Лифер 24в разрядился в ноль что делать

10

Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:

Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется "толкнуть" аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.

Аккумулятор разрядился в ноль, что делать

Автомобильные аккумуляторы поддерживают работоспособность всех функций в автомобиле, начиная с запуска двигателя и заканчивая всей остальной электроникой. Понятно, что если АКБ имеет недостаточный заряд, то машина попросту не заведется. В случаях, когда обнаруживается полностью разряженная АКБ, часто она все еще подлежит восстановлению. Необходимо знать, что делать, если аккумулятор разрядился в ноль.

Обзорно устройство

Свинцово кислотные аккумуляторы были изобретены более 150 лет назад. С момента изобретения конструкция практически не изменилась. В коробке находятся свинцовые пластины(минус) и диоксид свинца (плюс). Между ними заливается диэлектрик. Он не дает пластинам замыкаться.

Пачки пластин помещены в электролит. Как правило, пачек (банок) в стандартном 12-вольтовом АКБ 6 штук. Каждая выдает напряжение около 2.1 Вольта.

Батарейка достаточно прочная и устойчивая к механическим повреждениям. Но у нее есть слабое место – электролит. Из-за серной кислоты при глубоком разряде батарея может стать неработоспособной. А вот второй компонент электролита – дистиллированная вода, негативно сказывается на АКБ при перезарядке.

Что происходит при разряде в зависимости от времени и при глубоком разряде вообще

Разряд и заряд АКБ можно охарактеризовать напряжением аккумулятора. Все привыкли считать, что на максимальном заряде этот параметр равен 12В, но это не так. Нормальным считается 12.7В. Показатель приобретает это значение при полном заряде.

Сильный разряд — это снижение напряжения до 10.5-11В. При таких показателях автомобиль, скорее всего, не получится завести.

Разряд в ноль характеризуется полным отсутствием напряжения.

Глубокая разрядка аккумулятора негативно сказывается на состоянии батареи. Во время разряда происходит поглощение серной кислоты из электролита. Во время этого процесса она оседает в виде соли на пластинах. Соответственно, чем ниже становится напряжение в АКБ, тем сильнее откладывается соль. Плотность электролита сильно падает.

Глубокий разряд АКБ — это минимальный порог батареи. Дальше просто некуда разряжать. Чтобы минимизировать негативные последствия, требуется скорее зарядить батарею. Это поможет снять соли с пластин.

При заряде плотность повысится до нормального значения. Будет уже поглощаться дистиллят, а содержание кислоты возрастет.

Важно! Как правило, после глубокого разряда соли не растворяются полностью при заряде. Получается, что пластины практически не контактируют с электролитом, что мешает АКБ выполнять свои функции.

Лучше внимательно следить за разрядом аккумулятора и стараться не опускать напряжение до 11 Вольт. Это минимум. При значениях ниже начинается отложение солевого слоя.

Возможные причины и последствия

Причинами сильного разряда могут служить:

• утечки тока;
• некорректно работающий генератор;
• длительная стоянка;
• не выключенные приборы.

Да, не выключенные приборы также сильно разряжают АКБ. Например, зачастую автомобилисты забывают выключить фары. За ночь батарея полностью разрядится.

Последствиями таких разрядов становятся отложение солей на пластинах, падение плотности электролита. Это, в свою очередь, приведет к выведению из строя устройства. Так что, глубокий разряд очень негативно сказывается на свинцово кислотных батареях. Каждый цикл глубокого разряда необратимо снижает емкость батареи.

Можно ли восстановить после глубокого разряда

После глубокого разряда можно восстановить автомобильный аккумулятор, если убрать налет соли с положительных пластин. Это можно сделать двумя способами:

1. Если кристаллизация прошла по максимуму, очистить можно вручную. Это делается путем вытаскивания пластин и удаления соли с них. После нужно использовать новый электролит и произвести зарядку батареи. Этот способ очень сложный и требует максимальной аккуратности. Существует риск еще больше разрушить пластины.
2. Можно использовать специальный десульфатор для пластин. Как правило, такая химическая жидкость моментально убирает слой соли на свинцовых пластинах, и аккумулятор начинает держать заряд.

Важно! При работах с аккумулятором стоит использовать защитные перчатки и очки. Электролит содержит серную кислоту, которая может нанести химические ожоги при неосторожном обращении.

Что делать, если АКБ полностью разряжена

Прежде чем начинать предпринимать какие-либо меры по запуску аккумулятора, стоит проверить его работоспособность. Дело в том, что если он полностью разряжен, то никакие мероприятия его не реанимируют на месте. Довольно просто определить его полную разрядку, если аккумулятор автомобиля современного вида и на нем присутствуют индикаторы заряда. Как правило, зеленый означает его полную зарядку, чёрный говорит о том, что он просто разряжен, а белый показывается если аккумулятор полностью разряжен или же негоден к дальнейшей работе.

В том случае, если специального индикатора у АКБ нет, то придется совершать проверку вручную. Это можно сделать следующими методами:

1. Проверить напряжение на выводе при помощи вольтметра, мультиметра или нагрузочной вилки. У работоспособного АКБ показатели должны быть в пределах 12,6-12, 9 В. У просто разряженного показатели на единицу меньше. В случае, если полученные цифры еще меньше, то батарея подверглась глубокому разряду.
2. После необходимо замерить уровень и плотность электролита в АКБ. Это возможно только в том случае, если батарея обслуживаемая. Плотность жидкости (в зависимости от заряда АКБ и температуры на улице) должна быть в промежутке от 1.25 до 1.29 г на см3. Уровень электролита не должен быть ниже риски минимума. В случае, если такие отметки отсутствуют, главное проследить, чтобы пластины аккумулятора были покрыты электролитом на 1-2 см. Также можно долить дистиллированной воды в АКБ до необходимой отметки.

Совет! Если батарея совсем не подает признаков жизни, то не стоит пытаться возвращать ее работоспособность на месте. Такая процедура возможна, но требует много времени.

В случае полного разряда автомобиль не предстоит возможным завести. Никакие попытки не сделают батарею рабочей, без должной подготовки.

Порядок зарядки очень сильно разряженного аккумулятора

Не стоит по-простому заряжать аккумулятор, который сильно разряжен, а тем более оставлять на ночь на подзарядке. Пополнение заряда в таком случае необходимо производить согласно правилам и нюансам. При полном выполнении всех аспектов тонкого дела, вероятность того, что АКБ станет вновь рабочим увеличится.

Непосредственно перед зарядкой требуется открыть все крышки и убрать клеммы. Подключить плюс и минус, и только после этого подать электричество.

Важно! Отключение идет в обратном порядке. Т.е. сначала убирается подача тока, потом снимается минус и после этого плюс.

В обычных свинцовых кислотных АКБ ток для заряда выставляется значением 1/10 от емкости. Например, при заряде батареи в 50 А*час, при допуске всего лишь 5 ампер время заряда составит около 10 часов. Также важно, чтобы все крышки во время заряда были сняты с батареи.

Не стоит производить заряд быстрее при большем токе, это приведет к перегреву и закипанию электролита. А это, в свою очередь, скажется на качестве пластин, они могут повредиться и АКБ станет полностью не работоспособным или потеряет в емкости.

В случае, если аккумулятор необслуживаемый, стоит брать ток заряда не более 2.5% от общей емкости. А время заряда увеличить до 40 часов и более.

Помимо этого, качество заряда аккумулятора, полностью утратившего свой заряд, зависит также и от устройства, с помощью которого будут проводиться восстановительные работы. Как правило, в большинстве обычных зарядок для такого типа батарей встроен регулятор тока заряда. В некоторых устройствах присутствует также и режим снижающейся зарядки. Такие функции помогают предотвратить перезаряд АКБ.

Стоит внимательно посмотреть, чтобы зарядное устройство не было из серии, направленной на быструю зарядку батареи. Они очень мощные и могут сделать окончательно неработоспособным и так слабый АКБ. Медленная зарядка в данном случае даст больше шансов на восстановление аккумулятора.

Если АКБ разряжен не в ноль: как завести автомобиль с разряженным аккумулятором

Бывает так, что аккумулятор практически смог завести автомобиль, но после небольших действий перестал реагировать на следующие попытки. Это скорее всего говорит о том, что АКБ разряжен не полностью. Такой исход наиболее благоприятен, так как в этом случае присутствует возможность исправить ситуацию и завести авто с такой батареей.

Зарядное устройство или запасной аккумулятор

Достаточно просто и быстро можно подзарядить батарею, если с собой есть зарядка от АКБ. Или, например, запасная аккумуляторная батарея. Главное, выделить 20-30 минут на зарядку и автомобиль снова заведется. Также можно просто поменять аккумулятор или подзарядить вышедший из строя от запасного.

Совет! Чтобы быть всегда готовым к несовершенствам техники, рекомендуется всегда в багажнике иметь зарядку для АКБ. Еще лучше если с собой будет и запасной аккумулятор. Не обязательно, чтобы он был новым, это может быть восстановленный автомобильный аккумулятор. Надолго его не хватит, но выигранного времени будет достаточно.

Кроме того широкое распространение получили портативные бустеры на литий-ионных аккумуляторах. Единственный недостаток последних — специфика литий-ионных аккумуляторов. Их нельзя оставлять в автомобиле при отрицательных температурах на улице.

Стоит понимать, что каждый раз подзаряжать аккумуляторную батарею от портативной зарядки вредно для состояния АКБ. Также лучше обратить внимание, насколько долго батарея после этого держит заряд. Если она продержится не менее 3-7 дней, то все в порядке и батарея прослужит еще некоторое время. В противном случае, стоит начать проводить полную диагностику, чтобы выяснить причину, почему батарея быстро разряжается, или что не дает ей дать ток.

Завод с толкача

Простой и часто применимый способ завести автомобиль с посаженным аккумулятором — это завод с толкача. Такой метод можно использовать только в машинах, где есть механическая коробка передач.

Необходимо толкать машину, и во время движения попробовать ее завести. Лучше делать это на ровной местности, так как здесь машина не сможет в случае неудачи скатиться вниз.

В случае с автоматической трансмиссией, такой способ использовать на современных автомобилях нельзя.

Запитка от АКБ другого авто

Есть возможность зарядить аккумулятор, используя посторонний, как источник питания. Такая запитка универсальна и подойдет к любому типу авто. Стоит понимать, что даже этот распространенный способ может дать сбой из-за новой электроники. В автомобилях старого типа, такой метод, скорее всего, не принесет проблем.

Запитка происходит следующим образом:

1. Машину с донорским аккумулятором требуется поставить близко к разряженной. Не стоит ставить авто впритык к друг другу, это может спровоцировать зарождение замкнутой цепи. Доступ к аккумуляторам в обоих авто открывается.
2. С помощью крокодилов сцепить красный кабель на плюс полного АКБ, вторым концом на таком же месте в разряженном аккумуляторе.
3. Черный провод сцепить сначала на минусу работоспособного АКБ, вторым на блоке двигателя или в точке заземления на шасси.
4. Автомобиль донор должен проработать около 1 и более минут. Обычно ориентируются на 10-15 минут.
5. Когда автомобиль с разряженным аккумулятором начнёт подавать признаки жизни, и двигатель станет работать ровно, то необходимо снять кабели с аккумуляторов. Это делается в обратном порядке.

Важно! При соединении проводов может появиться искра. Требуется проследить, чтобы в месте соприкосновения не было ничего лишнего, никакого налипшего мусора. А также, чтобы сам кабель не прикасался к движущимся частям авто. Запрещено касаться кузова машины и курить.

Часто упражнения с аккумулятором приводят к сбросу настроек автомобиля из-за отсутствия питания, к этому надо быть готовым — проще всего иметь под рукой инструкцию.

Как зарядить LiFePO4 аккумулятор

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы имеют отличные рабочие характеристики и ресурс более 2000 циклов. Но для их стабильной и долговечной работы важно соблюдать правила эксплуатации, в т. ч. необходимо правильно заряжать LiFePO4 аккумуляторы. Для этого применяются специальные зарядные устройства, использующие алгоритм CC/CV – постоянный ток/постоянное напряжение.

На 1 этапе зарядка происходит при постоянном токе, и наблюдается рост напряжения. Когда его значение достигает установленного максимума – 3,6 или 3,65 В на ячейку, напряжение остается неизменным, а ток заряда – снижается до минимума. На этом этапе происходит окончательный набор емкости – оставшиеся 5–10% заряда. Такой принцип подзарядки обеспечивает полноценное восполнение запаса емкости без риска перезаряда элементов.

Когда, как и чем заряжать LiFePO4 аккумуляторы

1.Когда? Перед подзарядкой элементы питания LFP типа не приходится полностью разряжать. Они не имеют выраженного эффекта памяти, поэтому допускают частичное восполнение заряда и подзарядку при любом уровне разряда – хоть 50%, хоть 20%. Поэтому рекомендуется заряжать АКБ после каждого использования, если остаточный уровень заряда ниже 50%. Но это необязательно. Главное – не допускать глубокого разряда аккумов и их хранения в таком состоянии. При критически низком уровне остаточного заряда нужно сразу же поставить АКБ на подзарядку. Перед отправкой на хранение достаточно зарядить LiFePO4 ячейки наполовину. Это поможет уменьшить естественное снижение емкости АКБ в процессе ее хранения.

2.Как? При температуре выше 0 и до +40 °С, зарядными токами до 10С. Это допустимый максимум в вопросе, каким током заряжать LiFePO4 аккумуляторы. Но если быстрая зарядка не требуется, лучше использовать меньшие зарядные токи – от 1С до 5С. Для защиты элементов питания от перезаряда и перегрева обязательно используется BMS система управления. В дополнение к ней функции защиты может выполнять датчик в зарядном устройстве. Чтобы избежать перегрева, нельзя накрывать аккумуляторную батарею или ЗУ в процессе зарядки.

3.Чем? Лучше всего – «умными» зарядными устройствами. Обязательно – подходящими для LiFePO4 аккумуляторов, с граничным напряжением 3,65 В на элемент. Перед тем как заряжать литий-железо-фосфатные аккумуляторы, такие приборы короткими импульсами напряжения определяют их текущее состояние и инициируют старт процесса подзарядки с нужной стадии.

Последовательность зарядки

Заряжать Li-ion аккумуляторы в целом и LiFePO4 в частности нужно при комнатной температуре. Подзарядка при минусовых температурах недопустима. После пребывания на морозе АКБ нужно выдержать в помещении минимум час, чтобы она прогрелась. Севшую батарею нельзя надолго оставлять незаряженной. Иначе в ней начнут происходить необратимые процессы, которые приведут к падению емкости и сокращению ресурса.

Пошагово процесс зарядки LFP батарей происходит так:

1.Вставьте разъем зарядного устройства в предназначенное для него гнездо аккумуляторной батареи.

2.Подключите зарядное устройство к сети 220 В.

3.Периодически наблюдайте за индикатором заряда – вначале будет гореть красная лампочка, а после окончания процесса подзарядки – зеленая.

4.Можете отключить АКБ или оставить ее заряжаться еще на 5–8 часов, чтобы произошла балансировка ячеек. Ее рекомендуется проводить с периодичностью в 2–4 зарядки, но не чаще раза в месяц.

5.Для отключения – выньте вилку зарядного устройства из розетки, а затем отсоедините его разъем от АКБ.

Выводы

Чтобы литий-железо-фосфатные батареи служили долго и исправно, нужно позаботиться об их корректной зарядке. Хотя элементы питания этого типа более устойчивы к жестким условиям эксплуатации, пренебрегать рекомендациями производителей не стоит. Заряжать такие АКБ нужно предназначенными для них зарядными устройствами при комнатной температуре, токами от 1С до 5С (в крайнем случае – до 10С), желательно – до полного уровня.

Неполные заряды для литиевых аккумуляторов не страшны, но по возможности лучше доводить процесс зарядки до конца, чтобы не способствовать падению емкости АКБ. Максимальное напряжение при заряде LiFePO4 аккумуляторов должно составлять 3,6–3,65 В на элемент. Это напряжение соответствует 100% уровню заряда.

Предыдущая статья блога VoltBikes посвящена вопросам утепления аккумуляторной батареи при ее эксплуатации в зимний период, для защиты от переохлаждения и падения емкости на морозе.

Заряд четырех банок LiFePO4 автомобильным зарядным устройством "Вымпел-55"

После разряда LiFePO4 банок на электронной нагрузке ATORCH DL24, у меня образовалось 4 разряженных LiFePO4 банки, которые для чистоты эксперимента требовалось зарядить и замерить их емкость при заряде. Т.к. напряжение полностью заряженной банки лифера составляет 3,6В, а 4 эти банки в сумме образуют напряжение 14,4В, то для этих целей как нельзя лучше подходит автомобильное зарядное устройство. У меня имеется ЗУ «Вымпел-55», который умеет замерять отданную емкость.

Заряд четырех банок LiFePO4 на Вымпел-55

Но. потом вдруг я подумал, что лишний Ампер «сверху» не помешает и повышаю ток до 6А.

В таком режиме заряд продолжался до напряжения 13,7В на батарею и 3,425В на банку. После этого зарядные токи начали постепенно снижаться.

Практически полную емкость (70 из 90 Ампер часов) батарея получила при напряжении 13,2 — 13,6 Вольт, что соответствует 3,3 — 3,4 Вольт на банку.

И тут с зарядным устройством Вымпел случилась неожиданность, автоматика ЗУ как только увидела напряжение 13,7В стала писать, что АКБ заряжен и в этот момент переставала считать Ампер-часы. Так что итоговый замер емкости как то не получился. как говорится по техническим причинам.

При напряжении 14,3 — 14,4 Вольта зарядный ток резко упал, что говорило о полной заряженности LiFePO4 аккумулятора.

В любом случае считаю эксперимент удавшимся, даже если не удалось замерить емкость полностью. Теперь буду разряжать оставшиеся четыре банки на электронной нагрузке DL24.

Поделиться статьей: