Аккумуляторная батарея является устройством, которое в течение эксплуатации имеет тенденцию разряжаться. Этот процесс характеризуется уменьшением напряжения без нагрузки (при снятых клеммах). Разрядившуюся батарею называют также “севшей”. Восстановить заряд батареи возможно несколькими способами, которые и описываются ниже.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор и какие для этого необходимы устройства и оборудование интересует каждого автолюбителя. Особую актуальность эта проблема приобретает при ограниченности средств, которые выделяются на обслуживание автомобильной техники. Правила проведения этой процедуры обеспечивают не только сохранность дорогих устройств, но и безопасность самого автовладельца.

Для проведения зарядки аккумулятора необходимо зарядное устройство, но они различаются по конструкции и применению. Все виды таких зарядных устройств имеют похожий принцип работы, который основан на преобразовании переменного тока бытовой электросети в постоянный.

В схему таких устройств могут быть включены вариаторы – модули, которые меняют напряжение (12/24 Вольт), реле времени, отключающие питание через заданное время, различные индикаторы в виде сигнальных ламп или информационных жидкокристаллических табло и другие узлы. Чтобы зарядить обычный автомобильный аккумулятор с номинальным напряжением на 12 В необходима зарядка, которая выдает на клеммах 16-17 В постоянного тока.

Правила правильной зарядки автомобильного аккумулятора

Саму зарядку стартерной батареи можно проводить в различных местах, где имеется доступ к бытовой электросети и есть разъем розетки. Аккумулятор при зарядке можно даже не снимать с машины или разместить его на ровной поверхности в гараже или даже в квартире. При этом необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности.

Прежде всего, перед зарядкой батарею следует очистить от посторонних загрязнений, удалить пыль, грязь и аккуратно снять клеммы. После этого, необходимо проверить корпус на наличие механических повреждений, уровень электролита, убедиться, что он не протекает, и только после этого приступать к самому процессу.

Все операции с аккумулятором необходимо проводить в резиновых химически стойких перчатках, так как электролит может сильно повредить кожу. Если конструкция батареи позволяет, с нее откручиваются пробки. При осмотре следует проверить уровень электролита во всех банках и его состояние.

Нормальный электролит должен быть прозрачным и бесцветным. Для этого можно использовать колбу ареометра. Наличие в растворе осадка, хлопьев, взвеси или изменение цвета и прозрачности говорит о том, что с батареей не все в порядке. Скорее всего, в “грязной” банке имеется короткое замыкание пластин. Заряжать такую батарею нельзя.

Если же электролит во всех банках чистый и прозрачный можно приступать к процессу зарядки. Главное правило при подключении клемм зарядного устройства – сначала они подсоединяются к батарее, а только после этого его можно подключать к сети питания . Это правило является очень важным!

Для зарядки аккумуляторной батареи используются три метода:

– Зарядка с помощью постоянного напряжения;
– Зарядка с помощью постоянного тока;
– Комбинированный метод зарядки.

Зарядка при постоянном напряжении

Режим постоянного напряжения зарядки аккумуляторной батареи связывает уровень заряда и величину напряжения при зарядке. Если речь идет о зарядке аккумулятора на 12 В, то при постоянном напряжении 14,3 В он будет заряжаться приблизительно 48-50 часов. При увеличении напряжения до 16,6 В время зарядки уменьшается до 20-22 часов.

При подключении зарядного устройства к полностью разряженной батарее сила тока в цепи может достигать 50 А. Это может привести к выходу из строя электрических приборов, которые находятся в цепи. Поэтому в схему всех зарядных устройств включается модуль, который ограничивает силу тока 20-25 амперами.

Электрохимические процессы в батарее, которые активизируются при подключении зарядного устройства, направлены на выравнивание напряжение между ним и клеммами аккумулятора. Сила тока в цепи при этом будет постепенно уменьшаться.

При полной зарядке батареи сила тока в цепи падает до нуля. Большинство устройств при этом подают сигнал индикаторной лампой или светодиодом. На клеммах полностью заряженной аккумуляторной батареи должно быть 14,4 В.

Зарядка при постоянном напряжении является методом наиболее “мягким” для оборудования и безопасным для человека. При такой зарядке аккумулятора его можно оставлять без присмотра, не опасаясь возникновения опасных ситуаций.

Зарядка при постоянном токе

Применение метода постоянного тока требует аккуратности и внимания в течение всего процесса зарядки. При этом будет необходимо постоянно корректировать силу тока по ходу зарядки, проверяя показатели приборов, по крайней мере, каждый час и проводя необходимые манипуляции. Стандартный аккумулятор емкостью 55 А ч таким образом будет заряжаться приблизительно 10 часов при значении зарядного тока в 6 А.

При достижении номинального напряжения в 14,4 В сила тока снижается до 3 А. Как только напряжение на клеммах составит 15 В, силу тока следует уменьшить еще в два раза – до 1,5 А.

Если на протяжении полутора-двух часов зарядное напряжение не изменяется, то процесс зарядки можно заканчивать. В конце зарядки банки начинают “кипеть”, т.е. активизируется процесс электролиза, что является очевидным недостатком этого метода наряду с необходимостью постоянного контроля.

Комбинированная зарядка

Промышленные зарядные устройства, которые в настоящее время предлагаются на рынке, основаны именно на методе комбинированной зарядки. В начале процесса зарядки подается ток с постоянной силой, что делает удобным его использование в бытовой электросети (так как при этом не достигаются пиковые значения, приводящие к чрезмерной нагрузке), а в конце зарядки устройство поддерживает постоянное напряжение, что не дает электролиту “закипать”.

Комбинированные зарядные устройства, как правило, приспособлены к автономной работе и не нуждаются в контроле работы. При достижении полного заряда аккумулятора они могут сами автоматически выключаться.

Существуют и другие способы зарядки автомобильных аккумуляторов – форсированная, импульсным, пульсирующим или ассиметричным током, по Вудбриджу и др. Однако, на практике чаще всего используются зарядные устройства, которые используют вышеописанные принципы.

Метод заряда током постоянной силы.

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

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

К недостаткам данного метода относятся:

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

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

Метод заряда при постоянном напряжении.

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

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

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

Есть и неклассические способы .

Метод подзаряда малым током.

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

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

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

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

ВНИМАНИЕ!

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

При эксплуатации автомобиля с исправным электрооборудованием проблем, связанных с аккумулятором этого авто, обычно не возникает. Разумеется, если надолго не оставлять включенными мощные потребители электричества при неработающем двигателе автомобиля. Но стоит перегореть предохранителю, защищающему цепь возбуждения генератора, и следующая попытка пуска двигателя авто не увенчается успехом. После чего перед владельцем авто возникнет неактуальный ранее вопрос: «как заряжать аккумулятор правильно?». При доступности зарядного устройства ничего сложного собой правильная зарядка аккумулятора авто дома собой не представляет. Зарядка аккумулятора машины автоматическим зарядным устройством наиболее проста и в контроле над процессом не нуждается.

Аккумуляторная батарея автомобиля (АКБ) используется для пуска двигателя машины и как вспомогательный источник электроэнергии в то время, когда двигатель автомобиля не работает.

Оценка состояния батареи

То, что стартер автомобиля «вяло» крутит, не обязательно следствие того, что автомобильный химический источник электричества истощен. Поэтому прежде чем тащить батарею автомобиля на зарядку, рекомендуется проверить ее.

Измерения проводятся, когда мотор авто не работает. Полностью заряженная батарея авто имеет плотность электролита от 1,27 до 1,29 г/см 3 и напряжение на клеммах от 12,3 до 12,9 V. Когда в ней останется 70% заряда, плотность ее электролита будет от 1,23 до 1,25 г/см 3 , а напряжение от 12,0 до 12,1 V. Наполовину разряженный источник тока будет иметь плотность электролита от 1,16 до 1,18 г/см 3 и покажет напряжение от 11,8 до 12,0 V. Полностью разряженная она будет иметь плотность от 1,11 до 1,13 г/см 3 , а напряжение упадет ниже 11 V.

Подготовка батареи к зарядке

Для того чтобы дома правильно зарядить АКБ следуйте таковой последовательности:

Методы заряда

Правильно заряжать аккумулятор можно тремя способами:

Два первых способа зарядки аккумулятора имеют как свои плюсы, так и минусы. Первый метод состоит в подключении АКБ к источнику электроэнергии с постоянной силой тока напряжением не выше 16,2 V. Силу тока при заряде в течение 20 часов можно вычислить, если емкость АКБ разделить на 20 часов. К примеру, на вашей машине установлена батарея емкостью 50 А-ч тогда 50 А-ч / 20 ч. = 2,5А. При 10 часовом заряде для определения силы тока заряда АКБ емкость делят на 10 часов. То есть, чтобы правильно заправить такую же батарею за 10 часов, нужен зарядный ток 5 А. Одно из важнейших преимуществ этого метода – это полный заряд батареи. Из недостатков можно отметить необходимость стабилизации силы тока, значительное выделение газов, и нагревание электролита.

Зарядку этим способом рекомендуется проводить в два этапа – сначала делать зарядный ток равный 1/10 от номинальной емкости, а после достижения напряжения одной банки 2,4 V уменьшать его в 2 раза. Окончание зарядки определяют по появлению интенсивного газообразованию – «кипению» электролита.

Альтернатива

Второй способ заключается в стабилизации напряжения зарядки, сила тока при этом меняется в зависимости от сопротивления батареи. Эта методика позволяет зарядить батарею до 85–90%. Преимущества метода:

• быстрое приведение батареи в рабочее состояние;
• большая часть энергии, потребляемая вначале процесса, тратится на восстановление активной массы пластин.

Основной недостаток – сильный нагрев электролита из-за большой сил тока в начале зарядки. Уравнительная зарядка предназначена для ликвидации последствий глубоких разрядов. Очень хорошо ликвидирует возрастающую сульфатацию электродов.

Форсированная методика применяется для быстрого восстановления рабочего состояния источника после глубокого разряда. Допускает возрастание тока в начале зарядки до 70% от величины номинальной емкости, но не долее получаса. Следующие 45 мин ток зарядки снижают до половины номинальной емкости. Еще 1,5 часа заряд идет током, составляющим 30% от номинальной емкости. Эта зарядка требует обязательного контроля температуры электролита. Если температура поднимется до 45 ◦ C, зарядку следует прекратить.

Применять метод форсированного заряда батареи следу как можно реже, так как его регулярное использование заметно сокращает срок ее службы.

О емкости АКБ

Среди владельцев авто бытует мнение о недопустимости установки на машину батареи с повышенной емкостью, так как при большей емкости автомобильная АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, количество энергии, затраченное на пуск двигателя авто, не зависит от емкости АКБ. Поэтому при исправном генераторе оно будет восполнено в АКБ большей и меньшей емкости за одно и то же время. Значит, установка на авто АКБ с емкостью большей рекомендованной не принесет вреда.

Зарядные устройства

Зарядное устройство (ЗУ) служит для заряда электрических аккумуляторов от сети переменного тока. Состоит ЗУ из преобразователя напряжения (трансформаторного или импульсного выпрямителя), стабилизатора напряжения, контроллера, регулирующего зарядный ток и иногда блока индикации, состоящего из стрелочных или светодиодных ампервольтметров. Различаются ЗУ типом заряжаемых аккумуляторов, их рабочим напряжением и емкостью.

Обозначение ЗУ для аккумуляторов автомобиля: X B/C, где X – название зарядного устройства, B – максимальная емкость заряжаемой батареи в Ампер-часах, C – максимальное рабочее напряжение заряжаемого аккумулятора в вольтах. Если у ЗУ значение B превышает 170 А-ч, то его можно использовать не только для зарядки, но и для помощи при пуске двигателя авто.

В конструкции автомобиля за заряд аккумуляторной батареи отвечает электрический генератор. Кроме того, после генератора устанавливается специальный реле-регулятор, корректирующий напряжение зарядки в районе 14,1 В. Известно, что для полноценной зарядки аккумуляторной батареи необходимо не менее 14,5 В. Получается, встроенная зарядная система неспособна полноценно заряжать автомобильный аккумулятор, что приводит к необходимости использования дополнительного .

В летний период данная необходимость не так важна, ведь аккумулятор способен обеспечивать запуск двигателя и при неполной зарядке. Чего нельзя сказать о зиме, когда на улице наблюдаются стабильно отрицательные температурные показатели, уменьшающие емкость аккумулятора в два раза. Поэтому многие специалисты советуют полностью заряжать свой аккумулятор перед наступлением холодов, чтобы не попасть в неприятную ситуацию в самый неподходящий момент.

Типы зарядных устройств