Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

информация
статьи

В этой статье мы хотим поговорить об заряде разных типов автомобильных аккумуляторов

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Следует подчеркнуть, что каждый владелец автотранспортного средства обязан обладать надлежащими знаниями в отношении процедуры зарядки аккумулятора автомобиля. Это представляет собой неотъемлемую необходимость не только с точки зрения увеличения срока службы аккумуляторной батареи, но также для обеспечения безопасности всей электросистемы автомобиля. Верное решение вопроса о том, как правильно осуществлять зарядку аккумулятора, зависит от множества переменных, включая тип аккумулятора, его емкость, параметры тока и напряжения, а также соответствующие характеристики батареи и другие аспекты. Все эти аспекты могут быть углубленно изучены при внимательном прочтении настоящего материала до его завершения.

Перед переходом к конкретным на практикем рекомендациям необходимо предварительно рассмотреть теоретические аспекты. Для зарядки аккумуляторной батареи используют один из двух возможных методов: с использованием постоянного тока и постоянного напряжения. Рассмотрим каждый из этих методов детально.

Зарядка постоянным током

Как следует из наименования, регулируемое зарядное устройство устанавливает значение зарядного тока, равное 10% от емкости аккумуляторной батареи (например, традиционный автомобильный аккумулятор емкостью 60 А·ч заряжают постоянным током, равным 6 Ампер). В процессе зарядки значение напряжения изменяется.

Недостатками этого метода является необходимость периодической корректировки значения тока, что требуется делать примерно каждый час-два. Для старых обслуживаемых аккумуляторных батарей характерно выделение газа из электролита, причем интенсивность газовыделения увеличивается с уровнем заряда батареи. Интенсивное газовыделение является признаком полного заряда батареи.

На начальном этапе напряжение, выдаваемое зарядным устройством, относительно низкое и увеличивается по мере зарядки. Когда напряжение достигает уровня 14,4 Вольта, необходимо уменьшить ток в два раза (например, с 6 Ампер до 3 Ампер). Зарядку следует продолжать до начала интенсивного газовыделения. При достижении напряжения в 15 Вольт ток следует уменьшить еще в два раза (например, до 1,5 Ампер в данном примере). Процесс следует поддерживать до тех пор, пока напряжение не стабилизируется и перестанет увеличиваться. Другим признаком полного заряда аккумулятора является отсутствие изменений значений напряжения и тока в течение одного-двух часов.

Зарядка постоянным напряжением

Альтернативным методом зарядки является использование постоянного напряжения на зарядном устройстве. Значение этого напряжения зависит от типа аккумуляторной батареи. При подключении аккумулятора к зарядному устройству текущее значение тока будет максимальным, и оно будет тем выше, чем более разряжена батарея. Обычно зарядные устройства обладают схемами, которые принудительно ограничивают ток зарядки в пределах примерно 20…25 Ампер. Это предусмотрено для обеспечения надежной работы как самого зарядного устройства, так и аккумулятора. В процессе зарядки напряжение на клеммах аккумулятора приближается к уровню, установленному зарядным устройством, а ток стремится к нулю, следуя экспоненциальному закону.

Выбор значения постоянного напряжения зависит от уровня разряженности аккумулятора. Например, при напряжении 14,4 Вольта аккумулятора его зарядка на 75…85% занимает одни сутки. При 15 Вольтах – 85…90%, а при 16 Вольтах – 95…97%. Для полной зарядки за сутки необходимо поддерживать напряжение в пределах 16,3…16,4 Вольта. Важно отметить, что многие современные необслуживаемые аккумуляторы имеют искусственное ограничение по напряжению, например, 14,4 Вольта. В таких случаях полная зарядка батареи займет более суток.

Процесс зарядки аккумулятора автомобиля

Вне зависимости от типа аккумулятора, для его зарядки необходимо использовать источник постоянного тока (постоянного напряжения) с возможностью регулировки этих параметров. Наилучший выбор представляют собой специализированные зарядные устройства, доступные в автомобильных магазинах и на рынках. Особенно важно, чтобы зарядное устройство, предназначенное для зарядки 12-вольтовой батареи, обеспечивало возможность увеличения напряжения заряда до 16…16,5 Вольт. Это необходимо, учитывая, что в противном случае невозможно полностью зарядить современную необслуживаемую батарею до ее максимальной емкости (100%).

Виды АКБ (автомобильный аккумулятор)

Автомобильный аккумулятор (АКБ) представляет собой источник энергии для автомобиля, ответственный за запуск двигателя. Основные неисправности включают сульфацию, окисление клемм и замыкание, которые могут быть выявлены с использованием мультиметра. Для зарядки аккумулятора применяется постоянный ток или постоянное напряжение.

Начнем с рассмотрения самых простых типов аккумуляторов: «сурьмянистые» (с добавлением сурьмы в состав пластин) и «гибридные» (с добавлением сурьмы, кальция и, иногда, серебра в пластины). Для их зарядки подходит обычное зарядное устройство. Зарядный ток должен составлять 10% от емкости аккумулятора (например, для батареи емкостью 60 А·ч ток зарядки должен быть 6 Ампер). Значение постоянного напряжения должно находиться в диапазоне от 13,8 до 14,5 Вольта. В процессе зарядки ток уменьшается экспоненциально. Продолжительность зарядки зависит от нескольких факторов:

• Емкости аккумулятора;
• Степени разряженности;
• Мощности зарядного устройства;
• Общего технического состояния аккумуляторной батареи.

Увеличение тока зарядки ускоряет процесс, но повышает риск разряда. Поэтому многие водители выбирают ток около 2 Ампер (время зарядки – около 6…10 часов) для предотвращения «перезаряда». Этот подход обеспечивает более качественную зарядку, сохраняя длительное время емкость аккумулятора.

Перед зарядкой рекомендуется очистить клеммы аккумулятора от налета и ржавчины, а после зарядки обработать их специальными средствами. Также перед зарядкой необходимо открыть пробки на банках (для обслуживаемых аккумуляторов) и проверить уровень электролита в каждой банке, долив дистиллированной воды, если необходимо.

Особенности обслуживания автомобильных аккумуляторов

Обслуживаемые аккумуляторы не рекомендуется заряжать в домашних условиях из-за возможного выделения вредных газов при кипении электролита, которые могут быть опасными для человеческого здоровья в значительных концентрациях. В связи с этим предпочтительно проводить зарядку в хорошо проветриваемых помещениях, таких как гараж. Что касается необслуживаемых аккумуляторов, у которых отсутствуют пробки на банках, их можно заряжать в квартире, так как при нормальных условиях зарядки вредные газы не выделяются.

Когда нужно заряжать АКБ

Прежде чем приступить к зарядке аккумуляторной батареи, необходимо удостовериться в ее фактическом разряженном состоянии. Это можно сделать несколькими способами:

• Измерение напряжения на клеммах: использование вольтметра постоянного напряжения (мультиметра) или стрелочного тестера. Стандартное значение напряжения для большинства легковых автомобилей составляет 12 Вольт. Напряжение 12,7 Вольта указывает на полностью заряженный аккумулятор, 12,2 Вольта – на уровень заряда около 50%, а уровень 11,6…11,7 Вольта свидетельствует о почти полной разрядке, требующей дополнительной зарядки.
• Измерение плотности электролита: применение ареометра для обслуживаемых аккумуляторов с доступом к электролиту. Нормальное значение плотности электролита составляет около 1,27 г/см?. Значение значительно ниже указывает на необходимость зарядки аккумулятора. У необслуживаемых аккумуляторов есть специальное окошко, отображающее 3 этапа плотности.
• Проблемы с запуском двигателя: неполадки с запуском двигателя и несправности других электропотребителей в автомобиле, таких как освещение и аудиосистема, могут также свидетельствовать о разряде аккумулятора.

Можно ли заряжать аккумулятор на машине

Многих водителей, особенно начинающих, интересует возможность зарядки аккумулятора без его снятия с автомобиля. Важно различать физическое перемещение аккумулятора (например, ближе к зарядному устройству), что допускается, и снятие автомобильных клемм. Отсоединение хотя бы минусовой клеммы рекомендуется всегда, даже если двигатель не запущен, поскольку электрический ток всегда протекает из аккумулятора в электросистему автомобиля.

Во-первых, часть электрической энергии из аккумулятора будет потребляться системой во время зарядки, что увеличит время процесса. Во-вторых, существует риск скачка напряжения или других негативных последствий, которые могут повлиять на работу элементов электросистемы автомобиля, особенно для автомобилей с большим количеством встроенной электроники, таких как автомобили бизнес и премиум-класса.

Особенности зарядки кальциевого аккумулятора

Кальциевые аккумуляторы (иначе обозначаемые как Ca-Ca) представляют собой почти необслуживаемые устройства, являющиеся относительно новыми продуктами на рынке автомобильных компонентов. Они обладают множеством преимуществ, таких как высокие токи запуска, значительная емкость и отсутствие испарения электролита. Однако у них есть недостатки, и одним из них является критическая зависимость их производительности от правильного процесса зарядки.

Изготовление кальциевых аккумуляторов осуществляется по специальной технологии, и поэтому процесс их зарядки также требует особого подхода. Для этого необходимо использовать зарядные устройства, способные обеспечивать постоянный электрический ток с диапазоном напряжения от 16,1 до 16,5 Вольта. Если какое-либо устройство предоставляет максимальное напряжение, ограниченное 14,8 Вольт, и далее электроника "отсекает" его, то аккумулятор зарядится всего на 45-50% своей емкости. В случае, если аналогичное значение равно 15,5 Вольта, то зарядка достигнет 70-80% емкости. Для достижения полного 100% заряда рекомендуется использовать специализированные зарядные устройства, например, "Орион Вымпел-55" с программированным циклом.

Интересно, что электрические генераторы современных легковых автомобилей не способны выдавать такое высокое напряжение, обычно не превышающее 15 Вольт. Следовательно, кальциевый аккумулятор не может быть заряжен, находясь в автомобиле, так как генератор не позволяет ему разрядиться. Однако в условиях суровых зим и тяжелых эксплуатационных условий может потребоваться периодическая подзарядка (приблизительно раз в месяц). Важно использовать зарядное устройство с программируемыми режимами для оптимальной зарядки по следующему алгоритму:

• Установить напряжение на зарядном устройстве равным 16,1 Вольта. Значение тока будет равно 10% от емкости аккумулятора (например, для батареи емкостью 60 А·ч, ток составит 6 Ампер).
• Зарядить аккумулятор до того момента, пока значение силы тока не опустится до 0,5 Ампера. Это может занять как несколько минут, так и несколько часов, в зависимости от разряженности аккумулятора, его емкости и общего технического состояния.
• Установить два режима: верхний с напряжением 16,1 Вольта и током 3 Ампера, и нижний с напряжением 13,2 Вольта и током 0 Ампер.
• Провести "качели", при которых при токе 3 Ампера значение напряжения медленно растет до 16,1 Вольта. Когда это значение достигнуто, ток обнуляется, и напряжение медленно падает до 13,2 Вольта. Затем ток снова устанавливается на уровне 3 Ампера, и напряжение снова растет до 16,1 Вольта. Процесс повторяется.
• По мере зарядки аккумулятора временные промежутки переключения режимов будут уменьшаться. Изначально процесс увеличения напряжения может занять несколько десятков минут, а время уменьшения будет очень быстрым. Однако со временем ситуация изменится, и падение напряжения до 13,2 Вольта будет занимать минуты, а подъем до 16,1 Вольта - менее минуты. Это свидетельствует о полной зарядке кальциевого аккумулятора.

Особенности зарядки гелевого аккумулятора

Гелевые аккумуляторы, обозначаемые также как GEL, представляют собой современный тип батарей, который имеет ряд преимуществ перед традиционными кислотными аккумуляторами. Они широко используются в качестве источников питания для мультимедийных систем в автомобилях, а также в аккумуляторах для скутеров, мотоциклов, квадроциклов. Кроме того, они могут применяться в источниках бесперебойного питания (ИБП) для компьютеров, газовых котлов и других бытовых устройств. К основным преимуществам гелевых аккумуляторов относятся:

• Высокая токоотдача, даже при низком уровне заряда (примерно 20-30% от номинального значения);
• Большое количество циклов перезарядки (до тысячи и более, в зависимости от модели и условий эксплуатации);
• Минимальный ток саморазряда, что позволяет аккумулятору длительное время сохранять заряд, даже в неблагоприятных условиях (потеря около 20% емкости в год);
• Гелевый аккумулятор может быть хранен полностью разряженным даже при низких температурах окружающей среды.

Среди недостатков гелевых аккумуляторов можно выделить два основных:

• Высокая стоимость по сравнению с традиционными кислотными аккумуляторами при одинаковых технических характеристиках;
• Чувствительность к перезарядке, что может значительно снизить емкость аккумулятора и сократить его срок службы при повышенных напряжениях.

Для многих автолюбителей, использующих гелевые аккумуляторы, важен вопрос о том, как правильно заряжать этот тип аккумулятора. Процедура зарядки схожа с зарядкой традиционных батарей:

• Для зарядки используется стандартное зарядное устройство с возможностью регулировки тока и напряжения;
• Значение тока выбирается в зависимости от емкости аккумулятора и составляет 10% от его значения. Например, для аккумулятора емкостью 60 А·ч ток зарядки должен быть 6 Ампер. В случае необходимости быстрой зарядки допускается использование тока в размере 30% от емкости, то есть 18 Ампер в данном примере;
• Важно не превышать установленное значение напряжения, которое обычно составляет 14,5-15 Вольт (рекомендуется проверить информацию на банке аккумулятора);
• Максимальное значение допустимого тока зарядки обозначается как max initial current и не должно превышаться;
• Время зарядки зависит от выбранного значения тока. Для расчета времени зарядки нужно разделить значение емкости на ток. Например, если ток составляет 10% от емкости, то время зарядки будет 10 часов. Важно использовать специальные электронные зарядные устройства, чтобы исключить перезарядку гелевого аккумулятора, что может нанести вред его работе;

Если гелевый аккумулятор обслуживаемый, следует выкрутить пробки из его банок перед зарядкой, чтобы избежать избыточного давления. Щупы зарядного устройства подключаются к соответствующим клеммам аккумулятора с соблюдением полярности. На зарядном устройстве необходимо установить соответствующие значения тока и напряжения. В процессе зарядки напряжение в аккумуляторе будет увеличиваться. Важно избегать превышения установленного значения cycle use. Если это случится, следует уменьшить ток для снижения напряжения. Обычно гелевой аккумулятор можно полностью зарядить за 10-12 часов.

На этикетке аккумулятора часто указывается значение Standby Use, которое определяет напряжение в режиме ожидания, при котором аккумулятор сохраняет свою работоспособность. Производитель предполагает, что аккумулятор может храниться длительное время без подзарядки, но для поддержания его работоспособности без нагрузки рекомендуется периодическое подзаряживание небольшим напряжением, обычно в диапазоне 13,5…13,8 Вольта. Несоблюдение этого требования может привести к необратимым последствиям, таким как быстрая потеря емкости аккумулятора и его выход из строя.

Оптимальным методом зарядки гелевого аккумулятора является использование специализированных электронных зарядных устройств, которые автоматически контролируют значения зарядного тока и напряжения, ограничивая их при необходимости. Эти зарядные устройства также выбирают режим зарядки в зависимости от уровня разряда аккумулятора и внешних факторов, таких как температура окружающей среды. В продаже представлены зарядные устройства, специально предназначенные для работы с гелевыми аккумуляторами, с функцией температурной компенсации и автоматическим управлением процессом зарядки по стадиям.

Зарядка гибридного аккумулятора

Гибридные аккумуляторы содержат часть пластин, выполненных по технологии «сурьмяной», и другую — по технологии «кальциевой» (иногда с добавлением серебра). Эти аккумуляторы требуют проверки уровня электролита раз в два-три месяца и, при необходимости, доливки дистиллированной водой. Они обладают устойчивостью к глубокому разряду и способностью выдавать высокий пусковой ток. Важно подчеркнуть, что летом необходимо регулярно проверять уровень электролита из-за возможного повышения рабочего напряжения, что может привести к нежелательным последствиям. Помимо подзарядки, контроль уровня электролита в банках гибридного аккумулятора летом является обязательным.

Зарядка AGM аккумулятора

Новые аккумуляторы, изготовленные по технологии AGM, часто путают с гелевыми аккумуляторами (обозначаемыми как GEL). В действительности это два разных типа аккумуляторов. Аккумуляторы AGM обладают рядом преимуществ, таких как высокие пусковые токи (до 500…900 Ампер), ускоренная зарядка (примерно в три раза) и длительный срок службы на 3…5 лет дольше, чем у обычных кислотных АКБ.

Для зарядки аккумуляторов AGM существует три варианта:

1. Зарядка от автомобильного генератора.

Такой метод зарядки предоставляет удобство и эффективность, позволяя аккумуляторам AGM быстро восстановить свой заряд. Этот тип аккумулятора идеально подходит для автомобилей с высокими пусковыми токами и требованиями к энергии.

2. Зарядка током, составляющим 10…30% от емкости.

Например, для аккумулятора емкостью 60 А·ч рекомендуется использовать ток зарядки от 6 до 18 Ампер. Оптимальное значение составляет 2 Ампера. Напряжение должно находиться в пределах 13,8…14,2 Вольта. Сигналом окончания зарядки являются значения напряжения 14,2 Вольта и тока 0,3…0,5 Ампера.

3. Зарядка по стадиям с автоматическим управлением.

Этот метод обеспечивает эффективный процесс зарядки, учитывая степень разряда аккумулятора и внешние факторы, такие как температура окружающей среды. Доступны специализированные зарядные устройства, предназначенные для работы с аккумуляторами AGM, включая функцию температурной компенсации и автоматическое управление процессом зарядки.

Следующие методы обеспечивают надежную зарядку аккумуляторов AGM, сохраняя их высокую производительность и продлевая срок службы:

• Заряд, накопление, хранение: Процесс подзарядки может осуществляться напрямую на автомобиле или с использованием зарядного устройства. В этом случае напряжение должно находиться в пределах 14,2…14,8 Вольта (не превышая 15,2 Вольта, подлежит уточнению в инструкции), а сила тока — 10…30% от емкости. Энергия накапливается после глубокой разрядки, при этом напряжение и сила тока аналогичны — 14,2…14,8 Вольта и 10% от емкости соответственно. В режиме хранения, например, при длительном хранении на складе или в гараже, зарядное напряжение должно поддерживаться в пределах 13,2…13,8 Вольта, а сила тока — 5…10% от емкости.
• Заряжание и хранение: Этот вариант является наиболее распространенным и рекомендуется большинством производителей. Для зарядки используется напряжение в пределах 14,2…14,8 Вольта и сила тока — 10…30% от емкости. Для хранения напряжение поддерживается в пределах 13,2…13,8 Вольта.
• Заряжание: Некоторые производители предоставляют информацию только о режиме заряжания, без указания режима хранения. Значения напряжения и силы тока для заряжания идентичны описанным выше — 14,2…14,8 Вольта и 10…30% от емкости АКБ.

Отметим некоторые аспекты относительно зарядных устройств. Подобно гелевым аккумуляторам, важно внимательно контролировать значения тока и напряжения. Рекомендуется приобрести заранее электронный блок подзарядки, желательно с двумя режимами, что позволит минимизировать вмешательство владельца автомобиля в процесс зарядки, обеспечивая при этом безопасность и эффективность. При использовании механического зарядного устройства следует внимательно регулировать значения тока и напряжения вручную.

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор

Многие современные аккумуляторы относятся к категории необслуживаемых, что подразумевает невозможность проверки уровня электролита и состояния пластин. В целом процесс зарядки необслуживаемых аккумуляторов мало отличается от аналогичной процедуры с традиционными АКБ. Зарядку можно проводить как постоянным током, так и постоянным напряжением.

Рекомендуется использовать электронное автоматическое зарядное устройство с индикатором зарядки, обеспечивающим безопасность и эффективность. В случае использования механического зарядного устройства, важно правильно рассчитать время зарядки. Для этого необходимо оценить степень разряда аккумулятора. Напряжение на клеммах аккумулятора, равное 12,7 Вольта, указывает на 100% заряда, а 11,7 Вольта — на 0%. Например, напряжение 12,2 Вольта свидетельствует о 50% заряде.

Оптимальный зарядный ток составляет 10% от емкости. Для аккумулятора емкостью 60 А·ч, это будет 6 Ампер. При выборе времени зарядки важно избегать перезарядки, которая может привести к кипению электролита и его испарению. Максимальное допустимое время перезарядки указывается в инструкции и составляет 15…30 минут.

Дополнительная информация:
Внутреннее сопротивление аккумулятора, Емкость аккумулятора, WET аккумуляторы, AGM аккумуляторы, EFB аккумуляторы, GEL аккумуляторы