Заряд аккумулятора
На текущий момент на рынке аккумуляторов наиболее распространены следующие типы:
— SLA (Sealed Lead Acid) Герметичные свинцово-кислотные или VRLA (Valve Regulated Lead Acid) клапанно-регулируемые свинцово кислотные. Изготовлены по стандартной технологии. Благодаря конструкции и применяемых материалов, не требуют проверки уровня электролита и доливки воды. Имеют невысокую устойчивость к циклированию, ограниченные возможности работы при низком разряде, стандартный пусковой ток и быстрый разряд.
— EFB (Enhanced Flooded Battery) Технология разработана фирмой Bosch. Это промежуточная технология между стандартной и технологий AGM. От стандартной такие аккумуляторы отличаются более высокой устойчивостью к циклированию, улучшен прием заряда. Имеют более высокий пусковой ток. Как и у SLA\VRLA, есть ограничения работы при низкой заряженности.
— AGM (Absorbed Glass Mat) На текущий момент лучшая технология (по соотношению цена\характеристики). Устойчивость к циклированию выше в 3-4 раза, быстрый заряд. Благодаря низкому внутреннему сопротивлению обладает высоким пусковым током при низкой степени заряженности. Расход воды приближен к нулю, устойчива к расслоению электролита благодаря абсорбции в AGM-сепараторе.
— GEL (Gel Electrolite) Технология, при которой электролит находиться в виде геля. По сравнению с AGM обладают лучшей устойчивостью к циклированию, большая устойчивость к расслоению электролита. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, и высокие требования к режиму заряда.
Существуют еще несколько технологий изготовления аккумуляторов, как связанных с изменением формы пластин, так и специфическими условиями эксплуатации. Не смотря на различие технологий, физико-химические процессы протекающие при заряде — разряде аккумулятора одинаковые. По-этому алгоритмы заряда различных типов аккумуляторов практически идентичны. Различия,в основном, связаны со значением максимального тока заряда и напряжения окончания заряда.
Например, при заряде 12-ти вольтового аккумулятора по технологии:
— SLA\VRLA максимальный ток 0.1С, напряжение 14,2 … 14,5В
— AGM максимальный ток 0.2С, напряжение 14,6 … 14,8В
— GEL максимальный ток 0.2С, напряжение 14,1 … 14,4В
Значения приведены усредненные по рекомендациям различных производителей аккумуляторов. Конкретные значения необходимо уточнить у производителя.
Определение степени заряженности аккумулятора
Есть два основных способа определения степени заряженности аккумулятора, измерение плотности электролита и измерение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ).
НРЦ — это напряжение на аккумуляторе без подключенной нагрузки. Для герметичных (не обслуживаемых) аккумуляторов степень заряженности можно определить только измерив НРЦ. Измерять НРЦ необходимо не раньше, чем через 8 часов после остановки двигателя (отключения от зарядного устройства), с помощью вольтметра класса точности не ниже 1.0. При температуре аккумулятора 20-25оС (по рекомендации фирмы Bosch). Значения НРЦ приведены в таблице.
(у некоторых производителей значения могут отличаться от приведенных) Если степень заряженности аккумулятора меньше 80%, то рекомендуеться провести заряд.
Алгоритмы заряда аккумуляторов
Существуют несколько наиболее распространенных алгоритмов заряда аккумулятора. На текущий момент большинство производителей аккумуляторов рекомендуют алгоритм заряда CC\CV (Constant Current \ Constant Voltage – постоянный ток \ постоянное напряжение).
Такой алгоритм обеспечивает достаточно быстрый и «бережный» режим заряда аккумулятора. Для исключения долговременного пребывания аккумулятора в конце процесса заряда, большинство зарядных устройств переходит в режим поддержания (компенсации тока саморазряда) напряжения на аккумуляторе. Такой алгоритм называется трехступенчатым. График такого алгоритма заряда представлен на рисунке.
Указанные значения напряжения (14.5В и 13.2В) справедливы при заряде аккумуляторов типа SLA\VRLA,AGM. При заряде аккумуляторов типа GEL значения напряжений должны быть установлены соответственно 14.1В и 13.2В.
Дополнительные алгоритмы при заряде аккумуляторов
Предзаряд У сильно разряженного аккумулятора (НРЦ меньше 10В) увеличивается внутреннее сопротивление, что приводит к ухудшению его способности принимать заряд. Алгоритм предзаряда предназначен для «раскачки» таких аккумуляторов.
Асимметричный заряд Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора можно проводить заряд асимметричным током. При таком алгоритме заряд чередуется с разрядом, что приводит к частичному растворению сульфатов и восстановлению емкости аккумулятора.
Выравнивающий заряд В процессе эксплуатации аккумуляторов происходит изменение внутреннего сопротивления отдельных «банок», что в процессе заряда приводит неравномерности заряда. Для уменьшения разброса внутреннего сопротивления рекомендуется проводить выравнивающий заряд. При этом аккумулятор заряжают током 0.05. 0.1C при напряжении 15.6. 16.4В. Заряд проводиться в течении 2. 6 часов при постоянном контроле температуры аккумулятора. Нельзя проводить выравнивающий заряд герметичных аккумуляторов, особенно по технологии GEL. Некоторые производители допускают такой заряд для VRLA\AGM аккумуляторов.
Определение емкости аккумулятора
В процессе эксплуатации аккумулятора его емкость уменьшается. Если емкость составляет 80% от номинальной, то такой аккумулятор рекомендуется заменить. Для определения емкости аккумулятор полностью заряжают. Дают отстояться в течении 1. 5 часов и затем разряжают током 1\20С до напряжения 10.8В (для 12-ти вольтового аккумулятора). Количество отданных аккумулятором ампер-часов является его фактической емкостью. Некоторые производители используют для определения емкости другие значения тока разряда, и напряжения до которого разряжается аккумулятор.
Контрольно-тренировочный цикл
Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора одна из методик это проведение контрольно тренировочных циклов (КТЦ). КТЦ состоят из нескольких последовательных циклов заряда с последующим разрядом током 0.01. 0.05С. При проведении таких циклов, сульфат растворяется, емкость аккумулятора может быть частично восстановлена.
Проверка НРЦ и плотности электролита
Для того, чтобы замедлить старение АКБ, необходимо выполнять несколько основных требований по контролю за состоянием батареи и электрооборудования автомобиля. Проверка напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) проводится через 6 – 8 часов после выключения двигателя (или зарядного тока при заряде от внешнего зарядного устройства). Напряжение на клеммах батареи измеряется с помощью вольтметра. Значение НРЦ в зависимости от степени заряженности батареи приведено в табл. 1. Степень заряженности также однозначно связана и с плотностью электролита АКБ
табл. 1 Зависимость напряжения разомкнутой цепи [ НРЦ ] АКБ при различных температурах электролита
Равновесное напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) В, при различных температурах
При безотказной эксплуатации необслуживаемой батареи, которая не имеет пробок, достаточно один раз в 3 – 4 месяца проверять ее НРЦ с целью определения состояния заряженности в соответствии с табл. 1. Если же возникают трудности с пуском двигателя, необходимо проверить исправность электрооборудования.
У полностью заряженной батареи плотность электролита составляет 1,28+0,01 г/см 3 . Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1,20+0,01 г/см 3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50 %. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1,10±0,01 г/см 3 .
Если значение плотности во всех аккумуляторах («банках») одинаково (с разбросом ±0,01 г/см 3 ), это говорит об отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектном аккумуляторе будет значительно ниже, чем в остальных ячейках.
Для измерения плотности применяют ареометры со сменными денсиметрами для измерения плотности различных жидкостей, например, антифриза с плотностью от 1,0 до 1,1 г/см 3 или электролита с плотностью от 1,1 до 1,3 г/см 3 .
Одновременно необходимо замерить температуру электролита. Результат измерения плотности приводят к +25 С. Для этого к показаниям денсиметра надо прибавить или отнять поправку, полученную с помощью табл. 2 (в соответствии со знаком указанного значения поправки).
Если при измерении окажется, что НРЦ ниже 12,6 В, а плотность электролита ниже 1,24 г/см 3 , батарею необходимо подзарядить и проверить зарядное напряжение на ее клеммах при работающем двигателе.
табл. 2 Температурные поправки к показаниям денсиметра при приведении плотности электролита к +25 С
Напряженные отношения: 9 вопросов про аккумуляторы
Популярные вопросы на тему «Какую батарею купить?» всё чаще уступают место другим – из серии «А чой-то с ней случилось?». Иными словами, прежде чем бежать за новым аккумулятором, хочется убедиться, что он не помрет через пару дней вслед за старым. Это вполне разумный подход, особенно в кризисные времена.
Мы высказываем свое мнение по поводу наиболее типичных ситуаций из жизни аккумуляторов.
Каким должно быть напряжение на клеммах аккумулятора и как его правильно замерить?
Следует измерять так называемое напряжение разомкнутой цепи (НРЦ). Его контролируют при холодном двигателе; снимать клемму при этом не нужно. НРЦ должно составлять не менее 12,5 В для аккумулятора любого типа. Если оно ниже, батарею нужно зарядить в теплом помещении. После заряда и выдержки (хранение отключенной от зарядного устройства батареи в течение 10–15 часов) НРЦ должно составлять 12,5– 12,7 В. В противном случае следует обратиться на сервис: пусть батарею попробуют оживить там. В любом случае это будет дешевле, чем сразу бросаться покупать новую.
Можно ли говорить о напряжении на клеммах как о критерии заряженности батареи? Как получается, что на сервисе потребителю часто отдают недозаряженную батарею, хотя фирменный тестер при этом показывает нормальное напряжение?
Можно: именно НРЦ – главный критерий заряженности. К сожалению, многие фирменные тестеры часто показывают лишь, что батарея «заряжена и в хорошем состоянии». Важный момент: если измерение проводится сразу после окончания заряда, то полученное значение – это не НРЦ, а напряжение при заряде. Например, в конце заряда безнагрузочный тестер дает оценку состояния батареи при 12,8 В, а после суток хранения батареи НРЦ составляет уже 12,3 В.
Чем зарядка на сервисе принципиально отличается от зарядки в домашних условиях?
Разница – в наличии мощного оборудования, которое в зависимости от состояния батареи обеспечит любой теоретически возможный режим заряда, например определенным током или при определенном напряжении. В идеале процесс должен быть комбинированным, сочетая в себе оба режима; именно поэтому предпочтительнее, чтобы неспециалист перепоручил такую работу сервису. Важно знать, что при разряде батареи на поверхности пластин оседает сульфат свинца с высоким электрическим сопротивлением – а в процессе заряда вся активная масса должна вернуться из сульфата в рабочее состояние. Недорогие импульсные зарядники с такой задачей, как правило, не справляются.
Если зарядному устройству нужна большая мощность, то не следует ли из этого вывод, что зарядники предыдущего поколения были эффективнее нынешних, малогабаритных?
Да, предыдущее поколение мощных трансформаторных выпрямителей эффективнее поднимало заряженность аккумулятора, но приходилось мириться с выкипанием воды и постоянно ее подливать. Современный автоматический режим (точнее, алгоритм заряда) бережно восстанавливает батарею, предотвращая потерю воды из электролита.
Зачем вообще нужны зарядные устройства, если машину удалось-таки пустить от внешнего источника? Достаточно ли просто проехать какое-то расстояние, чтобы батарея пришла в себя?
Да, достаточно, если разряд батареи произошел прошлой ночью, например из-за невыключенных фар. Нет, если разряд батареи накапливался постепенно в процессе эксплуатации. Такое бывает при коротких поездках или толкании в пробках с включенными энергопотребителями, когда батарее просто некогда нормально зарядиться.
Напряжение разомкнутой цепи аккумулятора что это?
Автомобильный аккумулятор – разновидность аккумуляторной электробатареи, которая используется в машинах, мотоциклах. Служит для обеспечения бортовой сети электричеством при выключенном движке, для пуска мотора. Данный элемент авто имеет несколько характеристик, среди которых 1 из важнейших считается НРЦ.Автомобилисту будет полезно знать, НРЦ аккумулятора что это.
Что такое напряжение разомкнутой цепи аккумулятора?
У НРЦ аккумулятора расшифровка – напряжение разомкнутой цепи. Иначе говоря, это напряжение источника электротока без нагрузки, разность электродных потенциалов. Данный параметр у до конца заряженной АКБ из свинца, в зависимости от содержания сернистой кислоты, равняется 12.5-13 В. Когда АКБ разряжается, электролит разбавляется, так, при полностью разряженном аккумуляторе НРЦ равняется 10-11 В.
Этот показатель измеряют, когда движок остыл после эксплуатации. Демонтировать клеммный компонент не требуется. НРЦ должно равняться минимум 12.5 В для АКБ всех видов. Если этот параметр меньше, аккумуляторную батарею необходимо подзарядить в утепленном помещении. После подзарядки и выдержки (хранение выключенной от устройства для подзарядки АКБ в течение 10-15 ч) напряжение разомкнутой цепи аккумулятора должно быть равно 12.5-12.7 В. Если показатель не соответствует приведенным значениям, обратитесь в автосервис, чтобы его сотрудники попытались восстановить аккумуляторный элемент. Это обойдется в меньшую сумму, чем если бы вы приобретали новую батарею.
Говоря о то, НРЦ у АКБ что это, нужно отметить, что данный параметр характеризует уровень заряда. К сожалению, большинство современных тестеров показывают лишь, что АКБ «заряжена и в отличном состоянии). Если замеры выполняются сразу после подзарядки, то результат измерений – это не НРЦ, а напряжение при заряде. К примеру, после подзарядки безнагрузочный прибор для измерений показывает 12.8 В, а спустя 24 ч – 12.3 В.
Где подзарядить аккумуляторную батарею, правила эксплуатации АКБ зимой
Заряжать АКБ рекомендуется в сервисном центре. В автосервисе есть высокомощное оснащение, которое позволит зарядить аккумулятор в нужном режиме. Когда аккумуляторный элемент разряжается, на поверхности пластинок отлагается свинцовый сульфат с повышенным электрическим сопротивлением. При подзарядке все активные компоненты должны перейти из сульфата в рабочее состояние. Дешевые импульсные зарядные устройства обычно неспособны обеспечить всего этого.
Стоит помнить о таких правилах использования аккумуляторного элемента в зимних условиях:
- Контролируйте количество заряда, плотность электролита. От последнего показателя зависит порог температуры, при достижении которого батарея будет подвергаться замерзанию. Из-за этого АКБ может сломаться, соответственно, эксплуатация авто будет затруднена.
- Устраивайте аккумуляторной батареи регулярные «прогоны» перед продолжительной поездкой. Если вы каждый день ездите лишь на работу и домой по несколько километров, а автомобиль простаивает все оставшееся время, аккумулятор находится под угрозой. В холодное время АКБ не так быстро принимает электроток. Если вы регулярно ездите на маленькие дистанции, аккумулятор постоянно не заряжается до конца. Из-за этого он рано или поздно сломается. По этой причине автомобилисту нужно пару раз в неделю прогревать батарею.
- Следите за тем, чтобы корпусная часть и клеммы батареи были чистыми. В противном случае могут возникнуть паразитные токи, ускоряющие разрядку аккумуляторного элемента. Разумеется, за ночь грязная аккумуляторная батарея не разрядится до конца, однако за пару суток стоянки на холоде – вполне.
- Проверяйте, исправно ли работает бортовая сеть машины. Электроток утечки в бортовой сети авто не должен быть больше 70 мА. При обнаружении несоответствия указанному значению проведите замеры. Понадобится только мультиметр. Посредством него вы сможете оценить параметр электротока утечки.
Зная, НРЦ у аккумулятора что это и какова расшифровка данной аббревиатуры, вы можете провести замеры этого показателя. При обнаружении отклонений в характеристиках агрегата требуется обращаться в автомобильный сервис.