Зарядка автомобильного акумулятора
До некоторых пор, как и многие автовладельцы, считал, что зарядное устройство для АКБ вещь не особенно нужная, т.к. при постоянной эксплуатации авто, акумулятор постоянно подзаряжается. К тому же не имея своей собственной рем. зоны (гаража), мне пришлось бы АКБ снимать с автомобиля, тащить в квартиру, там заряжать, и снова нести к автомобилю и устанавливать на место. Но наступил момент, когда эксплуатация атомобиля была невозможна из-за серьёзных повреждений при ДТП и к тому времени у меня уже появился капитальный гаражный бокс и я задумался над зарядкой АКБ. Мой автомобиль Рено Клио 3 оказался в гараже на долгий срок. И вот тогда только я понял, как я ошибался, думая о том, что АКБ у меня в хорошем состоянии.
В руки мне попалось ЗУ с неисправным трансформатором, вот тут тогда всё и началось:
ремонт старого зарядного устройства АКБ, его модернизация и в конце концов полное изменение электрической схемы зарядного устройства, которое в окончательном варианте получилось и более функциональным и более надёжным, чем зарядное устройство старое.
Но это только потом, со временем. А началось вот как.
После быстрого восстановления старого зарядного устройства (замены трансформатора) я первым делом зарядил АКБ по всем правилам (как я думал тогда), т.е. заряжал током не более 1/10 части от ёмости АКБ. Ёмкость АКБ моей Renault Clio - 65 Ah. Соответственно я выбирал ток не более 6.5 А. У меня на старом ЗУ получилось выбрать ток 5-6 А. Дождался обильного газовыделения в банках АКБ и заряд прекратил. Остановился примерно на напряжении заряда около 15 -15.5 в.
Данный метод известен всем автомобилистам, им пользовались и пользуются наши отцы и деды и передают такую науку по наследству.
В общем-то метод допустим и для АКБ не слишком вреден. Этот метод получил распространение и своё название - заряд постоянным током. Но этот метод нельзя назвать деликатным(щадящим) по сравнению с другими "правильными" методами. К тому же после такого заряда АКБ не заряжается полностью, а в хроническом недозаряде для свинцово-кислотных АКБ, как известно, нет ничего хорошего, а скорее наоборот.
Данный метод можно назвать скорее подзарядом севшего акумулятора, для того чтобы можно было его поставить на автомобиоль, запустить двигатель и дальше эксплуатировать.
АКБ Renault ( Рено ) , как и многие современные АКБ имеют индикатор заряда в виде "глазка" т.е. отверстия под стеклом, в котором плавает зелёный шарик. Когда шарик всплывает, и его становится видно, это говорит о том, что плотность электролита АКБ достигла определённого значения и его уровень в норме.
1. Индикатор на АКБ
Устройство такого индикатора можно понять по изображению.
Но индикатор моего акумулятора всегда оставался чёрным и после заряда АКБ тоже. Что может сигнализировать о том, что уровень электролита в норме, но плотность его низкая.
Я понимал, что индикатор может показать только состояние в одной из шести банок АКБ, и надеялся, что с остальными банками полный порядок. Ведь АКБ держит заряд, и неделю и две, после стоянки автомобиля и без подзаряда двигатель запустить несложно. К тому же зелёного шарика я не видел уже наверное около года.
Всё таки после некоторых раздумий решено было купить ареометр для проверки плотности электролита в АКБ. Благо стоит он недорого и пользоваться им не сложно.
2. Ареометр
Представляет из себя стеклянную колбу с резиновыми наконечником и грушей для забора электролита и поплавком внутри для измерения плотности. На поплавке нанесена разметка - шкала, для определения значений.
Я произвёл замер электролита во всех 6-и банках. И вот тут-то я немного был шокирован. Мой акумулятор. которому всего пара лет, который пережил недавнюю зиму, который держит неплохо заряд... на ладан дышит. Как же он зимой не замёрз!? Хотя и этому нашёл объяснение. Машину зимой всегда ставил в гараж, да и зима в этом году была не очень морозной.
Плотность электролита во всех банках была очень низкой даже после заряда АКБ. Составляла всего лишь 1.165 г/куб.см. Такое значение плотности по таблицам указывает, что АКБ заряжена всего лишь на 30-40%, несмотря на напряжение на клеммах АКБ, соответствующее полному заряду. Ведь напряжение после заряда и после ночного простоя составляло 12.7 в.
Напряжение после заряда рекомендуют контролировать после 8-10 часов после заряда.
Также судя по различным таблицам и информации из сети температура замерзания электролита такой плотности составляет 15-18 градусов ниже ноля.
Данные в таблицах лучше принимать как примерные, ориентировочные, т.к. во многих таблицах и на разных сайтах они немного отличаются. И взяты они чаще всего из инструкций заводов-изготовителей АКБ. Некоторые таблицы из старой литературы по ремонту и обслуживанию автомобиля (ВАЗ, ГАЗ, Москвич и т.п). А сколько у нас изготовителей в настоящее время - столько может быть и инструкций. Ещё немного информации об этом можно почерпнуть в конце этого поста.
Вернусь к своим измерениям.
Такая большая разница контрольных значений напряжения и плотности может указывать на то, что либо произошла значительная сульфатация пластин АКБ, либо электролит выкипал и плотность упала. Для того чтобы определиться, стоит ли заморачиваться с корректировкой плотности электролита, и профилактикой АКБ, нужно было провести КТЦ (контрольно-тренировочный цикл) АКБ, чтобы понять, до какого значения ёмкость АКБ снизилась. Если ёмкость снизилась до значения 0.5 от паспортной, то шансов на успех немного. Но на первом этапе проведения КТЦ необходимо зарядить акумулятор на все 100%.
Поштудировав интеренет и найдя несколько полезных инструкций и множество советов, понял, что заряжал я АКБ не совсем правильно, а периодический, хоть и не полный, разряд АКБ и её подзаряд на машине могли привести к потере плотности электролита. Именно подзаряд, т.к. зарядить полностью на 100% акумулятор от автомобильного генератора не получится.
Зарядное устройство имеющееся было переделано под более функциональное, 4-х ступенчатое, вместо 2-ух ступеней, так же было добавлено несколько элементов защиты и были проведены пара КТЦ АКБ с корректировкой плотности электролита. Благодаря которым я понял, что мне удалось поднять ёмкость моего двухлетнего АКБ с 45 Ah до 55-60 Ah. Что уже стало близко к его паспортной ёмкости.
О способах заряда автомобильной АКБ
Существуют несколько способов заряда АКБ. Есть способ заряда постоянным напряжением при изменяющемся токе, есть способ заряда постоянным током, при изменяющемся напряжении, способы заряда импульсным либо реверсивным током, а так же форсированный режим заряда, т.е. очень быстрый заряд максимально возможным током, но не превышающим значение ёмкости АКБ. Например для заряда АКБ ёмкостью 65Ah, максимальный ток заряда не должен ни при каких условиях превышать 65 А.
Не все способы одинаково полезны для АКБ и для её срока службы, и не все одинаково эффективны.
Способов много, но конечный 100% заряд АКБ можно определить по одинаковым признакам. 100-процентный заряд характеризуется тем, что ток, напряжение заряда, так же как и плотность электролита не меняются в течении часа - двух.
Кто-то скажет, что для автомобильной АКБ это наступает в тот момент, когда напряжение заряда вырастает до 16.4 вольт. Так написано во многих статьях и инструкциях на сайтах продавцов АКБ. Но всё таки есть ещё те, что пишут про неизменность напряжения заряда и тока заряда.
Тогда вопрос при каком токе заряда и при какой мощности зарядного устройства напряжение должно подняться до тех самых 16.4В ?
Главное условие - неизменное напряжение и ток, а так же плотность, при такой настройке зарядного устройства, при которой АКБ - 1. может и 2. будет заряжаться
Например (достаточно условно, т.к. состояние АКБ у всех разные, ЗУ у всех разные и т.п.):
1. При токе заряда менее одного ампера, напряжение на клеммах АКБ, ёмкостью 65 Ah, заряженной, после переключения с большего тока заряда(например 3 А), будет не расти, а падать, и ЗУ перейдёт в режим поддержания заряда, либо заряжать будет но совсем не эффективно.
2. Или если ток заряда будет примерно равным 1.5 А, на этой же заряженной батарее, будет напряжение около 15.5 - 16.0 вольт
3. А при настройке ЗУ на большую мощность в этом же заряженном состоянии АКБ, при токе заряда в 4-5 А, напряжение заряда около 16.2 - 16.4 вольт.
4. При настройке на ещё большую мощность, при большем токе заряда - 16.4 вольт или чуть выше, всё будет зависеть от состояния АКБ и остальных параметров зарядного устройства (напряжение на выходе, мощность)
Так стоит ли ждать условных 16.4 вольт на малом токе заряда или заряжать постоянным большим током? Думаю не стоит.
Проще ориентироваться по тому, что зарядное напряжение не изменяется в течении длительного времени 1-2 часа при токе заряда примерно 1/4 от паспортной ёмкости. Иначе можно дождаться того, что электролит будет "выкипать", ведь реакция заряда при таком напряжении очень бурная.
И немного о способе, которым я заряжаю АКБ.
Выбор способа не случаен. Он несложен по выполнению, подходит под возможности собранного мной зарядного устройства и вообще достаточно щадящий для АКБ, т.е. выполняется в более щадящем варианте, чем заряд постоянным током до 15 - 15.5 вольт (как это делал я раньше и многие другие автомобилисты), но более эффективен.
Способ похож на способ заряда постоянным током, но с увеличением степени заряженности АКБ, ток ограничивается до определённого уровня, что снижает такие негативные факторы и неудобства, как:
- значительное газовыделение, особенно в конечный период заряда;
- постоянный контроль, регулировка зарядного тока;
- возможность перезаряда аккумуляторной батареи
Имея на руках 4-ёхступенчатое, собранное самостоятельно, зарядное устройство со ступенями по току заряда: 7 А, 6 А, 3 А и 1.5 А и имея АКБ с паспортной ёмкостью 65 Ah
этим способом я заряжаю так:
1. Если АКБ разряжена более чем на половину, и напряжение на клеммах АКБ без нагрузки 12 вольт и менее, заряжаю током 6 А, до повышения напряжения на клеммах 14 -14.5 вольт
2. При достижении этого напряжения переключаю ток заряда на значение 3 А и заряжаю до повышения напряжения заряда до 15 вольт
3. При достижении этого напряжения переключаю на самую малую ступень (1.5 А) и продолжаю заряд до повышения напряжения до значения не менее 15.5 вольт. Если позволяет время, то заряжаю дальше и наблюдаю - изменяется ли напряжение в течении часа-двух. Мной уже замечено, что напряжение заряда прекращает расти на данной ступени, на моём ЗУ и с АКБ такой ёмкости, когда его значение достигает примерно 15.8 - 16 вольт. И что это напряжение может зависеть от плотности электролита. На этот момент ток заряда падает до значения около 1 А или чуть более. При таких значениях тока заряда и при таком зарядном напряжении на клеммах, АКБ можно считать полностью заряженной.
4. Если же АКБ разряжена менее чем на половину (напряжение на клеммах более 12 вольт), и требуется лишь подзарядить - заряд начинаю током 3 А и продолжаю как описано выше.
Если времени в обрез, то можно начать и более высокой ступени, но первое переключение произвести чуть раньше.
При таком способе, чем позже будет производиться первое переключение, тем быстрее наступит полный заряд АКБ. А чем раньше, тем больше увеличится степень заряженности и режим для АКБ будет более щадящим. Увлекаться, пытаясь провести "суперщадящий"
режим и слишком рано переключать на самую малую ступень не нужно, следует
учесть то, что чем раньше произойдёт переключение на самую малую ступень, тем более продолжительное время АКБ будет заряжаться до полного заряда, напряжением более 14 и 15 вольт, когда происходит обильное газовыделение при зарядке. Как говориться, "лучшее - враг хорошего"
Максимальную ступень (ток заряда 7 А) было решено сделать на случай, когда необходимо быстрее АКБ реанимировать из севшего состояния в состояние заряда около 50%, когда степени заряженности хватит для того, чтобы запустить
двигатель на автомобиле. Либо режим может пригодиться для заряда АКБ большей ёмкости.
Подробнее о Зарядное устройство АКБ своими руками можете прочитать ЗДЕСЬ
Ещё немного по данным из практики и в таблицах
Как я уже писал, что считаю данные из таблиц принимать только как ориентировочные и справочные.
Например в следующей таблице данные отличаются и по напряжению и по плотности совсем немного, но процесс замера отличается кардинально. Да и какие электроприборы включить, здесь не указывается, какой мощности? Габаритные огни, дальний свет фар, сабвуфер, усилитель? Или всё вместе? В статье, где была найдена такая таблица пояснений никаких.
В противоречие этому также есть запись в таблице "напряжение без нагрузки", а в конце таблицы подпись " включить электроприборы, сравнить с показаниями в таблице"
Немного из практики. После заряда АКБ стартерной, снятой с моей Renault Clio , и после простоя АКБ без нагрузки 8 - 10 часов, напряжение на клеммах без нагрузки составляло около 13 вольт.
Периодически на основной работе приходится пользоваться зарядными устройствами автоматическими, т.е. такими, которые сами прекращают заряд после полного заряда АКБ. АКБ тяговые, состояние новых. После простоя после заряда без нагрузки около тех же 8-10 часов, напряжение так же составляет около 13 вольт.
Я принял для себя такие ориентировочные значения, и из литературы, и из таблиц и из своей практики:
Если по истечении 8-10 часов после заряда или поездки, напряжение на клеммах АКБ выше 12.8 вольт без нагрузки, или установленной на автомобиль ( но автомобиль, остававшийся всё это время в покое, без работы стартера и др.мощных электроприборов, без неисправностей, приводящих к утечкам тока и т.п.), то АКБ заряжена полностью.
Также в полностью заряженной АКБ плотность электролита должна быть в пределах 1.26 - 1.28 г/см.куб. в зависимости от окружающей температуры.
Плотность 1.26 г/см.куб не даст замёрзнуть электролиту, даже в самые лютые морозы. а если АКБ немного разрядится и плотность так же немного упадёт, то морозы средней полосы так же будут не страшны.
