Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.
Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).
Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи
Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.
Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.
- 1. Заряжается до 2,40 Вольт на элемент. После возможно применение дозарядки.
- 2. Плавающий* заряд ~2,25 Вольт на элемент компенсирует саморазряд. Полезен.
- 3. Избыточный заряд вреден. Он вызывает коррозию и преждевременный износ.
- 4. Температура заряда и разряда от -20°C до +50°C. Заряжать ниже 0°С следует током не выше 0,3C.
* — Плавающий заряд — принцип поддержания батареи в полностью заряженном состоянии подачей установленного постоянного напряжения с целью компенсации электрохимических потерь [«Батарейки и аккумуляторы», НИЦ «Наука и Техника» Выпуск 1, автор В.С. Лаврус].
Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.
Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.
Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.
Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)
Составлено по указаниям и рекомендациям Battery University.
Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.
1 этап. Зарядка.
Используется постоянное значение тока заряда в течение ~4 часов с повышением напряжения на ячейке до 2,4 В.
2 этап. Дозарядка.
Ток уменьшается при достижении предела напряжения на ячейке. Обязательная зарядка продолжается ~8 часов.
3 этап. Плавающий заряд.
В течение 10 часов напряжение должно снизиться до ~2,25 В для поддерживающего плавающего заряда с незначительным повышением тока.
Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов
Схематичное изображение свинцово-кислотного аккумулятора.
1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?
Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.
2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?
Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.
3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?
Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.
4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?
Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.
5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?
Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0.1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.
6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?
Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В
7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?
Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).
8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?
Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.
***
Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.
Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.
Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.
Мы читаем все комментарии. Укажите ваши вопросы, предложения или замечания. Или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Как правильно заряжать свинцово-кислотный аккумулятор
Данная заметка посвящена вопросу заряда аккумуляторов. И правильному подбору зарядного устройства для стационарных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов.
Сразу должно оговориться, что есть соответствующие ГОСТы, такие, как МЭК 60896, ГОСТ 26881-86, которыми руководствуются специалисты на предприятиях в телекоммуникационных, инженерных компаниях и где все подробно описано: как проводить заряд, какие правила эксплуатации и плановой замены аккумуляторов.
Я же расскажу самые основы для частных покупателей аккумуляторных батарей как правильно их заряжать.
1. Определение режима использования аккумуляторной батареи
Параметры заряда определяются режимом использования аккумуляторной батареи. Вы, наверное, замечали, что в документации на аккумулятор и на самом корпусе аккумулятора всегда указываются константы для двух разных режимов работы.
Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.
Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).
Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи
Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.
Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.
- 1. Заряжается до 2,40 Вольт на элемент. После возможно применение дозарядки.
- 2. Плавающий* заряд ~2,25 Вольт на элемент компенсирует саморазряд. Полезен.
- 3. Избыточный заряд вреден. Он вызывает коррозию и преждевременный износ.
- 4. Температура заряда и разряда от -20°C до +50°C. Заряжать ниже 0°С следует током не выше 0,3C.
* — Плавающий заряд — принцип поддержания батареи в полностью заряженном состоянии подачей установленного постоянного напряжения с целью компенсации электрохимических потерь [«Батарейки и аккумуляторы», НИЦ «Наука и Техника» Выпуск 1, автор В.С. Лаврус].
Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.
Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.
Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.
Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)
Составлено по указаниям и рекомендациям Battery University.
Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.
1 этап. Зарядка.
Используется постоянное значение тока заряда в течение ~4 часов с повышением напряжения на ячейке до 2,4 В.
2 этап. Дозарядка.
Ток уменьшается при достижении предела напряжения на ячейке. Обязательная зарядка продолжается ~8 часов.
3 этап. Плавающий заряд.
В течение 10 часов напряжение должно снизиться до ~2,25 В для поддерживающего плавающего заряда с незначительным повышением тока.
Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов
Схематичное изображение свинцово-кислотного аккумулятора.
1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?
Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.
2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?
Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.
3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?
Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.
4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?
Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.
5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?
Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0.1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.
6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?
Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В
7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?
Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).
8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?
Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.
***
Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.
Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.
Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.
Мы читаем все комментарии. Укажите ваши вопросы, предложения или замечания. Или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Как правильно заряжать свинцово-кислотный аккумулятор
Данная заметка посвящена вопросу заряда аккумуляторов. И правильному подбору зарядного устройства для стационарных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов.
Сразу должно оговориться, что есть соответствующие ГОСТы, такие, как МЭК 60896, ГОСТ 26881-86, которыми руководствуются специалисты на предприятиях в телекоммуникационных, инженерных компаниях и где все подробно описано: как проводить заряд, какие правила эксплуатации и плановой замены аккумуляторов.
Я же расскажу самые основы для частных покупателей аккумуляторных батарей как правильно их заряжать.
1. Определение режима использования аккумуляторной батареи
Параметры заряда определяются режимом использования аккумуляторной батареи. Вы, наверное, замечали, что в документации на аккумулятор и на самом корпусе аккумулятора всегда указываются константы для двух разных режимов работы.
Буферный режим
Буферный режим (STANDBY USE) – аккумулятор находится в режиме постоянного подзаряда в составе оборудования. Примеры систем с буферным режимом работы АКБ:
- источники бесперебойного питания (ИБП)
- пожарные и охранные системы
- системы аварийного освещения
- лифты
В такое оборудование уже встроена система автоматического подзаряда с оптимально настроенными параметрами. Обычно, ток заряда составляет ~ 10 % от емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора ETALON FORS 1207 (12 В 7 Ач) оптимальный ток заряда 0,7 А. Аккумулятор при таком режиме никогда не доводится до состояния глубокого разряда и прослужит максимально долго — при разряде аккумулятора до разумного низкого уровня, устройство отключиться и завершит аварийное питание нагрузки. АКБ ETALON FORS 1207 в таком режиме будет работать до 5 лет.
Циклический режим
Второй режим — циклический (CYCLE USE), наиболее стрессовый для аккумуляторной батареи. Это режим работы аккумуляторов в электромобилях, электролодках, электропогрузчиках и т.д. В этом режиме аккумуляторы используются и в детских электромобилях, электромотоциклах, квадроциклах, самокатах и т.д. При работе в циклическом режиме аккумулятор разряжается, потом ставится на заряд и снова разряжается. Срок службы в таком случае будет определяться не рекомендованным сроком использования, а допустимым количеством циклов заряда-разряда аккумулятора.
Свинцово-кислотные AGM аккумуляторы ETALON FORS имеют циклический ресурс до 250 циклов при разряде 100 %, и до 1200 циклов при разряде 30 %.
Именно в этом режиме актуален вопрос своевременного заряда и правильного хранения.
2. Выбор зарядного устройства для АКБ
Существует много правил и методов заряда аккумулятора, те же ГОСТы в помощь, в том числе одноступенчатые постоянным током, двухступенчатые (сначала постоянное напряжение и затем постоянный ток), комбинированные, с дозарядом и т.д. Но если вы не увлеченный инженер и речь идет о циклическом режиме использования АКБ, лучше всего заряжать аккумуляторы современными зарядными устройствами для AGM аккумуляторов, со встроенным «умным» процессором. Такие ЗУ способны самомтоятельно подбирать опримальные токи заряда и контролируют процесс заряда.
Зарядное устройство подбираем по следующим параметрам:
- подходит для стационарных аккумуляторов
- диапазон заряжаемых емкостей соответствует емкости аккумулятора (оптимальный зарядный ток 10–20 % от емкости аккумулятора. Технический максимум 30 % емкости, но не больше)
- соответствует напряжению аккумулятора (12 В или 6 В)
- наличие в комплекте поставки коннекторов для подключения к АКБ
- наличие встроенных индикаторов состояния заряда
- наличие защиты от короткого замыкания, переполюсовки, перезаряда аккумулятора
- наличие инструкции на русском языке
Примечание 1000 ВА: Подробно мы рассматривали зарядные устройства в нашей статье Как мы выбирали зарядное устройство для продаж через интернет-магазин.
3. Проверка параметров зарядного устройства
Общее правило – ток заряда и напряжение должны соответствовать указанным на корпусе аккумулятора и в техническом описании конкретной модели.
Интервал напряжений заряда в циклическом режиме всегда приводится на лицевой стороне АКБ. Для приведенного на иллюстрации аккумулятора, оно составляет 14,5–15 В. В аккумуляторах 6 В интервал напряжений этого производителя будет 7,25–7,5 В.
При выборе зарядного устройства обязательно обращайте на это внимание!
4. Периодичность заряда АКБ
Когда может возникнуть необходимость в заряде аккумулятора?
1) Перед началом использования. Введение аккумуляторов в работу должно производиться при достижении ими номинальной емкости. Приборов для определения заряда аккумулятора много, в том числе они встроены в зарядные устройства. Если аккумулятор перед началом использования разряжен, его нужно подзарядить.
Важно! Чтобы аккумулятор служил долго, его не рекомендуется разряжать более чем на 80 % номинальной емкости. Глубокий разряд, ниже 1,6 В на элемент, приводит к сульфатации и деградации пластин. Рекомендую не допускать в разряженных 12-вольтных аккумуляторах напряжения ниже 10,5 В.
2) После использования и перед хранением разряженный аккумулятор также нужно зарядить. Нельзя оставлять разряженный аккумулятор надолго, он должен храниться полностью заряженным.
3) Регулярно производить полный заряд аккумулятора в течение срока хранения, не реже 1 раза в 6 месяцев. Не забываем о естественном саморазряде 3 % в месяц! При низких или слишком высоких температурах хранения аккумулятор «садится» еще быстрее. При этом крайне желательно, чтобы за весь период хранения проводилось не более двух таких обслуживающих подзарядов.
5. Не забывайте про температурные условия заряда аккумулятора
- Параметры напряжения в технических условиях указаны для температуры в 20–25 °C.
Если заряжать аккумулятор приходится при другой температуры, то желательно вводить поправку в зарядное напряжение: учет термокомпенсации напряжения повышает срок службы аккумулятора. В бытовых условиях учесть это правило трудно, поэтому, при вожножности, заряд АКБ переносится в помещение с комнатной температурой.
Кроме того:
- Не заряжайте принесенные с мороза аккумуляторы, дайте им отогреться в помещении несколько часов. Также нельзя заряжать и слишком нагретые АКБ.
- Практически бесполезно заряжать сильно разряженный аккумулятор — меньше 5 В для 12-тивольтового аккумулятора. При напряжении в 7 В аккуулятор иногда удается «вытянуть», но, в таком случае, не стоит рассчитывать на гарантированное восстановление емкости аккумулятора. Для 6-тивольтовых аккумуляторов приведенные значения, соответственно, делим на два.
Сколько времени нужно заряжать аккумулятор
Время заряда зависит от степени разряженности аккумулятора, напряжения и тока заряда.
Если погрузиться в теорию и расписать, какие параметры нужно учесть, чтобы правильно определить время заряда, то получится вполне качественная диссертация. Которая еще и вызовет ожесточенные споры среди профессионалов.
Поэтому, как было рекомендовано выше, выбирайте зарядное устройство по следующим правилам:
- Напряжение зарядного устройства должно попадать в интервал напряжения циклического режима, приведенного на лицевой стороне аккумулятора.
- Ток заряда ЗУ должен попадать в интервал от 10 до 20 % от емкости аккумулятора.
- Зарядное устройство должно быть автоматическим.
и можете считать, что вне зависимости от разряженности аккумулятора, за ночь он зарядится полностью. При этом, если аккумулятор разряжен не полностью, то автоматическое зарядное устройство дозарядит его и перейдет в режим компенсации саморазряда без вреда для аккумулятора.
Подведем итоги:
- При использовании аккумулятора в буферном режиме, аккумулятор подзаряжается зарядным устройством входящим в состав оборудования.
- При использовании аккумулятора в циклическом режиме, понадобится зарядное устройство, подходящее по параметрам, приведенным в параграфе «Сколько времени нужно заряжать аккумулятор».
- При использовании аккумулятора в циклическом режиме, разумно не разряжать аккумулятор полностью и заряжать его как можно чаще. Это позволит увеличить срок службы аккумулятора.
- При длительном хранении, с интервалом в 6 месяцев. И не более двух раз за время хранения без использования.
Соблюдайте эти условия, и ваш аккумулятор прослужит максимально долго!
С Вами поделился знаниями
Е. Фурсенко, директор компании ETALON.
Введение.
Целью сего является обсуждение способов использования зарядных устройств для зарядки свинцово-кислотных батарей (далее — АКБ). Существует большое количество разнообразных зарядных устройств (далее — ЗУ) для различных типов аккумуляторов (далее — АКБ). Параметры, которые определяют использование (эксплуатацию) АКБ, включают в себя не только требования к электрическому заряду и разряду, ограничения по амплитуде и току, но также условия окружающей среды и условия хранения.
Что происходит с АКБ, когда она заряжается и разряжается?
Химические реакции во время разряда преобразуют свинец, оксиды свинца и кислоту (электролит) в свободные электроны (электрический заряд, который уходит на нагрузку), воду и сульфаты свинца. Химические реакции во время зарядки полностью прекращают этот процесс. ЗУ расщепляет сульфаты свинца для соединения их с водой, повторно образуя кислоту без газообразования и потери водорода и кислорода, которые составляют воду. Кроме того, большая часть свинца будет возвращена в исходное состояние до разряда. Первичная идея создания и производства AGM-батарей (Absorbed Glass Mat) заключалась как раз в том, чтобы минимизировать потери кислорода и водорода, которые образуются при зарядных напряжениях начиная от 13,8 V (2,30 V на ячейку) и 14,2 V (2,37 V/с) (напряжения начала газообразования). Этот диапазон напряжения применим к 12 V АКБ, которые содержат по 6 ячеек с номинальным напряжением по 2,15 V каждой. Большинство ЗУ на некоторых участках алгоритма в процессе заряда имеют выходное напряжение превышающее напряжение газообразования.
Основы и алгоритмы заряда АКБ смарт-(«умным») автоматическим зарядным устройством.
Существует несколько различных методов (этапов или шагов) в алгоритме заряда АКБ. Не все эти этапы необходимы при каждой зарядке или для какого-то конкретного типа АКБ. Кроме того, учитывая оптимизацию зарядки, многие автоматические «умные» ЗУ в процессе заряда контролируют, корректируют и регулируют процесс заряда. Другими словами, не все этапы зарядки осуществимы и применимы для исполнения «всё и сразу».
Итак, давайте детально поговорим о этапах алгоритма заряда и постараемся избежать ненужных технических терминов. Нумерация этапов (шагов) зарядки и порядок их представления просто указывают на типичную последовательность, в которой они обычно происходят по ходу исполнения алгоритма. Опять же, не все эти этапы (шаги) могут быть доступны и не все нужны во всех алгоритмах ЗУ.
Первый этап (вспомогательный): Инициализация (Initialization).
По сути, этот этап непосредственно не относится к зарядке и не выполняет зарядку АКБ, это не основной, а подготовительный этап. Практически все ЗУ при подключении измеряют состояние электрического соединения между АКБ и выходом ЗУ. Конкретные пределы параметров могут отличаться, но первоначальные напряжение и ток, измеренные на выходе ЗУ дают достаточно чёткое представление о том, всё ли нормально с соединением, какая степень разряженности АКБ и т.п. Например, если выходное напряжение ЗУ присутствует, но выходной ток равен нулю, то это индикация того, что между ЗУ и АКБ отсутствует соединение или оно плохое. С технической точки зрения, это разомкнутая цепь или очень высокое сопротивление на выходе. Этот этап — возможность показать пользователю, что что-то не так, например, перепутана полярность подключения и т.п.
Второй этап (вспомогательный): Восстановление (Recovery).
Этот этап необходим для решения ситуаций, связанных с глубоким разрядом АКБ. Если вы забудете выключить фары в автомобиле, то можно полностью разрядить АКБ за короткое время. Принцип этапа восстановления заключается в том, чтобы использовать постоянный ток очень низкой амплитуды при постепенно увеличивающимся невысоком напряжении. Даже при небольшом токе должно быть минимальное напряжение. Для 12 V АКБ (и литиевых батарей) это значение составляет около 4 V. В зарядных устройствах данный этап восстановления является вспомогательным, функцией по требованию. Данная функция востребована в основном при зарядке литий-ионных аккумуляторов, поскольку они более подвержены повреждению, если этап восстановления не использовался.
Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Плавный старт (Soft Start) — проверяется способность АКБ воспринимать заряд. Обозначен как этап 2 (см. рис. ниже).
На схеме обобщённого 5-этапного алгоритма заряда (см. рис. ниже) соответствует этапу 1.
Третий этап (основной): Основной заряд (Bulk).
Этот этап самый важный и главный этап в алгоритме заряда. На этом этапе на АКБ подаётся ток такой силы, сколько позволяет зарядное устройство или может принять АКБ, но не превышающий 10% от номинальной ёмкости АКБ (Ah), до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет заданного максимального уровня. Когда напряжение достигает максимального уровня (и больше не растёт), зарядное устройство можно отключить. Пока напряжение будет расти и достигнет заданного максимального уровня, ток при этом должен оставаться постоянным и близким к его максимальному значению. Заряжать на данном этапе необходимо контролируя температуру АКБ, которая для обычных (обслуживаемых) АКБ не должна превышать 51,5°C, а батарей VRLA (необслуживаемых) — не выше 37,8°C.
Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным током»: ток ЗУ является постоянным, а напряжение аккумулятора постепенно увеличивается. В большинстве случаев, по окончанию данного этапа АКБ заряжается примерно до 80%. Этого достаточно, чтобы можно было пользоваться АКБ, не производя дальнейших этапов зарядки.
Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Основной заряд (Bulk) — зарядка максимальным током примерно до 80% ёмкости батареи. Обозначен как этап 3.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 2.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется I-фаза.
Четвертый этап (основной): Поглощение (Absorption).
На этом этапе поведение напряжения и тока зарядки меняются на противоположное по сравнению с тем, которое было на предыдущем этапе. Теперь напряжение поддерживается постоянным, а ток постепенно уменьшается.
Этап зарядки Absorption является эффективным только в том случае, если он длится достаточно долго, не менее 4 часов, до тех пор, что кажется батарея практически не потребляет ток. Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным напряжением».
На этапе Absorption в зависимости от типа АКБ постоянное напряжение зарядного устройства устанавливается в диапазоне от 14,1 до 14,8 V (при температуре 25°C), а ток постепенно уменьшается «добивая» оставшиеся 20% до полной зарядки АКБ. Для обычных АКБ газовыделение (звук шипения или шума, исходящий из АКБ) обычно начинается в диапазоне от 80 до 90% полной зарядки и является нормальным. Полная зарядка обычно наступает когда зарядный ток падает до 2% от номинальной ёмкости Ah АКБ. Например, конечный ток для АКБ 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или даже менее. Если АКБ не может «удержать» заряд, то ток не уменьшается после расчётного времени зарядки, а АКБ нагревается выше 51,5°C, это говорит о том, что АКБ может быть сильно засульфатирована. Ручные двухступенчатые ЗУ по окончании данного этапа (цикла) зарядки в целях предотвращения перезарядки должны быть отключены.
Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Поглощение (Absorption) — зарядка плавно уменьшающимся током до 100% ёмкости батареи. Обозначен как этап 4.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 3.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется Uo-фаза.
Пятый этап (дополнительный): Выравнивание (Equalization).
Режим выравнивания является дополнительным и обычно выбирается пользователем отдельно или дополнительно. Для АКБ этот шаг важен в основном в случае нескольких последовательно подключенных батарей, заряжаемых одним ЗУ. Алгоритм этапа выравнивания графически подобен комбинации этапов основного заряда (3-й) и этапа поглощения (4-й). Разница заключается в том, что ток начинается с очень низкого уровня, примерно 2-5% от Ah АКБ или на очень низком фиксированном уровне, например 0,5 или 1 А. Такой зарядный ток будет оставаться постоянным в течение очень короткого времени и затем напряжение и ток будут вести себя так же, как и во время 4-го этапа Absorption, однако амплитуда напряжения и тока будут различны.
На этапе выравнивания достигается теоретическое значение 100% SoC (SоC (State оf Charge) — это степень заряженности АКБ). Помните, что каждая 12 V АКБ состоит из 6 отдельных ячеек, но все ячейки не работают одинаково и их напряжения могут меняться до такой степени, когда их суммарное значение может составлять от 12,85 до 13,05 V. На данном этапе зарядки фактически уравниваются напряжения в каждой ячейке.
Фактически этап Equalization представляет собой контролируемую «перегрузку». Это помогает удалять сульфатные кристаллы, которые могли образоваться на поверхности и в порах пластин.
Рекомендуется производить этап выравнивания при возникновении одного или нескольких из следующих событий:
— Когда разница плотности электролита между ячейками составляет 0,03 (или 30 «точек») и больше.
— Когда при полностью заряженном АКБ разница плотности электролита в одной из ячеек ниже на 0,01 (или 10 «точек») и более ниже показаний плотности для полностью заряженной ячейки.
— Когда в одну из ячеек требуется доливка воды больше, чем в другие.
— Когда в одну из ячеек требуется долить столько воды, сколько во все остальные ячейки.
— Когда SoC, измеренный ареометром, существенно отличается от SoC, измеренным цифровым вольтметром.
Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Восстановление (Recond) — в ходе этого этапа напряжение увеличивается с целью появления контролируемого газовыделения в батарее. Обозначен как этап 6.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 4.
Шестой этап (дополнительный): Буферный/Поддерживающий (Float).
Цель буферного этапа — поддержание полностью заряженного АКБ в состоянии 100% SoC. В большинстве случаев 12 V АКБ со 100% SoC будет иметь напряжение покоя от 12,8 до 13,1 V. Это означает, что эффективное значение напряжения, выдаваемого ЗУ в Float режиме должно составлять от 12,9 до 13,2 V. Однако большинство ЗУ выдают буферное напряжение от 13,3 до 13,6 V: на этом этапе важно, чтобы поддерживающее напряжение было выше, чем напряжение полностью заряженного АКБ, но ниже, чем напряжение начала газообразования (которое составляет около 13,8 V).
В данном режиме зарядки в целях поддержания полностью заряженного АКБ и преодоления естественного саморазряда АКБ можно держать практически неограниченно долго. На этом этапе ток зарядки уменьшается примерно до 1% (C/100) или ещё меньше.
Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Буферный (Float) — поддержание напряжения батареи на максимальном уровне за счёт подачи постоянного напряжения зарядки. Обозначен как этап 7.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 5.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется U-фаза.
На следующем рисунке текстовые поля над графиками напряжения и тока содержат детальное описание этапов зарядки. Шкала времени не пропорциональна реальному времени, указана в соответствии текстовым полям и служит только для отображения информации.
5-этапный алгоритм зарядки:
3-х фазный алгоритм IUoU зарядки:
Данный алгоритм хорошо расписан на сайте Varta (англ. или русский).
Особо обращаю внимание на следующие моменты:
— На графике обратите внимание на относительную размерность по времени проведения циклов: сумма циклов Bulk + Absorption по времени равны циклу Float (это говорит о важности проведения цикла Float).
— «После каждого разряда следует как можно скорее полностью зарядить аккумулятор» — эта рекомендация дана в целях недопущения сульфатации (т.е. что бы потом не пришлось «кипятить»).
— «Используйте зарядное устройство с возможностью регулировки напряжения и тока и высоким зарядным напряжением (2,6 V на ячейку). Этот «перезаряд» должен использоваться только в течение короткого периода времени, чтобы избежать потери воды» — данное напряжение может быть необходимо на короткое время в режиме восстановления или «выравнивания» Equalization (4-й этап в 5-этапном алгоритме) при очень низком уровне тока до появления контролируемого газовыделения. Так же, это нужно для корректировки напряжения при температурной компенсации.
— На графиках обратите внимание на максимальное напряжение при зарядке, которое составляет 14,8 V для AGM и 14,4 V для обычных АКБ.
Так же, дополнительный пример, американская компания Deltran Battery Tender в инструкциях к своим автоматическим зарядным устройствам указывает, что использует 3-х этапный режим: режим Bulk (основной заряд, постоянный ток, АКБ заряжается до 85%), режим поглощения (Absorption) (высокое постоянное напряжение, батарея заряжается от 85 до 100%) и буферный режим (Float) (низкое постоянное напряжение, батарея заряжается от 100 до 103%). По сути, это минимальный эталон (3-х режимный алгоритм IUoU) при выборе автоматического зарядного устройства.
Наиболее универсальным и современным я считаю алгоритм, реализованный в зарядных устройствах шведской компании Ctek:
Дополнительная информация:
1. Используйте при зарядке температурную компенсацию (подробнее я излагал здесь).
2. Для зарядки Ca/Ca VRLA АКБ очень важно соблюдать зарядное напряжение рекомендованное производителем. Возможно, понадобится специальное зарядное устройство. В большинстве случаев стандартные зарядные устройства для обычных АКБ не могут использоваться для правильной зарядки Gel (Ca/Ca) или AGM (Ca/Ca) VRLA АКБ из-за их более высоких напряжений или профилей зарядки.
3. До наступления этапа Absorption заряд батареи обычно составляет 80% от полной зарядки. Полная зарядка обычно происходит, когда зарядный ток падает ниже 2% (C/50) от ёмкости Ah и АКБ умеренно выделяет газ (появляются отдельные «редкие» пузырьки). Например, конечный ток заряда для хорошей батареи 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или менее в зависимости от типа батареи.
Основы и алгоритмы зарядки АКБ ручным зарядным устройством.
АКБ следует заряжать в три этапа, которые представляют собой [1] — заряд постоянным током, [2] — заряд постоянным напряжением и [3] — поддерживающий (буферный) заряд. Заряд с постоянным током даёт основную часть заряда; заряд с постоянным напряжением продолжается с постепенно снижающимся током и обеспечивает насыщение заряда, а поддерживающий заряд компенсирует потери, вызванные саморазрядом.
Во время зарядки постоянным током АКБ заряжается примерно до 80% за 5-8 часов; оставшиеся 20% «добиваются» более медленным зарядом с постоянным напряжением, который длится еще примерно 7-10 часов. Дозарядка с «добивкой» необходима для поддержания батареи в хорошем состоянии, если его постоянно не производить, то АКБ в конечном итоге потеряет способность принимать полный заряд и ёмкость будет уменьшаться из-за сульфатирования. Поддерживающий заряд на третьем этапе поддерживает полностью заряженную батарею в состоянии 100% SoC.
АКБ считается полностью заряженной, когда ток падает до минимально низкого уровня и постоянное напряжение начинает уменьшаться.
Определить завершение этапа [1] и начало этапа [2] достаточно легко — переход на этап [2] происходит когда АКБ достигает предела по напряжению (т.е. напряжение больше не растёт). В этот момент ток начинает падать и заряд АКБ начинает насыщаться, а полная зарядка достигается когда ток уменьшится до 3-5% от номинальной ёмкости Ah вашего АКБ.
Правильная предварительная настройка предела напряжения заряда — величина очень важная и достаточно критичная и эта величина составляет от 2,30 до 2,45 V на ячейку (13,8-14,7 V на АКБ). Установка порога напряжения является компромиссом и эксперты называют это «танец на острие иглы». Компромисс заключается в том, что с одной стороны, батарея хочет полностью зарядиться, чтобы получить максимальную ёмкость и избежать сульфатации на отрицательной пластине; с другой стороны, чрезмерное насыщение, не переключаясь на поддерживающий заряд, вызывает коррозию положительной пластины. Это также приводит к газообразованию и потере воды. Начало газообразования при переходе с этапа [2] на этап [3] и есть завершение полной зарядки АКБ.
Не забываем, что в соответствии с температурой АКБ (и внешней температурой) необходимо корректировать напряжение заряда. Более высокая температура окружающей среды требует уменьшения напряжения, а более низкая температура требует увеличить напряжение зарядки. Некоторые ЗУ используют датчики температуры для регулировки напряжения заряда для оптимальной эффективности заряда. Например, это мой шведский Ctek MXS 10, о котором я подробно писал здесь. Если ЗУ не имеет внешнего или встроенного датчика и не способно автоматически производить температурную компенсациею, то вы должны произвести корректировку зарядного напряжения, используя рекомендованные температурные компенсационные напряжения. Если температура электролита не может быть измерена и батарея не была недавно перемещена из более теплого или холодного места, точку отсчёта можно использовать температуру окружающего воздуха. Например, если температура электролита составляет -6,7°C, увеличьте зарядное напряжение до 15,408 V для Low Maintenance (Sb/Ca) АКБ относительно требуемого зарядного напряжения 14,4 V при 25°С. Если температура электролита составляет 43,3°C, то уменьшите зарядное напряжение до 14,064 V для той же АКБ.
Коэффициент корректировки должен составлять 2,8 mV (0,028 V) на каждый градус изменения температуры относительно 25°C:
После полной зарядки в конце этапа [2] АКБ не должна оставаться на подаче максимального постоянного напряжения более 48 часов и напряжение обязательно должно быть уменьшено до уровня поддерживающего напряжения. Т.е. переход с этапа [2] на этап [3] не должен превышать 48 часов. Это особенно важно для герметичных необслуживаемых АКБ, которые плохо переносят перезарядку. Зарядка сверх указанных пределов превращает избыточную энергию в тепло и АКБ начинает активно выделять газ.
Рекомендуемое напряжение большинства АКБ на этапе [3] (поддерживающий заряд) составляет от 2,25 до 2,27 V/ячейка.
Рисунок ниже иллюстрирует срок службы АКБ, которая заряжается при поддерживающем напряжении от 2,25 до 2,30V/ячейка при температуре от 20 до 25°C. По прошествии 4 лет работы становится заметной потеря мощности (ёмкости), снижающаяся ниже 80% линии.
Для полностью разряженных батарей в следующей таблице приведены рекомендуемые нормы зарядки АКБ и время для зарядки с помощью ручного ЗУ методом постоянного тока:
Рекомендуемый способ зарядки методом постоянного напряжения состоит в том, чтобы медленно заряжать АКБ в течение примерно десяти часов (C/10). Во избежание повреждения полностью разряженной батареи ток должен составлять менее 1% от CCA (ток холодной прокрутки) в течение первых 30 минут заряда. ЗУ должно быть настроено на рекомендованное изготовителем АКБ напряжение зарядки. Типичные напряжения зарядки приведены в таблице ниже (при температуре 25°C):
Кратко о штатной автомобильной системе зарядки.
Система зарядки автомобиля состоит из трех компонентов: генератора, регулятора напряжения и аккумулятора. Продолжительность полной зарядки АКБ зависит от количества разряда, количества избыточного тока, который отводится на батарею, продолжительности работы двигателя, частоты вращения двигателя (RPM) и температуры окружающей среды. Мощность генератора рассчитывается производителем автомобиля исходя из обеспечения максимальной бортовой нагрузки, нагрузки дополнительных устройств и поддержания заряженности батареи, но НЕ для зарядки разряженной батареи (т.е. авторы имеют ввиду — для поддержания заряженности, но не производства полной зарядки). Например, если для запуска автомобиля из полностью заряженной батареи в течение двух секунд потребовалось 300 А, то чтобы восполнить заряд системе зарядки автомобиля потребуется выдать 80 А за 10 сек при 3000 об/мин. Если для зарядки аккумулятора от генератора доступно 25 А, то это займёт уже 30 сек при 1100 об/мин и не менее 10 мин при 750 об/мин. При разряженной батарее на 60 Аh потребуется 80 А около 90 мин при 3000 об/мин и не менее пяти часов при 1100 об/мин при 25 А для полной 100% зарядки.
Более подробную информацию о системах зарядки транспортных средств можно найти на сайте автомобильных аккумуляторов Dan Landiss. Кстати, там же, с ссылкой на первоисточник, указано, что Bosch признает влияние кальция на химию батареи. Так, в справочнике «Automotive Electric/Electronic Systems» Second Edition, Robert Bosch 1995 года они рекомендуют, чтобы при использовании внешних ЗУ свинцово-кальциевые и гибридные батареи заряжались напряжением не более чем 14,4 V, а ЗУ умело заряжать по типу, известному как «Тип IU».
В идеале комбинированная нагрузка всех аксессуаров (полная для бортовой сети и дополнительных устройств) должна составлять менее 75% от максимальной расчётной мощности бортовой зарядной системы, так что бы для зарядки аккумулятора всегда оставалось не менее 25%.
Как продлить срок службы АКБ
Для поддержания АКБ в хорошем состоянии производите полную зарядку АКБ продолжительностью от 14 до 16 часов один раз в несколько недель, не реже 1 раз в квартал. Если у вас нет возможности периодически так длительно заряжать АКБ, то старайтесь использовать АКБ при умеренной температуре и избегайте глубоких разрядов. Не оставляйте АКБ в полу-разряженном состоянии, уезжая в отпуск на несколько недель — во избежания возникновения обильной сульфатации перед длительной парковкой желательно зарядить АКБ.
Высокая температура и система старт-стоп сокращает срок службы стартерной батареи.
В качестве ориентира: при повышении температуры на каждые 8°C срок службы герметичной АКБ сокращается наполовину. Это означает, что батарея VRLA рассчитанная на 10 лет службы при температуре 25°C, будет работать только 5 лет, если она эксплуатируется при температуре 33°C и 30 месяцев, если она эксплуатируется при температуре 41°C. После того, как батарея была перегрета первоначальная ёмкость уже не может быть восстановлена.
Срок службы АКБ также зависит от активности использования, он значительно сокращается, если АКБ часто глубоко разряжается. Несколько раз в день запуск двигателя даёт небольшую нагрузку стартерной батарее, но эта нагрузка сильно возрастает при использовании в режиме старт-стоп. Автомобиль отключает двигатель на красных светофорах и перезапускает его при начале движения, в результате чего происходит около 2000 циклов в год. Данные, полученные от производителей автомобилей, говорят о снижении производительности АКБ примерно до 60% после двух лет использования и чтобы увеличить срок службы автопроизводители используют AGM аккумуляторы.
Даже при кратковременном задействовании небольших мыслительных участков головного мозга позволит, например, владельцам Volvo XC60 (и других авто тоже) добиться значительного увеличения срока эксплуатации АКБ. Для этого будет вполне достаточно внимательно изучить руководство для владельца и немного подумать. Для владельца с пытливым умом обладание автомобилем Volvo не доставляет неприятностей. Например, с наступлением похолодания многие владельцы очень часто используют штатный дополнительный топливный обогреватель (Webasto) до начала поездки, в результате перед поездкой прогревается двигатель и салон, а во время поездки снижается износ и энергопотребление. Но многократное использование обогревателя в сочетании с поездками на короткие расстояния приводит к разрядке аккумулятора и последующим проблемам при запуске. Чтобы быть уверенным, что при подзарядке аккумулятор автомобиля получит столько же энергии, сколько было использовано отопителем, при регулярном использовании отопителя нужно вести автомобиль столько же времени, сколько времени использовался отопитель. При каждом включении максимальное время работы обогревателя составляет 50 минут и минимум 15 минут перед запланированным временем отправления (запуск отопителя по таймеру). Если подойти с умом к использованию топливного обогревателя, то никаких проблем с АКБ не будет:
Предназначение обогревателя — осуществить предварительный нагрев охлаждающей жидкости (ОЖ) без запуска двигателя. Циркулирующая нагретая ОЖ прогревает двигатель, а достигнув температуры прим. 50°C — вентилятор осуществляет прогрев салона автомобиля тёплым воздухом. В процессе этого расходуется примерно 0,6-0,7 л топлива в час и достаточно сильно подсаживается АКБ (обеспечение циркуляции ОЖ насосом (примерно 14 Ватт) плюс работа вентилятора салона автомобиля). Зачем так бездарно тратить энергию АКБ? Предварительный прогрев двигателя необходим для легкого пуска в сильный мороз, а до температуры примерно -25°C помогать двигателю предварительно прогреться нет нужды — вы же используете масло 0W-/5W-. При умеренных температурах достаточно осуществить предварительный запуск двигателя. Для получения дополнительного тепла отопитель запускается автоматически, когда двигатель работает, а если наружная температура превышает 15°C, обогреватель не запускается. Максимальное время работы двигателя при дистанционном пуске составляет максимум 15 минут — за это время прогреется всё, даже руль, сидения и зеркала (устанавливается в настройках), а АКБ даже подзарядится. При запущенном двигателе прогрев происходит значительно быстрее, а расход топлива будет примерно одинаковым: без запуска ДВС отопителю нужно примерно 30 минут (т.е. 0,3 л топлива + разрядка АКБ), с предварительным дистанционным запуском ДВС за 15 минут (это максимально доступное время) израсходуется примерно столько же топлива — 0,3 литра, но АКБ при этом даже подзарядится. И это только один из примеров как достаточно просто можно поддерживать АКБ в рабочем состоянии, есть ещё масса способов, таких как оптимизация стиля движения в условиях городского трафика, своевременные подзарядки АКБ и т.п.
Кроме того, в Руководстве для владельца Volvo XC60 производителем напрямую особо выделена сноской важная информация следующего содержания:
«Срок службы аккумуляторной батареи зависит от ряда факторов, к которым относятся стиль вождения и климат. Емкость аккумуляторной батареи запуска со временем снижается, и поэтому аккумулятор необходимо подзаряжать, если автомобиль не используется в течение длительного времени или если используется для поездок на короткие расстояния. В сильный мороз способность запуска снижается еще больше.
Для поддержания аккумулятора в хорошем состоянии рекомендуется не менее 15 минут в неделю ездить на автомобиле или подключать аккумулятор к зарядному устройству с автоматическим поддержанием уровня зарядки. Максимальный срок службы имеет аккумулятор, который постоянно находится в полностью заряженном состоянии.»
Информация для размышления:
После внимательного изучения даже такого поверхностного и упрощённого представления этапов процесса зарядки и особенностей процессов, пытливый ум читателя поймёт, что многие популярные дешевые так называемые автоматические ЗУ не обеспечивают оптимальный алгоритм зарядки АКБ, т.к. такие зарядные устройства либо не способны протестировать (проанализировать) исходную первоначальную степень заряженности АКБ и с учётом этого в дальнейшем выдержать зарядный ток необходимое определённое количество времени, либо при достижении определенной величины напряжения преждевременно отключают ток заряда, что приводит к недозаряду АКБ. Поэтому, используя такие автоматические устройства нужно обязательно: во-первых, знать и понимать основные процессы и алгоритмы при зарядке АКБ; во-вторых, контролировать процесс, и, если это возможно, своевременно вручную вносить необходимые коррективы.
В Руководстве для владельца Volvo XC60 даже особо выделено пометкой «Важно» следующая информация (опрометчиво пропускаемая мимо своего внимания почти всеми владельцами):
«Для зарядки пускового аккумулятора или вспомогательного аккумулятора можно использовать только современное зарядное устройство с контролируемым током зарядки. Функцию быстрой подзарядки запрещается использовать, так как это может повредить аккумулятор.»
Маломощное ЗУ (относительно ёмкости АКБ) имеет преимущество, т.к. аккуратно заряжает АКБ (что обеспечивает длительный срок службы АКБ) и обеспечивает полную зарядку, а не «поверхностный заряд». Недостаток заключается в том, что для зарядки батареи требуется очень много времени. Пользователи, имеющие ЗУ менее 10% от ёмкости АКБ, обычно жалуются на чрезмерно длительное время зарядки, поэтому решение о требуемой мощности ЗУ представляет собой ряд компромиссов.
Хорошее зарядное устройство, используемое на дешевой батарее, лучше, чем зарядное устройство плохого качества, используемое на хорошей батарее. (это не мои слова, эту умную мысль я почерпнул с сайта www.jgdarden.com).
В данной статье мной практически полностью использована информация с достаточно профессиональных зарубежных ресурсов:
Deltran Battery Tender (1965 год основания этой американской компании):
cdn2.hubspot.net/hubfs/21…_2015.pdf?t=1508421007011
www.batterytender.com/Battery-Basics
Большая сборная «солянка» FAQ по аккумуляторам и зарядке:
www.jgdarden.com/batteryf…faq9.htm#current_charging
Battery University Group (основана Cadex Electronics Inc. (анализаторы и диагностика батарей) в 1985 году)
batteryuniversity.com/lea…olong_lead_acid_batteries
и другие:
www.smartgauge.co.uk/chargesize.html
www.chargingchargers.com/tutorials/charging.html
www.chargingchargers.com/…als/sec1260-1280-2440.pdf
Выборочная информация с указанных ресурсов специально для вас была переведена мной на русский и адаптирована для удобного чтения/восприятия.
Бонус:
ЗЫ: Статья является продолжением образовательного цикла статей, начатого мной здесь:
Анализ заряда/разряда АКБ в городских условиях
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
Особенности эксплуатации кальциевых аккумуляторов
Азбука пользователя современного автомобильного аккумулятора
Всё это не панацея, не догма, не практическое пособие и не прямое руководство к действию, а лишь информация к повышению своих знаний, к размышлению, восприятию и запоминанию всего или отдельных моментов из. Каждый из нас воспринимает информацию ангажировано через призму уже имеющихся и накопленных знаний, опыта, навыков, точки зрения.
Эта статья в моем канале в Яндекс Дзен
Инструкция по эксплуатации стартерных АКБ производства ООО «Тубор»
Настоящее Руководство распространяется на батареи аккумуляторные стартерные свинцово-кислотные открытого типа номинальным напряжением 12 В, залитые электролитом и заряженные, предназначенные для запуска двигателя и питания электрического оборудования автомобилей.
1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЗАЛИТЫМИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫМИ БАТАРЕЯМИ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
Производите снятие/установку и обслуживание батарей в специализированных сервисных центрах. Все работы по снятию/установке и обслуживанию батарей должны производиться квалифицированным персоналом.
Рекомендуется проводить обслуживание батареи не реже одного раза в 6 месяцев или каждые 10000 км пробега автомобиля (или в соответствии с графиком ТО автомобиля).
В случае принятия решения о самостоятельном обслуживании батареи придерживайтесь следующих рекомендаций:
Допускается установка батарей с напряжением разомкнутой цепи не менее 12,5 В.
Перед установкой или снятием батареи с транспортного средства необходимо заглушить двигатель, отключить все потребители электроэнергии, во избежание короткого замыкания использовать электроизолированный инструмент.
При установке батареи в автомобиль убедитесь, что она надежно зафиксирована на своем посадочном месте, первым подключается положительный вывод, затем отрицательный (отключение производится в обратной последовательности), клеммы проводов плотно прилегают к полюсным выводам батареи и генератор обеспечивает напряжение в диапазоне 13,8–14,6 В. Полюсные выводы должны поддерживаться в сухости и чистоте, допускается смазка полюсных выводов и клемм специальной смазкой для аккумуляторных клемм с целью предотвращения коррозии. Поверхность батареи должны быть чистой. Протирать поверхность батареи ветошью, смоченной в 10%-ном растворе кальцинированной соды.
Убедитесь, что вентиляционные отверстия батареи чистые и не закупорены.
Батарея устанавливается в вертикальном положении, выводами вверх.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ устанавливать и эксплуатировать батареи в перевернутом положении.
ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении наконечников проводов к полюсным выводам батареи!
Удары по полюсным выводам недопустимы!
Если Вы не планируете эксплуатировать свой автомобиль более двух недель, рекомендуется снять клемму с отрицательного вывода батареи для предотвращения глубокого разряда и ее преждевременного выхода из строя.
Изучите руководство по эксплуатации Вашего автомобиля по установке/снятию батареи именно на Вашем автомобиле. Некоторые производители автомобилей не рекомендуют отключать батареи по причине блокировки электрических систем. Это может привести к недоступности ряда функций на автомобиле.
Не допускайте глубоких разрядов батареи в процессе эксплуатации или длительной стоянки. Периодически осуществляйте контроль электрооборудования автомобиля.
ВНИМАНИЕ! Эксплуатация батареи в состоянии глубокого разряда приводит к преждевременному выходу батареи из строя, при отрицательных температурах – к замерзанию электролита и разрушению батареи.
Если Вам не удалось запустить двигатель с первой попытки, не удерживайте зажигание дольше 5 секунд на каждую попытку. Делайте перерывы в 1 минуту между попытками, чтобы батарея успевала восстановить напряжение.
3. ЗАРЯДКА
ВНИМАНИЕ! При заряде батареи выделяется взрывоопасный газ — водород! Помещение, где проводится зарядка должно быть оборудовано вентиляцией или проветриваться. В помещении запрещается курить, допускать искрообразование, пользоваться открытым пламенем!
При заряде батарей возможно выделение аэрозоли электролита! Поверхности и предметы в помещении во время заряда батареи должны быть защищены!
Производите заряд батареи в специализированных сервисных центрах с привлечением квалифицированного персонала.
При падении НРЦ ниже 12,5 В батарея должна быть заряжена с помощью подходящего зарядного устройства в соответствии с его инструкцией по эксплуатации, так как в большинстве случаев мощности генератора недостаточно, чтобы полностью зарядить батарею с таким низким уровнем заряженности.
В случае принятия решения о самостоятельном заряде батареи придерживайтесь следующих рекомендаций:
Используйте только сертифицированные зарядные устройства. Следуйте указаниям в инструкции зарядного устройства, чтобы выбрать правильный режим.
Рекомендуется использовать зарядные устройства с функцией ограничения напряжения, специально предназначенные для зарядки 12 В батарей.
В случае отсутствия инструкций следуйте данным указаниям по зарядке:
Зарядку рекомендуется производить с ограничением значения зарядного тока 10% от номинальной емкости батареи (например, для батареи емкостью 60 А·ч ток не должен превышать 6 А) при температуре от плюс 5 °С до плюс 45 °С.
В случае, если температура батареи ниже плюс 5 °С, необходимо выдержать батарею в помещении до достижения минимальной температуры батареи плюс 5°С.
Температура корпуса батареи при заряде не должна превышать плюс 45 °С.
ВНИМАНИЕ! Не допускается перегрев батареи. В случае превышения температуры следует приостановить заряд, отключив питание зарядного устройства.
Если Ваше зарядное устройство позволяет выбрать напряжение зарядки, используйте 14,4В для батарей с жидким электролитом. Максимальная продолжительность зарядки составляет 24 часа;
В режиме зарядки со стабилизацией по напряжению процесс зарядки можно считать завершенным, если значение зарядного тока уменьшилось и не меняется в течении 2 часов;
В режиме зарядки со стабилизацией по току процесс зарядки можно считать завершенным, если значение зарядного напряжения увеличилось и не меняется в течение 2 часов;
Перезаряд батареи является недопустимым
Следует измерять значение НРЦ не раньше, чем через 2 часа после завершения зарядки!
|
НРЦ, В |
|
|
|
100 |
Не требуется |
|
12,5 |
75 |
Произвести дополнительный заряд батареи |
|
12,3 |
50 |
Произвести дополнительный заряд батареи |
|
12,1 и ниже |
25 |
Произвести срочный заряд батареи |
4. ХРАНЕНИЕ
Если Вам требуется хранить батарею продолжительное время, батарею необходимо полностью зарядить, очистить корпус 10%-ным раствором пищевой соды, и хранить в сухом, затемненном месте при температуре выше -30°С (рекомендованная температура от +10 до +15°С). Необходимо поддержание НРЦ не ниже 12,5 В. При хранении батареи устанавливаются крышками вверх, при этом пробки у батарей должны быть плотно завинчены.
ВНИМАНИЕ! Хранение разряженной батареи ниже 12,5 В снижает срок ее службы.
Хранение залитых электролитом батарей без подзаряда более трех месяцев не рекомендуется.
5. УТИЛИЗАЦИЯ
Батарея содержит в своем составе свинец, свинцовые сплавы и электролит (раствор серной кислоты).
Вышедшие из эксплуатации батареи нельзя смешивать с бытовыми отходами.
Сдавать вышедшие из эксплуатации батареи только в специализированные пункты приема.
6. РАСШИФРОВКА ДАТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАТАРЕИ
Маркер, обозначающий дату изготовления, находится на крышке батареи.
|
Y |
Y |
Y |
Y |
Y |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1- день недели (1-7 (Пн — Вс))
2- текущая неделя производства от 01 до 53
3- год (латинская буква, см. таблицу 1)
4- смена (одна цифра): 1, 2
Таблица 1
|
|
|
2021 |
B |
|
2022 |
C |
|
2023 |
E |
|
2024 |
K |
|
2025 |
Y |
Пример чтения маркера:
Маркер: 312B1
Читается: 3 — среда, 12 — двенадцатая неделя, B — 2021 год, 1 — первая смена.
АКБ выпущен 24 марта 2021 года в первую смену.
7. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА
Технические характеристики гарантируются при соблюдении требований к транспортированию, хранению, эксплуатации и техническому обслуживанию, установленных в Руководстве по эксплуатации.
Средний срок службы батарей в эксплуатации не менее 48 месяцев при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 100000 км пробега.
Средний срок службы или наработка батарей в эксплуатации является оценочной статистической величиной, задаваемой для планирования по срокам замены, и не является основанием для выставления рекламаций изготовителю.
Информация о гарантийном сроке содержится в Гарантийном талоне на аккумуляторную батарею.
Все условия гарантийных обязательств и сервисного обслуживания действуют в рамках действующего законодательства о защите прав потребителей и регулируются законодательством РФ.
Гарантия распространяется только на производственные дефекты батареи, допущенные заводом-изготовителем, такие как короткое замыкание или обрыв цепи. Гарантийный период отсчитывается с даты изготовления батареи.
Батареи снимается с гарантии в случае нарушения правил, изложенных в Руководстве по эксплуатации, а также в следующих случаях:
-
Механические или термические повреждения (замерзала, разбита, попытка ремонта и т.д.), в том числе повреждения клемм от короткого замыкания;
-
Неисправна система электрооборудования автомобиля;
-
Установка дополнительного электрооборудования на автомобиль, не предусмотренного заводом-изготовителем транспортного средства;
-
Максимальный ток утечки на автомобиле 80 мА, если иное не указано в Руководстве по эксплуатации Вашего автомобиля;
-
Несоответствие технических данных автомашины и установленной батареи;
-
Переполюсовка батареи;
-
Эксплуатация батареи в режиме недозаряда;
-
Хранение батареи в состоянии глубокого разряда;
-
Повреждения, вызванные попаданием внутрь батареи посторонних предметов, веществ, жидкостей;
-
Использование не по прямому назначению;
-
Гарантийный талон заполнен неправильно или отсутствует.
Вождение автомобиля — это не просто поездка из пункта A в пункт B. Сам процесс езды должен доставлять удовольствие, быть увлекательным и максимально безопасным.
В настоящее время современные автомобили имеют большее количество электронных устройств, чем раньше. И они гораздо больше, чем раньше, зависят от аккумулятора. Для автомобилей необходим такой аккумулятор, который сможет обеспечить полную мощность в любой ситуации и служить надежным источником энергии для всех установленных электронных устройств.
Речь идет о таком аккумуляторе, мощность которого позволит доставить Вас в пункт назначения безопасно, оперативно и с комфортом. Поэтому особое значение именно в наши дни имеет регулярная проверка Вашего автомобильного аккумулятора. А знаете ли Вы, что… 39% всех поломок автомобилей связаны с аккумулятором. Не допустите, чтобы это произошло с Вами!
Содержание
- Определяем тип и режим работы аккумулятора
- Как заряжать свинцово-кислотную батарею?
- Как заряжать герметичные свинцово кислотные аккумуляторы?
- Как зарядить свинцово кислотный аккумулятор 12 вольт?
В поиске ответа на вопрос «как правильно зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор», многие люди обращаются к инструкциям от производителя, сопровождающим эту технику. Однако даже в этих документах не всегда имеется достаточное количество информации о том, как лучше всего выполнять зарядку: с помощью каких средств, при каких условиях, какое количество времени. Ответственный пользователь, желающий продлить срок службы изделия и опасающийся повредить его или вывести из строя обязан обратиться к дополнительным источникам, чтобы выяснить эти вопросы.
Определяем тип и режим работы аккумулятора
- Во-первых, чтобы понять, какой алгоритм зарядки подойдет конкретной АКБ, требуется определиться с классом батареи, чей принцип работы базируется на реакциях свинца в растворе серной кислоты. Она может быть либо обслуживаемой (то есть легко заряжаемой аналоговой зарядкой), либо необслуживаемой (требующей для подзарядки подключения специальных зарядных приспособлений).
- Во-вторых, аккумулятор может эксплуатироваться в 2-х режимах: буферном (будучи постоянно подключенным к сети и периодически активируемым для самостоятельной) и циклическом (использование такого АКБ состоит из постоянной смены циклов «разрядка-подзарядка»).
Среди обслуживаемых SLA числятся, преимущественно, классические автомобильные аккумуляторы. Основная масса свинцово-кислотных источников тока, используемых в мото транспорте, лодках, катерах, Станциях без перебойного питания и т.д. принадлежит к герметичным, необслуживаемым, буферным и гелевым.
Разновидности и особенности свинцовых АКБ
На практике сейчас можно встретить самые разные батареи. Это позволяет решать самые разные задачи по энергообеспечению самых разных устройств. Разберем наиболее популярные виды аккумуляторов.
Lead-Acid. Требуют обслуживания. Считаются классическими автомобильными стартерными батареями. Сюда входят сурьмянистые, малосурьмянистые, гибридные и кислотно-кальциевые аккумуляторы. Обычно используют для двигателей внутреннего сгорания, но это не единственный вариант использования. Бывают варианты на 6v и 12v. Основной недостаток – высокий уровень саморазряда.
AGM VRLA. Современные необслуживаемые батареи. Могут иметь вольтаж – 2v, 4v, 6v и 12v. Основная отличительная особенность – сепараторы выполнены из стекловолокна. Также обычно используется абсорбированный электролит. Это позволяет увеличить срок эксплуатации АКБ в полтора раза. Использование технологии сепараторов из стекловолокна сделало возможным увеличивать зарядный ток, что ускоряет зарядку. Обычно AGM батареи допускается заряжать током в 25-30% от емкости. Разработано несколько разновидностей, подходящих для разных буферных и циклических режимов.
VRLA. Необслуживаемые АКБ с герметичным корпусом (необслуживаемые кальциевые и EFB). Могут иметь вольтаж – 2V, 4V, 6V и 12V. Предназначены для эксплуатации в буферном режиме. Не требуют дополнительной вентиляции при использовании в помещениях.
GEL VLRA. Одна из самых современных модификаций. Тут применяется геле образный электролит. Однообразная консистенция, позволяет добиваться наиболее эффективного контакта электролита с электродом, что увеличивает емкость. Также гель позволяет продлить срок службы батареи. Является необслуживаемой батареей. Требует периодической зарядки, для продления срока эксплуатации нужно использовать только высокоточное зарядное устройство, оно должно обеспечивать точный уровень силы тока. Существует несколько разновидностей, отличающихся особенностями электродов. Обозначение каждого из них позволяет определить возможность использования АКБ в определенных условиях. Есть батареи 2v, 4v, 6v, 12v, 24v, 36v и 48v.
OPzV. Это необслуживаемые АКБ 2V. Имеют трубчатые пластины электродов. Отличаются устойчивостью к глубокому разряду и продолжительностью службы до 22 лет.
Как заряжать свинцово-кислотную батарею
Важно! Ток нужно выставлять до 10% от номинальной емкости батареи. То есть если емкость 55 Ач, то ток должен быть не более 5,5 ампер.
Процесс зарядки SLA-аккумуляторов предполагает пополнение запаса энергии устройства за счет внешних источников. Важно, чтобы батарея получала заряд, который соответствует ее емкости. Оптимальные условия, при которых происходит зарядка: температура окружающей среды в пределах +20 – +25 градусов Цельсия, иначе потребуется выполнять температурную компенсацию.
Наиболее популярный способ зарядки свинцово-кислотного аккумулятора базируется на контроле параметров «ток» и «напряжение». На первой стадии АКБ заряжают постоянным током, а когда напряжение достигнет заданного значения (указывается на лицевой панели устройства), переводят агрегат в режим поддержания постоянного напряжения.
Чтобы понять, сколько времени потребуется держать аккумулятор на зарядке, нужно знать степень разряженности АКБ, ее емкость, а также силу тока зарядного устройства.
Если устройство разряжено полностью, а ток используется по всем правилам (то есть, порядка 10% от емкости батареи), то на зарядку должно уйти около 10-12 часов. При снижении зарядного тока, время может возрасти, при увеличении – останется прежним. Ни в коем случае нельзя увеличивать ток на более чем 10% от емкости аккумулятора — это небезопасно для него.
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
Все, что написано выше, относится к зарядке свинцового аккумулятора при температуре 20 градусов Цельсия, а при других температурах нужно вводить температурную компенсацию зарядного напряжения. Зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15 ° C до +40 ° C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки. А если зарядка аккумулятора производится при пониженной температуре, напряжение зарядки нужно увеличить, чтобы избежать не до зарядки. Обычно рекомендуется использовать температурную компенсацию –3 мВ/° С.
Как заряжать герметичные необслуживаемые) свинцово кислотные аккумуляторы
Первые герметичные АКБ, не позволяющие электролиту испаряться, но и не доступные для до заливки содержимого, стали массово производиться около 40 лет тому назад. Их эволюция привела к тому, что возникли так называемые гелевые батареи AGM, тоже принадлежащие к классу свинцово-кислотных, но считающиеся модернизированными, обладающими намного более универсальными характеристиками. Внутри этих приспособлений (по-прежнему герметичных) электролит представлен в загущенном виде, имеет желе видную консистенцию. Заменить его невозможно, однако он не проливается при повреждении оболочки, не испаряется, не несет угрозы окружающей среде. Кроме того, эксплуатировать такую батарею можно в любом положении и даже в условиях высоких вибраций. Глубокий разряд такие разработки также способны переносить без проблем.
Зарядка таких устройств имеет ряд особенностей:
- Восстановить уровень заряда возможно только применяя специально для этого созданные зарядные устройства, никакими универсальными или самопальными
средствами зарядить гелиевый герметичный аккумулятор нельзя; - Температура электролита в ходе зарядки не должна подниматься выше 45 градусов по Цельсию, иначе это чревато выходом изделия из строя;
- Перезаряд таких АКБ крайне вреден, если ток заряда превысит 30% емкости батареи, она вспучится и, скорее всего, перестанет быть пригодной к использованию.
Как и в ситуации со стандартными свинцово-кислотными решениями, запрещено хранить батареи AGM в разряженном виде, особенно, если напряжение каждого из компонентов, входящих в ее структуру, падает до 1,8 Вольта или ниже.
Как зарядить аккумулятор 12 вольт с AGM технологией?
AGM и, как и все представители этой категории, допускают максимальный разряд до 30% (без деформаций и рисков для работоспособности изделия).
Для этих батарей актуально целых 3 стратегии зарядки:
- Одноступенчатая или быстрая выполняется в пределах плавающего заряда при напряжении в пределах 13,2-13,8 вольт, токе от 0,1 до 0,3С (под «С» понимается емкость конкретного аккумулятора в ампер-часах);
- Двухступенчатая – наиболее часто используемая и рекомендуемая большинством производителей, осуществляется сначала в рамках основного цикла (восстановление 80%) при 14,2-14,8В и 0,1-0,3С, а затем в рамках плавающего заряда при 13,2-13,8В;
- Трехступенчатая – позиционируется как самая эффективная, производится в 3 этапа: основной заряд при 14,2-14,8 В, накопительный – при 14,2-14,8 вольтах, плавающий – при 13,2-13,8 вольта.
Крайне важно выполнять заряду устройством, имеющим индикацию по обоим параметрам: напряжению и току. Оптимальным вариантом может стать зарядное с так называемой интеллектуальной системой управления.