Уравнительный заряд аккумулятора что это
Уравнительный заряд аккумуляторов? Легко!
Часть первая. Уравнительный заряд.
Все автолюбители знают, что кислотные аккумуляторы имеют свойство сульфатироваться. Причём, сульфатация, в конечном счёте, неизбежна независимо от режима эксплуатации батареи. Продлить жизнь батареи несложно, если разобраться с этим «роковым» процессом. И так, вникайте.
Вы включили стартер. Батарея разряжается. Начался процесс сульфатации. Остаток SO4 покидает раствор и оседает на свинцовой пластине, образуя сульфат свинца PbSO4. Вот, что такое сульфатация! Разумеется, что не весь остаток одномоментно оккупирует пластину, но нам такая упрощённая схема нужна для понятия сути (Рис. 2). Так как плотность остатка выше, чем у воды, то с потерей SO4 плотность раствора убывает. Напряжение на батарее падает. Так выглядит процесс разряда батареи.
Но почему со временем плотность электролита батареи не восстанавливается и падает ёмкость? А здесь всё просто. При работе автомобиля оба эти процесса чередуются, т.е. SO4 покидает раствор при разряде и возвращается в него при заряде, но часть кислотного остатка плотно оседает на пластинах и возвращаться в раствор не желает! Про такую батарею говорят, что она засульфатировалась. Дело в том, что при напряжении бортовой сети 14 вольт 100%-го восстановления раствора не происходит. Вот и накапливается сульфат-невозвращенец. И что же делать?
Заводы-изготовители кислотных аккумуляторных батарей настойчиво рекомендуют периодически проводить уравнительные заряды. Что такое уравнительный заряд? Это такой режим заряда батареи, при котором соль растворяется и кислотный остаток переходит опять в раствор. Но мы ведь, не любим читать инструкции? Конечно. А сульфата свинца становится всё больше, а растворять его всё труднее. Емкость теряется, плотность снижается. Горе-мастер доливают в раствор кислоту и говорит: «Всё! Я восстановил плотность!». Ну, на то он и горе-мастер.
По окончании заряда проверьте ещё раз плотность и при необходимости долейте дистиллированную воду.
Рекомендация. Хотя бы дважды в год заряжайте батарею 10 %-м током до температуры 45 градусов и проверяйте плотность электролита. Плотность всегда проверяется после проведения зарядки! Не допускайте разогрева электролита выше 50 градусов во избежание разрушения пластин.
Часть вторая. Зарядное устройство.
Чем проводить уравнительный заряд? Большинство бытовых зарядных устройств не предусматривают такой операции. Предлагаю вашему вниманию несложный и хорошо зарекомендовавший себя феррорезонансный стабилизатор зарядного тока.
Феррорезонансные стабилизаторы тока не нашли широкого применения вот по какой причине: в случае обрыва в цепи нагрузки в первичной обмотке трансформатора возникает резонанс напряжений, что ведёт к пробою изоляции в обмотке. Никто не может гарантировать вам исключение вероятного обрыва в цепи нагрузки и моего устройства, но на такой случай в его схему введена эффективная защита. При обрыве цепи устройство автоматически переходит в режим блокирования подачи питания на трансформатор.
О феррорезонансном стабилизаторе.
· На выходе стабилизатора включено пороговое устройство на стабилитроне VD2 и реле KV2, которое регистрирует превышение напряжения на выходе выпрямительного моста. Напряжение это повысится, если мост окажется ненагруженным. В таком случае сработает реле KV2 и разорвёт цепь питания удерживающего реле KV1, которое обесточит силовой трансформатор.
· Входное напряжение на трансформатор Tr1 подаётся нормально разомкнутыми контактами KV1.1 при включении реле KV1 кнопкой включения SB2.
· Тумблером S1 выбирается режим заряда 6А или режим дозаряда 2,5А.
Чтобы не обременять себя постоянным контролем температуры электролита, можно врезать в цепь питания реле KV1 выносной термодатчик на 45 градусов, размещаемый на время зарядки непосредственно в аккумуляторной банке (Рис. 7).
Что такое уравнительный заряд аккумуляторной батареи?
В большинстве своем стационарные аккумуляторы используют свинцово-кислотную электрохимическую систему, которая требует некоторого обслуживания, в том числе в виде уравнительного заряда. Периодическое применение уравнительного заряда позволяет выровнять характеристики всех элементов к одному уровню путем приложения зарядного напряжения 2,50 В на элемент, что примерно на 10 процентов выше обычного значения.
Эксперты рекомендуют производить обслуживающий уравнительный заряд один или два раза в год. Лучшим методом узнать о его необходимости является применение полной зарядки в режиме насыщения, с дальнейшим сравнением удельной плотности [BU-903] каждого элемента затопленного свинцово-кислотного аккумулятора с помощью ареометра. Если разница между удельной плотностью разных элементов составляет более 0,030, то это свидетельствует о необходимости применения уравнительного заряда.
| Blue Power IP20 | Blue Power IP65 | Blue Power IP67 |
 |  |  |
| 12/24В, 15-40А | 12/24В, 5-40А | 12/24В, 5-15А |
| Профессиональные портативные зарядные устройства для транспорта и энергетики с интеллектуальным адаптивным алгоритмом заряда. Также могут применяться как источники питания. | ||
Во время уравнительного заряда проверяйте удельную плотность элементов каждый час и не прекращайте зарядку до тех пор, когда плотность не перестанет расти. Прекращение увеличения плотности будет говорить о том, что никакие дальнейшие улучшения в аккумуляторе уже невозможны, и дальнейшая зарядка может только навредить.
Целесообразность применения уравнительного заряда к VRLA и другим герметичным аккумуляторам не находит общего мнения. Некоторые производители рекомендуют производить уравнительный заряд таких аккумуляторов ежемесячно в течение 2-16 часов. Но следует помнить, что перезаряд герметичных аккумуляторов приводит к чрезмерному газообразованию и срабатыванию 34 кПа клапана, вследствие чего может произойти истощение электролита.
Не все зарядные устройства имеют функцию уравнительного заряда. Не следует проводить такой заряд не предназначенным для этого устройством.
Поделки своими руками для автолюбителей
Как восстановить уравновешивающим зарядом аккумуляторную батарею?
Итак, уравновешивающий заряд аккумуляторной батареи является одним из восстановительных зарядов. Как все знают, аккумуляторные батареи состоят из нескольких аккумуляторов, как правило, это шесть
отдельных банок, шесть отдельных аккумуляторов и все эти шесть банок работают одновременно.
Но, тем не менее какая-то из банок всегда начинает отставать, как правило, отставать начинает какая-то из крайних банок или та, что возле положительной или отрицательной клеммы, потому что, как правило, у аккумуляторной батареи проблемы всегда начинаются с крайних банок.
Такая отстающая банка очень негативно влияет на работу всей аккумуляторной батареи, она снижает мощность аккумуляторной батареи, снижает ресурс аккумуляторной батареи и приводит к саморазряду аккумуляторной батареи, ну и как следствие она конечно же сульфатируется. Итог в скором времени вам придётся идти в магазин за новой аккумуляторной батареей.
Чтобы значительно продлить ресурс аккумуляторной батареи вам нужно время от времени проводить уравновешивающий заряд всей батареи. То есть в батарее вам нужно отставшие банки подтянуть до уровня исправных банок, ну и конечно же сбить сульфат, который образовался на пластинах даже у здоровых банок, то есть провести анти сульфатацию аккумуляторной батареи.
Заряд этот можно назвать не только восстановительным, но еще и профилактическим. Такой заряд обязательно надо проводить если аккумуляторная батарея простояла разряженной более суток, то есть больше чем 24 часа или когда батарея не полностью заряжалась несколько раз подряд, то есть некоторое время она была не полностью заряженной и это в свою очередь повлекло к тому, что на пластинах аккумуляторной батареи осел сульфат.
На автомобиле аккумуляторная батарея никогда полностью не заряжается по той причине, что она заряжается там при постоянном напряжении, а при таком напряжении, на автомобиле, зарядить практически никогда нельзя, так вот работа аккумуляторной батареи на автомобиле это и есть как раз тот случай, когда аккумуляторная батарея постоянно находится чуть чуть в не до заряженном состоянии, а раз она не до конца заряжена значит она непременно, частично сульфатирована.
И вот, если вы откроете любую инструкции по аккумуляторной батареи, любого производителя, то увидите, что аккумуляторную батарею рекомендуется заряжать в такие-то периоды, в зависимости от типа аккумуляторных батарей. Допустим для свинцовых, обычных аккумуляторных батарей, которые уже не выпускают — это было три месяца — было написано «заряжать аккумуляторные батареи раз в три месяца». Для гибридных аккумуляторов, как правило писали заряжать аккумуляторные батареи раз в 6 месяцев, для необслуживаемых аккумуляторных батареи сейчас пишут — заряжать аккумуляторные батареи не позже чем раз в год.
Как значительно продлить жизнь вашей аккумуляторной батареи вот сегодня и поговорим как это правильно делать.
Итак, батареи условно разделим на два вида, те батареи у которых есть пробки и те батареи у которых нет пробок, то есть не обслуживаемые.
Как провести такой заряд? Для начала берём нашу батарею и просто ставим на заряд как обычно и заряжаем зарядным устройством по максимуму. Заряжаем до того состояния, когда она начнёт кипеть (если у вашей аккумуляторной батареи есть пробки) если это обычная батарея она закипит при 14,4 вольтах, гибридная закипит при 15 с копейками вольтах, кальцевая батарея закипит при 16 с копейками вольта.
Вот когда закипела батарея значит первый этап заряда закончен, если батарея необслуживаемая (пробок нет) значит ей кипеть не надо значит заряжаете как обычно до 14,4 вольта.
После того, как АКБ закипела, значит она уже больше заряда не берёт и весь ток расходуется на электролиз воды, соответственно заряд вы больше дать аккумуляторной батарей не можете, значит вы её отключаете и она у вас просто стоит.
Зачем ей надо дать постоять? Потому что внутри пор активной массы пластин собираются пузырьки газа и вот надо время, для того чтобы эти пузырьки вышли. Принято считать, что эти пузырьки выходят полностью за 8 часов. За это время часть пузырьков из активной массы пластин выйдет и вы снова ставите эту батарею на заряд, но теперь вы ставите её на заряд не нормальным током, как было в первый раз, а теперь вы ставите её на заряд током, который не превышает 10% от нормального, то есть если у вас батарея 60 ампер часов, нормальный ток для нее 6 ампер часов, то вы ставите 10% от 6 ампер, то есть это будет 0,6 ампер. Вот таким зарядным током ставите на заряд дальше.
На таком маленьком токе батарея будет заряжаться довольно продолжительное время, это время зависит от степени сульфатации пластин аккумуляторной батареи и вот этим маленьким током вы заряжаете батарею до того момента, пока она не начнет выделять газ, то есть не начнёт кипеть.
После того, как она закипела вы снова ее отключаете и снова даёте возможность ей постоять несколько часов, для того, чтобы вышли пузырьки и после отдыха опять включаете на заряд этим же малым током. И вот такую процедуру вы повторяете несколько раз, обычно её надо повторить около 5-6 раз.
В итоге после 6 цикла вы должны получить кипящую батарею, притом газовыделение должно идти на обоих электродах положительном и отрицательном, и плотность электролита должна быть постоянной.
После этого можно считать что вы аккумуляторную батарею зарядили, но тут надо сделать одну оговорку, этот способ подходит только для батарей у которых сульфат, вот только, только сел на пластины, он еще молодой и не стал застарелым, поэтому я сказал, что этим зарядом можно заряжать аккумуляторные батареи, которые находились в разряженном состоянии более 24 часов.
Но этот заряд вам не поможет, если ваша аккумуляторная батарея простояла в разряженном состоянии довольно длительное время, потому что этим зарядом можно сбить только сульфат, который только, только образовался.
Что делать если ваш сульфат уже немножко застарел? Тут есть другой способ, в чём смысл — вы все делаете точно так, как написано выше, но перед тем, как заряжать аккумулятор первый раз нормальным током, вы заливаете в каждую банку дистиллированную воду. Если батарея на 60 ампер часов, то в каждый аккумулятор доливаем 40=50 миллилитров дистиллированной воды, в принципе можно доливать на глаз, но так, чтобы плотность электролита в каждом аккумуляторе (банке) не опускалась ниже 1,25.
Если вы живете где-то в очень жарком регионе, то вам можно доливать воды до плотности 1,23, долили воды и делаете все те же процедуры, которые я вам рассказал, чем меньше плотность электролита, тем легче растворяется сульфат, поэтому уменьшение плотности электролита способствует его растворению, именно для этого вы и доливаете дистиллированную воду.
Так вот этот способ позволяет вам поднять плотность электролита за счет того, что вы растворяете сульфат, который образовался на пластинах.
Как визуально можно отличить отстающую банку от нормальных? То есть, во всех банках батарей положительные пластины у меня были темно-коричневого цвета и только в одной банке они были светло-коричневого цвета, почему светло-коричневого цвета, потому что именно сульфат даёт светло-коричневый цвет положительных пластин.
И вот я проводил этот же заряд, малым током, то есть уравновешивающий, но в дистиллированной воде и таким образом в конце все шесть банок стали у меня одинаковым цветом положительных пластин, то есть пластины стали темными, то есть аккумуляторная батарея уравновесилась.
Как зарядить аккумулятор
Форсированный заряд
Аккумуляторные батареи заряжают от источника постоянного тока, на выводах которого напряжение выше зарядного напряжения заряжаемой батареи. При подключении к источнику тока положительный и отрицательный выводы батареи подсоединяются соответственно к положительным и отрицательным выводам источника.
В стационарных условиях аккумуляторную батарею можно заряжать при постоянной силе тока или при постоянном напряжении. Напряжение зарядного устройства уменьшается с увеличение силы тока. Для поддержания постоянным одного из основных параметров режима заряда необходимо применять регулирующие устройства.
Заряд при постоянной силе тока. В этом случае заряжаемые батареи соединяются между собой последовательно и подключаются к зарядному устройству. КПД заряда зависит от силы зарядного тока, степени заряженности батареи и температуры электролита. КПД заряда в комнатных условиях при силе тока заряда меньшей 0,1С2о А для исправных батарей можно принять равным 0,85 — 0,90.
Пределы регулирования включаемого последовательно с заряжаемыми батареями реостата можно определить по формулам.
Форсированный заряд №2
Способ заряда при постоянном напряжении отличается простотой, так как для поддержания необходимого режима заряда не нужны регулирующие устройства. Зарядное напряжение на каждый аккумулятор должно составлять 2,4-2,5В, следовательно, зарядное напряжение для 6-вольтовой батареи должно быть 7,2-7,5В, а для 12-вольтовых — 14,4-15,0В. Сила зарядного тока для каждой батареи устанавливается автоматически. В процессе заряда с увеличением ЭДС батареи сила тока уменьшается и к концу заряда практически понижается почти до нуля. Батарею можно зарядить до 90 — 95% от номинальной емкости.
Частным случаем заряда при постоянном напряжении является заряд по закону «ампер-часов», при. котором аккумуляторная батарея заряжается током силой, численно равной 95% емкости, которую надо сообщить батарее при последующем заряде. Сила зарядного тока при таком условии снижается. Процесс заряда будет форсированным, но с наименьшими потерями энергии, без перегрева электролита и обильного газообразования. Заряд по закону «ампер-часов» позволяет обеспечить полный заряд батареи за 4-4,5ч, а до 90% номинальной емкости батарея заряжается за 2,5ч.
При постоянстве напряжения подзаряжаются батареи на автомобилях. Так как полный заряд батарей в этом случае невозможен, рекомендуется периодически снимать батарею с машины и проводить полный заряд при постоянной силе тока в стационарных условиях.
1 — легковые автомобили ГАЗ-24; 2 — грузовые автомобили ГАЗ-53 и ЗИЛ-130
Модифицированный заряд.
Целью модифицированного заряда является снижение силы тока в начальный период заряда и уменьшение влияния колебаний напряжения в зарядной сети на зарядный ток. В цепь заряда включается небольшой резистор. Напряжение зарядной сети поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0В на каждый аккумулятор. Оптимальное для свинцовых аккумуляторов напряжение 2,6В обеспечивает заряд примерно за 8ч.
Изменение параметров свинцового аккумулятора в процессе модифицированного заряда при напряжении зарядной сети 2,63В и добавочном сопротивлении 0,0091Ом. Уже через 7ч аккумулятор восстанавливает отданную при разряде емкость и далее в течение часа работает в режиме перезаряда.
Уравнительный заряд
Для быстрого восстановления работоспособности сильно разряженной аккумуляторной батареи проводят форсированный заряд током силой численно равной 0,7С20А. Время форсированного подзаряда должно быть тем меньше, чем больше сила тока заряда (30 минут при силе тока 0,7С20А, 45 минут при токе 0,5С20А и 90 минут токе 0,ЗС20А). При повышении температуры электролита свыше 40°С заряд прекращается. Применять форсированный заряд можно только в исключительных случаях, так как многократное повторение такого способа заряда заметно сокращает срок службы аккумуляторной батареи.
При проведении уравнительного заряда токами меньшими 0,1С20А обеспечивается выравнивание плотности электролита и степени заряженности отдельных аккумуляторов батареи, восстановление активных масс на электродах, нейтрализация действия глубоких разрядов на отрицательный электрод. Уравнительный заряд обычно используется для устранения возможной сульфатации электродов и заканчивается через три часа после установления постоянства плотности электролита.
Постоянный подзаряд малыми токами. Ток заряда силой 0,025-0,1А выбирается из условия компенсации теряемой батареей емкости при саморазряде. Подзаряд может осуществляться при постоянной силе тока или при постоянном напряжении как на транспортном средстве, так и в помещениях для хранения батарей. Непрерывный подзаряд позволяет поддерживать батарею в заряженном состоянии, однако одновременно ускоряет процесс коррозии решеток положительных электродов. На подзаряд малыми токами следует устанавливать только исправные и полностью заряженные батареи.
Контрольно-тренировочный цикл. Для батарей, залитых электролитом, контрольно-тренировочные циклы проводятся один раз в год и в тех случаях, когда нужно оценить пригодность батареи для дальнейшей эксплуатации. По результатам контрольно-тренировочного цикла судят о техническом состоянии батареи, выявляют неисправные аккумуляторы в батарее, оценивают её возможности по отдаче емкости.
Контрольно-тренировочный цикл включает в себя заряд батареи током силой 0,1С20А до напряжения 2,4В на каждом аккумуляторе, дальнейший полный заряд батареи током 0,05С20А, затем разряд постоянным током силой 0,05С20А до конечного разрядного напряжения на аккумуляторе 1,75В.
Уравнительный заряд №2
Емкость, отданная при разряде батареи в контрольно-тренировочном цикле, приводится к температуре 25°С и сравнивается с номинальной. В период гарантированного срока службы она не должна быть меньше 0,9С20. Если емкость ниже 40% от номинальной, то батарея считается непригодной к эксплуатации.
Home  Автоэлектроника Способы заряда автомобильной батареи |
Способы заряда автомобильной батареи
Одной из главных процедур сервисного обслуживания автомобильного аккумулятора является его заряд в стационарных условиях.
Для заряда аккумуляторной батареи в условиях частного автосервиса необходимо иметь источник постоянного тока с регулируемым выходным напряжением. Обычно это мощный полупроводниковый выпрямитель с сетевым трансформатором, которые совместно образуют зарядное устройство.
Для заряда одной автомобильной батареи максимальное выходное напряжение зарядного устройства без нагрузки должно быть не менее 25. 30 Вольт, а под нагрузкой 10 Ампер — не менее 17 Вольт. С помощью такого зарядного устройства можно эффективно и быстро заряжать батареи с номинальной емкостью до 100 А·ч, т.е. аккумулятор любого современного легкового автомобиля.
Несколько способов заряда автомобильных аккумуляторных батарей
Два из них основные и на их основе возможны комбинации:
Рис. 2 Способы заряда автомобильной аккумуляторной батареи
Заряд при номинальном постоянном токе Iз = 0,1 Сн или Iз = 0,05 Сн(рис. 2а).
Заряд при постоянном напряжении Uбз = 14,5±0,1 Вольт (рис. 26).
Рис. 3 Способы заряда автомобильного аккумулятора
Ступенчатый заряд при постоянном токе на каждой ступеньке, обычно двухступенчатый заряд при Iз1 = 0,1 Сн и Iз2 = 0,05 Сн (рис. 3в).
Смешанный заряд, сначала при постоянном токе Iз = 0,1 Сн, а затем при постоянном напряжении Uбз = 14,5±0,1 Вольт (рис. 3г).
Ускоренный заряд автомобильного аккумулятора
В экстремальных случаях, когда требуется быстро зарядить аккумулятор для автомобиля, проводят подзаряд батареи при увеличенном постоянном токе:
Для батарей, находящихся в длительной эксплуатации, ускоренный заряд проводить не рекомендуется. Это может стать причиной их выхода из строя.
Перезаряд — это уравнительный заряд батареи (при Iз = const; Uз = const; γэ = const) в течение 2. 3-х часов после того, как плотность электролита и напряжение заряда перестают возрастать под действием постоянного тока заряда.
В отличие от заряда в стационарных условиях заряд аккумулятора на борту автомобиля может быть реализован от генераторной установки только при постоянном напряжении (Uз = 14,5 Вольт), но при ограничении максимального тока заряда, который не должен быть более чем Iз≤0,3 Сн. Это достигается подбором генератора и его регулятора напряжения к данному типу батареи и сезонной подстройкой регулятора. Из сказанного следует, что батарея, регулятор напряжения и автомобильный электрогенератор должны быть совместимы.