тех пор, пока во всех аккумуляторах плотность электролита не будет постоянной в течение 3 ч.

Как правило, потребность в уравнительном заряде возникает у батарей после длительной эксплуатации, когда в батареях появляются аккумуляторы с повышенной степенью разряженности.

Правила техники безопасности при заряде аккумуляторных батарей. Заряд батарей, снятых с автомобиля, производится в зарядном отделении.

При подготовке и проведении заряда необходимо учитывать опасность, которую представляет электролит при попадании на кожу человека, вредность паров кислоты, концентрация которых в воздухе при заряде сильно возрастает, и взрывоопасность выделяемого «гремучего газа» (смеси кислорода и водорода).

Поэтому неукоснительно должны выполняться следующие основные правила: — батареи в группе, подготовленные для заряда, должны соединяться между собой посредством зажимов и наконечников, исключающих искрение; — пробки, закрывающие наливные отверстия, должны быть вывернуты; — подсоединение и отсоединение батареи производятся только при отключенной зарядной сети; — заряд батарей должен осуществляться при включенной вытяжной вентиляции; — контроль состояния батарей при заряде производится только денсиметром и вольтметром; запрещается подключать к батареям при заряде различного типа нагрузочные устройства, так как это может вызвать искрение и взрыв газов; — все установки и коммутирующие устройства в зарядном помещении должны быть взрывобезопасными; — в помещениях зарядного отделения запрещается пользоваться открытым огнем.

Читать далее: Генераторная установка автомобиля

– Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/metody-zaryada-akkumulyatornykh-batarei

Источник

Спасибо за ваше внимание к сайту нашим новым публикациям.

qatem.ru