Зарядка аккумулятора постоянным током: Теория заряда

Зарядное напряжение автомобильного аккумулятора. Правильная зарядка автомобильного аккумулятора

Зарядить аккумулятор автомобиля не составляет никакого труда. Для этого не нужно быть специалистом, ученым или человеком с высшим образованием. Просто нужно знать базовые сведения из школьного курса физики, а также внимательно изучить инструкции к аккумуляторной батареи и зарядному устройству. Главное – узнать все свойства аккумулятора и соблюдать необходимое безопасное значение зарядного тока. В этой статье рассказано, каким должно быть значения тока для зарядки аккумулятора вашей машины.

Зарядку аккумулятора следует проводить постоянным током. Для этого в зарядных устройствах существуют выпрямители, которые преобразуют переменный ток в постоянный. Для заряда аккумуляторов 12 В необходимо подача тока с напряжением, которое варьируется в пределах от 14 до 16. 6 В. Более высокое напряжение требуется ввиду того, что по мере зарядки зарядный ток снижается и удержать его на необходимом уровне можно, лишь увеличивая напряжение (вручную или автоматически).

Заряжать аккумуляторы можно двумя разными способами: постоянным напряжением и постоянным током. Но еще есть один вариант, более эффективный. Он подразумевает комбинацию двух способов: сначала используется постоянный ток, затем в конце зарядки – постоянное напряжение. При зарядке постоянным током необходимо соблюдать безопасность и периодически следить за аккумулятором. Причина – возможность закипания электролита, когда аккумулятор может взорваться.

Выбирать силу тока зарядки автомобильного аккумулятора нужно, исходя из значения емкости батареи и ее типа. Например, для свинцового аккумулятора емкостью 90 А/ч необходимо установить значение зарядного тока – 9 А. Для повышения эффективности и пользы процесса заряда, необходимо со временем понижать зарядный ток, а напряжение понемногу повышать. Такой метод можно назвать комбинированным, ведь сначала используется ток одного значения, который затем уменьшается. Такой способ используется довольно часто среди автовладельцев.

Понижение тока дает возможность снизить вероятность закипания электролита, аккумулятор намного больше прослужит хозяину, а зарядка будет выполняться в более щадящем режиме. Для необслуживаемых кальциевых батарей ток зарядки необходимо снизить примерно в два раза, а напряжение в конце заряда повысить до 16,5 В.

Чтобы узнать, заряжен ли аккумулятор, можно проверить индикатор. Обычно на современных батареях есть лампочка, которая светится зеленым цветом, если батарея в порядке. При зарядке определить полный заряд не составит труда. Примерно в течение двух часов должны оставаться одинаковые значение тока и напряжения, однако ток должен быть чуть больше нуля, а напряжение – 16.5В. При постоянном напряжении заряжать аккумулятор можно в течении суток при подаваемом напряжении от 14 до 16.5 В (в зависимости от типа аккумулятора). При 12 В аккумулятор зарядится лишь на 70-85% от номинальной емкости. Необходимо лишь проконтролировать начальный зарядный ток, который не должен превышать номинальных значений.

Этот метод хорош тем, что электролит не сможет, поскольку зарядный ток будет постепенно снижаться. Кроме того, такой режим более благоприятен для батареи, зарядное устройство само прекратит подачу напряжения примерно на 95% заряда. Преимущество такого метода заключается в том, что не обязательно постоянно следить за процессом зарядки. Зарядное устройство автоматически выключится, что удобно для автовладельца.

Особенности зарядки аккумулятора при постоянной силе тока

Особенности зарядки аккумулятора при постоянной силе тока

Это один из основных методов зарядки аккумуляторных батарей, используемых в автомобильной технике. При его использовании в ходе всего времени заряда батареи сила тока должна оставаться стабильной. Имеется несколько способов регулирования силы зарядного тока. Сами распространенными являются:

·         Подключить в зарядную цепь реостат;

·         Использовать регулятор силы тока, который периодическим включением/выключением дополнительного сопротивления в цепи будет изменять показатель силы тока так, чтобы среднее значение сохранялось постоянным;

·         Регулирование напряжения в ручную или автоматическим регулятором в зависимости от показателей силы тока, корректируя их до необходимого постоянного значения.

При зарядке аккумулятора с постоянным током самым распространенным считается режим, состоящий из двух стадий. Первая — заряд осуществляется током, равным 0,1С20, пока напряжение на заряжаемом аккумуляторе не станет 14,4 Вольт. После сила тока вдвое уменьшается до уровня в 0,05С20. Зарядка длится до того момента, пока не будет наблюдаться постоянное напряжение и плотность электролита. В конце процесса, как правило, происходит очень активное выделение газа (так называемое «кипение» электролита). Снизить интенсивность газовыделения можно за счет снижения силы зарядного тока в конце зарядки батареи. Это снижает скорость газовыделения, не допуская перегрев батареи. Такой режим более щадящий, и не оказывает негативного воздействия на аккумуляторные пластины.

Именно поэтому большинство современных аккумуляторов работают на основе комбинированного режима зарядки. Сначала аккумуляторы заряжают постоянным током, в конце сила тока снижается и зарядка происходит при постоянстве напряжения до достижения батареей ее исходных параметров.

Особенное внимание следует уделить зарядке «необслуживаемых» герметизированных батарей. В этом случае нужно четко выполнять рекомендациям производителя. Это важно, потому что малейшее отклонение от оптимальных параметров зарядки может стать причиной порчи автомобильного аккумулятора.

Зарядка постоянным напряжением | Assa59.ru

kurganin44 › Блог › зарядка АКБ — поучительно

Заряд свинцовых аккумуляторных батарей необходимо производить от источника постоянного (выпрямленного) тока. Можно использовать любые выпрямители, допускающие регулировку зарядного тока или напряжения. При этом зарядное устройство, предназначенное для заряда одной 12-вольтовой батареи, должно обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 В, поскольку иначе не удастся зарядить современную необслуживаемую батарею полностью (до 100% ее фактической емкости).

Положительный провод (клемму) зарядного устройства соединяют с положительным выводом батареи, отрицательный — с отрицательным.

В практике эксплуатации пользуются, как правило, одним из двух методов заряда батареи: заряд при постоянстве тока или заряд при постоянстве напряжения. Оба эти метода равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи. При выборе зарядного устройства следует руководствоваться информацией, приведенной ниже.

—– Заряд при постоянстве тока —–

Заряд батареи производится при постоянной величине зарядного тока, равной 0,1 х С20 (0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда). Это значит, что для батареи емкостью 60 А•ч ток заряда должен быть равен 6 А. Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство.

Недостаток такого способа — необходимость постоянного (каждые 1-2 часа) контроля и регулирования зарядного тока, а также обильное газовыделение в конце заряда.

Для снижения газовыделения и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток уменьшают в два раза (3 Ампера для батареи емкостью 60 А•ч) и при таком токе продолжают заряд до начала газовыделения. При заряде батарей последнего поколения, которые не имеют отверстий для доливки воды, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В еще раз уменьшить ток в два раза (1,5 А для батарей емкостью 60 А•ч).

Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Для современных необслуживаемых батарей такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита.

—- Заряд при постоянстве напряжения —-

При заряде этим методом степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В — на 85-90%, а при напряжении 16 В — на 95-97%. Полностью зарядить батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В.

В первый момент включения тока его величина может достигать 40-50 А и более, в зависимости от внутреннего сопротивления (емкости) батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда до 20-25 А.

По мере заряда напряжение на выводах батареи постепенно приближается к напряжению зарядного устройства, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда (если величина зарядного напряжения выпрямителя ниже напряжения начала газовыделения). Это позволяет производить заряд без участия человека в полностью автоматическом режиме. Обычно критерием окончания заряда в подобных устройствах является достижение напряжения на выводах батареи при ее заряде, равного 14,4±0,1 В. При этом, как правило, загорается зеленый сигнал, служащий индикатором достижения заданного конечного напряжения, то есть окончания заряда. Однако, для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых батарей с помощью выпускаемых промышленностью зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется более суток.

—- Заряд батареи на автомобиле —–

При эксплуатации батареи на автомобиле ее заряд происходит при постоянном напряжении. Производители автомобилей по согласованию с разработчиками батарей устанавливают уровень зарядного напряжения 14,1±0,2 В, что ниже напряжения интенсивного газовыделения. С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления батареи. Поэтому АКБ на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда полностью. Обычно степень заряженности батареи зимой составляет 70-75%, если напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,3 В при работающем двигателе и включенном дальнем свете. Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно не реже одного раза в месяц) производить заряд АКБ от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.

У полностью заряженной батареи плотность электролита составляет 1,28±0,01 г/см3 Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1,20±0,01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1,10±0,01 г/см3.

Если значение плотности во всех аккумуляторах одинаково (с разбросом ±0,01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной банке аккумулятора будет значительно ниже (на 0,10-0,15 г/смі), чем в остальных ячейках.

Для измерения плотности жидкостей применяют ареометры со сменными денситометрами для измерения плотности различных жидкостей, например, антифриза с плотностью от 1,0 до 1,1 г/см3 или электролита с плотностью от 1,1 до 1,3 г/см3.

При измерении поплавок не должен касаться стенок цилиндрической части стеклянной трубки. Одновременно необходимо замерить температуру электролита. Результат измерения плотности приводят к +25°C. Для этого к показаниям денситометра надо прибавить или отнять поправку, указанную в специальной литературе.

Если при измерении окажется, что НРЦ ниже 12,6 В, а плотность электролита ниже 1,24 г/см3, батарею необходимо подзарядить и проверить зарядное напряжение на ее клеммах при работающем двигателе.

Зарядка автомобильного аккумулятора: методы и правила

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.

Заметили опечатку на сайте ? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Blog-Mycar.ru

Все о ремонте, тюнинге, устройстве, эксплуатации автомобиля, советы, автоновости, автофакты

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля

Зарядка аккумулятора автомобиля может потребоваться автомобилисту в любой сезон, но чаще всего нужда появляется в зимнее время года. Поначалу процесс кажется загадочным, ведь некоторые водители не знают, как заряжать АКБ, сколько времени для этого нужно и т. д. На самом деле зарядка аккумулятора – это довольно простая процедура, которая может быть проведена прямо на авто, в гараже или даже дома. Данная статья ответит на все вопросы, связанные с зарядкой АКБ автомобиля.

Заряжаемая аккумуляторная батарея

Время зарядки

Сегодня автомобилисты пользуются тремя способами зарядки аккумуляторной батареи:

• при подаче постоянного напряжения;
• на постоянном токе;
• комбинированным методом, где используются два предыдущих метода.

Мы пройдемся по каждому из этих методов, но сейчас нас интересует, сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор. Зарядка с использованием постоянного напряжения чаще всего используется с тем АКБ, которые полностью разряжены. Здесь перед автомобилистом встает задача обеспечить неизменность подаваемого напряжения. Отслеживать показатели можно на аккумуляторном индикаторе. Этот метод подразумевает, что батарея будет стоять на зарядке около 15 часов. Для свинцово-сурьмяного АКБ потребуются сутки.

Подзарядка аккумулятора автомобиля вторым методом должна выполняться током, показатель которого не превышает 1/10 от емкости АКБ. Этот предел относится к свинцово-сурьмяным батареям. Кальциевые аккумуляторы, изготовленными по гибридным технологиям, способны принять и более высокий ток. Такая зарядка аккумулятора автомобиля требует около 20 часов.

Что же собой представляет комбинированный метод зарядки? В нём используется современное зарядное устройство, которое полностью автоматизировано. В этом случае требуется снять батарею, хорошенько прочистить её и поставить на зарядку. Обычно устройство справляется за одну ночь. Но волноваться о времени нам не нужно, ведь ЗУ самостоятельно отключится при полной зарядке.

Способы зарядки аккумулятора

Мы разобрали, какое время зарядки автомобильного аккумулятора требуется при первом и втором методе. На практике никаких сложностей быть не должно, так как процесс мало чем отличается от зарядки другой электроники. Автомобильная батарея заряжается несколько другим образом, но суть не меняется.

Нужно понимать, что зарядка АКБ является технологическим процессом, который тоже имеет свои требования. При работе с аккумулятором необходимо иметь средства защиты – резиновые перчатки, которые невосприимчивы к химическим жидкостям. В любом случае, нам требуется исправное зарядное устройство.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Мы должны соблюдать следующие условия во время зарядки батареи:

1. Перед тем, как заряжать аккумулятор автомобиля, его нужно полностью очистить, а также визуально осмотреть вентиляционные отверстия.
2. При выборе способа с постоянным током нельзя заряжать аккумулятор дома – только в гараже или боксе, при этом в помещение должно вентилироваться.
3. Курить или держать открытый огонь возле батареи нельзя, независимо от выбранного способа.
4. Перед установкой батареи на зарядку, необходимо проверить состояние и уровень электролита.

Метод первый: постоянное напряжение

Процесс проходит довольно просто – зарядное устройство подключается к аккумулятору. При использовании постоянного напряжения АКБ лучше вынуть. Уровень заряженности зависит только от величины напряжения. Если выставить 14,4 V, то через сутки 12-вольтовая батарея будет заряжена примерно до 85%. При выставлении 15 V заряд дойдет до 90%. Идеальный вариант – это 16 V, с которыми аккумулятор заряжается до 97%.

Нужно брать в расчет внутреннее сопротивление и емкость АКБ. В зависимости от соотношения этих показателей, сила тока, которая проходит через него в начале зарядки, может превысить 50A. Чтобы не батарея не сгорела, на всех зарядных устройства присутствует ограничитель в 20-25A.

Метод второй: постоянный ток

Перед тем, как зарядить аккумулятор автомобиля при помощи постоянного тока, нужно проверить уровень заряда. Выше уже было сказано, что сила тока должна составлять 1/10 часть от емкости АКБ. К примеру, если батарея имеет емкость 60 А/ч, то для зарядки потребуется ток с силой 6 Ампер. Единственный минус метода с постоянным током – необходимость каждый час или проверять величину подаваемого тока и регулировать её.

Регулировка заключается в постоянном снижении силы тока. К примеру, когда напряжение дойдет до 14 V, силу тока нужно будет снизить в два раза. При 15 V мы должны понизить силу до 1.5 Ампер. Определить, что АКБ полностью заряжен можно по напряжению ЗУ, которое не меняется на протяжении двух часов. Теперь мы знаем, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, так как переменный никак не подходит для АКБ в машине.

Метод третий: комбинированный

Именном такой метод используется в большинстве современных зарядных устройствах. Он самый простой и не требует контроля. В начале зарядка выполняется при помощи постоянного напряжения, а в конце – постоянным током. Зачастую зарядные устройства помещаются в багажное отделение. Когда разрядился автомобильный аккумулятор прямо в пути — это устройство будет очень кстати. В таком случае используют экспресс-зарядку, которая хоть и заряжает АКБ за 20 минут, но при этом наносит ему серьезный ущерб.

Проходит экспресс-зарядка по следующей схеме:

1. Снимаем клеммы АКБ и тщательно прочищаем их.
2. Присоединяем клеммы от ЗУ и не забываем про полярность, которую нужно соблюдать.
3. Выставляем ток на максимальное значение и выставляем таймер на 20 минут. Если таймера на зарядном устройстве нет, то всегда можно воспользоваться часами или телефоном.
4. После экспресс-зарядки ставим АКБ на место и заводим мотор.

Заключение

Иногда автомобилисты задаются вопросом: «Сколько работает аккумулятор автомобиля?». Время зависит от типа авто, режимов эксплуатации и от типа батареи. При регулярной проверке и подзарядке аккумулятор прослужит достаточно долго, главное – не забывать о нем.

Методы заряда аккумуляторов

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!

Заряд при постоянном напряжении

Читайте также:

1. Вектор поляризации и поверхностная плотность связанных зарядов
2. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона
3. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА И ЗАРЯДЫ
4. Высокая безопасность зарядки
5. Газотурбинный наддув при постоянном давлении.
6. Досилання гільзи з зарядом у зарядну камору
7. Досилання снаряда в зарядну камеру
8. Досилання снаряда в зарядну камору
9. Е) направленное движение электрических зарядов
10. Закон сохранения заряда
11. Заряд при постоянной силе тока

Рис. 2.15.Заряд аккумуляторных батарей при постоянном напряжении: а – схема подключения батарей к зарядному устройству; б – характеристики заряда

При этом способе заряда аккумуляторные батареи подключают непо­средственно к источнику питания, на­пряжение которого поддерживается постоянным (рис. 2.15). По мере заряда ЭДС и напряжение на выводах акку­муляторов возрастают и зарядный ток уменьшается. В начальный момент си­ла тока заряда зависит от степени разряженности батареи, температуры электролита, величины выходного на­пряжения зарядного устройства и мо­жет достигать (1…1,5)С₂₀ А.

Выбор оптимального значения за­рядного напряжения зависит от темпе­ратуры электролита и технического со­стояния батареи. Чем выше зарядное напряжение, тем интенсивнее заряд, но больше газовыделение и влияние других побочных факторов. При данном способе заряда возможен перегрев батареи вследствие большой силы тока в начале заряда. Заряд при постоянном напряжении затрудняется в условиях низких температур, так как резко возрастает внутреннее сопротивление батареи.

Способ заряда при постоянном напряжении отличается простотой, так как дня поддержания необходимого режима заряда не нужны регулирующие уст­ройств. Зарядное напряжение на каждый аккумулятор должно составлять 2,4…2,5 В, следовательно, зарядное напряжение для 6-и вольтовой батареи должно быть 7,2…7,5 В, а для 12-и вольтовых – 14,4…15,0 В. Сила зарядного то­ка для каждой батареи устанавливается автоматически. В процессе заряда с увеличением ЭДС батареи сила тока уменьшается и к концу заряда практиче­ски понижается почти до нуля. Батарею можно зарядить до 90…95% от номинальной емкости.

Частным случаем заряда при постоянном напряжении является заряд по за­кону «ампер-часов», при котором аккумуляторная батарея заряжается током силой, численно равной 95% емкости, которую надо сообщить батарее при последующем заряде. Сила зарядного тока при таком условии снижается. Процесс заряда будет форсированным, но с наименьшими потерями энергии, без перегрева электролита и обильного газообразования. Заряд по закону «ампер-часов» позволяет обеспечить полный заряд батареи за 4…4,5 ч, а до 90% номинальной емкости батарея заряжается за 2,5 ч.

При постоянстве напряжения подзаряжаются батареи на автомобилях. Так как полный заряд батарей в этом случае невозможен, рекомендуется периодически снимать батарею с машины и проводить полный заряд при постоянной силе тока в стационарных условиях.

Дата добавления: 2014-12-27 ; Просмотров: 793 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Какой ток надо выставить при зарядке аккумулятора

Ближе к концу осени у автомобилистов нередко возникает вопрос качественной зарядки аккумулятора. Как же это делать для достижения наилучшего результата?

Свинцовые аккумуляторные батареи заряжаются от источника «выпрямленного» (постоянного) тока. Для этого годится любое устройство, позволяющее регулировать ток или напряжение зарядки, при условии что оно обеспечивает увеличение зарядного напряжения до 16,0-16,5 вольт. В противном случае зарядить современную 12-вольтовую батарею полностью, до 100 процентов ее емкости не удастся.

Для зарядки положительный вывод зарядного устройства соединяется с клеммой (+) аккумулятора, а отрицательный вывод — с клеммой (-).

Существуют два режима зарядки: режим неизменности тока и режим неизменности напряжения. По своему влиянию на продолжительность жизни аккумулятора эти режимы равнозначны.

Зарядка в режиме неизменности тока.
Аккумулятор заряжается при токе, сила которого составляет одну десятую часть от номинальной емкости при двадцатичасовом разряде. То есть, для аккумулятора, имеющего емкость 60 А/ч (ампер в час), нужен зарядный ток 6А. Недостаток этого режима зарядки состоит в необходимости неоднократного (через каждые 1-2 часа) контроля величины тока и его регулирования, а также сильное выделение газов в конце процесса.

Для того чтобы снизить газовыделение и обеспечить более полную заряженность аккумулятора полезно применять постепенное уменьшение силы тока по мере повышения напряжения заряда. При достижении напряжением значения 14,4 вольт ток заряда нужно уменьшить наполовину до 3 ампер (для аккумулятора, емкостью 60 А/ч) и продолжать зарядку, пока не начнется газовыделение.

В современных аккумуляторах, не снабженных отверстиями для доливки воды, после увеличения напряжения зарядки до 15 вольт полезно еще раз уменьшить зарядный ток наполовину — до 1,5 ампер (для аккумулятора, емкостью 60 А/ч).

Полностью заряженным аккумулятор можно считать, если напряжение и ток зарядки остаются неизменными 1-2 часа.

У так называемых необслуживаемых аккумуляторов состояние полной заряженности наступает при значении напряжения, равном 16,3-16,4 вольт (разница зависит от качества электролита и состава сплавов, из которых сделаны решетки).

Зарядка в режиме неизменности напряжения.
При использовании этого метода уровень заряженности аккумулятора в конце процесса зависит от величины напряжения зарядки, выдаваемого зарядным устройством. Так после непрерывной 24-часовой зарядки при значении напряжения 14,4 вольт 12-вольтовый аккумулятор будет заряжен до 75-85% от своей емкости, при значении напряжения 15 вольт — до 85-90%, а при 16 вольтах — до 95-97%. Полностью за 20-24 час. аккумулятор заряжается при подаче на него напряжения 16,3-16,4 вольт.

В зависимости от емкости и внутреннего сопротивления аккумулятора в момент начала зарядки сила проходящего через него тока может превышать 50 ампер. Поэтому во избежание выхода его из строя в зарядных устройствах предусмотрено ограничение максимального тока до 20-25 ампер.

В процессе зарядки напряжение на клеммах аккумулятора постепенно достигает значения напряжения зарядного устройства, а сила тока заряда уменьшается почти до нуля (при условии что величина напряжения зарядки меньше напряжения, при котором начинается выделение газов). Таким образом зарядку можно производить без постоянного внимания человека. Показателем окончания зарядки здесь считается увеличение напряжения на клеммах аккумулятора до 14,3-14,5 вольт. В это время обычно включается зеленый световой сигнал, показывающий момент достижения требуемого напряжения и окончания процесса зарядки.

На практике для нормальной зарядки (до 90-95% емкости) необслуживаемых аккумуляторов современными зарядными устройствами с максимальным напряжением 14,4-14,5 вольт обычно требуется время более 24 часов.

Зарядка аккумулятора на автомашине.
На автомашине аккумулятор подзаряжается в режиме неизменного напряжения во время работы двигателя. По договоренности с изготовителями аккумуляторов автопроизводители устанавливают в генераторах напряжение зарядки 13,8-14,3 вольта — меньшее, чем напряжение, при котором происходит интенсивное газовыделение.

При понижении температуры воздуха возрастает внутреннее сопротивление аккумулятора, из-за чего эффективность его зарядки в режиме неизменности напряжения уменьшается. По этой причине аккумулятор на автомашине полностью возможно зарядить не всегда, а в зимнее время при напряжении на клеммах 13,9-14,3 вольта и включенных фонарях дальнего света заряженность АКБ не превышает 70-75%. В связи с этим зимой в условиях низких температур, небольших расстояний пробега автомобиля и частых пусках холодного двигателя полезно хотя бы раз в месяц заряжать аккумулятор в помещении с применением зарядного устройства.

Контроль плотности электролита.
У только что заряженного аккумулятора показатель плотности электролита в каждой банке должен находиться в пределах 1,27-1,29 г/см3. По мере расхода заряда плотность постепенно снижается и у аккумулятора, разряженного наполовину, составляет 1,19-1,21 г/см3. При полном разряде плотность электролита доходит до 1,09-1,11 г/см3.

У нормально заряженного аккумулятора, не имеющего внутренних коротких замыканий, показатель плотности электролита во всех банках примерно одинаков с расхождением не более 0,02 г/см3. При возникновении внутреннего замыкания в какой-либо из банок плотность электролита в ней будет ниже, чем в остальных, на 0,10-0,15 г/см3.

Плотность электролита и других жидкостей измеряют прибором, который называется ареометром. Для различных жидкостей у ареометра имеются сменные денситометры (от латинского слова densum — плотность, густота, вязкость).

Во время замера плотности ареометр по возможности нужно держать так, чтобы поплавок не касался стенки трубки. Вместе с этим измеряется температура электролита, и плотность вычисляется из расчета, что его температура равна +25°C. Для этого показание ареометра увеличивается или уменьшается на значение, которое берется из таблицы, приводимой в соответствующей спецлитературе.

Если напряжение рабочего цикла на аккумуляторе будет менее 12,6 вольт, а плотность электролита — менее 1,24 г/см3, следует проверить напряжение на клеммах при работающем двигателе и поставить аккумулятор на зарядку.

Регулярно выполняя эти несложные действия, можно добиться долговременной и безотказной работы аккумулятора в любое время года.

Зарядка автомобильного аккумулятора, на первый взгляд может показаться делом сложным, особенно для человека, который раньше не заряжал или не ремонтировал аккумуляторы своими руками.

Общие принципы заряда АКБ

На самом деле, произвести зарядку АКБ не составит труда для человека, который в школе не прогуливал уроки по физико – химии. Самое главное, быть внимательным при изучении технических характеристик АКБ, зарядного устройства, и знать каким током заряжать автомобильный аккумулятор.

Ток заряда автомобильного аккумулятора должен быть постоянным. Собственно для этой цели и служат выпрямители, допускающие регулировку напряжения или зарядного тока. Приобретая зарядное устройство, ознакомьтесь с его возможностями. Зарядка, предназначенная для обслуживания 12-ти вольтовой батареи должна обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,6 В. Это нужно для зарядки современного необслуживаемого автомобильного аккумулятора.

Методы зарядки аккумуляторных батарей

На практике применяется два метода заряда АКБ, вернее, один из двух: заряд батареи при постоянстве тока и заряд батареи при постоянстве напряжения. Оба эти метода полноценны при правильном соблюдении их технологи.

Заряд АКБ при постоянстве тока

Особенностью этого способа зарядки АКБ является необходимость каждые 1-2 часа контролировать и регулировать ток зарядки аккумуляторной батареи.

Заряд АКБ производят при постоянной величине зарядного тока, которая равна 0,1 от номинальной ёмкости АКБ при 20-ти часовом режиме разряда. Т.е. для АКБ ёмкостью 60А/ч, ток заряда автомобильного аккумулятора должен быть равен 6А. именно для поддержания постоянства тока в процессе заряда требуется регулирующее устройство.

Для повышения степени заряженности АКБ рекомендуется ступенчатое снижение силы тока по мере того, как увеличивается зарядное напряжение.

Для аккумуляторов последнего поколения без отверстий для долива, рекомендуется увеличивая зарядное напряжение до 15В, ещё раз уменьшить ток в 2 раза, т.е 1,5А для АКБ в 60А/ч.

АКБ считается полностью заряжена, в случае, когда ток и напряжение сохраняются в течение 1-2 часов без изменений. Для необслуживаемой батареи такое состояние заряда наступает при напряжении 16,3 – 16,4 В.

Заряд АКБ при постоянстве напряжения

Этот метод напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивается зарядным устройством. При 24-часовом цикле непрерывного заряда 12 В АКБ зарядится следующим образом:

• при напряжении 14,4 В на 75-85%;
• при напряжении 15 В на 85-90%;
• при напряжении 16 В на 95-97%;
• полный заряд АКБ происходит при зарядке 20-24 часа и напряжении ЗУ в 16,3-16,4 В.

Как правило, критерием окончания заряда в данных зарядных устройствах, является достижение напряжения на выводах АКБ, равного 14,4±0,1. Устройство сигнализирует зеленым индикатором об окончании процесса заряда батареи.

Специалисты рекомендуют для оптимального в 90-95% заряда необслуживаемых АКБ при помощи промышленного зарядного устройства с максимальным зарядным напряжением 14,4 – 14,5 В, этим способом, требуется не мене суток заряда аккумуляторной батареи.

Удачи вам, любители своего автомобиля.

Основные нюансы зарядки аккумуляторной батареи 60 Ач. Варианты АКБ, и время, необходимое для полной зарядки. Как правильно зарядить.

1. Сколько разновидностей АКБ существует?

а) Имеется два вида АКБ — обслуживающиеся и не обслуживающиеся. Отличаются они герметичностью. Второй вариант нельзя вскрывать.

б) Есть один вариант АКБ — обслуживающийся. Он подлежит разборке — для заливки дисцелированной воды.

1. Какое напряжение должно быть на АКБ?

а) Напряжение равняется 12 Вольт при полной зарядке. Меньшие значения означают, что заряд уходит. Свыше 12 Вольт напряжение не поднимется.

б) Многие автомобилисты полагают, что напряжение равняется 12 Вольт. Но это предположение ошибочное. Оптимальный показательно — 12,6-12,7 Вольт. Это говорит о том, что АКБ заряжен на 100%.

1. Нужно ли проводить подготовительные мероприятия перед очисткой АКБ?

а) Аккумулятор перед зарядкой потребуется снять с транспорта и хорошо прочистить. Грязь придётся максимально тщательно удалить раствором воды и соды. Тряпка смачивается в растворе и ей производится очистка контактов и всего корпуса.

б) Подготовительные работы не требуются. Подключается устройство и начинается зарядка.

1. Почему стоит опасаться низкого уровня электролита внутри батареи?

а) Если не подливать электролит, то АКБ выйдет из строя — пластины из свинца покроются наростами.

б) Если не менять электролит, то батарея выйдет из строя – пластины из свинца перегреются и осыпятся.

1. Какие значения зарядки будет получать АКБ в первые 4 часа зарядки?

а) В 1 час зарядки, батарея впитывает 50- 60% номинальной ёмкости. Во 2-ой час напряжение понижается – 15-20%. В 3-ий час показатель уменьшится до 8%. В четвертый емкость АКБ составит 90-96%.

б) В первый час 20% от номинальной мощности. Во второй — 40%. В третий — 20%. В четвёртый — 20%.

Ответы:

1. а) Есть два типа АКБ. 1 — обслуживающийся, имеющий открывающиеся крышки для заправки. 2 — необслуживающийся. Второй вариант полностью герметичен.
2. б) Напряжение должно составлять 12,6-12,7 Вольт. В этом случае уровень заряда будет стопроцентным.
3. а) Перед зарядкой АКБ желательно хорошо промыть, почистить контакты.
4. б) Если не доливать электролита, то свинцовые пластины перегреются и в результате осыпятся.
5. а) В 1-ый час 50 — 60%. 2-ой – 15-20%. В 3-ий — 8%. В 4-ый полная емкость составит 90-96%.Важно знать, каким образом правильно подпитывать аккумулятор своего автомобиля. Современные устройства могут работать до 5 лет, если правильно их эксплуатировать. Срок уменьшается, если неправильно подобрано время заряда для батареи. Именно поэтому необходимо знать все нюансы зарядки.

Определение: Автомобильный аккумулятор – электрический прибор, служащий источником электроэнергии для сети машины.

Принцип работы АКБ 60 Ач

Перед тем как начинать зарядку, нужно убедиться, что автомобилист знает как работает батарея. Только там получится правильно ее эксплуатировать.

Ампер и часы. Ёмкость батареи измеряется только в амперах/час. Это говорит о том, что батарея на 60 Ач отдаст 60 А за один час. Если нагрузка упадет примерно до 30 Ампер, то отдавать она уже будет 2 часа и так далее.

Напряжение. Многие ошибочно полагают, что напряжение должно составлять 12 Вольт. Но это не совсем верно. Оптимальное значение — 12,6-12,7 Вольт. Такой показатель означает 100% зарядки.

Можно сделать вывод, что 12 Вольт — это АКБ с уровнем заряда, сниженным на 40 или 50%.

Но с этим показателем машина будет ездить. В том случае, если автомобиль полностью исправен, и генератор подзарядит его, то напряжение скоро придет в необходимое значение. Если аккумулятор показывает 11,5-11,6 Вольт, тогда зарядка глубоко разрядилась. В этот момент начнется сульфация свинцовых пластин, и машина не запустится.

Строение батареи авто-ля

Еще важно знать 2 нюанса о строении батареи

Также необходимо разобраться в строении АКБ, поскольку 2 модификации придется заряжать разными способами.

1. Первый вариант — это батареи необслуживаемого типа. Внутрь заливается электролит. После АКБ запаивается снаружи. Испариться вещество внутри он не сможет. Этот вариант наиболее оптимален, поскольку не нужно забивать себе голову постоянными проверками уровня вещества.
2. Второй тип батареи уже уходит в прошлое и он обслуживающийся. Герметичным корпусом батарея не обладает, а потому электролит будет со временем испаряться. Так понижается уровень заряда. Это очень проблемный вариант АКБ, поэтому нужно уметь ее правильно заряжать и ухаживать. Если уровень заряда понижается, то необходимо сразу же производить подзарядку. Но для этого нужно подготовиться.

Как избежать 4 ошибок при подготовке к зарядке

Перед началом зарядки, необходимо правильно подготовить АКБ батарею. Если она отсоединяется от авто, сразу проведите полный осмотр, чтобы избежать неприятностей при эксплуатации.

1. Первым делом удаляется конденсат, вся грязь и окись. От всего этого нужно избавиться — протереть контакты и всю поверхность АКБ.
2. Для этой цели обычно используют обычную тряпочку, которая смачивается в растворе соды. Протираем ей контакты. В результате мы добиваемся чистоты, а это очень важно для правильной работоспособности аккумулятора. Если АКБ с откручивающейся крышечкой, то при демонтаже в неё может залететь грязь. Этого следует избегать, иначе батарея выйдет из строя из-за того, что банки перемкнут.
3. Откручиваем крышки. Проверяем, чтобы уровень электролита был на необходимом уровне. Если его мало, то потребуется добавить дистиллированной воды. Уровень проверяется по пластинам. Если раствор их не закрывает, то необходима доливка. Если не производить замену электролита, то батарея скоро перестанет работать. Свинцовые пластины перегреются и в результате просто осыпятся.
4. Проверяем плотность электролита. Для нормального функционирования она должна составлять 1,26-1,30 грамма на кубический сантиметр.

Это были все необходимые подготовительные работы. После их проведения переходим к непосредственной зарядке.

Нужно отметить, что можно использовать несколько вариантов. Зарядка происходит с использованием постоянного тока и такого же напряжения. В зависимости от выбора зарядки, время будет отличаться, исходя от параметров. Об этом стоит задуматься, если дома нет универсальной зарядки АКБ. На универсальной зарядке имеется минимум настроек, а потому она очень удобная.

Нюансы зарядки А К Б 60 Ач постоянным током

Посмотрите на картинках нюансы зарядки АКБ.

Подключение

Начинается всё очень просто — к «минусу» АКБ подсоединяем «минусу» зарядного устройства. С «плюсами» поступаем таким же образом. Многие используют именно такой вариант, поскольку Ампераж, подаваемый на аккумуляторную батарею, — это очень важный параметр. Его запрещено превышать и занижать. При занижении, батарея очень долго станет находиться в процессе зарядки. А это крайне неудобно для автомобилиста.

Необходимо всегда следить, чтобы напряжение превышало номинальный показатель. Это означает, что от зарядного устройства нужно получить примерно 13,8-14 Вольт. Именно такое количество должен давать автомобильный генератор. Если значение получится меньше 12 или даже 11 Вольт, тогда ничего не произойдет, а заряд еще больше истратится. Оптимальное напряжение — 10% от емкости всей батареи. Это говорит о том, что если имеется 60 ампер в час, то ток необходим – 6 А.

Правильная зарядка батареи. Смотрим показания и полезные советы при зарядке

Если заряд устройства дошел до нуля, то потребуется подготовиться к длительной зарядке. Она должна составлять примерно 10 часов. Но это время иногда сокращается — в зависимости от уровня заряда. Если используется обсуживающаяся батарея, то уровень заряда очень легко определить. Когда начнут подниматься пузырьки с поверхностного слоя электролита, это означает, что зарядка готова на 100%.

Если есть желание просто подпитать аккумулятор, то используют старый проверенный способ: поставить на 60 ампер в час ток в 2А на всю ночь. В результате батарея приобретет необходимое количество энергии. Этот ток очень маленький, но его вполне достаточно, чтобы подзарядить не глубоко разряженный АКБ. В том случае, если есть желание подпитать батарею с напряжением на контактах в 12 Вольт, то поставьте ток в 1 и 2 А на ночь. В результате батарея хорошо зарядится.

Время заряда 60 Ач постоянным напряжением

Подобный вариант в последнее становится весьма популярным, поскольку принцип его действия реализуется на китайских агрегатах. На них в большинстве случаев не бывает индикаторов Вольтажа и Ампеража. На приспособлении размещаются только несколько мигающих точек и шкала, который показывает уровень заряда батареи. Обычно это устройство применяют для аккумуляторов необслуживаемого типа, поскольку посмотреть уровень кипения электролита не получится из-за непроницаемости устройства. Именно поэтому первый вариант не лучший. Здесь автоматически можно регулировать напряжение и Ампераж.

Напряжение колеблется в пределах 13,8-14,5 Вольт. Соответственно, чем больше будет напряжение, тем скорее АКБ получит нужный заряд. В 1 час обработки током, батарея впитывает примерно 50 или даже 60% номинальной ёмкости. То есть, если она составляет 60 ампер, то 60×60% равняется 36 Ампер. Во 2-ой час значение понижается, и заряд будет происходить гораздо медленнее – 15-20%. В третий час этот показатель снизится примерно до 8%. В четвертый полная емкость составить 90-96%.

Последующие часы уже не так важны, поскольку сила тока упадет до 0,2 ампер. Чтобы зарядить батарею на 100% потребуются те же 10 часов заряда. Этот вариант очень удобный, поскольку нет необходимости в настройки оборудования. Оно всё делает за человека.

Время зарядки на 60 Ач

Время зарядки выбирается индивидуально в зависимости от устройства, которое используется. Необходимо для начала понять — полностью разрядилась батарея или нет.

Если утрировать и представить себе, что АКБ полностью потеряла свой заряд, и имеется сила тока в 10% от номинального значения, то потребуется 10 часов, чтобы полностью зарядить батарею.

Если напряжение регулируемое, тогда используем 4-5 часов на зарядку в 90% и 8 часов потребуется для 100% заряда.

Все значения указаны при максимальном разряде. Если АКБ только частично разрядилась, то время необходимо скорректировать.

ТОП 2 лучших аккумулятора на 60 Ач

Чтобы устройство работало без проблем, желательно на свой автомобиль покупать лучшие модели аккум-ной батареи.

1. Tudor AGM. Модели заряжается быстро и отдает большой ток.
2. Banner Running Bull. Цена большая, но при этом АКБ обладает значительной токоотдачей.

Методы зарядки аккумулятора и терминология

Термины, связанные с резервными батареями

Ач

Емкость Ач или Ампер / час — это ток, который батарея может обеспечить в течение определенного периода времени, например 100 Ач при скорости C10 до EOD 1,75 В / элемент. Это означает, что батарея может обеспечивать 10 А в течение 10 часов до конечного напряжения разряда 1,75 В. Разные производители аккумуляторов будут использовать разные скорости Cxx в зависимости от рынка или области применения, для которой предназначены их батареи.Обычно используются ставки C3, C5, C8, C10 и C20. По этой причине при сравнении аккумуляторов от разных производителей с одинаковым объемом Ач важно подтвердить, на каком уровне Cxx основан этот показатель.

Ячейка

Ячейка состоит из ряда положительно и отрицательно заряженных пластин, погруженных в электролит, который производит электрический заряд посредством электрохимической реакции
. Свинцово-кислотные элементы обычно создают электрический потенциал 2 В, в то время как никель-кадмиевые элементы обычно создают электрический потенциал 1.2В.

Аккумулятор

Батарея — это количество соединенных вместе ячеек. Ознакомьтесь с нашим полным ассортиментом аккумуляторов.

DOD

Глубина разгрузки. Доля общей емкости, используемой в разгрузке. 0-100%.

Строка / банк

Батарея или группа батарей содержит ряд элементов / батарей, соединенных последовательно, чтобы произвести батарею или батарею с требуемым пригодным для использования напряжением / потенциалом
, например 6В, 12В, 24В, 48В, 110В.

SOC

Состояние заряда.Доля общей емкости, которая еще доступна для выгрузки. 0-100%. 100% -DOD

Фактор окончания срока службы

Это фактор, включенный в расчет размера батареи, чтобы гарантировать, что батарея способна поддерживать полную нагрузку в конце расчетного срока службы батареи, рассчитанного как
, умноженное на 1,25 Ач.

VPC (Вольт на ячейку)

Вольт на элемент, то есть для свинцово-кислотной батареи напряжение VPC составляет 2 В, то есть 6 ячеек в 12 В.

Способы зарядки

Существует три распространенных метода зарядки аккумулятора; постоянное напряжение, постоянный ток и комбинация постоянного напряжения / постоянного тока с интеллектуальной схемой зарядки или без нее.

Постоянное напряжение позволяет полному току зарядного устройства течь в батарею до тех пор, пока источник питания не достигнет заданного напряжения. Затем ток будет снижаться до минимального значения после достижения этого уровня напряжения. Аккумулятор можно оставить подключенным к зарядному устройству до тех пор, пока он не будет готов к использованию, и он будет оставаться на этом «плавающем напряжении», непрерывной подзарядке для компенсации нормального саморазряда аккумулятора.

Постоянный ток — это простая форма зарядки аккумуляторов с уровнем тока, установленным примерно на 10% от максимального номинала аккумулятора. Время зарядки относительно велико с тем недостатком, что аккумулятор может перегреться при перезарядке, что приведет к преждевременной замене аккумулятора. Этот метод подходит для батарей типа Ni-MH. Аккумулятор должен быть отключен или после зарядки использовать функцию таймера.

Постоянное напряжение / постоянный ток (CVCC) — это комбинация двух вышеуказанных методов. Зарядное устройство ограничивает количество тока до предварительно установленного уровня, пока аккумулятор не достигнет предварительно установленного уровня напряжения.Затем ток уменьшается, когда аккумулятор полностью заряжается. В свинцово-кислотных аккумуляторах используется метод зарядки постоянным током и постоянным напряжением (CC / CV). Регулируемый ток увеличивает напряжение на клеммах до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения заряда, после чего ток падает из-за насыщения.

Узнайте, как правильно заряжать батареи?

Введение

Аккумулятор — это электрохимическое устройство. В процессе разряда батареи накопленная химическая энергия преобразуется в электрическую энергию, которая используется для питания электрической нагрузки.Процесс зарядки является противоположной реакцией, при которой электрическая энергия от источника зарядки накапливается в химической энергии аккумулятора.

Для соответствия «правилам надлежащей зарядки» разработан ряд методов зарядки аккумуляторов. Некоторые из этих методов известны как метод постоянного тока, метод постоянного напряжения, модифицированный метод постоянного напряжения, метод плавающего заряда и метод непрерывного заряда. Способы зарядки во многом зависят от типа аккумулятора.

С помощью устройств серии ВАС можно заряжать аккумуляторы всех трех типов (свинцово-кислотные, никелевые и литий-ионные). Устройство BAC25A способно генерировать зарядные токи до 25 А с выходным напряжением для аккумуляторных цепочек до 300 В. Модель BAC30L предназначена для зарядки аккумуляторных цепочек с напряжением до 60 В, с зарядными токами до 30 А.

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов

Наиболее распространенный метод зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов — это режим IU, который доступен для всех моделей серии ВАС.Зарядка в режиме IU — это двухэтапный процесс. Первый шаг — зарядка аккумулятора постоянным током, выбираемым пользователем (Charge I). Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет предварительно заданного значения Charge U. После достижения напряжения Charge U зарядка продолжается с постоянным напряжением, равным предварительно выбранному значению напряжения зарядки.

Как только аккумулятор достигает выбранного зарядного напряжения, устройство переключается на зарядку с постоянным напряжением, и зарядный ток начинает уменьшаться.Зарядка прекращается, когда достигается заданное минимальное значение тока, которое указывает на полную зарядку.

Пример этапов зарядки аккумулятора представлен на рисунке 2.

Важнейшей частью процесса зарядки является соблюдение рекомендаций производителя аккумулятора по максимальным токам и напряжениям зарядки.

Стандартное напряжение зарядки для свинцово-кислотных элементов составляет от 2,30 В до 2,45 В. Следовательно, аккумулятор 12 В (состоящий из 6 элементов, соединенных последовательно) будет иметь зарядное напряжение, равное:

6 х 2.45 = 14,7 В

Еще один распространенный метод зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов — использование UU, который также доступен в серии BAC. Этот метод используется редко и рекомендуется только тогда, когда аккумулятор сильно разряжен.

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов в режиме UU — это двухэтапный процесс. Первым шагом является зарядка при постоянном напряжении до тех пор, пока аккумулятор не достигнет предварительно выбранного напряжения Boost U. Максимальный зарядный ток, который может генерироваться во время ускоренной зарядки, определяется пользователем (Boost I), что защищает аккумулятор от повреждения высоким током. Зарядка не завершится, если будет достигнуто значение Boost I — устройство ВАС продолжит зарядку при постоянном токе (Boost I)
, пока не будет достигнуто повышение напряжения U. В противном случае, если ток батареи не достигает предела по току, зарядное устройство будет заряжаться при выбранном повышающем напряжении, и ток со временем будет уменьшаться.

Правильная установка повышающего и плавающего напряжения имеет решающее значение, и типичные значения составляют 2,45 В на ячейку для повышающего напряжения и 2,25 В на ячейку для плавающего напряжения.Например, поддерживающее и повышающее напряжения для цепочки аккумуляторных батарей 12 В 70 Ач, состоящей из 6 свинцово-кислотных аккумуляторов, должны быть:

6 x 2,25 = 13,5 В — Напряжение холостого хода
6 x 2,45 = 14,7 В — Повышающее напряжение

Еще один параметр, который необходимо предварительно определить, — это ток повышения. Ток повышения представляет собой максимальное значение тока (ограничение тока), при котором устройство серии ВАС будет повышать (выравнивать) аккумулятор. Правильная настройка зависит от C-rate.

Зарядка никелевых батарей

Никелевые аккумуляторы сложнее заряжать, чем литий-ионные и свинцово-кислотные.Системы на основе лития и свинца заряжаются регулируемым током, чтобы довести напряжение до установленного предела, после чего батарея насыщается до полной зарядки. С другой стороны, полностью заряженное состояние никель-кадмиевых батарей можно определить по небольшому падению напряжения, которое происходит в конце процесса зарядки.

Один из способов зарядки никелевых аккумуляторов — использование режима зарядки IU на устройствах ВАС.

Первым шагом является зарядка аккумулятора постоянным током, выбираемым пользователем (Charge I).Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет предварительно заданного значения Charge U. Обнаружение полного заряда происходит путем наблюдения за небольшим падением напряжения после устойчивого роста. После того, как будет обнаружено это падение напряжения, зарядку на устройстве ВАС следует прекратить вручную.

Пример процедуры зарядки никелевых аккумуляторов показан на следующей диаграмме.

Для никель-кадмиевых элементов с номинальным напряжением 1,2 В рекомендуемая установка предельного напряжения заряда составляет 1.5 В на ячейку.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Что касается свинцово-кислотных аккумуляторов, то литий-ионные аккумуляторы заряжаются в режиме IU. Первым шагом является зарядка аккумулятора постоянным, выбираемым пользователем током (Charge I). Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет предварительно заданного значения Charge U. После достижения напряжения Charge U заряд продолжается с постоянным напряжением, равным напряжению Charge U.

Как только аккумулятор достигает напряжения Charge U, устройство переключается на зарядку с постоянным напряжением, и ток зарядки начинает уменьшаться.Зарядный ток непрерывно уменьшается во время зарядки постоянным напряжением. Зарядка прекращается, когда достигается заданное минимальное значение тока, которое указывает на полную зарядку.

Пример процедуры зарядки никелевых аккумуляторов показан на следующей диаграмме.

Для литий-ионного элемента с номинальным напряжением 3,7 В рекомендуемая установка предельного напряжения заряда составляет 4,2 В на элемент.

Полная зарядка происходит, когда аккумулятор достигает порогового значения напряжения, а ток падает примерно до 3% от номинального, в зависимости от рекомендаций производителя.Батарея также считается полностью заряженной, если уровень тока упал и не может опуститься дальше. Производители литий-ионных элементов очень строги в отношении правильных настроек зарядного напряжения, поскольку литий-ионные аккумуляторы не допускают перезарядки. Чтобы убедиться, что аккумулятор не перезаряжается, устройства ВАС имеют возможность прекратить процесс зарядки при достижении заданного максимального напряжения. Это можно настроить в меню пределов (STOP U), как показано на следующем рисунке.

Другой метод определения полностью заряженного состояния литий-ионных аккумуляторов — это использование предела STOP T на устройстве BAC и выбор общего времени зарядки.

Правильная установка тока и напряжения такая, как описано выше, и необходимо включить такое же ограничение напряжения. STOP T также должен быть подтвержден.

Например, для литий-ионной батареи емкостью 1 Ач с зарядным напряжением 4,2 В на элемент и током 1 А (1С) (как на диаграмме выше) ограничение напряжения должно составлять 4,5 В на элемент, а STOP T должен быть отрегулирован на 2,5 — 3 ч. Кроме того, STOP I может быть подтвержден и определен между 3 и 5 процентами рейтинга Ah. (0,05 х 1). Ограничения представлены на рисунке ниже.

В случае, если на устройстве BAC включены несколько опций ограничения, BAC завершит процесс зарядки, как только будет достигнуто первое ограничение.

Чтобы загрузить эту статью в формате .pdf, войдите в систему и перейдите по следующей ссылке.

17 декабря 2019

Зарядное устройство постоянного напряжения / постоянного тока управляется с помощью ЦАП

Для многих портативных устройств требуется та или иная система управления батареями. В больших системах система управления батареями может иметь дело с различным химическим составом батарей и конфигурациями ячеек.

Современные системные разработчики часто обращаются к интеллектуальной зарядке аккумуляторов как к части стратегии управления питанием, чтобы иметь дело с этими вариантами аккумуляторных блоков. В то же время некоторые пользователи хотят продолжать использовать традиционные недорогие «глупые» аккумуляторные батареи. Это особенно верно в отношении продуктов с низким объемом, которые работают на удаленных объектах с ненадежным источником переменного тока. Поскольку продолжительность потери мощности варьируется от объекта к объекту, используются разные аккумуляторные блоки с разной емкостью в ватт-часах и разным расположением ячеек.

Для реализации интеллектуальной стратегии зарядки аккумуляторов в режиме «handsoff» требуется использование микроконтроллера. Схема, показанная на рисунке, взаимодействует с микроконтроллером и обеспечивает определяемые пользователем диапазоны напряжения и тока заряда. Для зарядки батарей различного химического состава и конфигураций ячеек типичные диапазоны для этой схемы составляют от 2 до 22 В для зарядного напряжения и от 0 до 3 А для зарядного тока.

В схеме используется двойной 12-разрядный ЦАП LT1446 для обеспечения интерфейса микроконтроллер-аналоговый.Двенадцать битов управления обеспечивают шаги высокого разрешения, равные 0,02% от полного диапазона управления. ЦАП имеет опорное напряжение на плате с точностью ± 0,7%. Этот эталон в сочетании с резисторами 0,5% более чем достаточно точен для зарядки литий-ионных аккумуляторов при постоянном напряжении.

Выходы ЦАП подключены к микросхеме зарядного устройства LT1511 с помощью двойного маломощного ОУ LT1490 с питанием от шины питания к сети. А1 действует как усилитель ошибки напряжения, сравнивая опорное напряжение, созданное на выходе ЦАП с разделенной вниз напряжения обратной связи от выхода наступающем зарядного устройства.Используя целочисленные делители, такие как 2, 3, 4 или 5, вы можете легко сопоставить запрограммированное ЦАП выходное напряжение с выходным напряжением зарядки аккумулятора.

Выход усилителя ошибки напряжения A1 подключен к выводу OVP LT1511 для управления напряжением. Когда зарядное устройство находится в режиме постоянного напряжения, напряжение на выводе LT1511 будет около 2,465 В. Если зарядное устройство в режиме постоянного тока, напряжение будет 0 В.

Резистор R _F и конденсатор CF обеспечивают плавный спад усиления по переменному току усилителя A1.Усилитель A2 в сочетании с транзистором Q1 и резистором R5 сконфигурирован как программируемый токоприемник, подключенный к выводу PROG LT1511 через схему компенсации RC. Транзистор Q1 потребляет ток, который прямо пропорционален зарядному току, протекающему в батарее. Резисторы R3 и R4 масштабируют выходное напряжение ЦАП наполовину, чтобы оно было ниже диапазона управления опорным напряжением 2,465 В на выводе LT1511 PROG.

Фактическая мощность зарядки генерируется LT1511, микросхемой зарядного устройства на основе ШИМ, использующей запатентованную Linear Technology функцию «регулирования входного тока».Эта функция предотвращает перегрузку адаптера переменного тока. Одновременно он обеспечивает максимально быструю зарядку аккумулятора в любой момент времени, независимо от изменений в потребляемой мощности хост-системой. Обратите внимание, что вывод усиления LT1511 подключен к источнику питания 5 В. Это обеспечивает работу при высоком напряжении, меньшее падение напряжения и повышенную эффективность работы.

Проектный расчет выглядит следующим образом: порог блокировки при пониженном напряжении составляет 6,7 В на выводе LT1511 UV _IN . Порог включения V _IN равен V _IN = \ [5k × (V _IN — 6. 7) / 6,7 В \]. Когда входное напряжение упадет ниже минимального порога, LT1511 отключится. Кроме того, регулятор 5 В будет отключен через вывод UV _OUT для экономии энергии. Функции ограничения тока для RS1 и R _IN соотносятся с внутренними эталонами 100 мВ LT1511, так что R = 100 мВ / I _LIMIT .

Затем определите максимальное выходное напряжение, которое будет использоваться для зарядки. R1 устанавливает верхний предел диапазона напряжения. Значение R1 = \ [162k × (V _BATMAX — 4.095 В) / 4,095 В \]. Поскольку максимальный программируемый ток зарядки аккумулятора является функцией тока, отделяемого от контакта LT1511 PROG на землю, R5 должен соответствовать максимальному предельному значению тока, установленному R _S1 . С R _S 2 = R _S3 = 200 Ом, R5 (200 × 2,465 В) / (I _BATMAX × RS1). Возможно, потребуется немного отрегулировать R5, чтобы компенсировать ошибки, вызванные базовым током Q1 и внутренними ошибками LT1511.

Пример конструкции с использованием источника питания 3 А, 28 В дает значения компонентов, указанные в таблице.

Какие 3 этапа зарядки литиевой батареи?

Введение

Литиевые батареи имеют 3 стадии зарядки , обычно делятся на эти три стадии:

• Режим предварительной зарядки постоянным током
• Режим регулирования постоянного тока
• Режим стабилизации постоянного напряжения

Похоже на свинцово-кислотный аккумулятор? Что-то другое. Вот почему нам нужно купить новое зарядное устройство для литиевых батарей. Более того, что такое «быстрая зарядка» и как с ее помощью аккумулятор заряжается быстрее?

Каков принцип зарядки литиевой батареи?

делятся на анодные (отрицательный полюс) и катодные (положительный полюс).Катод представляет собой соединение лития. Анод в основном изготовлен из графита, и оба они погружены в электролит.

Разрядка или зарядка — это фактически процесс, в котором ионы лития перемещаются между анодом и катодом батареи, и электрическая энергия и химическая энергия преобразуются друг в друга. Во время зарядки из-за действия электрического поля ионы лития перемещаются от положительного полюса к отрицательному и накапливают энергию; во время разряда ионы лития переходят от отрицательного к положительному положению под действием химической реакции, и в это время к источнику питания подается ток.

Скорость, с которой заряжаются литиевые батареи, на самом деле является скоростью, с которой электрическая энергия преобразуется в химическую энергию, которая называется «мощностью» (P).

Формула: P (мощность) = I (ток) * U (напряжение)

Чем больше ток или напряжение, тем больше мощность, и литиевая батарея должна заряжаться быстрее. Однако из-за ограничений самой литиевой батареи зарядка в условиях пониженного или повышенного напряжения вызовет повреждение батареи.Поэтому метод зарядки литиевой батареи особенный и обычно делится на три этапа:

Режим предварительной зарядки

Определение: Когда телефон полностью разряжен, зарядное устройство сначала заряжает литиевый аккумулятор постоянным током с небольшим током, чтобы заставить его медленно реактивироваться.

В фазе предварительной зарядки аккумулятор заряжается с низкой скоростью (типично для 1/10 режима стабилизации постоянного тока), когда напряжение аккумуляторной батареи ниже 3.0 В . Это обеспечивает восстановление пассивирующего слоя , который может раствориться после длительного хранения в состоянии глубокого разряда, а также предотвращает перегрев при зарядке 1С, когда частичное разложение меди появляется на элементах с закороченным анодом при чрезмерном разряде.

Когда напряжение элемента батареи достигает 3,0 В , зарядное устройство увеличивает постоянный ток и постепенно увеличивает напряжение , что является основным этапом зарядки литиевой батареи.

Режим стабилизации тока (CC)

Определение: Заменяет ≈80% заряда аккумулятора с максимально возможной скоростью.

Это каскад постоянного тока . На этом этапе обычно остается около 80% от их емкости. Это достигается за счет поддержания постоянного относительно высокого тока. Ток поддерживается постоянным против возрастающего внутреннего сопротивления зарядному току за счет повышения напряжения батареи.

Следовательно, если вы хотите увеличить скорость зарядки, лучше всего ее оптимизировать на следующем этапе: Режим стабилизации постоянного тока.

Аккумулятор с быстрой зарядкой относится к аккумулятору, который можно за короткое время наполнить на 80% или 100% .

Аккумуляторы с нормальной скоростью разряда (C-rate) могут заряжаться быстро. Например, при зарядном напряжении 5 В и зарядке 1С его можно полностью зарядить за 1 час. Если это батарея емкостью 1000 мАч, 1С означает, что ток зарядки составляет 1А; для аккумулятора 2000 мАч 1С означает, что ток зарядки составляет 2А и так далее.

Подробнее о батарее быстрой зарядки Grepow: Нажмите здесь

Как видно из диаграммы, период зарядки постоянного тока у нормального аккумулятора намного больше, аккумулятор быстрой зарядки

Режим стабилизации постоянного напряжения (CV)

Определение: Напряжение поддерживается постоянным, чтобы предотвратить повреждение и поддерживать полный заряд аккумуляторов, r восполняет оставшиеся 20% заряда.

Батарея обычно заряжается постоянным током 0,5 C или меньше, пока напряжение батареи не достигнет 4,1 или 4,2 В (в зависимости от точной электрохимии, около 80% заряда батареи). Когда напряжение аккумулятора достигает 4,1 или 4,2 В, зарядное устройство переключается на ступень «Постоянное напряжение» , чтобы исключить перезаряд.

P.S .: Превосходные зарядные устройства для аккумуляторов плавно переходят от постоянного тока к постоянному напряжению, обеспечивая достижение максимальной емкости без риска повреждения аккумулятора.

Поддержание постоянного напряжения постепенно снижает ток, пока он не достигнет примерно 0,1 C, после чего зарядка прекращается. Если зарядное устройство остается подключенным к батарее, применяется периодическая подзарядка для предотвращения саморазряда батареи. Подзарядка обычно начинается, когда напряжение холостого хода батареи падает ниже 3,9 до 4 В, и прекращается, когда снова достигается напряжение полной зарядки от 4,1 до 4,2 В.

Можно ли зарядить литиевый аккумулятор свинцово-кислотным зарядным устройством?

Литиевые батареи разных типов и свинцово-кислотные батареи не рекомендуется использовать вместе, поскольку характеристики нагрузки и возможности батареи различны, что приведет к ненормальным условиям и проблемам безопасности.

Как я упоминал ранее, зарядное устройство свинцово-кислотной батареи обычно устанавливается в двухступенчатый или трехступенчатый режим зарядки, заряд не согласован для литиевой и свинцово-кислотной батареи из-за разных уровней напряжения.

Батареи с совершенно разными характеристиками не должны использоваться параллельно. Даже если добавлены диоды, можно предотвратить саморазряд между батареями, но не получить хорошего эффекта параллельного разряда.

Связанная статья: Можно ли использовать вместе литиевые и свинцово-кислотные батареи?

Подробнее об аккумуляторе

Следите за официальным блогом Grepow, и мы будем регулярно обновлять отраслевые статьи, чтобы держать вас в курсе событий в области производства аккумуляторов.

Grepow: https://www.grepow.com/

Блог Grepow: https://blog.grepow.com/

SEI расшифровывается как Solid Electrolyte Interphase. Это многослойная структура, которая стоит между материалом электрода и электролитом. Узнать больше

Основы зарядного устройства | Chargetek.com

Цикл заряда батареи описывает соотношение напряжения и тока в батарее, когда зарядное устройство возвращает батарею энергоемкость.Аккумуляторы разного химического состава, например свинцово-кислотные, никель-кадмиевые и т. Д., Требуют разных методов зарядки. Два цикла зарядки, описанные ниже, цикл поддерживающей зарядки и цикл зарядки с тремя состояниями, предназначены для свинцово-кислотных аккумуляторов.

для техобслуживания полезны в таких приложениях, как хранение аккумуляторов, и там, где обслуживающий персонал не требует возврата 100% емкости аккумулятора.

Chargetek 150 — это зарядное устройство для обслуживания.Зарядные устройства обслуживаемого типа полезны в таких приложениях, как хранение аккумуляторов, и там, где обслуживающий персонал не требует возврата 100% емкости аккумулятора. Зарядные устройства для обслуживания часто используются там, где нечасто используется первичный источник зарядки, такой как генератор переменного тока. Заряд аккумулятора поддерживается в течение длительного времени с помощью ремонтного зарядного устройства. См. Рисунок ниже.

Этап 1: режим зарядки постоянным током или объемной зарядки

Предполагая, что аккумулятор запускается в разряженном состоянии, зарядное устройство работает в режиме постоянного тока, в котором ток зарядного устройства поддерживается на постоянном значении, а напряжение аккумулятора может повышаться по мере его зарядки.Примерно 80% емкости аккумулятора возвращается в область постоянного тока.

Этап 2: плавающий режим

Плавающий режим следует за режимом постоянного тока. В плавающем режиме напряжение батареи поддерживается на уровне примерно 2,25 В на элемент или 13,5 В для батареи 12 В. Это зарядное устройство будет поддерживать аккумулятор в течение длительного времени без выкипания электролита или перезарядки аккумулятора.

Трехступенчатая зарядка — это метод, который большинство производителей свинцово-кислотных аккумуляторов рекомендуют как лучший и наиболее эффективный способ восстановить полную емкость аккумулятора и продлить срок его службы.Все свинцово-кислотные зарядные устройства Chargetek, за исключением CT150 (которое является зарядным устройством для обслуживания), представляют собой трехступенчатые зарядные устройства и возвращают полную емкость. См. Рисунок ниже.

Этап 1: режим зарядки постоянным током или объемной зарядки

Предполагая, что аккумулятор запускается в разряженном состоянии, зарядное устройство работает в режиме постоянного тока, в котором ток зарядного устройства поддерживается на постоянном значении, а напряжение аккумулятора может повышаться по мере его зарядки.Примерно 80% емкости аккумулятора возвращается в область постоянного тока.

Этап 2: Режим абсорбции

Когда напряжение батареи достигает приблизительно 2,4 В на элемент или 14,6 В для батареи 12 В, напряжение зарядного устройства остается постоянным на этом уровне, и ток батареи может уменьшаться. Именно в этот регион возвращаются последние 20% емкости аккумулятора. Этот уровень напряжения сохраняется до тех пор, пока ток батареи не снизится примерно до C / 50 — C / 100, где C — это номинальная мощность батареи в ампер-часах.Например, если это батарея на 100 ампер-часов, напряжение должно поддерживаться на уровне 2,5 В на элемент, пока ток не снизится до 1-2 ампер. Точная сумма обычно не критична.

Этап 3: плавающий режим

В точке, где ток снижается с C / 50 до C / 100, зарядное устройство переходит в плавающий режим. Плавающий режим — это когда напряжение на аккумуляторе поддерживается на уровне примерно 2,25 В на элемент или 13,5 В для аккумулятора 12 В. Это напряжение будет поддерживать состояние полного заряда аккумулятора без кипения электролита или перезарядки аккумулятора.

Четырехступенчатая зарядка обеспечивает подачу постоянного тока на аккумулятор, пока не будет достигнуто напряжение поглощения (V _FSTERM ). Затем происходит переход в режим абсорбции, и напряжение батареи регулируется на уровне V _FSTERM , пока ток не снизится до I _ABTERM . Плавающий режим следует за и регулирует напряжение батареи на уровне V _FL . По усмотрению пользователя может быть включен режим эквализации.

Этапы 1, 2 и 3: см. Описания выше для трехступенчатого цикла зарядки

Этап 4: Режим выравнивания

Назначение режима выравнивания — удалить сульфат из свинцовых пластин и устранить расслоение электролита.Приблизительно 2,5–2,6 В на элемент подается на батарею с очень низким значением зарядного тока, обычно менее 0,5 А. Режим выравнивания может длиться от нескольких часов до более 24 часов в зависимости от обстоятельств.

Для получения дополнительной информации о выравнивании и десульфатации см. в этой презентации.

батареи — Зарядное устройство для литиевых батарей с использованием LM317

Влияет ли R3 на выходное напряжение LM317, поскольку он включен последовательно с R2?

Если аккумулятор не подключен (или, что то же самое, если ток через аккумулятор пренебрежимо мал), схема работает как источник постоянного напряжения с выходным напряжением \ $ V_ {0} = V_ {ref} \ cdot \ left (1 + \ frac {R_2 + R_3} {R_1} \ right) + I_ {Adj} \ cdot (R_2 + R_3) \ $.Поскольку \ $ R_3 \ $ обычно намного меньше, чем \ $ R_2 \ $, \ $ R_3 \ $ имеет лишь незначительное влияние на \ $ V_0 \ $. С другой стороны, если батарея подключена, пока напряжение батареи ниже, чем \ $ V_0 \ $, схема работает как источник постоянного тока, и ток через батарею будет примерно \ $ \ frac {0,6 В } {R_3} \ $. В этом случае напряжение на батарее будет автоматически отрегулировано таким образом, чтобы ток оставался постоянным. Как только напряжение батареи достигает \ $ V_0 \ $, ток больше не может оставаться постоянным.В этом случае напряжение на батарее будет постоянным, а именно \ $ V_0 \ $, независимо от тока, протекающего через батарею.

Каким образом BJT и резистор точно работают в этой установке? Не будет ли батарея изначально пытаться потреблять столько тока, сколько может, что означает, что 0,6 В разовьется на R3, прежде чем батарея будет достаточно заряжена для перехода в стадию CV?

Да, батарея будет пытаться потреблять столько тока, сколько может, но это не удастся, потому что чем выше ток через батарею, тем выше напряжение на \ $ R_3 \ $.Когда это напряжение достигает 0,6 В, транзистор начинает проводить, и выходное напряжение регулятора уменьшается. Следовательно, ток через батарею автоматически ограничивается примерно до \ $ \ frac {0,6V} {R_3} \ $.

Разве 0,6 В, развиваемое на R3, не означает, что потенциал, «видимый» батареей, составляет примерно 6,3 В? (6,9 В на выходе LM317 вычесть 0,6 В). Разве этого не будет недостаточно для полной зарядки аккумулятора?

Обратите внимание, что батарея подключена между выходом регулятора напряжения и базой транзистора, поэтому напряжение на \ $ R_3 \ $ не влияет на напряжение батареи.Регулятор напряжения следит за тем, чтобы напряжение на батарее не превышало \ $ V_0 \ $.

Когда BJT включается, выходное напряжение LM317 упадет до 1,25 В, так как регулировочный штырь закорочен (в обход резисторов). Конечно, это не подходит для стадии зарядки CV, поскольку потенциал падает ниже напряжения зарядки аккумулятора? Как во время этого падения напряжения влияет выходной ток на батарею?

Транзистор не проводит полностью.Контур управления гарантирует, что ток через транзистор будет достаточно большим, чтобы поддерживать постоянный ток. Во время зарядки постоянным током напряжение аккумулятора будет медленно увеличиваться. Как только он достигнет \ $ V_ {0} \ $, ток больше не может быть постоянным, и напряжение останется на уровне \ $ V_ {0} \ $.

Однако При зарядке литиевых батарей переключение с CC на CV должно происходить при точно определенном напряжении. Следовательно, \ $ R_2 \ $ нужно сделать настраиваемым, чтобы установить \ $ V_0 \ $ на требуемый уровень.Эту схему интересно анализировать, и это может быть дешевое решение, но есть интегральные схемы, которые работают лучше.

Моделирование (с использованием довольно грубой модели батареи) показывает взаимосвязь между напряжением батареи (зеленый) и током через батарею (синий). Источник постоянного тока не показывает идеального поведения.

Зарядка аккумуляторов SLA — BatteryClerk.com

Зарядка батарей SLA

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор — это аккумулятор вторичной обмотки, то есть его можно перезаряжать.Зарядка батареи SLA осуществляется путем отправки электронов через батарею, чтобы обратить вспять химическую реакцию, которая создает выходную энергию батареи. Электроны в батарее SLA хранятся на положительной пластине, которая сделана из диоксида свинца (PbO2). Отрицательная пластина — это чистый свинец, часто в форме губки. Электролит представляет собой разбавленный раствор серной кислоты (h3SO4). Когда аккумулятор разряжен, обе пластины превращаются в сульфат свинца (PbSO4), а серная кислота превращается в воду.Отправка электронов обратно через батарею или ее зарядка вызывает реакцию, которая переводит компоненты батареи обратно в их заряженное состояние.

State of Charge (SOC) используется для описания уровня заряда аккумулятора. Когда аккумулятор полностью заряжен, SOC составляет 100%.

Постоянный ток

Наиболее распространенное зарядное устройство для аккумуляторов SLA использует заряд постоянного тока (CC). Это позволяет поддерживать небольшой постоянный ток через батарею в течение длительного времени. Обычно они рассчитаны на зарядку от 12 до 16 часов.

Постоянное напряжение

Другое распространенное зарядное устройство использует постоянное напряжение (CV). Это поддерживает постоянное напряжение на батарее. Когда разряженный аккумулятор подключается к зарядному устройству, в аккумулятор течет высокий начальный зарядный ток. По мере того как он продолжает заряжаться, ток спадает. Зарядное устройство этого типа обычно полностью заряжается за 2–4 часа и останавливается по таймеру, чтобы предотвратить перезарядку.

Постоянный ток / постоянное напряжение

Третий, более совершенный тип зарядного устройства использует как постоянный ток, так и постоянное напряжение (CCCV).Он также имеет схему температурной компенсации, чтобы определять температуру окружающей среды, в которой вы заряжаете аккумулятор. При повышении температуры окружающей среды для зарядки это зарядное устройство будет изменять ток и напряжение для оптимальной зарядки. В начале сеанса зарядки в батарею идет умеренно большой ток. По мере роста напряжения ток снижается, пока не достигнет заданного значения, что завершает эту часть процесса зарядки. Затем напряжение и ток снижаются, чтобы обеспечить поддерживающий заряд, или плавать, и этот этап будет продолжаться до тех пор, пока аккумулятор не будет извлечен из зарядного устройства.

В аккумуляторах SLA свинцово-кислотный химический состав будет увеличивать емкость выше 75 градусов по Фаренгейту и терять емкость ниже 60 градусов, поэтому хранить и заряжать их между 60? и 70 градусов по Фаренгейту рекомендуется для оптимальной производительности.

Перезарядка

Избыточная зарядка батарей SLA сокращает срок их службы и может быть опасной. Если вы не используете зарядное устройство CC / CV, и аккумулятор остается в зарядном устройстве после полной зарядки, аккумулятор может выделять избыточный газ и уменьшать емкость аккумулятора.Серная кислота разлагается и образует газообразный водород и кислород. В герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах это может привести к повышению давления и температуры. Есть предохранительный клапан, который выпускает газ, но часто также выбрасывается часть раствора электролита, что снижает емкость аккумулятора. Потерянная мощность из-за завышенного SLA не может быть восстановлена.

Поскольку все батареи SLA могут выделять этот газ, всегда заряжайте их в хорошо вентилируемом месте. Также имейте в виду, что разряженная батарея замерзнет быстрее, чем заряженная, из-за более высокого содержания воды, поэтому убедитесь, что батарея не хранится и не заряжается в холодных условиях, и всегда храните батареи полностью заряженными.

Сульфатион

При разряде батареи образуется сульфат свинца, который снова превращается в свинец и диоксид свинца при перезарядке батареи. Но если аккумулятор хранится без полного заряда или если аккумулятор никогда полностью не перезаряжается, этот сульфат свинца может затвердеть, а затем сопротивляться обратному превращению в диоксид свинца и чистый свинец. В результате батарея теряет емкость, и потерянную емкость нельзя восстановить. Чтобы избежать сульфатирования, убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен на большинстве циклов.

Глубокий разряд

SLA плохо переносят повторные глубокие разряды. Если аккумулятор полностью разряжен, все материалы внутри преобразуются в воду и сульфат свинца, и может быть трудно обратить вспять химическую реакцию для получения заряда. Некоторые батареи, предназначенные для работы с глубокими разрядами, имеют пластину увеличенного размера, которая позволяет заряжать их даже в полностью разряженном состоянии. По возможности следует заряжать аккумулятор после каждого использования, чтобы избежать его глубокой разрядки.

Оптимизация срока службы батареи

Вы можете продлить срок службы герметичного свинцово-кислотного аккумулятора, если будете осторожно заряжать его. Плохая зарядка повреждает больше аккумуляторов, чем по другим причинам. Ознакомьтесь с рекомендациями производителя по зарядке и используйте подходящее зарядное устройство для аккумулятора.