Заряд свинцово кислотных аккумуляторов: Как правильно заряжать аккумулятор зимой

Содержание

Как правильно заряжать аккумулятор зимой


Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов в холодную погоду

Эта статья посвящена особенностям зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов при низких температурах. 

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов в холодную (или действительно жаркую) погоду требует особого внимания, в первую очередь из-за того, что при низких температурах требуется более высокое зарядное напряжение, а при высоких температурах — наоборот, более низкое.

Следовательно, для улучшения работы батареи зарядка должна производиться «с температурной компенсацией», и это требование настоятельно необходимо к применению — особенно, когда ожидается, что температура батареи будет ниже +0 °C или выше +30 °C. Центральная точка для температурной компенсации составляет 25 °C. От этой температуры вводятся все коррекции  — в большую или меньшую стороны.

Надо помнить, что холодная погода снижает емкость аккумулятора. Это еще один фактор, который необходимо учитывать, наряду с нагрузкой и скоростью зарядки по сравнению с емкостью батареи  (Ач), измеряемой в стандартных условиях.

Оба этих фактора влияют на правильный выбор и последующую емкость батареи — для вашего конкретного применения.

Емкость батареи в Ач обычно указывается как 20-часовая емкость при 25 °C. Скорость разряда или нагрузку можно записать так же как 0,05C, где, например, C — это коэффициент нагрузки для 20-часовой номинальной емкости аккумулятора при 25 °C, а коэффициент 0,05 — ток разряда (в единицах от номинальной емкости).

Пример: если батарея номиналом 100 Ач, то нагрузка 1/20 или  0,05 будет составлять 100 x 0,05 = 5 А или 100/20, что также составляет 5 А при разряде в течение этого 20-часового периода. Следовательно, нагрузка 10А на батарею с номиналом 20 Ач, рассчитанную на 20 часов, будет равна скорости разряда 0,1С, скорость разряда 0,2С на 200 Ач будет равна 40 А и так далее…

При заказе аккумулятора вы можете увидеть его значение в Ач, равное 20 часам разряда (стандартное значение), а 10-ти и 5-ти часовое значение — в инструкции по эксплуатации, чтобы вы могли видеть, как емкость «уменьшается» при увеличении тока нагрузки.  Некоторые даже указывают 25-часовую, что часто вводит людей в заблуждение- якобы,  они получают батарею большей емкости, чем стандартная.

Напомним, что емкость снижается при низких температурах, как и при более высоких скоростях разряда C, превышающих 20 часов при 0,05C. Это снижение емкости из-за более высоких скоростей разряда обусловлено законом Пойкерта .

График, показывающий влияние на емкость аккумулятора в зависимости от температуры и нагрузки:


Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи бывают разных типов:

  • Заливные свинцовые аккумуляторы с возможностью долива каждой из шести ячеек дистиллированной  водой Речь идет о 12В АКБ).
  • Так называемый «герметичный» свинцовый аккумулятор или, скорее, необслуживаемый аккумулятор. Они не могут быть долиты и часто имеют зеленый или красный индикатор проверки.
  • AGM клапанно-регулируемая свинцово-кислотная технология (VRLA), где электролит абсорбируется в стекловолоконной мембране.
  • GEL, где аналогично AGM, но электролит — не  жидкий, а находится в состоянии геля.

Все вышеперечисленное модели относятся  к свинцовым батареям. Victron Energy продает батареи VRLA AGM и Gel (ячейки 6 штук по  2 В), а так же Литиевые…

На сегодня ассортимент Victron состоит из свинцовых АКБ следующих типов:

  • тип GEL (лучший жизненный цикл, чем у AGM).
  • тип AGM (лучше, чем гель, подходит  для более высоких  токовых нагрузок и хорош для использования с инверторами).
  • AGM Telecom. Разработанный в первую очередь для телекоммуникационных применений, но также является отличным «экономным вариантом» для морских и автомобильных применений.
  • AGM Super Cycle (лучше всего применять в системах, где ожидается частая разрядка до 60-80% DOD).
  • Свинцово-углеродная батарея (Carbon — за счет  добавления  угле волокна имеет лучшие характеристики и строк жизни — улучшенная мощность при частичном заряде, больше циклов и более высокая эффективность).

Кроме того, Victron также продает специальные свинцово-кислотные аккумуляторы — 2В модули, в основном используются  для солнечных систем.

  • OPzV 2V отдельные элементы батареи. Большой срок службы, гель высокой емкости.
  • OPzS 2V отдельные элементы батареи. Долговечные трубчатые пластинчатые батареи большой емкости для специальных солнечных систем, жидкий  электролит.

Температурная компенсация и зарядка

Теперь, когда мы познакомились с типами батарей, их емкостями при разных нагрузках  — нам нужно уточнить некоторые цифры для температурной компенсации и зарядки.

Рекомендуемая температурная компенсация для батарей Victron VRLA составляет — 4 мВ/элемент (что составляет -24 мВ / °C для батареи из 6-ти элементов — т.е. 12 В).

Помимо зарядки в холодную погоду, зарядный ток предпочтительно не должен превышать 0,2С (20 А для батареи емкостью 100 Ач), поскольку температура батареи будет иметь тенденцию к увеличению более чем на 10 °С, если ток зарядки превышает 0,2С. Поэтому температурная компенсация также требуется, если ток зарядки превышает 0,2C.

Как добиться зарядки с компенсацией температуры и напряжения?


Для  этого существует целый  ряд продуктов от Victron — это инверторы c ЗУ,  отдельные ЗУ и солнечные контроллеры.

С нашим ассортиментом инверторов/зарядных устройств и с момента выхода версии прошивки VE.Bus 415 некоторое время назад удалось добиться следующих показателей:

  • Температурная компенсация теперь работает до -20 град С
  • Применима  для всех заданных значений напряжения
  • Как только температура опускается ниже -30 °C, механизм компенсации отключается (при этом применяются нормальные напряжения зарядки) и отображается предупреждение оператору.

Для систем, которые не используют инвертор с зарядным устройством (т.е. не используется датчик температуры), то мы можем предложить  к использованию специальный беспроводной датчик — Smart Battery Sense, чтобы гарантировать, что зарядное устройство обеспечивают оптимальную зарядку с компенсацией напряжения и температурой для ваших батарей, посредством беспроводной передачи точных значений напряжения и температуры батареи на ваш Solar Charge Controller или Smart зарядное устройство.

Эта информация затем используется для установки идеальных параметров заряда, что приводит к более полной и быстрой зарядке, улучшая срок службы аккумулятора и, следовательно, продлевая срок его службы.


Приложение Victron Toolkit позволяет рассчитать сечение кабеля и падение напряжения на нем для различных токов заряда АКБ. Нужно учитывать, что  длина кабеля — это полный путь от положительного и отрицательного зарядных кабелей батареи и может составлять несколько метров в обычных системах. И именно эту длину учитывает Smart Battery Sense (автоматически), чтобы обеспечить правильное зарядное напряжение, поступающее на батарею, благодаря тому, что зарядное напряжение компенсируется и корректируется — при любых  потерях в кабеле.


Все контроллеры заряда SmartSolar MPPT от Victron работают с технологией Smart Battery Sense.

Другие продукты также можно подключить к системе с датчиком Smart Battery Sense , используя при этом сетевое подключение — «VE.Smart Networking support». \\\

Недорогая и небольшая зарядка для свинцовых аккумуляторов. Свинцово кислотный аккумулятор как правильно заряжать Как заряжать герметичные свинцово кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотный аккумулятор — это наиболее распространённый на данный момент тип источника энергии в автомобиле. Он был изобретён в далёком 1859 году и до сих пор устанавливается на большинстве машин, конечно же, есть и альтернативы, но они пользуются меньшей популярностью у автопроизводителей.

Авторство данного устройства принадлежит французу Гастону Планте. Именно он в 1859 году создал первый рабочий прототип. Конструкция устройства не представляла собой что-то слишком сложное. Электроды делались из листового свинца. В качестве разделителя использовался сепаратор из простого полотна. Он сворачивался в спираль, после чего помещался в колбу, в которой был раствор серной кислоты.

Внимание! Учёный использовал десятипроцентный раствор серной кислоты.

К сожалению, устройство обладало слишком малой ёмкостью, которая легко объясняется излишним примитивизмом конструкции. Чтобы её немного увеличить ученый множество раз заряжал и разряжал свинцово-кислотный аккумулятор.

Чтобы достичь хоть какого-нибудь результата Планте понадобилось два года. Естественно, что подобный недостаток был слишком существенным. Неудивительно, что свинцово-кислотные аккумуляторы тогда не получили большого распространения. Главный дефект крылся в конструкции пластин.

Конечно же, учёный свет не остановился на достигнутом. Совершенствование конструкции свинцово-кислотного аккумулятора только начиналось. Большой прорыв в этом деле совершил К. Фор. Он предложил инновационную технологию изготовления электродов.

В 1880 год К. Фор на электроды наносит окись свинца. Результат превосходит все ожидания. Учёному в значительной степени удалось увеличить ёмкость аккумулятора. Идея получила широкое распространение. А уже в 1881 Э. Фолькмар начал использовать вместо обычных электродов специальную решетку. Селлоун пошёл дальше и получил патент на производство решеток, в сплаве которых была сурьма.

Сразу же учёным пришлось столкнуться со следующей проблемой. Не было нормальных зарядных устройств. Чтобы хоть как-то возобновить начальный заряд свинцово-кислотного аккумулятора применялась разработка Бунзена. К сожалению, результат был не очень хорошим.

Внимание! Суть подобной методики заряда сводилась к источнику в виде гальванической батареи. Именно от неё в то время можно было осуществить подзарядку.

Данное положение дел изменили генераторы постоянного тока, которые были дёшевы в производстве. Результат поразил весь мир. В 1890 году свинцово-кислотные аккумуляторы начинают массово выпускаться во всех цивилизованных странах мира. Мало того, все они нашли себе коммерческое применение.

Важно! Настоящим прорывом стал выпуск в 1900 году немецкой компанией Varta свинцово-кислотных аккумуляторов.

Следующая весомая дата в развитии технологии по созданию свинцово-кислотных аккумуляторов приходится уже на 70-е годы XX века. Именно в этот период разрабатываются необслуживаемые аналоги. Их главным отличием от всех предыдущих является то, что они способны работать в любом положении.

На смену жидкому электролиту пришёл гель. Батареи стали полностью герметичными. Для выведения отработанных газов установили специальные клапаны. Кардинально изменилась конструкция пластин. Их основой стал медно-кальциевый сплав. Чтобы добиться ещё большего результата он дополнительно покрывался оксидом свинца. Решётки делались из титана, алюминия и меди.

Все активные вещества нового свинцово-кислотного аккумулятора были расположены в электролите вместе с положительными и отрицательными электродами. Все эти элементы образуют сложную электрохимическую систему.

Для начала суммируем всё вышесказанное. Свинцово-кислотные аккумуляторы выступают в роли вторичных источников питания. Они обеспечивают работу электрических устройств за счёт химической реакции, которая происходит в электролите.

Важно! Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют множество циклов зарядки и разрядки.

Свинцовые аккумуляторы могу использоваться многократно. Они являются вторичными источниками тока, работающими за счёт создания химических реакций. При их работе в большом количестве расходуются химические элементы. Но следующая зарядка их восстанавливает.

Химическое вещество, в котором и происходят все реакции состоит из окислителя, электролита и специального восстанавливающего вещества. Роль восстановителя играет отрицательный электрод. Он в процессе токообразующей реакции отдаёт электроны. Как результат проходит процесс окисления. При этом положительный электрод восстанавливается. Он по умолчанию является и окислителем.

Важно! Роль электролита в свинцово-кислотном аккумуляторе играет химическое соединение. Главное к нему требование — хорошая ионная проводимость.

Активные вещества — это жёсткая пористая масса, которая хорошо проводит электричество. Диаметр пор в свинцово-кислотном аккумуляторе составляет 1,5 мкм. Если же речь идёт про PbO2, то у этого вещества аналогичный показатель будет побольше, в районе 5—10 мкм.

Серная кислота в электролите имеет положительные ионы водорода и отрицательные. Когда кислотно-свинцовый аккумулятор лишается накопленного заряда выделяются положительные ионы.

Отрицательные ионы сближаются с положительным электродом. Подобное становится возможным благодаря внешнему замкнутому участку цепи. Здесь же восстанавливаются четырёх- и двухвалентные ионы свинца.

Важно! Положительные ионы соединяются с отрицательными. В результате образуется сернокислый свинец.

Как только свинцово-кислотный аккумулятор подключается к зарядному устройству. Электроны начинают двигаться к отрицательному электроду. В результате нейтрализуются двухвалентные ионы свинца.

В данном процессе выделяется губчатый свинец. Он отдаёт по два электрона, при этом происходит процесс окисления. Апогеем является соединение ионами кислорода. Только после этого образуется PbO2.

В данном устройстве происходит множество химических реакций. Если же опустить химические формулы, то сам процесс будет выглядеть следующим образом: плотность серной кислоты и электролита будет уменьшаться при разряде; во время подзарядки данный показатель будет увеличиваться.

Важно! Положительные электроды расходуют кислоты больше чем отрицательные.

При разрядке электролит увеличивается незначительно. Уменьшение составляет один сантиметр кубический на 1 А·ч. Расход свинца, когда аккумулятор разряжается составляет 3,86 г. Количество других химических элементов также значительно уменьшается. Больше всего уходит сульфата свинца, порядка 12 грамм.

С вышеизложенного материала вам должно быть понятно, что учёные приложили множество усилий, чтобы создать по-настоящему надёжную свинцово-кислотную батарею с большой ёмкостью.

На данный момент в производстве чаще всего используются два варианта конструкции свинцово-кислотной батареи. В первом случае это обычны моноблок. В нём размещены ячейки банок и специальные перемычки между ними.

Электроды погружены в электролит. Данные устройства представляют собой свинцовые решётки. Их полости заполняются пастой. Повышенной плотности удаётся добиться за счёт волокон полипропилена. В качестве альтернативы некоторые производители используются сажу на основе сернокислого бария.

При накладывании на решётки паста прессуется и сушится. Дополнительно она обрабатывается электрохимическими процессами. Подобная конструкция свинцово-кислотной батареи помогает добиться эффективного использования всех активных химических соединений.

Важно! Решётки способствуют равномерного распределению тока.

Второй вариант отличается от первого тем, что батарея помещается в один моноблок. Межэлементные перемычки присутствуют.

В свинцово-кислотных аккумуляторах в качестве электролита выступает раствор серной кислоты. Положительные пластины также имеют активное вещество — это двуокись свинца, отрицательные содержат свинец РЬ. В зависимости от режима эксплуатации все свинцово-кислотные аккумуляторы можно поделить на такие группы:

При создании определённого агрегата или для выполнения какой-либо работы выбирается аккумулятор с подходящим для конкретной цели режимом работы.

Существует множество методов зарядки свинцово-кислотного аккумулятора. Эффективнее всего использовать так называемый I-U. Его суть сводится приблизительно к следующему: вначале вы пускаете постоянные ток, как только необходимое напряжение достигнуто, вашей задачей является его поддержание на заданном уровне.

Очень важно правильно определить величину тока на начальном этапе зарядки. Обычно она указывается на корпусе батареи. Обычно она лежит в диапазоне от 20 до 30 процентов от ёмкости элемента питания. Возьмём конкретный пример. Ёмкость аккумулятора составляет 100 А*ч. В таком случае ток должен быть 25 А.

Важно! Автомобильные производители рекомендуют начинать зарядку с 10 % от ёмкости батареи. Это позволит уберечь свинцово-кислотный аккумулятор от повреждения.

Несмотря на год создания, свинцово-кислотные аккумуляторы до сих пор пользуются большой популярностью среди автомобилестроителей. Свойства этих устройств позволяют хранить приличный запас энергии, обеспечивая стабильную работу машины.

Привет муськовчане!
Очередной обзорчик практичного приборчика с несравненного Али. Как известно многие электронные устройства нуждаются во внешнем питании и не является таким исключением рыболовный эхолот, который сейчас есть почти у каждого рыболова, в арсенале которого есть лодка. Ну а неоспоримым и самым практичным выбором питания подобных приборов безусловно приняты свинцовые аккумуляторы. Их достоинства очевидны — они дешевы, доступны, не требуют специального ухода, легко обслуживаются, имеют большой номинал емкостей и позволяют не только питать собственно эхолот, но и рации, телефоны, радио и даже надувать лодку электронасосами.

Есть эхолот и у меня, питается от 12v, 9А/ч «батарейки», и если заряжать ее в домашних условиях проблем нет никаких, то на выезды с собой хочется брать небольшое ЗУ, которое позволяло бы при минимальных размере и весе просто выполнять одну функцию — заряжать аккумулятор. И все. Без каких либо «наворотов». Отечественное ЗУ типа «Сонар» — крайне ненадежно и стоит аж в 4 раза дороже описываемого сабжа.
А вот собственно и он


Приехал в такой невзрачной коробочке, без опознавательных знаков, инструкций и прочей мишуры за 22 дня. Заказан 5 октября, получен 27 октября. Трек отслеживался, ибо было отправлено Posti Finland.
ЗУ имеет амеровилку и крокодилы с другого конца, то есть будет переделываться однозначно.
Продавец обещает:
100% brand new и высокое качество
входное напряжение: 100 В-240 В AC 50/60 ГЦ
выходное напряжение: 14.2-14.8 В
выходной ток: 1300mA
автоматическая зарядка без перезарядки
короткое Замыкание Защиты
по сравнению с Нынешним Защиты
батареи Полярности
Разноцветные СВЕТОДИОДНЫЙ дисплей для индикации состояния
красный Светодиод на время зарядки
зеленый Светодиод Горит, когда полностью заряжен
для Внутренних и 12 В только
тип разъема: США Штекер
костюм для 12 В автомобилей и Мотоциклов батареи
Время зарядки:
12 В 5-7 ач, время зарядки составляет более 6 часов
12 В 9Ah батареи, время зарядки составляет более 10 часов
12 В 15-25Ah батареи, время зарядки составляет более 13-25 часов

Пока это совпадает с теми цифрами что указаны на оборотной стороне копруса.

Будем посмотреть как оно на само деле, а пока

Открывается корпус на удивление легко — 4 защелки в верхней части, ни о какой герметичности речи не идет — никаких резиновых прокладок нет, кабельные вводы сделаны хорошо и имеют разное сечение, что позволяет однозначно устанавливать в корпус плату.


в крышке есть «световод» для индикаторного светодиода



Выполнена аккуратно, явных косяков нет, в особенности схемотехники не вдавался, но наличие мощного мосфета P40NF03L на выходе говорит о том, что с защитой от КЗ и переплюсовки продавец не наврал.
Напряжение на ХХ 15,23v


Переделка была минимальна — берем и меняем сетевую вилку вместе с проводом на евро, а крокодилы заменяем на ножевые разъемы с термоусадкой соответствующего цвета.


На вопрос «а почему вилка такая»? могу ответить, что далеко не на всех рыболовных базах есть современные розетки с заземлением, поэтому и был выбран такой демократичный вариант.

Далее ЗУ было принесено в офис и подключено к собственно потребителю. Аккумулятор был разряжен примерно на 2/3, ЗУ стартануло с тока в 0,5 А, который начал снижаться после увеличения напряжения на батарее в 13v и по мере зарядки достиг 0,1 А, после чего зеленый светодиод сообщил о том, что зарядка закончилась. Фоток много сделать не мог — работал, посему пара всего.


(ежели кому интересно что это за ящик — это кейс под эхолот, могу сделать обзор в самоделках)
Заряжался аккумулятор 7 часов, тут тоже продавец не соврал. В процессе зарядки ЗУ ощутимо, но не критично грелось поэтому и было принято решение дать ему «чутка воздуха». Что вылилось в ряды отверстий в корпусе ЗУ.

По итогу получилось вот такое компактное миниатюрное, но узкоспециализированное ЗУ для «походов» за очень небольшие деньги

Сорри, что мало измерений, токов, расчетов и пр…

Планирую купить +12 Добавить в избранное Обзор понравился +32 +47

Эта история началась когда мы решили отправиться в лес в ночь с субботы на воскресение — у брата был день варенья, и мы его решили отметить на свежем воздухе под шашлычек и водочку. Стали собираться. Для освещения взяли пару фонарей, для наведения музыкального фона небольшую магнитолку-бумбокс. Разумеется, для всего этого купили батарейки, что обошлось нам в кругленькую сумму. С рожами счастливых идиотов мы вломились в лес и бойко приступили к сборке дров, трезво (пока еще) рассудив, что было бы неплохо наломать этих самых дров пока не стемнело. А дров надо было на два костра — для шашлыков и для обогрева — освещения места празднования. Ну что я вам хочу сказать… на следующий день мне с трудом удавалось разогнуться, поскольку для того, чтобы от костра света было достаточно туда надо постоянно подбрасывать дрова, которые надо рубить в лесу, в котором после захода солнца стало темно, как сами знаете где и батареи в фонарях приходилось экономить и освещать место пьянства костром, для которого надо рубить дрова. Я повторяюсь, да? Ну вот той ночью у меня таких повторений было очень много. В связи с чем на следующий день возникло два вопроса — «я отдыхал?» Или «где и как сделать, чтобы такого больше не случалось?»

Прежде всего батареи — ясно, что нужны аккумуляторы, но посмотрев на цены современных никель-кадмиевых аккумуляторов моя жаба категорически отказалась их покупать. Тут я вспомнил про УПС-ы — ну знаете, такие бандуры для того, чтобы ваш комп не вырубился в самый неподходящий момент, когда вы заканчиваете проходить сапера 100х100, а добрый сосед уже подключил самопальный сварочный агрегат в розетку и радостно ухмыльнувшись включил его, обесточивая, таким образом пол-дома.

Так вот, в этих бандурах применяются герметичные свинцовые аккумуляторы — их еще называют гелевыми. По стоимости они не сравнимы с Ni-Cd аккумуляторами — первые стоят значительно меньше последних. Поехал я в магазинчик и прикупил себе вполне даже средненький аккумулятор с напряжением 12 вольт и ёмкостью 7,2 ампер-часа.

Рис.1 Фото аккумулятора.

Далее все было просто — берем 10-ти ваттную автомобильную лампочку, вешаем её на длинном проводе на дерево и подключаем к сабжу — свет готов. А для подключение магнитолы ваяем простенький стабилизатор на КРЕН8А или её буржуйском аналоге LM7809, прикручиваем провода к клемам в батарейном отсеке — e voila — имеем свет и музыку. Должен вам сказать, что подобная схема уже испытывалась — хватает на всю ночь непрерывной работы и аккумулятор до конца не разряжается.

Но вы же понимаете, что все хорошо до конца не бывает — должна быть где то капелька отходов чловеческого метаболизма, которая должна отравить всю идиллию. В данном случае засада в том, что эти аккумуляторы нельзя заряжать обычными зарядными устройствами для автомобильных аккумуляторов. Обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы заряжаются постоянным по величине током, при этом напряжение на клеммах все время растет и когда оно достигает определенной величины — электролит в аккумуляторе закипает, что свидетельствуе об окончании заряда. Давайте себе представим, что будет, когда закипит герметичный аккумулятор. Я так полагаю, что жертв и разрушений вряд ли удасться избежать. Посему эти ящики заряжают по-другому: ток заряда устанавливают равным 0,1С, где С — это ёмкость аккумулятора, причем, зарядный ток ограничивают, поскольку этот товарищ «неудовлетворенный желудочно» и готов сожрать все, что ему дают, напряжение стабилизируют и устанавливают в пределах 14-15 вольт. В процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет уменьшаться от установленного, до 20-30мА в самом конце заряда. То есть, нужно было собрать зарядное устройство.

Возиться ужасно не хотелось, но тут выручили буржуи — ST Microelectronics — у них, оказывается есть почти готовое решение — микросхема L200C. Эта микросхема представляет собой стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. Документация на эту микросхему лежит тут: www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf Схема зарядного устроства на рисунке 2 — это практически типовая схема включения


Рис.2

Особо описывать в общем то и нечего, остановлюсь только на паре моментов. Прежде всего — токозадающие резисторы R2-R6. Их мощность должна быть не меньше указанной на схеме, а лучше больше. Ну если вы, конечно, не фанат дымовых спецэффектов и не тащитесь от вида почерневших резисторов.


Рис 3.1 Устройство на макетной плате

Микросхему, разумеется, надо установить на радиатор, причем, тоже не жадничать — все это хозяйство расчитано на долговременную работу, поэтому, чем легче будет тепловой режим элементов, тем лучше для них, а значит и для вас. Резистором R7 подстраивается выходное напряжение в пределах 14-15 вольт. Диоды лучше брать наши, отечественные в металлических корпусах, тогда их не надо устанавливать на радиаторы. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15-16 вольт. Лично я никакой платы не делал, не так уж много тут деталей — собрал все на макетке. Что получилось видно на фотке.


Рис 3.2 Все в сборе, только без корпуса

Работает все, как и предсказано в теории — ток, по началу, большой, к концу заряда опустился до незначительного и в таком состоянии живет уже несколько дней. Кстати, фирма производитель рекомендует как раз такой, незначительный ток в течении длительного времени для сохранения ёмкости батареи.


Рис 4.2 Собранное устройство на плате

Скачать печатную плату в форматах LAY и Corel для плоттерной резки на пленке вы можете ниже

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
DA1 Стабилизатор напряжения L200C 1 В блокнот
VD1-VD5 Диод

Д242

5 1N5400 В блокнот
C1 Электролитический конденсатор 4700 мкФ 25 В 1 В блокнот
C2 Конденсатор 1 мкФ 1 В блокнот
R1 Резистор

820 Ом

1 В блокнот
R2 Резистор

3 Ом

1 0.25 Вт В блокнот
R3 Резистор

0.33 Ом

1 2 Вт В блокнот
R4 Резистор

0.75 Ом

1 1 Вт В блокнот
R5 Резистор

1.5 Ом

1 0.5 Вт В блокнот
R6 Резистор

Использованы материалы с сайтов www.jaycar.com, www.at-systems.ru, www.slt.ru. Графики и цитаты курсивом — www.at-systems.ru. Все остальное (c) klausmobile 2002. Повторение всех конструкций на страх и риск повторяющего…

1. Сначала пряники, кнуты потом…

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) – наиболее доступные по цене вторичные (перезаряжаемые) источники тока. Доступные, в нынешней экономике, означает, во-первых, наличие в продаже типовых батарей напряжением 6В и 12В, емкостью от одного до тысячи А*ч, во-вторых, то, что за 1 вечнозеленый у.е. можно купить от 1.5 до 6 Вт*ч номинальной емкости. Меньшая цифра соответствует малым батареям, большая – большим.

Что еще в плюсе? Относительно медленный саморазряд (не более 5% емкости в месяц при комнатной температуре), относительная долговечность при условии неглубоких циклов разряда. Отсутствие «памяти» (свойственной никель-кадмиевым аккумуляторам). Допускается постоянный «плавающий» подзаряд в дежурном режиме (именно так работают автомобильные аккумуляторы).

По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами с жидким электролитом, герметичные аккумуляторы, естественно, выигрывают в эксплуатационной безопасности (нет вредных испарений, допустима работа в любом положении). А еще – герметичная батарея менее критична к условиям заряда, ее сложнее убить неграмотным зарядом. Дело в том, что гелевый электролит подобран так, что батарея никогда не заряжается полностью (с точки зрения химика). Стало быть, выделение газа при перезаряде не происходит, так как перезаряда просто нет. Это не значит, что о контроле режима заряда можно забыть. Нельзя. Об этом далее.

Что в минусе? Во-первых, низкая удельная емкость – 25..35 Вт*ч на килограмм массы, или 60..100 Вт*ч на литр объема. Во-вторых, существенное сокращение жизни батарей при глубоких циклах разряда, а также при систематическом разряде большими токами. В-третьих, существенная зависимость напряжения и внутреннего сопротивления от глубины цикла.

2. О преждевременной старости .

Терминология: в практике принято обозначать интенсивность разряда в виде безразмерных «единиц С». 1С (один-це) численно равен емкости батареи при разряде постоянным током в течении 20 часов. Полный разряд определяется как разряд до 1.8В на банку при комнатной температуре (т.е. до 5.4 и 10.8В для 6В и 12В батарей). Величина 1.8В установилась опытным путем как нижняя граница, при разряде ниже которой током 0.05С начинается необратимое преждевременное старение батареи.

Таким образом, если опытным путем для батареи определено, что для того, чтобы за 20 часов разрядить ее от полностью заряженного состояния (2.1-2.3В на банку) до 1.8В на банку, требуется разрядный ток 150мА, то номинальная емкость батареи устанавливается равной 3.0 А*ч (=0.15А * 20ч).

Интенсивность тока 1С для данной батареи соответствует току разряда 3А, 2С – току разряда 6А и т.п. Если ограничить разряд достижением заданного минимума напряжения, тех же 10.8В – окажется, что реальная емкость на токе 1С сократится примерно вдвое по сравнению с номинальной (cм.график). А вот порог необратимого старения при большой интенсивности разряда (1C и выше), наоборот, существенно снижается – до 8В.

Многократный разряд батареи до напряжений, находящихся ниже штриховой линии приводит к выходу батареи из строя.

На практике, SLA работают в двух режимах – буферном и циклическом. При буферном режиме работы батарея постоянно подключена к зарядному устройству. Если в электрической сети есть напряжение, то после заряда батарея в течение длительного времени находится под действием конечного напряжения заряда. Слабый ток, протекающий через батареи, компенсирует саморазряд батареи и постоянно поддерживает батарею в полностью заряженном состоянии. В случае отключения напряжения в электрической сети, батарея разряжается на подключенную к ней нагрузку. Буферный режим работы характерен для систем бесперебойного питания постоянного и переменного тока, которые широко применяются для компьютеров, коммуникаций и непрерывных производств. А также — автомобильных аккумуляторов при регулярной эксплуатации машины.

При циклическом режиме работы батарею заряжают, а затем отключают от зарядного устройства. Разряд батареи производится по мере необходимости. Циклический режим работы используется при работе различных переносных или перевозимых устройств: электрических фонарей, средств коммуникаций, измерительных приборов. Производители аккумуляторов обычно указывают в перечне технических характеристик, для какого режима работы предназначен тот или иной аккумулятор.

Стало быть, если Вы решили запитать от батарей накалы в ламповом усилителе, то это циклический режим (как приятно узнать, что всю жизнь говорил прозой…). Но значит ли это, что можно просто разряжать батарею до предельно допустимых лампами 5.7 или 11.4В? На деле, пусть этот режим заведомо безопаснее разряда до «аварийных» 5.4 или 10.8В, он при неверном выборе батареи приведет к достаточно глубоким циклам разряда, и тем самым сократит срок ее службы.

Глубина цикла разряда определяется как отношение реально отданных в нагрузку ампер-часов к ампер-часам, соответствующим разряду до порога необратимого старения. Ампер-часы в знаменателе будут совпадать с номинальной емкостью только для интенсивности разряда 0.05С. На практике, в качестве знаменателя используется именно номинальная емкость (тем более, что и постоянный ток разряда – не более, чем идеальное приближение).

Глубина цикла (если она повторяется от цикла к циклу) определяет срок службы батарей. При 100% глубине циклов срок службы SLA не превысит 200-300 циклов. Справочно, автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом редко выдерживают более 20 глубоких циклов. При 30% глубине циклов количество их утраивается. Знаменитая Оптима гарантирует выживание при 100 циклах «в ноль» (у автора такая батарея служит четвертый год, но ни одного глубокого цикла «в ноль» так и не было…).

3. Пример из жизни

Теперь давайте считать. В каждом канале усилителя –пара ламп 6С4С (6В, 2А). Необходимо обеспечить минимальное время работы между зарядами 8 часов. При этом напряжение не должно опускаться ниже 5.7В (по ТУ лампы), глубина цикла не более 50%. Из последнего требования следует, что емкость батареи – не менее 32А*ч на канал (= 2А * 8ч / 50%) . Интенсивность разряда такой батареи 0.06С (= 32А*ч / 2). Из графика следует, что за 8 часов ее напряжение упадет всего-навсего до 12.0-12.2В. Есть запас! Но только у свежей батареи. Если Вы не забудете ее вовремя заряжать, то примерно через 500 циклов (полтора года ежедневного удовольствия) напряжение за 8 часов будет падать до тех самых 5.7В, если не хуже… Ставьте автоматику на отключение при недостаточном напряжении, обязательно ставьте! Кстати, 32А*ч подозрительно близко к значению емкости автомобильного аккумулятора (50-65 А*ч). Так что для токов 2А и выше необслуживаемый автомобильный аккумулятор – вполне обоснованная (по цене) альтернатива. Вот с экологией и безопасностью у них проблемы. С другой стороны, если большая АКБ не вписывается в конструктив, то можно совершенно без опаски запараллелить несколько меньших батарей (желательно, но не обязательно – одной серии, одного производителя, одного «возраста» с начала эксплуатации).

А может, попробовать буферный (дежурный) режим, чтоб заряжать постоянно, без какой-либо автоматики? Тумблер вверх – батарея разряжается, лампы играют, тумблер вниз – идет заряд, лампы… отключены от батарей! Нормальный режим заряда – заряд постоянным напряжением 2.4-2.5В на банку, на зажимах 6В батареи будет до 7.5В – лампы так недолго протянут (особенно если анодное питание выключено).

При буферном режиме эксплуатации ресурс батареи сильно зависит от температуры. Наиболее благоприятной температурой для батареи считается температура 15-20 градусов Цельсия. Увеличение температуры на 10 градусов уменьшает ресурс батареи вдвое. На рисунке представлена типичная зависимость ресурса от температуры для аккумуляторов с расчетным ресурсом 5 -7 лет. Резюме – не ставьте батареи в одном корпусе вместе с лампами, пентиумами и т.п. горячими объектами. Вы спросите — а как же под капотом в машине… ну, во-первых, автомобильный аккумулятор специально рассчитан на широкий диапазон температур, во-вторых, теплоемкость АКБ настолько велика, что существенно прогреть ее, даже под капотом, непросто.

В упомянутом примере, срок службы накальной батареи при ежедневных 50% циклах – полтора года. А больше можно? В реальных условиях эксплуатации стационарных аккумуляторов нужно учитывать уменьшение ресурса батареи в случае большого числа испытанных ее разрядов. Для 5-летних батарей, реальный ресурс будет не более 3-х лет, если батарея будет испытывать в среднем один 30-процентный разряд в день или один полный разряд в неделю.

4. Поподробнее о заряде

Наилучший режим заряда батареи при небольшой (не выше 75%) глубине разряда – заряд постоянным напряжением. Разные производители дают незначительно различающиеся значения, общеприемлемым является напряжение 2.4В на банку при циклическом заряде (14.4В для 12В батареи). В буферном режиме напряжение может быть меньшим, 2.3В на банку.

При заряде полностью разряженной батареи этот режим приводит к перегрузке по начальному току, поэтому используется комбинированный режим ограничения по току и напряжению. Обычно он называется режимом заряда I-U. Разряженную батарею сначала заряжают постоянным током, численно (в амперах) не превышающим 0.1-0.3 номинальной емкости батареи (в ампер-часах). Например, для батареи емкостью 100 А*час ток заряда не должен превышать 10-30 ампер. По мере заряда батареи напряжение на батарее увеличивается (при постоянном токе). После того, как напряжение на батарее достигнет конечного напряжения заряда, ток заряда начинают уменьшать, сохраняя напряжение неизменным.

Конечное напряжение заряда при температуре 20 градусов Цельсия равно 2.25-2.3 вольта на элемент батареи. Для батареи с номинальным напряжением 12 В (6 элементов) конечное напряжение заряда равно 13.5-13.8 В. Если батарея эксплуатируется при других температурах, то для увеличения ресурса батарей рекомендуется уменьшать конечное напряжение заряда до 2.2-2.25 В/эл при температуре 40 градусов и увеличивать напряжение до 2.35-2.4 В при температуре 0 градусов. Применение такой температурной компенсации зарядного напряжения позволяет увеличить ресурс батареи при 40 градусах Цельсия на 15 %.

Для полного заряда разряженной батареи рекомендуется проводить заряд в течение 24 часов. Если необходим более быстрый (в течение 8-10 часов) заряд батареи в случае циклического режима эксплуатации, конечное напряжение заряда увеличивают до 2.4-2.48 В/эл (при 20 градусах Цельсия) и обязательно ограничивают время заряда в соответствии с остаточным зарядом батареи перед зарядкой.

Зарядное устройство с постоянным напряжением тока заряда Относительно большой ток применяется на начальной стадии заряда батареи. Когда напряжение батареи достигнет установленного уровня, зарядное устройство переключается с режима постоянного тока на режим постоянного напряжения. В течение этой фазы величина зарядного тока начинает уменьшаться до уровня минимального зарядного тока, известного как поддерживающий ток.Значения, приведенные в таблице, приняты как стандартные.

Нормативные значения электрических величин для зарядного устройства с постоянным зарядным напряжением

Примечания: Для батарей, используемых в цикличном режиме, рекомендуется использовать датчик, позволяющий прервать процесс заряда по достижении предварительно заданной величины напряжения, или таймер.Температурный коэффициент необходимо принимать в расчет, если заряд батареи происходит при температурах ниже +10 0 С или выше +30 0 С

Система ускоренного заряда (только для батарей, работающих в цикличном режиме) При ускоренном заряде батареи необходимо использовать устройства, укомплектованные блоком температурной компенсации и термическим предохранителем, позволяющие предотвратить недостаточный заряд батареи при низкой температуре или ее перегрев при высокой температуре окружающей среды

Нормативные значения электрических величин для режима ускоренного заряда батареи приведены в таблице:

Примечания: На батарее должен быть установлен термостат или термический предохранитель, или необходимо использовать таймер, позволяющий вовремя прекратить процесс заряда. Максимальная величина начального зарядного тока для батарей, емкостью более 10 Ач, должна соответствовать следующему соотношению: I = C максимум

Обратите внимание на последний абзац. Он того стоит. Особенно если много батарей замурованы в плохо вентилируемом ящике – перегрев возможен даже при обычном (не ускоренном) заряде, пусть не катастрофический, но все равно сокращающий жизнь батарей.

5. Простое зарядное устройство (медленный заряд I-U)

Для заряда небольших батарей наиболее удобна типовая схема на ИС семейства LM117, LM 196, LM317 (142ЕН12, 1151ЕН1, 1157ЕН1). Источник — «Микросхемы для линейных источников питания», М, Додэка, 1998, стр.97, 122 и др.).

Порог ограничения тока задается R4 (с учетом допустимого тока и мощности рассеяния микросхемы). На практике, когда источник питания для конкретного типа батарей встраивается непосредственно в аппаратуру — регулировка предельного тока не нужна, можно вообще исключить цепь ограничения тока (Т2), передав эту функцию выходному сопротивлению фильтра источника питания.

При больших токах удобнее использовать дискретные стабилизаторы с проходными N-МДП или составными NPN транзисторами, управляемые интегральным стабилизатором. Неудобство МДП — относительно высокое пороговое напряжение — в маломощных ЗУ решается повышением напряжения основного (единственного) источника питания, в мощных (см. рисунок) — удвоителем напряжения.

Номиналы делителей стабилизатора напряжения (IC1) указаны для 6В батарей, номиналы емкостей фильтра и резисторов стабилизатора тока (Т2) — для зарядных токов не более 2.5А, что достаточно для батарей емкостью до 10-15 А*ч. Трансформатор на выходное напряжение 9В хх, ток 5А. Переключаемые шунты в цепи база-эмиттер Т2 задают предельный ток заряда. Диод D11 — диод Шоттки на ток не менее 10А — защищает от переполюсовки батарей. Настройка сводится к заданию напряжения стабилизации на эквиваленте нагрузки 10 Ом (R6) и подбору шунтов R5.

6. Источник отрицательного напряжения в автомобиле

Для питания кроссоверов и т.п. устройств на ОУ с непосредственной связью можно поставить простой импульсный источник отрицательного напряжения. А лучше — батарею. Намного лучше! Вот только батарея эта должна быть не на 12, а на 6 Вольт. Поясню. Скорее всего, батарея эта будет отдавать ток практически всегда, когда работает двигатель. А заряжаться сможет только на стоянке. Но зарядить 12В свинцовую батарею от другой 12В батареи — невозможно. Это даже не буферный режим, а голодовка. Нужен генератор, выдающий 14В, но где же его взять, на стоянке…

Для питания кроссовера с током потребления 20мА достаточно батарейки на 6В, 1.2Ач (размером чуть более пачки сигарет). Режим заряда I-U (200мА, 7.2 В). При выключенном сигнале REMOTE батарея постоянно заряжается от бортсети (минус на землю, плюс на выход стабилизатора — состояние оптронов как показано на схеме). При включении сигнала REMOTE батарея коммутируется плюсом на землю, минусом на нагрузку (шину питания ОУ). Ток заряда ограничен резистором R3 на уровне 75 мА. Полностью заряженная батарея Fiamm 10121 в таком режиме отнимает у бортсети примерно 15мА при комнатной температуре. Цепочка R7-T1 блокирует разряд батареи на делитель R5-R6 при отключении от бортсети (предполагается, конечно, что REM IN при этом снят и нагрузка от батареи отключена). Потребляемый ток по шине REMOTE 20mA. Таймер D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 задерживает на 2 секунды передачу сигнала REM IN на выход. Резистор R0 нужен только для разряда емкости таймера, в практических схемах его можно исключить или заменить на индикаторную цепь со светодиодом. Диоды D1-3 — любые на постоянный ток 1А.

Оптроны КР293КП9А, КР293КП3А можно заменить любыми МДП оптронами на ток не менее 200мА (293КП с литерой А). При коммутации батареи оптроном КР293КП9А с «противофазными» ключами в одном корпусе сквозного тока при коммутации я не наблюдал, при замене на другие оптроны — следует убедиться, что его нет. Предохранители FU1, FU2 — самовосстанавливающиеся на ток срабатывания 200мА. В фильтре питания на выходе источника -6В следует ограничиться минимальной емкостью, чтобы не перегрузить оптроны при коммутации они, кстати, добавляют 10 Ом к выходному сопротивлению батареи). 293 серия не для амперных токов! Это для «взрослых» реле. Это тема следующего проекта — ЦАП с полностью батарейным питанием… но об этом еще рано…

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Простое зарядное устройство (схема 1)
IC1 Линейный регулятор

LM117

1 142ЕН12 В блокнот
T1 Биполярный транзистор

КТ3102

1 В блокнот
С1 1000 мкФ 1 В блокнот
R1 Резистор

100 Ом

1 В блокнот
R2 Переменный резистор 470 Ом 1 В блокнот
R3 Резистор

1.5 кОм

1 В блокнот
R4 Резистор

1 Ом

1 для 600 мА В блокнот
АКБ 6 В 1 В блокнот
Простое зарядное устройство (схема 2)
IC1 ИС источника опорного напряжения

TL431

1 В блокнот
T1 MOSFET-транзистор

IRFP054

1 В блокнот
T2 Биполярный транзистор

КТ3102

1 В блокнот
D1-D4 Диод

КД213А

4 В блокнот
D5, D6 Диод 2 В блокнот
D7 Стабилитрон 20 В 1 В блокнот
D8 Стабилитрон 8 В 1 В блокнот
D11 Диод Шоттки 10 А 1 В блокнот
С1, С3, С6 Электролитический конденсатор 470 мкФ 3 В блокнот
С2 Электролитический конденсатор 10000 мкФ 1 В блокнот
С4 Конденсатор 1 мкФ 1 В блокнот
С5 Электролитический конденсатор 22000 мкФ 1 В блокнот
R1 Резистор

1 кОм

1 В блокнот
R2 Резистор

2 кОм

1 В блокнот
R3, R4, R8 Резистор

4.7 кОм

3 В блокнот
R5 Резистор

0.2 Ом

1 В блокнот
R6 Переменный резистор 100 Ом 1 В блокнот
R7 Резистор

100 Ом

1 В блокнот
Резистор 1 В блокнот
Резистор 1 В блокнот
Резистор 1 В блокнот
D9, D10 Светодиод 2 В блокнот
L1 Катушка индуктивности 2 мГн 1 В блокнот
TP1 Трансформатор 1 В блокнот
GB1 АКБ 1 В блокнот
Переключатель 1

Автономные источники питания – аккумуляторные батареи, видятся в современных технологиях неотъемлемым элементом практически любых проектов. Для автомобильной техники аккумулятор тоже конструктивная часть, без которой немыслима полноценная эксплуатация транспорта. Всеобщая полезность аккумуляторов очевидна. Но технологически эти приборы всё-таки до конца не совершенны. Например, явное несовершенство отмечается частым зарядом аккумуляторов. Конечно же, здесь актуален вопрос, каким напряжением заряжать аккумулятор, чтобы сократить частоту подзарядки и сохранить все его рабочие свойства на длительный срок эксплуатации?

Досконально вникнуть в тонкости процессов заряда / разряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (автомобильных ) помогут определения базовых параметров аккумуляторов:

  • ёмкость,
  • концентрация электролита,
  • сила тока разряда,
  • температура электролита,
  • эффект саморазряда.

Под ёмкостью батареи аккумуляторов принимается электричество, отдаваемое каждой отдельной аккумуляторной банкой в процессе её разряда. Как правило, значение ёмкости выражается ампер-часами (А/ч).


На корпусе аккумуляторной батареи для автомобиля указывается не только номинальная ёмкость, но также стартерный ток при пуске автомобиля на холодную. Пример маркировки — аккумулятор производства Тюменского завода

Ёмкость разряда аккумулятора, обозначенная на технической бирке производителем, считается номинальным параметром. Помимо этой цифры, значимым для эксплуатации является также параметр ёмкости заряда. Необходимое значение заряда вычисляется формулой:

Сз = Iз * Тз

где: Iз – зарядный ток; Тз – время заряда.

Цифра, указывающая разрядную ёмкость батареи аккумуляторов, напрямую связана с другими технологическими и конструктивными параметрами и зависима от условий эксплуатации. Из конструктивно-технологичных свойств аккумулятора влияние на ёмкость разряда оказывают:

  • активная масса,
  • применяемый электролит,
  • толщина электродов,
  • геометрические размеры электродов.

Среди технологических параметров значимой для ёмкости батареи аккумуляторов также является степень пористости активных материалов и рецептура их приготовления.


Внутренняя структура свинцово-кислого автомобильного аккумулятора, куда входят так называемые активные материалы — пластины минусового и плюсового полей, а также иные компоненты

Не остаются в стороне и эксплуатационные факторы. Как показывает практика, сила разрядного тока в паре с электролита также способны оказывать влияние на параметр ёмкости аккумулятора.

Влияние концентрации электролита

Завышенный уровень концентрации электролита способствует сокращению срока службы аккумулятора. Условия работы батареи с высокой концентрацией электролита приводят к активизации реакции, результатом которой становится образование коррозии на плюсовом электроде аккумуляторной батареи.

Поэтому важно оптимизировать значение , учитывая те условия, в которых эксплуатируется аккумулятор и требования, предъявляемые производителем по отношению к таким условиям.


Оптимизация концентрации электролита аккумуляторной батареи видится одним из важных моментов эксплуатации прибора. Контроль уровня концентрации необходим обязательно

К примеру, для условий с умеренным климатом, рекомендованный уровень концентрации электролита для большей части автомобильных аккумуляторов доводят под плотность 1,25 – 1,28 г/см 2 .

А когда актуальна эксплуатация приборов применительно к жаркому климату, концентрация электролита должна соответствовать плотности 1,22 – 1,24 г/см 2 .

Аккумуляторы — сила тока разряда

Процесс разряда АКБ логично разделить условно на два режима:

  1. Длительный.
  2. Короткий.

Для первого события характерным видится разряд при малых токах на протяжении относительно длительного временного периода (от 5 до 24 часов).

Для второго события (короткий разряд, стартерный разряд), напротив, характерными являются большие токи в коротком промежутке времени (секунды, минуты).

Увеличение разрядного тока провоцирует снижение ёмкости батареи аккумуляторов.


Зарядное устройство Телетрон, которое успешно применяется для работы с кислотно-свинцовыми автомобильными батареями. Несложная электронная схема, но высокая эффективность действия

Пример:

Есть АКБ с ёмкостью 55 А/ч с рабочим током на клеммах 2,75А. При нормальных условиях окружающей среды (плюс 25-26ºС) ёмкость АКБ находится в пределах 55-60 А/ч.

Если разрядить батарею кратковременным током величиной 255 А, что эквивалентно увеличению номинальной ёмкости в 4,6 раза, номинальная ёмкость снизится до 22 А/ч. То есть, практически вдвое.

Температура электролита и саморазряд аккумулятора

Разрядная ёмкость аккумуляторных батарей естественным образом снижается, если падает температура электролита. Падение температуры электролита влечёт за собой увеличение степени вязкости жидкой составляющей. Как следствие, увеличивается электрическое сопротивление активного вещества.

Отключенная от потребителя, полностью бездействующая , имеет свойства терять ёмкость. Объясняется такое явление химическими реакциями внутри прибора, проходящими даже в условиях полного отключения от нагрузки.

Под влияние окислительно-восстановительных реакций попадают оба электрода – минусовой и плюсовой. Но в большей степени процессом саморазряда охвачен электрод отрицательной полярности.

Реакция сопровождается образованием водорода в газообразном виде. При увеличении концентрации в растворе электролита серной кислоты, отмечается увеличение плотности электролита от значения 1,27 г/см 3 до 1,32 г/см 3 .

Это соразмерно с 40%-ым увеличением скорости эффекта саморазряда на минусовом электроде. Прирост скорости саморазряда дают также и примеси металлов, входящие в структуру электрода отрицательной полярности.


Саморазряд автомобильного аккумулятора после продолжительного хранения. При полном бездействии, при отсутствии нагрузки батарея утратила значительную часть ёмкости

Нужно отметить: любые металлы, присутствующие в составе электролита и других компонентов аккумуляторов, способствуют усилению эффекта саморазряда.

Соприкасаясь с поверхностью отрицательного электрода, эти металлы вызывают реакцию, в результате которой начинается выделение водорода.

Некоторая часть существующих примесей исполняет роль переносчика зарядов от плюсового электрода к минусовому. При этом имеют место реакции восстановления и окисления ионов металлов (то есть опять же процесс саморазряда).


Бывают и такие случаи, когда АКБ утрачивает заряд от загрязнений на корпусе. За счёт загрязнений создаётся проводящий слой, замыкающий плюсовой и минусовой электроды

Помимо внутреннего саморазряда, не исключается внешний саморазряд аккумулятора автомобиля. Причиной такого явления может стать высокая степень загрязнённости поверхности корпуса АКБ.

Например, пролитый на корпус электролит, вода или иные технические жидкости. Но в этом случае эффект саморазряда легко устраняется. Достаточно лишь очистить корпус батареи и содержать его всегда в чистоте.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении?

В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.


Подготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора).

Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень).

Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл


Практика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе

Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта.

При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см 3 . После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Общие принципы зарядки свинцово-кислотных АКБ

На практике применяют несколько способов, каждый из которых имеет свои сложности и сопровождается разным объёмом финансовых издержек.


Определиться, каким способом заряжать аккумуляторную батарею, несложно. Другой вопрос — какой результат будет получен от применения того или иного способа

Самым доступным и простым методом считается заряд постоянным током при напряжении 2,4 – 2,45 вольт/банка.

Процесс заряда продолжается до тех пор, когда величина тока будет оставаться постоянной в течение 2,5-3 часов. При таких условиях аккумулятор считается полностью заряженным.

Между тем большее признание среди автомобилистов получила методика комбинированного заряда. В этом варианте действует принцип ограничения начального тока (0,1С) до момента достижения заданного напряжения.

Затем процесс продолжается при постоянном напряжении (2,4В). Для этой схемы допустимо повышение первоначального тока заряда до 0,3С, но не более того.

Аккумуляторы, работающие в буферном режиме, рекомендуется заряжать при низких напряжениях. Оптимальные значения заряда: 2,23 – 2,27 вольта.

Глубокий разряд — устранение последствий

Прежде всего, следует подчеркнуть: восстановление АКБ до номинальной ёмкости возможно, но при условии, когда имели место не более 2-3 глубоких разрядов.

Заряд в таких случаях выполняется постоянным напряжением величиной равной 2,45 вольта на банку. Также допускается заряжать током (постоянным) величиной 0,05С.


Процесс восстановления АКБ может потребовать двух-трёх отдельных циклов заряда. Чаще всего для достижения полной ёмкости зарядку проводят именно в 2-3 цикла

Если заряд проводится напряжением 2,25 – 2,27 вольта, рекомендуется выполнить процесс дважды или трижды. Так как при малых напряжениях достичь номинала ёмкости в большинстве случаев не удаётся.

Конечно же, следует учитывать влияние окружающей температуры в процессе выполнения восстановления. Если температура окружающей среды находится в границах 5 – 35ºС, напряжения заряда изменять не требуется. В иных условиях потребуется корректировка заряда.

Видео по контрольно-тренировочному циклу АКБ

Метки:

Быстрый ответ: Как правильно заряжать кислотные аккумуляторы?

Наиболее безопасным, традиционным способом зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей является зарядка постоянным током, когда его значение в амперах не превышает 10% (0,1С) от значения емкости батареи в ампер-часах.

Как зарядить свинцовый герметичный аккумулятор?

Для быстрой зарядки свинцового аккумулятора нужно заряжать аккумулятор постоянным током (максимальный ток — тот же) до достижения напряжения 14.5 ± 0.2 В (для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В), а потом отключить зарядное устройство или перевести его в режим поддержания напряжения 13.8 ± 0.15 В.

Как правильно заряжать SLA аккумуляторы?

Согласно рекомендации производителей герметичные свинцово – кислотные аккумуляторы SLA необходимо заряжать методом «постоянное напряжение с ограничением зарядного тока». Именно такой метод и реализуется в этом достаточно простом устройстве. Заряжать им можно как 6-ти, так и 12-ти вольтовые батареи емкостью до 15 А/ч.

Сколько нужно заряжать свинцово кислотный аккумулятор?

Если устройство разряжено полностью, а ток используется по всем правилам (то есть, порядка 10-20% от емкости батареи), то на зарядку должно уйти около 10-12 часов. При снижении зарядного тока, время может возрасти, при увеличении – останется прежним.

Можно ли заряжать свинцово кислотный аккумулятор?

Зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15 ° C до +40 ° C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки.

Как определить что кислотный аккумулятор заряжен?

По напряжению: Свинцово-кислотный на 12 вольт будет заряжен, если напряжение будет 14,4 вольта или ток менее 1 ампера. Литиевые аккумуляторы на 3,7 вольта, полный заряд это 4,2 вольта, а ток 0,1 ампера. Кадмиевые аккумуляторы на 1,2 вольта, будут заряжен при достижении 1,5 вольта и ток менее 100 милиампер.

Каким напряжением заряжать аккумулятор 12 В?

Таблица с основными параметрами правильной зарядки аккумуляторной батареи

БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ
Напряжение заряда Для 12-в АКБ: 13,6-13,8 В Для 6-в АКБ: 6,8-6,9 В
Ток заряда (не более!) 30% от емкости C10 (для гелевых АКБ – 20%)
Предположительность заряда 30-48 часов

Каким напряжением заряжать кислотные аккумуляторы?

Зарядка аккумуляторов этого типа производится постоянным током при напряжении от 1,4 до 1,6 вольт на аккумуляторную ячейку, а полностью разряженным считается аккумулятор с напряжением 0,9 вольт, дальнейший разряд будет вреден аккумулятору.

Как правильно заряжать аккумулятор 12 В?

Заряжаются силой тока в зависимости от их емкости в пропорции 1:10. Регулятором устанавливается нужное значение. Процесс продолжается до того времени, пока напряжение не сравняется с числом банок аккумулятора при умножении на 2,4 (средний показатель – 14,4 для типовой батареи).

Сколько требуется время для зарядки аккумулятора?

Сколько заряжать автомобильный аккумулятор? АКБ считается полностью заряженной в том случае, когда начинается закипание электролита. Считается, что среднее время зарядки автомобильного аккумулятора – в пределах 8-10 часов.

Что происходит при разряде аккумулятора?

При разряде аккумулятора из электролита расходуется серная кислота и выделяется относительно более лёгкая вода, плотность электролита падает. При заряде происходит обратный процесс. … Газообразные водород и кислород выделяются из электролита в виде пузырьков — так называемое «кипение» при перезаряде.

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор?

Зарядку гелевой аккумуляторной батареи выполняют так:

  1. Включают зарядное устройство и замеряют силу тока. …
  2. АКБ заряжают током той силы, которая была вычислена устройством автоматически.
  3. Через 2-3 часа зарядку прерывают. …
  4. Дождавшись остывания аккумулятора, процедуру возобновляют, снижая силу тока.

Можно ли заряжать 6в аккумулятор от 12в?

На вопрос можно ли ли заряжать 6 вольтовый аккумулятор 12 вольтовой зарядкой, все же есть ответ более простой, который можно использовать повсеместно: для этого просто стоит приобрести специальное зарядное устройство с переходником с 6 на 12 вольт.

Каким зарядным заряжать свинцово кислотный аккумулятор?

Оптимальный ток заряда — 10% от ёмкости аккумулятора. Это значит, что свинцово-кислотную батарею ёмкостью от 12 до 20Ah, лучше всего заряжать автоматическим зарядным устройством Volta bikes с требуемым номинальным напряжением (24 – 72v в зависимости от напряжения батареи) и током 1.6 — 1.8A.

Можно ли заряжать LiFePO4 АКБ свинцовой зарядкой?

Вопрос на засыпку: можно ли заряжать аккумуляторные батареи LiFePO4 зарядными устройствами, предназначенными для свинцово-кислотных аккумуляторов? Теоретически это возможно, но к каким последствиям приведет такой эксперимент, и стоит ли рисковать работоспособностью батареи?

 Важные отличия

Батарея типа LiFePO4 с номинальным напряжением 12 В при 100% уровне заряда имеет напряжение 13,3–13,4 В, а ее свинцово-кислотный аналог – 12,6–12,7 В. При уровне заряда 20% литий-железо-фосфатная АКБ удерживает напряжение порядка 13 В, а свинцово-кислотная батарея идентичной емкости – около 11,8 В. Соответственно, диапазон напряжений на 80% емкости составляет менее 0,5 В.

Зарядные устройства для LiFePO4 батарей ограничивают напряжение аналогично свинцовым зарядникам. Но литиевые ЗУ отличаются:

  • более высокими значениями напряжения на элемент;
  •  строгими допусками по напряжению;
  • отсутствием промежуточного (поплавкового) заряда при 100% восполнении доступной емкости.

ЗУ для свинцово-кислотных аккумуляторов предоставляют определенную гибкость в плане отключения напряжения, а зарядники для батарей типа LiFePO4 в отличие от них очень требовательны к правильной настройке. Это связано с тем, что литиевые батареи боятся перезаряда и восполняют только ту емкость, которую способны принять. Закачать в них избыточную емкость с применением импульсов или других методов невозможно.

 Как работает ЗУ для литиевых аккумуляторов

 Зарядники для литиевых элементов питания используют 2-этапный метод подзарядки CC-CV. Процесс зарядки идет вначале с постоянным током, до заданного значения напряжения, а затем – с постоянным напряжением и снижением тока. Такой принцип зарядки обеспечивает быстрое восполнение запаса емкости без опасности перезаряда. Он используется для литий-ионных и других видов батарей.

По графику 2-этапного метода зарядки видно, что напряжение стремительно растет в конце 1 этапа. При этом зарядный ток резко снижается, и ЗУ переходит в режим питания.

 Как работает ЗУ для свинцово-кислотных батарей

 «Умные» зарядные устройства для свинцово-кислотных батарей обычно используют специальные 3-этапные алгоритмы зарядки, рекомендуемые для аккумуляторов Flooded / AGM / Gel:

  1. На 1 этапе идет заряд полным током, и восполняется большая часть емкости – около 80%.
  2. На 2 стадии (абсорбции или поглощения) ЗУ удерживает предельно допустимое напряжение и осуществляет подзарядку пониженным током, т.к.
  3. При снижении тока на 10% от мощности ЗУ (или через 4 часа подзарядки во 2 фазе, если ток не опускается ниже точки перехода) наступает 3 этап – плавающий или поплавковый.

Причины несовместимости

 Свинцово-кислотные ЗУ в подавляющем большинстве имеют режим выравнивания. У ряда моделей он автоматический, неотключаемый. Литиевым батареям режим выравнивания не нужен. Более того, применение к ним выравнивающего заряда 15 В приводит к невосстанавливаемому повреждению аккумуляторов.

Кроме того, ЗУ для свинцово-кислотных батарей имеют функцию перехода на 1 стадию при снижении напряжения в процессе зарядки. Напряжение свинцово-кислотных АКБ при полном заряде составляет 12,7 В. На 3 этапе процесса зарядки ЗУ поддерживает напряжение 13,3 –13,8 В и нагрузки, работающие в этот момент.

При увеличении нагрузок выше предельной выходной мощности ЗУ напряжение АКБ снижается. Когда оно достигает напряжения «возврата к 1 стадии» – 12,5–12,7 В, инициируется новый цикл зарядки. Для литиевых АКБ это напряжение очень низкое и соответствует уровню заряда 10–15%. Для них необходимы другие значения общего напряжения – 13,1–13,2 В.

Некоторые ЗУ для свинцовых батарей при запуске определяют напряжение АКБ и на основании этих данных начинают процесс подзарядки с определенного этапа. Литиевые АКБ удерживают напряжение более 13 В, воспринимаются такими ЗУ как почти заряженные и переходят сразу в 3 стадию зарядки.

 Выводы

 Теоретически использовать свинцово-кислотные ЗУ для зарядки литиевых АКБ можно, если используемый зарядник позволяет отключить «режим выравнивания» и установить для зарядки напряжение не выше 14,6 В. Но! Таким ЗУ можно воспользоваться для обычной зарядки, а затем обязательно отключить. Нельзя оставлять его подключенным для обслуживания или хранения литиевой АКБ, т.к. подобные зарядники не способны поддерживать корректный алгоритм зарядки для аккумуляторов на основе лития. В противном случае батарея будет невозвратимо повреждена.

Чтобы не допустить снижения емкости литиевой батареи, сокращения срока ее службы или полного выхода из строя, для ее зарядки лучше использовать специальное ЗУ с подходящим алгоритмом зарядки – 2-этапным, по методу CC-CV.

Предыдущая статья нашего блога посвящена типы аккумуляторов Li-ion с максимальной емкостью.

Свинцово-кислотный аккумулятор: инструкция по обслуживанию и эксплуатации

Аккумуляторная батарея – неотъемлемая составляющая любого транспортного средства, которое приводится в движение за счёт двигателя. Первый аккумулятор, а именно свинцово-кислотный, появился ещё в XIX веке и по сей день не утратил своей актуальности. Время идёт, меняются эпохи, а замены столь востребованному устройству пока не придумали. Конечно, появляются его усовершенствованные виды, но это не новое оборудование, а лишь модернизация старого.

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор

Прибор, который «прячется» под капотом и обеспечивает возможность запуска двигателя, есть не что иное, как свинцово-кислотный аккумулятор. Это устройство также обеспечивает питание бортовой сети транспортного средства при заглушенном моторе.

Сама батарея электрический ток не вырабатывает, а лишь накапливает его благодаря протекающим внутри неё электрохимическим реакциям.

Как правило, АКБ представляет собой компактный корпус, изготовленный из высокопрочного полипропилена – материала, являющегося хорошим диэлектриком и при этом химически пассивного – не способного вступать в реакцию с кислотой. Внутреннее пространство батареи занято электродами, которые разделены между собой не проводящими ток сепараторами. Всё остальное свободное пространство заполнено электролитом – водным раствором серной кислоты.

Растворять кислоту необходимо исключительно дистиллированной водой! Она полностью очищена от различных примесей, которые обязательно присутствуют в жидкости, взятой из естественного водоёма или водопроводного крана.

Электроды – это свинцовые пластины, собранные в блоки. Они имеют как положительный (катоды), так и отрицательный (аноды) заряд. При размещении внутри корпуса катоды и аноды чередуются.

Сверху прибор закрыт крышкой, на которую помещены токовыводящие клеммы. Они служат:

  • для соединения с генератором и двигателем при установке на автомобиль;
  • для подключения «крокодилов» зарядного устройства в случае необходимости восстановления потраченного заряда.

Автомобильные аккумуляторы бывают двух типов:

  1. Обслуживаемые – не очень удобны в эксплуатации, требуют постоянного контроля уровня электролита и его плотности, имеют на крышке специальные выкручивающиеся пробки для доливки жидкости и возможности осуществления замеров.
  2. Необслуживаемые – наиболее современный тип батарей, которые нуждаются лишь в своевременной и полноценной зарядке, имеют герметичный корпус, не позволяющий заглянуть во внутрь.

На корпусе каждого прибора установлена маркировочная табличка, содержащая информацию об основных характеристиках источника питания: ёмкость, напряжение, пусковой ток и так далее.

Кроме того, внедрение новейших технологий в производственный процесс позволило наладить выпуск АКБ, в которых жидкая среда заменена гелеобразной. Конечно, эти устройства более надёжны и практичны, но из-за высокой стоимости не нашли широкого применения.

Разновидности

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи не только отличаются типом конструкции, но и имеют множество разновидностей. К самым популярным и востребованным относятся:

  1. Lead-Acid – классический вид батарей обслуживаемого типа. Эта группа включает устройства, материалом для изготовления электродов которых служит свинец не только в чистом виде, но и с различными примесями: сурьма, кальций. В модельном ряду можно встретить источники с различной величиной напряжения. Из эксплуатационных недостатков отмечают предрасположенность к повышенному саморазряду и необходимость регулярного обслуживания.
  2. OPzV – компактные, долговечные и мощные устройства в герметичном корпусе, не требующие никакого обслуживания. Конструктивные особенности: пластины последнего поколения выполнены в форме трубок, вместо жидкого электролита используется гель. Срок службы составляет как минимум два десятка лет. Область применения – электромобили.
  3. VRLA, что в переводе с английского означает «клапанно-регулируемые свинцово-кислотные». Это герметичные необслуживаемые устройства, снабжённые клапаном для выхода газов в случае перезарядки или какой-то неисправности. Могут эксплуатироваться в любом положении.
  4. AGM VRLA – устройства нового поколения, изготовленные по уникальной технологии. Не требуют обслуживания, к тому же они лишены практически всех недостатков классических кислотных. Дело в том, что электролит в них отсутствует в жидком виде, а «заперт» в сепараторе абсорбирующего типа. Это позволило выпускать батареи, отличающиеся компактными размерами, увеличенной ёмкостью и повышенной надёжностью.
  5. GEL VLRA – довольно дорогие источники энергии, в которых электролит превращён в гелеобразную массу. Стоит отметить, что они надёжны в работе лишь в тёплое время года при положительных температурах наружного воздуха. В мороз гель застывает, и прибор создаёт множество проблем автовладельцам, особенно в условиях сурового российского климата.

Аккумуляторные батареи с технологией AGM

В конце прошлого века появились новейшие устройства – свинцово-кислотные необслуживаемые аккумуляторные батареи, при производстве которых впервые была применена самая передовая на тот момент технология AGM. Разработана она американскими учёными, а аббревиатура AGM дословно с английского переводится как «прокладка, пропитанная стекловолокном».

В чём же принципиальное отличие устройств-новинок от обычных классических?

Первое – отсутствие жидкой среды. Электролитом на основе серной кислоты заполняют поры сепараторов из стекловолокна. Пластины точно так же собираются в блоки, образуя электроды, а между ними прокладываются «брикеты с электролитом».

Второе – эта конструктивная особенность обеспечивает наиболее рациональное размещение пластин внутри корпуса, позволяя поместить их намного больше, чем при обычной компоновке батареи. Получается, что при одинаковых габаритах ёмкость AGM аккумулятора будет значительно выше.

Третье – материал пластин – чистейший свинец. Этим обусловлен во многом продолжительный срок службы и повышенная эффективность циклов «заряд – разряд».

Технология AGM предусматривает две конфигурации пластин:

  1. Обычные плоские. Устройства выпускаются как на территории Америки, так и в Европе. Редко, но всё-таки можно встретить в торговой сети.
  2. Спиральные. Батареи с ними производятся исключительно в Америке. Они отсутствуют на европейском и отечественном рынке. Используются преимущественно в военной авиации.

Преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов

Если даже рассматривать обобщённо основные достоинства классических АКБ, то они во многом будут зависеть от типа батареи. В связи с чем рассмотрим отдельно преимущества обслуживаемых источников питания и главные плюсы герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Почему же стоит остановить свой выбор на классическом устройстве, нуждающемся в обслуживании?

Благодаря наличию специальных пробок на корпусе мы можем добраться до внутренностей прибора, а именно:

  • визуально оценить состояние пластин;
  • замерить уровень и плотность электролита;
  • при необходимости долить дистиллированной воды.

Чем же так хороши современные необслуживаемые источники энергии:

  1. Удалось решить главную и самую злободневную проблему – избавиться от сульфатации пластин, ведь они всегда теперь находятся в электролитном растворе.
  2. Исключена возможность утечки жидкой среды благодаря полной герметичности корпуса.
  3. Отсутствует испарение воды из раствора при его нагревании – она просто оседает на стенках в виде конденсата, а потом стекает вниз. Таким образом удаётся сохранять неизменным уровень электролита.

Недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов

У новейших устройств, которые не нуждаются в обслуживании, недостаток один – перемычки между банками находятся внутри герметичного корпуса и доступ к ним исключён. Следовательно, при необходимости осуществить замеры напряжения не представляется возможным.

У их предшественников, более устаревших, но ещё используемых довольно часто источников, недостатков намного больше:

  1. Высока вероятность сульфатации пластин:
    • негерметичный корпус позволяет электролиту выкипать;
    • вода в растворе испаряется, вследствие чего происходит повышение плотности оставшейся жидкости.
  2. Необходимость регулярного контроля уровня жидкой среды.
  3. Не исключена возможность замыкания клемм из-за вытекания жидкого содержимого из-под пробок.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Однотипные АКБ различаются между собой значениями параметров основных характеристик. Опираясь именно на эти данные, осуществляется подбор источника энергии для того или иного транспортного средства. Кроме того, величины самых важных характеристик помещаются на маркировочную табличку корпуса. К ним относят:

  1. Ёмкость. Она бывает двух видов:
    • электрическая – это определённое количество энергии, которое способен отдать аккумулятор в процессе разряда, например, при запуске двигателя, выражается в Ампер-часах;
    • разрядная – показывает количество электрической энергии, которое можно получить от данного источника.
  2. Номинальное напряжение, как правило, стандартно для определённых групп транспортных средств:
    • легковые автомобили – 12 В;
    • грузовые – 24 В;
    • мотоциклы – 6 В.
  3. Саморазряд – это способность батареи утрачивать заряд при длительном хранении или отсутствии эксплуатации транспортного средства на протяжении долгого времени. Критериями, вызывающими самопроизвольный разряд, являются: условия хранения, приготовление электролитного раствора с использованием обычной воды, переворачивание источников обслуживаемого типа. Определяется в процентах. Чем ниже значение этого параметра, тем лучше.

Где применяются свинцово-кислотные аккумуляторы

Сфера применения аккумуляторных батарей свинцово-кислотного вида довольно обширна:

  1. Они просто незаменимы в автомобильной промышленности – все стартерные двигатели комплектуются именно этими источниками энергии.
  2. Авиационная промышленность. Сюда относятся AGM аккумуляторы, производство которых основано на применении передовых технологий.
  3. Источники бесперебойного питания.
  4. Различные виды мототехники.
  5. Лодочные моторы.

Принцип работы

Принцип действия кислотных батарей основан на протекании электрохимических процессов внутри корпуса. В результате взаимодействия свинцовых электродов с электролитом на основе серной кислоты между ними возникает разность потенциалов. Другими словами, при запуске двигателя происходит разряд батареи – металл и кислота вступают в электрохимическую реакцию, химическая энергия которой тут же преобразуется в электрическую.

При зарядке АКБ, наоборот, электрическая энергия превращается в химическую.

Эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторов

Эксплуатация современных аккумуляторных батарей не доставит особых хлопот даже новичкам. Но её правила различаются в зависимости от типа источника.

Общие правила эксплуатации любых АКБ:

  • не допускать хранения устройства в полностью разряженном состоянии;
  • строго соблюдать условия хранения, установленные производителем;
  • не нарушать порядок подключения к клеммам;
  • всегда иметь в наличии зарядное устройство для своевременного восстановления заряда;
  • надёжно закреплять батарею в специальном углублении под капотом автомобиля;
  • не забывать утилизировать вышедший из строя источник энергии.

Свинцово-кислотные аккумуляторы ремонту не подлежат.

Дополнительно для герметичных устройств: нельзя вскрывать корпус необслуживаемой батареи – неизбежно получение ожога путём выплёскивания электролита.

Рекомендации для обслуживаемых устройств:

  • регулярно контролировать уровень и плотность электролита;
  • использовать исключительно дистиллированную воду для заливки.

Как заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы

Обычно в процессе эксплуатации транспортного средства осуществляется восстановление затраченной ёмкости – зарядка свинцового аккумулятора. При исправном генераторе автомобиля и регулярном использовании машины батарея будет всегда в заряженном состоянии, полностью готова к работе.

Но бывают ситуации, когда требуется вернуть мощность источнику энергии, воспользовавшись специальным зарядным устройством для свинцово-кислотных аккумуляторов, номинальное напряжение которых составляет 12 В. Такая необходимость может возникнуть в следующих случаях:

  • при неисправности цепи «генератор – аккумуляторная батарея»;
  • при эксплуатации авто редко и на короткие расстояния;
  • при запуске мотора при слишком низких температурах воздуха.

Основные этапы зарядного процесса:

  1. Устанавливаем устройство на ровную горизонтальную поверхность.
  2. Подключаем «крокодильчики» зарядника к клеммам батареи, строго соблюдая полярность.
  3. Выставляем зарядный ток.

Приступить к зарядке можно только после того, как температура электролитной жидкости достигнет комнатной.

Ток заряда

Основные параметры зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов во многом определяются их разновидностью. Так, классическое устройство, заполненное электролитом в жидком виде, требует установки токовой величины заряда в пределах 10 % номинальной ёмкости, указанной на маркировке.

Что же касается источников с гелеобразным наполнителем, то здесь параметр тока можно смело выставлять равным 20–30 % номинала ёмкостной характеристики.

Для AGM аккумуляторов сила тока может варьироваться в интервале от 10 % до 30 % от заявленной производителем ёмкости.

Время заряда

Как долго следует заряжать свинцово-кислотный аккумулятор? Продолжительность зарядного процесса напрямую зависит от степени разряженности батареи. В среднем на полноценную зарядку обычной АКБ, как правило, уходит от 8 до 12 часов. Сильно разряженное устройство можно привести в состояние полной готовности, используя высокие токи. Но такой способ следует использовать только в случае крайней нужды и очень редко.

Источники энергии, произведённые по AGM технологии, заряжаются намного быстрее, но для них требуется приобретение специального зарядного устройства, позволяющего осуществлять процесс поэтапно.

Ёмкость и напряжение

Желательно не допускать полной потери ёмкости. Чем больше величина остаточной ёмкости, тем меньше потребуется времени на зарядку.

Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки обычно составляет 12,7–13 В. При работающем моторе этот показатель возрастает примерно на полторы единицы.

При зарядке максимальная величина напряжения в оптимальном варианте не должна превысить 14,6 В. В противном случае это может привести к перезарядке, закипанию электролитной жидкости, а также самым негативным образом сказаться на дальнейшей работе самого прибора.

Восстановление аккумулятора

Бытует мнение, что после глубокого разряда невозможно вернуть устройству номинал мощности, размер которого указан на маркировке. Но многочисленные исследования показали, что это абсолютно не так. Существуют методы, позволяющие вернуть источник энергии на первоначальный уровень мощности.

Как можно восстановить свинцово-кислотный аккумулятор, вернув ему полноценную функциональность? Алгоритм действий достаточно прост, но требует строгого соблюдения их последовательности:

  1. Подключить зарядное устройство к клеммам источника, соблюдая полярность.
  2. Установить следующие параметры зарядки:
    • ток – 5 % от номинала ёмкости;
    • напряжение – 2,45 В.
  3. Запустить восстановительный процесс, который будет протекать медленно и долго.
  4. Для достижения наилучшего результата рекомендуется осуществить 2–3 цикла «заряд – разряд»: сначала постепенно доводить мощность до максимально возможного предела, потом такая же неспешная глубокая разрядка, а затем всё по новому кругу.

Реанимацию нужно производить только при положительных температурах. Температура жидкости внутри устройства должна соответствовать аналогичному показателю окружающей среды.

Что же касается восстановления свинцово-кислотных AGM аккумуляторов, то их предварительно нужно «смочить». Случаются такие ситуации при нарушении правил эксплуатации, когда «брикеты» с электролитом высыхают, и батарея утрачивает способность принимать заряд. Нужно, набрав в шприц дистиллированной воды, впрыснуть её в сепараторы в небольшом количестве. А спустя несколько часов, можно приступать к реанимации устройства.

Как выбрать зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов?

Свинцово-кислотная батарея была впервые разработана в 1859 году и была известна тогда (и сейчас) как первый тип перезаряжаемой батареи. Сегодня перезаряжаемые батареи кажутся такими обычными. Но тогда только свинцово-кислотная разновидность могла заставить его работать.

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из шести элементов, каждый из которых имеет положительную и отрицательную пластины. Они покрыты раствором серной кислоты. Когда шесть ячеек соединены, они создают полностью заряженную батарею.

Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы относительно недороги и просты в использовании, важно иметь подходящее зарядное устройство для работы. Итак, откуда вы знаете, что искать?

 

Во-первых, давайте подробнее рассмотрим, зачем вам нужно зарядное устройство, в зависимости от того, как вы используете аккумулятор.

 

Обзоры

 

В каких конечных продуктах используются свинцово-кислотные аккумуляторы?

Свинцово-кислотные аккумуляторы могут использоваться для различных целей и в определенных типах оборудования.Сегодня они используются во всем: от решений для аварийного освещения до водоотливных насосов на случай отключения электроэнергии для предотвращения затопления. Возможно, самое главное, они используются в автомобилях для запуска зажигания. Они являются одними из самых надежных и надежных аккумуляторов для транспортных средств, предлагая более высокое напряжение.

Излишне говорить, что для этих приложений очень важно иметь подходящее зарядное устройство. Знание того, что ваша батарея полностью заряжена, когда вам это нужно больше всего, будет иметь решающее значение в том, насколько полезной она будет на самом деле.

 

 

Что такое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов?

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов делает все, что вы могли ожидать, заряжая свинцово-кислотные аккумуляторы уникальным и эффективным способом, благодаря которому небольшие аккумуляторы будут готовы к работе через 5 часов, а более крупные полностью заряжены за 12 часов.

В свинцово-кислотных батареях используется метод зарядки, называемый «постоянным током и постоянным напряжением» (CCCV). В этом процессе используется регулируемый ток. Этот ток повышает напряжение на клеммах батареи до тех пор, пока не будет достигнут предел верхнего зарядного напряжения.Когда это происходит, и он становится насыщенным, ток падает. Например, свинцово-кислотная батарея AGM будет уменьшать выходное напряжение при более высоких температурах. Таким образом, более высокие температуры могут помочь увеличить срок службы батареи.

 

Если это звучит запутанно, это не обязательно! Подумайте о методе CCCV в виде трех отдельных этапов.

 

Во-первых, это стадия заряда постоянным током. Это дает аккумулятору большую часть общего заряда, а также занимает большую часть времени, необходимого для того, чтобы аккумулятор был на полной мощности.

Следующим этапом является дозарядка, при которой ток продолжается с меньшей скоростью заряда, насыщая батарею.

Наконец, плавающий заряд компенсирует любую «энергию», потерянную аккумулятором из-за саморазряда.

Все три этапа невероятно важны не только для эффективности вашей батареи, но и для ее срока службы и долговечности.

 

При зарядке свинцово-кислотного аккумулятора следует помнить о некоторых других рекомендациях, в том числе: /p>

  • Зарядка в сухом проветриваемом помещении.
  • Нет возможности заряжать по мере необходимости: Убедитесь, что если вы собираетесь заряжаться, у вас есть время, чтобы сделать это полностью. Не ждите, пока он вам понадобится, чтобы поместить аккумулятор в зарядное устройство
  • .
  • Нет избыточной зарядки: слишком долгое хранение аккумулятора в зарядном устройстве.
  • Нет недостаточной зарядки: извлечение аккумулятора до того, как он успеет полностью зарядиться.
  • Проверка уровня жидкости
  • Регулярный полив

 

Когда вы знаете, как происходит процесс зарядки, и делаете все правильно, чтобы обеспечить эффективную зарядку аккумулятора, вы увеличите срок его службы и получите от него больше пользы.

Итак, теперь, когда вы знаете, как заряжается свинцово-кислотный аккумулятор, как вы можете быть уверены, что используете правильное зарядное устройство?

 

 

Поиск зарядного устройства, которое соответствует вашим потребностям

При поиске подходящего зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов следует помнить о нескольких вещах. Во-первых, вы должны убедиться, что интересующее вас зарядное устройство действительно будет работать с вашей батареей или наоборот. Многие зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов будут работать с несколькими типами аккумуляторов, поэтому вам не следует слишком напрягаться по этому поводу.Но лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

Также важно убедиться, что вы знаете как напряжение, так и емкость вашей батареи, поэтому вы выбираете зарядное устройство, достаточно мощное, чтобы обеспечить полную зарядку. Выбранное зарядное устройство должно соответствовать напряжению аккумулятора. Сильной стороной зарядного устройства FSP является наш «плавающий режим», который фокусируется на кривой зарядки аккумулятора. Используя плавающий режим, зарядное устройство будет постоянно поддерживать уровень напряжения батареи, не перезаряжая ее и не допуская чрезмерной разрядки.

Наконец, подумайте, как вы будете использовать аккумулятор. Это для помпы? Электрический скутер или электровелосипед? В любом случае, то, как вы его используете, скорее всего, будет зависеть от того, как быстро он вам понадобится каждый день. Вы захотите выбрать зарядное устройство, которое обеспечивает достаточно быструю зарядку, в зависимости от ваших потребностей.

Некоторые люди думают, что покупка недорогого зарядного устройства — это нормально. К сожалению, вы, несомненно, получите то, за что платите. Хорошая батарея — это только часть решения. Хорошее зарядное устройство сохранит вашу батарею в отличном состоянии и продлит срок ее службы.Поэтому не отказывайтесь от своих личных исследований в зависимости от того, для чего вы будете использовать аккумулятор.

Быстрее часто лучше для большинства людей, так как многие приложения, для которых используются свинцово-кислотные батареи, требуют ежедневной полной зарядки. Итак, если скорость является необходимостью, убедитесь, что она находится в верхней части вашего списка «обязательных вещей», когда вы совершаете покупки.

 

 

Поиск зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов с FSP

Теперь, когда вы знаете, на что способны зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов и почему так важно иметь качественное зарядное устройство, вы можете начать просматривать。

В компании FSP мы гордимся тем, что предлагаем зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов , которые могут удовлетворить практически любые ваши потребности, от автомобильных начинаний до новых источников энергии.Мы даже можем настроить кривую зарядки вашего зарядного устройства с плавающим режимом.

 

Пожалуйста, ознакомьтесь с некоторыми зарядными устройствами, которые у нас есть в наличии. Некоторые из них специально предназначены для литиевых или свинцово-кислотных аккумуляторов, поэтому вы можете прямо сейчас определить, какой из них лучше всего подходит для ваших нужд.

Если у вас есть дополнительные вопросы о свинцово-кислотных батареях, о том, как их заряжать, или о том, что вам следует искать в зарядном устройстве, , не стесняйтесь обращаться к нам .Кто-то из нашей команды будет рад помочь вам и направить вас в правильном направлении, чтобы найти зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов, которое будет работать лучше всего для вас, независимо от того, для чего оно вам нужно.

 

О FSP

FSP Group является одним из ведущих мировых производителей блоков питания. С 1993 года FSP Group следует концепции управления «услуги, профессия и инновации», чтобы выполнять свои обязанности в качестве поставщика экологически чистых источников энергии.

Правильный способ зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы должны быть полностью заряжены перед хранением, и мы должны заряжать их каждые шесть месяцев, когда они не используются. Это требует определенной степени самодисциплины, потому что они заряжаются медленнее, чем другие типы батарей. Зарядное устройство для домашнего использования стоит относительно дорого. Вам просто нужно знать, как правильно заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы, прежде чем начать. Не забывайте использовать хорошо проветриваемое помещение и избегать пламени и искр.

Процесс зарядки и сколько времени он занимает

Банк свинцово-кислотных аккумуляторов: Стив Рейнуотер: CC 2.0

Мы используем метод постоянного тока с электроэнергией из сети, пониженной зарядным устройством. После того, как мы достигнем верхнего предела, входной ток автоматически упадет, потому что батарея насыщается. Ожидайте, что это займет от 12 до 16 часов для небольших батарей. Большие канцелярские могут занять в два раза больше времени.

Правильный способ зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов состоит в том, чтобы выполнить три этапа.Первоначальное приложение постоянного тока доводит свинцово-кислотную батарею до 70% своей емкости за 5–8 часов.

Правильный способ дальнейшей зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

Аккумулятор Skoda Roomster: Кейт Уильямсон: CC 2.0

После этого начинается более медленный процесс пополнения, который занимает от 7 до 10 часов. Этот второй шаг необходим для поддержания работоспособности батареи. Если мы прервем процесс, то батарея может «забыть», что у нее есть дополнительные 30% емкости.

Все свинцово-кислотные аккумуляторы медленно «разряжаются» даже в состоянии простоя.Если у нас есть ИБП, сигнализация или другое устройство, подключенное к источнику электроэнергии, резервная батарея время от времени будет принимать небольшой «плавающий заряд», чтобы поддерживать свой полный потенциал. Конечно, если он находится на хранении, то ему нужна наша помощь.

Таким образом, правильный способ зарядки свинцовых аккумуляторов – делать это своевременно и регулярно, когда это необходимо. Таким образом, они сохраняют свою полную дееспособность, и мы можем обратиться к ним в любое время.

Связанные

Как ухаживать за свинцово-кислотным аккумулятором

Выровняйте лодочную батарею для большей мощности

Изображение для предварительного просмотра: зарядное устройство для аккумуляторов на топливных элементах

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов — BushGeek

Свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо заряжать осторожно.

Химическая реакция, связанная с переносом ионов сульфата из свинцовых пластин в электролит, может протекать очень быстро. Если к концу процесса зарядки подается слишком большой ток или если батарея перезаряжается, может накапливаться газ, что приводит к потере электролита. Герметичные свинцово-кислотные батареи, такие как гелевые и AGM, имеют клапан, который позволяет выпускать избыточный газ, но электролит в этих батареях нельзя долить, а это означает, что они теряют емкость, если их неправильно заряжать.

Свинцово-кислотные аккумуляторы можно безопасно заряжать, подавая постоянное плавающее напряжение, обычно 13,7 В, метод, часто называемый подзарядкой . Этого достаточно, чтобы стабильно и безопасно заряжать аккумулятор, а также поддерживать заряд, сохраняя аккумулятор заправленным и готовым к использованию.

Подзарядка, однако, является медленным процессом, и если вы заряжаете аккумулятор во время вождения или от солнечных батарей, вам обычно нужно заряжать его как можно быстрее, чтобы максимально использовать любую доступную мощность.

Первоначально разряженная свинцово-кислотная батарея может потреблять большой зарядный ток, часто 30 ампер и более. Задача состоит в том, чтобы знать, когда уменьшить ток, чтобы позволить батарее безопасно поглотить заряд к концу процесса зарядки. Вот для чего предназначено интеллектуальное зарядное устройство — оно отслеживает зарядный ток и напряжение, регулируя их поэтапно, пока батарея не будет полностью заряжена.

Хотя некоторые зарядные устройства рекламируют, что они имеют шесть или семь ступеней зарядки, как минимум свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать в три ступени: объемная , абсорбционная и плавающая , как показано ниже.

На этом графике показан 12-вольтовый аккумулятор AGM, разряженный до 12,0 вольт.

оптом

На основной стадии зарядное устройство обеспечивает постоянный и достаточно высокий ток (скажем, 25 ампер). Напряжение батареи начинает расти по мере того, как она принимает входящий заряд, и продолжает увеличиваться до некоторого установленного предела напряжения.

Ток полной зарядки должен соответствовать емкости аккумулятора. Аккумуляторы большей емкости обычно могут выдерживать более высокий зарядный ток.Конечно, безопасно использовать более низкий зарядный ток, чем рассчитан аккумулятор, просто для зарядки потребуется больше времени. Но если ток слишком велик для аккумулятора, вы рискуете повредить аккумулятор. Многие интеллектуальные зарядные устройства позволяют устанавливать ток полной зарядки — вы всегда должны следить за тем, чтобы он был установлен правильно для ваших аккумуляторов.

Ограничение напряжения зависит от химического состава батареи. Для гелевых аккумуляторов предел обычно составляет 14,1 В, в то время как для AGM он обычно устанавливается на 14,4 В, а для мокрых (залитых) аккумуляторов обычно составляет 14.7 В.

Если ваше зарядное устройство позволяет указать тип аккумулятора (гелевый, AGM или жидкостный), важно согласовать его с вашими аккумуляторами, чтобы обеспечить правильное максимальное зарядное напряжение.

Поглощение

Когда аккумулятор заряжен до установленного предела напряжения (например, 14,4 В для аккумуляторов AGM), аккумулятор будет заряжен приблизительно на 80%, и зарядное устройство переключится в режим абсорбции.

Напряжение поддерживается постоянным, в то время как заряд продолжает поглощаться со все меньшей и меньшей скоростью, пока зарядный ток не упадет до некоторого нижнего предела (скажем, 3.8 ампер).

В этот момент батарея будет почти полностью заряжена.

Поплавок

Окончательный подзаряд поддерживает аккумулятор при более низком напряжении (обычно 13,7 или 13,8 В), что позволяет ему постепенно заряжаться до полного 100% заряда и оставаться на этом уровне.

Свинцово-кислотная батарея, предоставленная самой себе, будет медленно саморазряжаться, теряя примерно 2–3 % заряда в день, даже если она не используется. Если неиспользуемый аккумулятор самостоятельно разряжается, а затем вы снова его заряжаете, это по-прежнему считается циклом разрядки/зарядки и сокращает срок службы аккумулятора так же, как если бы вы его использовали.

Поэтому, чтобы максимально продлить срок службы свинцово-кислотной батареи, ее следует поддерживать при постоянном напряжении, будь то интеллектуальное зарядное устройство или подзарядное устройство.

Заключение

Чтобы ухаживать за свинцово-кислотными батареями, не допускайте их чрезмерной разрядки, заряжайте их с помощью трехступенчатого зарядного устройства и держите их полностью заряженными между использованиями.

Различные способы зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

Не все зарядные устройства поддерживают плавающий заряд. Если ваше зарядное устройство остается на максимальной зарядке и не падает ниже 2.30 В/ячейка, снимите зарядку через 48 часов зарядки.

Стареющие батареи представляют собой проблему при установке оптимального напряжения подзаряда, поскольку каждая ячейка имеет свое собственное возрастное состояние. Слабые клетки могут начать выделять водород как часть перезарядки на раннем этапе, в то время как более сильные подвергаются рекомбинации кислорода в почти голодном состоянии. Все ячейки, соединенные в цепочку, получают одинаковый зарядный ток, и контролировать напряжение отдельных ячеек практически невозможно. Ток подзарядки, слишком высокий для выцветшей ячейки, может привести к голоданию сильного соседа и вызвать сульфатацию из-за недозаряда.Установка десульфатора Battery Extra на вашу батарею или аккумуляторную батарею позволит контролировать дисбаланс ячеек и поддерживать ваши батареи в отличном состоянии намного дольше.

Напряжение пульсаций, накладываемое на напряжение больших стационарных батарей, также вызывает проблему. Пик напряжения представляет собой перезаряд, вызывающий выделение водорода, в то время как впадины вызывают кратковременный разряд, который создает состояние голодания, что приводит к истощению электролита. Производители зарядных устройств обычно ограничивают пульсации до пяти процентов или 5 А для батареи емкостью 100 Ач.

Большинство стационарных аккумуляторов поддерживают подзарядку. Чтобы уменьшить нагрузку, так называемый гистерезисный заряд отключает плавающий ток, когда батарея полностью заряжена. Поскольку напряжение на клеммах падает из-за саморазряда, время от времени дозарядка восполняет потерянную энергию. По сути, батарея лишь время от времени «заимствуется» на короткие мгновения. Этот режим хорошо подходит для установок, которые не потребляют нагрузку в режиме ожидания.

Свинцово-кислотные аккумуляторы всегда должны храниться в заряженном состоянии.Подзарядку следует производить как минимум каждые три месяца, чтобы предотвратить падение напряжения ниже 2 В на элемент.

Измерение напряжения холостого хода (OCV) во время хранения обеспечивает надежную индикацию уровня заряда батареи. Напряжение 2,10 В при комнатной температуре свидетельствует о заряде около 90 процентов. Такая батарея находится в хорошем состоянии и требует только короткой полной зарядки перед использованием. Если напряжение падает ниже 2,10 В, аккумулятор необходимо зарядить, чтобы предотвратить сульфатацию.Соблюдайте температуру хранения при измерении напряжения холостого хода. Холодная батарея немного снижает напряжение, а теплая повышает. Использование OCV для оценки состояния заряда лучше всего работает, когда батарея отдыхала в течение нескольких часов, потому что зарядка или разрядка взбалтывают батарею и искажают напряжение.

Мы рекомендуем при покупке новых аккумуляторов не принимать аккумуляторы, если OCV при доставке ниже 2,10 В на элемент. Низкое напряжение указывает на частичный заряд из-за длительного хранения или высокий саморазряд, вызванный возможным микрозамыканием.Пользователи аккумуляторов действительно обнаружили, что аккумуляторы с более низким напряжением, чем указано, имеют более высокую частоту отказов, чем другие. Несмотря на то, что установка дополнительной батареи восстановит полную производительность большинства этих батарей, вы имеете право ожидать, что новые батареи будут в наилучшем состоянии.


Полив

Полив – это самый важный шаг в обслуживании залитой свинцово-кислотной батареи, требование, которым часто пренебрегают. Частота полива зависит от использования, способа зарядки и рабочей температуры.Новую батарею следует проверять каждые несколько недель, чтобы определить потребность в поливе. Это предотвращает попадание электролита под пластины. Всегда избегайте открытых пластин, так как это приведет к повреждению, что приведет к снижению емкости и производительности.

Если пластины открыты, немедленно заполните аккумулятор дистиллированной или деионизированной водой, чтобы покрыть пластины, а затем зарядите аккумулятор. Не заполняйте до нужного уровня перед зарядкой, так как это может привести к переполнению во время зарядки.Всегда доливайте до нужного уровня после зарядки. Никогда не добавляйте электролит, так как это нарушит удельный вес и вызовет быструю коррозию. Системы полива устраняют низкий уровень электролита, автоматически добавляя нужное количество воды.

Простые рекомендации по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

• Заряжайте в хорошо проветриваемом помещении. Газообразный водород, образующийся при зарядке, взрывоопасен.

• Выберите подходящую программу зарядки для литых или AGM-аккумуляторов. Проверьте спецификации производителя по рекомендуемым пороговым значениям напряжения.

• Заряжайте свинцово-кислотные батареи после каждого использования для предотвращения сульфатации. Не храните при низком заряде.

• Пластины залитых аккумуляторов всегда должны быть полностью погружены в электролит. Заполните аккумулятор дистиллированной или деионизированной водой, чтобы покрыть пластины, если уровень заряда низкий. Никогда не добавляйте электролит.

• После зарядки долейте воду до указанного уровня. Переполнение при разряженной батарее может привести к разливу кислоты.

• Образование пузырьков газа в заливаемом свинцово-кислотном растворе указывает на то, что батарея достигает состояния полного заряда (водород на отрицательной пластине и кислород на положительной пластине).

• Уменьшите подзарядку, если температура окружающей среды выше 29°C (85°F).

• Не допускайте замерзания свинцово-кислотного раствора. Разряженная батарея замерзает раньше, чем полностью заряженная. Никогда не заряжайте замерзший аккумулятор.

• Не заряжайте при температуре выше 49°C (120°F).

воспроизведено с разрешения Университета батарей

Можно ли использовать свинцово-кислотное зарядное устройство для аккумуляторов LiFePO4?

Привет, ребята,

Недавно мы получили вопрос от наших клиентов: «Можно ли заряжать батареи LiFePO4 с помощью свинцово-кислотного зарядного устройства».

Пожалуйста, найдите ниже ответ, почему этого не следует делать. Простой ответ: это ВОЗМОЖНО, но вы должны быть ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНЫ, и вы РИСКИТЕ срок службы батареи.

Литиевая батарея LiFePO4 12 В, полностью заряженная до 100 %, будет поддерживать напряжение около 13,3–13,4 В. Его свинцово-кислотный двоюродный брат будет примерно 12,6-12,7 В. Литиевая батарея с емкостью 20% будет удерживать напряжение около 13 В, ее свинцово-кислотная батарея будет иметь напряжение около 11,8 В при той же емкости. Как видите, мы играем с очень узким окном напряжения с литием, меньше 0.5В более 80% мощности.

Зарядное устройство LiFePO4 Lithium представляет собой устройство ограничения напряжения, похожее на свинцово-кислотную систему. Отличия от Li-ion заключаются в более высоком напряжении на элемент, более жестких допусках по напряжению и отсутствии непрерывного или плавающего заряда при полной зарядке. В то время как свинцово-кислотные аккумуляторы предлагают некоторую гибкость в отношении отключения напряжения, производители элементов LiFePO4 очень строги в отношении правильной настройки, потому что литий-ион не допускает перезарядки. Так называемого чудо-зарядного устройства, которое обещает продлить срок службы батареи и получить дополнительную емкость с помощью импульсов и других уловок, не существует.LiFePO4 — это «чистая» система, которая поглощает только то, что может поглотить.

Литиевые зарядные устройства основаны на алгоритме заряда CV/CC (постоянное напряжение/постоянный ток). Зарядное устройство ограничивает ток до заданного уровня, пока аккумулятор не достигнет заданного уровня напряжения. Затем ток уменьшается, когда батарея становится полностью заряженной. Эта система обеспечивает быструю зарядку без риска перезарядки и подходит для литий-ионных и других типов аккумуляторов. Пример 2-шагового алгоритма зарядного устройства для литиевых батарейНа этом этапе зарядный ток очень быстро падает, после чего зарядное устройство переходит в режим питания.

Большинство свинцово-кислотных смарт-зарядных устройств в наши дни имеют специальные алгоритмы зарядки, подходящие для заливных/AGM/гелевых аккумуляторов, для которых обычно требуется трехэтапный процесс зарядки: объемный/абсорбционный/плавающий. Как только зарядное устройство переходит в состояние наполнения, оно обычно заряжает свинцово-кислотную батарею полным током примерно до 80% емкости. В этот момент зарядное устройство перейдет в стадию поглощения.

                             Алгоритм типичного свинцово-кислотного зарядного устройства максимальный выход. Как только ток снизится примерно до ≤10 % от общей мощности зарядного устройства, оно перейдет в плавающее состояние. Стадия абсорбции также зависит от времени, если зарядное устройство все еще находится в фазе абсорбции через 4 часа, зарядное устройство автоматически перейдет на стадию плавающего режима.Обычно это происходит, если размер зарядного устройства слишком мал для батареи или в системе работают нагрузки, которые не позволяют зарядному устройству снизить ток ниже точки перехода.

Большинство, если не все свинцово-кислотные зарядные устройства имеют режим выравнивания. На некоторых зарядных устройствах этот режим может быть автоматическим, и его нельзя отключить. Литиевые батареи не требуют какой-либо формы выравнивания. Применение уравнительного заряда 15 В+ к литиевой батарее приведет к повреждению элементов без возможности восстановления.

Другая функция зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов — это «возврат к основному» напряжению.Напряжение на 100% заполненных свинцово-кислотных батареях составляет примерно 12,7 В. Как только зарядное устройство находится в плавающем режиме, оно будет поддерживать батарею на предварительно установленном напряжении (обычно между 13,3-13,8 В в зависимости от типа батареи), а также поддерживать любые нагрузки, работающие в это время. Если нагрузка превысит максимальную мощность зарядного устройства в плавающем режиме, то напряжение батареи начнет снижаться. Как только напряжение достигнет напряжения «возврата к объему», зарядное устройство начнет новый цикл зарядки и начнет перезарядку аккумулятора.

В зарядных устройствах для свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение «возврата к массе» обычно равно 12.5-12,7в. Это напряжение для литиевой батареи слишком низкое. При этом напряжении литиевая батарея будет разряжена примерно до 10-15% заряда. Алгоритмы заряда лития обычно устанавливают возврат к объемному напряжению 13,1–13,2 В. Это еще одна причина, по которой стандартное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов не подходит для литиевых аккумуляторов.

Некоторые зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов «пингуют» аккумулятор при запуске, чтобы определить напряжение/сопротивление аккумулятора. Затем на основе возвращаемой информации зарядное устройство определяет, с какой фазы зарядки начинать.Поскольку литий будет удерживать напряжение выше 13 + В, некоторые свинцово-кислотные зарядные устройства будут воспринимать это как почти полностью заряженную батарею и перейдут в плавающую стадию и полностью обойдут стадию заряда.

Если вы хотите использовать свинцово-кислотное зарядное устройство для литиевой батареи, вы можете, ОДНАКО, вы НЕ должны использовать свинцово-кислотное зарядное устройство, если оно имеет автоматический «режим выравнивания», который нельзя отключить навсегда. Свинцово-кислотное зарядное устройство, которое может быть настроено на зарядку не выше 14,6 В, может использоваться для обычной зарядки, а затем ДОЛЖНО быть отключено после полной зарядки аккумулятора.ЗАПРЕЩАЕТСЯ оставлять свинцово-кислотное зарядное устройство подключенным для обслуживания или хранения аккумулятора, поскольку большинство из них НЕ будут поддерживать надлежащий алгоритм зарядки напряжения для литиевых аккумуляторов, что приведет к повреждению аккумулятора, и это не покрывается гарантией на аккумулятор.

В конечном счете, использование зарядного устройства со специальным алгоритмом зарядки литиевых батарей — лучший вариант для обеспечения максимальной производительности и срока службы любой литиевой батареи.

Источник: Enerdrive.com

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов может заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы

Зарядка является очень важной частью ежедневного использования свинцово-кислотных аккумуляторов.Отсутствие своевременной или несвоевременной зарядки значительно сократит срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов.

Перед зарядкой проверьте наличие мономеров с очень низким уровнем жидкости. При этом берут пробу температуры электролита. Если температура электролита слишком высока, например, выше 55 градусов, дайте свинцово-кислотному аккумулятору остыть и дать ему отдохнуть перед зарядкой. Чтобы зарядить свинцово-кислотный аккумулятор, его необходимо полностью зарядить. Если зарядное устройство настроено вручную, первоначальная настройка зарядного устройства не может быть изменена без разрешения.Если увеличить зарядный ток зарядного устройства без авторизации, получается, что зарядное устройство автоматически выскочит через меньшее время. На самом деле батарея в это время не полностью заряжена. В этом случае время использования свинцово-кислотных аккумуляторов значительно сократится, а зарядка станет более частой. Длительное время приведет к существенному повреждению пластины батареи (вулканизация и высокая температура), что приведет к значительному усадке пластины батареи, приведет к значительным повреждениям (вулканизация и высокая температура), что значительно сократит срок службы батареи.

Если зарядное устройство, используемое для зарядки, не соответствует аккумулятору, это также повлияет на срок службы аккумулятора. Перед зарядкой убедитесь, что номинальное напряжение и емкость аккумулятора соответствуют напряжению и емкости, указанным на зарядном устройстве, в противном случае зарядка будет невозможна или аккумулятор будет поврежден. Зарядное устройство имеет номинальное зарядное напряжение. Если напряжение аккумулятора не соответствует зарядному напряжению, указанному на зарядном устройстве, это приведет к сбою зарядки.Например, допустимая мощность зарядного устройства намного превышает емкость аккумулятора, что приведет к слишком большому зарядному току и слишком быстрому повышению температуры аккумулятора во время зарядки, что серьезно повлияет на срок службы аккумулятора. батарея. В то же время время зарядки сокращается, и на поверхности батарея выглядит полностью заряженной. На самом деле он не полностью заряжен, что сократит срок службы аккумулятора. Если допустимая емкость зарядного устройства намного меньше емкости аккумулятора, время зарядки будет увеличено, и в то же время это вызовет перезарядку и повлияет на срок службы аккумулятора.

Правильная работа должна выполняться следующим образом:

Сначала откройте крышку аккумуляторного отсека на машине; затем правильно подключите разъем аккумулятора к разъему зарядного устройства (положительный к положительному и отрицательный к отрицательному), затем подключите входной кабель к вилке 220 В и, наконец, включите выключатель питания зарядного устройства. После зарядки выполните указанные выше четыре шага в обратном порядке. Если аккумулятор необходимо временно отключить во время зарядки, сначала отсоедините входной кабель, а затем отсоедините зарядное устройство от аккумулятора.Категорически запрещается тянуть вилку аккумулятора напрямую, иначе это вызовет электрическую дугу и сожжет вилки аккумулятора и зарядного устройства.

Место зарядки должно быть вентилируемым, должны быть предотвращены все виды возгорания, и нельзя осматривать батарею во время зарядки, иначе это может привести к взрыву. Обратите внимание на температуру электролита во время зарядки аккумулятора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.