Меню

Зарядка в режиме при постоянном токе

Зарядка аккумулятора или как правильно зарядить разрядившийсяаккумулятор

Стоит отметить что старые аккумуляторы (5-ти летки) не стоит заряжать, или реанимировать какими либо дедушкиными способами. Во первых — это бесполезно, или даст только кратковременный эффект, второе — небезопасно. Срок его жизни подходит к концу, и будет разумней его отнести в утилизацию.

Требования к зарядному устройству. Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения, и желательно автоматическим ограничением тока заряда. Естественно, СОБЛЮДАЙТЕ ПОЛЯРНОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА И АКБ! ТО ЕСТЬ «ПЛЮС» к «ПЛЮСУ», «МИНУС» к «МИНУСУ»! (ведь не в каждом зарядном устройстве присутствует «защита от дурака»)

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ЧТО ПОМЕЩЕНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ВЕНТЕЛИРУЕМЫМ, потому что газы, выделяющиеся при этом вредны для здоровья, а так же выделяется арсин, сернистый газ, хлористый водород, который при смешивании с кислородом в определённой пропорции образует взрывоопасную смесь (ну, если вдруг вы дома захотели устроить станцию по зарядке аккумуляторов, и одновременно ставите дюжину АКБ на зарядку :))))

Затраты на приобретение автоматического зарядного устройства не оправданы, поэтому лучше поискать ГДЕ можно им разово воспользоваться. Хороший прибор определит состояние аккумулятора и подберет необходимый ток заряда. Отличное зарядное устройство на просторах интернета будет стоить в районе 6-8 килорублей, например как это ctek.ru/podbor.php?dev_id=105. И не забудьте очистить аккумулятор от грязи, прежде чем, экспериментировать с ним. Грязь на аккумуляторе будет проводить ток (шунтировать цепь заряда), что, совсем, нехорошо. А также, батарея начинает более-менее принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры, поэтому с мороза принеся домой аккумулятор дайте ему «отстоятся», или отогрется кому как понятнее.

Разница между обслуживаемыми и не обслуживаемыми — в доступности пробок для заливания электролита. Разработчики сделали так, чтобы в этом не было необходимости. Тем не менее, в не обслуживаемом есть возможность снять крышку и добраться до пробок. Вот только смысла, как правило — нет. Его хватает на срок эксплуатации. Да, в любом не обслуживаемом аккумуляторе по бокам должны быть дырочки для отвода газов и для нормализации давления.

НЕЛЬЗЯ допускать, чтобы в процессе зарядки необслуживаемой АКБ напряжение на ее клеммах повышалось более чем до 15,5 вольт.

Дело здесь в физике процесса. Батарея сама возьмет столько тока, сколько требуется ей для заряда. Именно для заряда. То, что Вы будете в нее пихать сверх того, путем повышения напряжения, она отправит по большей части на электролиз воды, которая есть в составе электролита, и еще немного — на разогрев. То есть она просто будет разлагать воду на кислород и водород за Ваш счет. Дистиллированная вода не дефицит. Но в необслуживаемую батарею ее добавить нельзя. Количество электролита будет снижаться необратимо, и плотность его тоже будет повышаться необратимо (вода ушла, а кислота осталась!)

Есть еще одна опасность — если Ваша АКБ разряжена сильно (т.н. «глубокий разряд») и вся кислота ушла в пластины, то начинать ее заряжать сразу номинальным током зарядки НЕЛЬЗЯ. Между пластинами — вода и Вы просто займетесь ее электролизом.

Поэтому в случае зарядки АКБ током в десятки ампер, в короткий срок, заряд «облепит» ее поверхность и не даст электролиту проникнуть в толщу пластин . А в случае зарядки малым током — единицы ампер — восстановит заряд по всей толщине пластины. Термин «заряд» — здесь несколько формален — это характер распределения сульфата свинца по толщине пластины.

1) Определение зарядного тока. Зарядный ток не должен превышать 1/10 емкости батареи. Например, если вас интересует как зарядить аккумулятор автомобиля 12 В 55 А/ч, то обязательно учтите, что ток заряда не должен превышать 5,5 А. В случае, если аккумулятор разряжен глубоко, требуется заряжать её небольшим током (1,5 – 2,0 А). Если Вы уверены, что глубокого разряда АКБ не было — подключайте ее к зарядному устройству соблюдая полярность (см выше). Зарядное усторойство (ЗУ) должно быть в выключенном положении. Если на устройстве есть регулятор напряжения — установите его на минимальное напряжение. Включайте зарядное устройство. Установите напряжение зарядки 14,4В. Процесс пошел.

2) В процессе зарядки ток будет снижаться. Процесс закончится, когда при напряжении на клеммах 14,4В ток упадет до 200mA (т.е. 0,2А). Перезарядить или повредить батарею таким напряжением невозможно. Просто ток заряда снизится до величины тока саморазряда АКБ.

ВАЖНО: Безопасным для батареи можно считать ток, численно равный в Амперах порядка 1/20 ее емкости в Ампер/Часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 2,75А. Опасным можно считать ток, превышающий 1/5 ее емкости в Ампер/часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 11А. Строго говоря, когда ей можно, она сама «съест» и больше — но только на определенных режимах и от тех же 14,4В на ее клеммах. А вот если Вы станете ручкой зарядного устройства повышать это напряжение и разгоните его так, что через батарею полезет 11А — это будут, скорее всего, уже далеко не 14,4В… ЗАПРЕЩАЕТСЯ! Номинальным током зарядки традиционно уже полвека считают ток, равный 1/10 емкости АКБ в Ампер/часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 5,5А. Для необслуживаемых батарей основной характеристикой зарядки надо считать не ток, а НАПРЯЖЕНИЕ. Ток помогает оценить процесс, протекающий в батарее.

3) В случае глубокого разряда заряжать АКБ в этом случае надо пониженным напряжением (12В.13В), и при этом надо следить за тем, чтобы ток в начале заряда не превысил ту самую 1/20 ее емкости в Ампер/часах (в принципе, это должно произойти автоматически, в отличие от ситуации, когда сразу на клеммы подают 14,4 В). Будет больше — еще сильнее снижайте напряжение. Понемногу ток будет расти — это нормально. Это кислота вылезает из глубины пластин наружу, сульфат свинца даёт приток кислоты, плотность электролита повышается, АКБ заряжается. Когда ток поднимется до 1/10 емкости АКБ, или даже больше, а совсем хорошо — когда он после этого подъема даже начнет снижаться — тогда можно переходить на описанный выше процесс заряда, т.е. ставить напряжение 14,4В.

Теперь дополнительная информация

для сомневающихся, типа «почему батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения?»

При заряде этим методом (заряд при постоянстве напряжения ) степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В — на 85-90%, а при напряжении 16 В — на 95-97%. Полностью зарядить батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В. Поэтому в НАШЕМ случае (батарея не обслуживаемая) для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых батарей с помощью выпускаемых промышленностью зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется более суток. А для полной зарядки батареи данного типа потребуется большее время, чем для зарядки малообслуживаемой или обычной. В начале процесса зарядки сила тока порой достигает 40-50А, в связи с чем все зарядные устройства должны быть снабжены схемами, ограничивающими зарядный ток в пределах 20-25А. Длительность зарядки зависит от степени разряженности и может занять до ТРЕХ дней.

Как определить степень заряженности не обслуживаемого аккумулятора и его плотность

Это скорее всего невозможно точно на 100% определить. Можно лишь с некоторой степенью вероятности, или приблизительно. Способ определение степени заряженности по напряжению справедлив только для аккумуляторов находившихся в стационарном состоянии не менее 8 часов. Измерение необходимо производить не ранее чем через 8 часов после выключения двигателя. У полностью заряженной батареи величина составляет 12,7 — 12,9 Вольт при температуре +20…+25 °С.

Зарядка аккумулятора или как правильно зарядить разрядившийсяаккумулятор Авто, Аккумулятор, Зарядка, Помощь, Длиннопост

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ эксплуатация батарей как в режиме НЕДОЗАРЯДА, т.е. при напряжении борт сети ниже 13,9 Вольт, так и в режиме ПЕРЕЗАРЯДА, т.е. при наряжении борт сети выше 14,4 Вольт. Поэтому не реже одного раза в 2 месяца проверяйте уровень зарядного напряжения.

АКБ любит жить полностью заряженной и в холоде (у холодной АКБ меньше саморазряд). Если поставить заряженную АКБ на постоянный подзаряд током, равным току ее саморазряда — она будет в любой момент заряжена на 100%, и никакого вреда ей от такого времяпрепровождения не будет. А вот на машине необслуживаемую батарею лучше иметь заряженной процентов на 90 или 95. Тогда, если вдруг случиться скачок напряжения в бортсети (отказ реле регулятора или еще что) она, как конденсатор, имеет шансы «сожрать» этот выброс. Причем без большого вреда для себя, и спасая при этом электронику, которая в противном случае начнет пускать дым.

Если у Вашей машины генератор и реле-регулятор исправны — то в бортсети у Вас никогда не будет больше 15,1В (до такой величины позволяют задирать напряжение цепи термокомпенсации реле-регуляторов в холодную погоду). Поэтому заботясь об АКБ, не забывайте периодически проверять генератор и реле-регулятор.

И помните! — Опыт растет прямо пропорционально количеству оборудования, выведенного из строя…

Источник

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор — 11 советов

Аккумулятор, точнее АКБ, – это аккумуляторная кислотная батарея. Имеется на всех автомобилях, исполняет функцию вспомогательного источника электроэнергии бортовой сети во время стоянки двигателя, служит для его запуска.

фото 1

На автомобилях используют в основном свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Срок службы их невелик, в пределах двух-трех лет, в отдельных случаях до пяти. Чтобы достичь максимального показателя, это устройство необходимо качественно и в срок обслуживать.

фото 2

Основная задача аккумулятора – накапливание электроэнергии и отдача ее в нужный момент и в необходимом объеме потребителю. На транспортном средстве запуск двигателя находится в приоритете.

В холодное время года и во время длительной стоянки, батарея самостоятельно разряжается. Если допустить ее полного разряда, то период службы резко сократиться, или аккумулятор вовсе перестанет работать.

Чтобы не допустить до критического значения, рекомендуется во время заряжать АКБ специальным зарядным устройством и соблюдать определенные правила обслуживания и эксплуатации.

  1. Подготовка аккумулятора к зарядке
  2. Соблюдение техники безопасности
  3. Процесс зарядки, пошаговая инструкция
  4. Подключение зарядного устройства к аккумулятору
  5. Настройка зарядного устройства
  6. Зарядка при постоянном токе
  7. Зарядка при постоянном напряжении
  8. Ускоренная зарядка АКБ
  9. Проверка и профилактика АКБ
  10. Время зарядки аккумулятора
  11. Признаки успешной зарядки аккумулятора
  12. Экстренные меры по зарядке АКБ зимой
  13. Прикуривание от заряженной АКБ
  14. Специальный набор для оживления аккумулятора
  15. Частота подзарядки аккумулятора
  16. Полезное видео
Читайте также:  Раздел 2 переменный электрический ток

Подготовка аккумулятора к зарядке

Аккумуляторная батарея может садиться по разным причинам. Большинство случаев происходит от невнимательности водителя: забыл выключить внешние световые приборы, не выключил зажигание, всю ночь проработал радиоприемник, приоткрыта дверь, от чего в салоне горел свет. Это все при неработающем двигателе. Возможны и другие случаи разрядки АКБ: неполадки в бортовой электросети, вышел из строя генератор, длительная стоянка авто на сильном морозе и т. д.

После таких случаев, несомненно, придется заряжать аккумулятор. Прежде всего, его нужно подготовить:

фото 3

  • снять с автомобиля;
  • очистить от грязи и пыли корпус;
  • зачистить клеммы от окисления;
  • занести в хорошо проветриваемое помещение (где будет происходить зарядка), так как при зарядке выделяется водород, а это очень горючий газ;
  • определить место для зарядки в помещении, подальше от электрооборудования;
  • если батарея была долго на морозе, то ее необходимо отогреть в теплом помещении до +20С, ни в коем случае нельзя греть феном, горячей водой или другими нагревательными приборами, аккумулятор должен оттаять сам.

Соблюдение техники безопасности

Прежде всего, нужно понять, что аккумуляторная батарея — это источник повышенной опасности. Содержит ядовитые и агрессивные вещества: свинец, серная кислота, а выделяет мышьяк и водород.

фото 4

Поэтому при проведении, каких либо манипуляций, в том числе зарядка батареи, необходимо соблюдать элементарные правила техники безопасности:

  • все работы с аккумуляторами проводятся в проветриваемом нежилом помещении;
  • оптимальной температура воздуха в помещении должна быть в пределах +18С — +25С;
  • работать только в средствах индивидуальной защиты: резиновые перчатки, защитные очки, удобная спецодежда, закрывающая все части тела;

фото 5

  • нельзя курить, пользоваться открытым огнем, неисправными искрящими электроприборами;

Фото 6

  • для зарядки использовать специальное зарядное устройство, отвечающее всем требованиям;
  • сначала нужно закрепить клеммы на батареи, потом включать зарядное устройство;
  • аккумуляторная батарея должна стоять на ровной, устойчивой, сухой поверхности;

фото 7

  • перед зарядкой из АКБ необходимо выпустить скопившиеся газы, почистив газоотводы или выкрутив пробки из банок;

Фото 8

  • после окончания работ необходимо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

Процесс зарядки, пошаговая инструкция

Аккумуляторная батарея — источник постоянного тока, поэтому заряжается она «выпрямителем». Состоит зарядное устройство из понижающего трансформатора, диодного моста, панели управления с приборами и выходными клеммами.

Разновидность устройств велика и зависит от производителей. Большинство из них имеют автоматическое или полуавтоматическое управление, что упрощает процесс зарядки.

Подключение зарядного устройства к аккумулятору

Подключение происходит следующим образом:

  1. 1. Подсоединить клеммы от зарядного устройства к АКБ, соблюдая полярность. «Плюс» — красный провод к «плюсу», «минус» — черный провод к «минусу».
  2. 2. На панели управления установить параметры: напряжение (U), силу тока (I).
  3. 3. Вилку питающего кабеля устройства включить в сеть.
  4. 4. Нажать на устройстве кнопку «Вкл».

фото 9

Отключение происходит в обратном порядке.

Настройка зарядного устройства

Чтобы настроить выпрямитель на зарядку, нужно определиться в каком режиме будет она происходить.

Существует два режима: при неизменном токе и при неизменном напряжении.

Зарядка при постоянном токе

Это эффективный режим. Дает возможность полностью зарядить батарею в короткий срок, однако, требует контроля и вмешательства в период процесса:

  • изначально для зарядки аккумулятора устанавливаем зарядный ток равный 10% от емкости батареи (например: емкость 60 А/час, ток 6 А);
  • заряжаем до тех пор, пока напряжение на клеммах не достигнет значения 14,4В;
  • после этого снижаем силу тока до 3А и продолжаем зарядку, пока не начнется выделение газов:
  • аккумулятор считается заряженным, если в течение одного – двух часов напряжение и ток остается неизменным;
  • полная зарядка АКБ происходит примерно за 10 часов.

фото 10

Зарядка при постоянном напряжении

Этот режим проще, но длительнее, батарея не получает полный заряд, а всего лишь 80% — 85%.

В этом процессе устанавливается напряжение в пределах 14.4 – 14,5В, и включается зарядка. Начальный ток при зарядке высокий, может достигать 50А, поэтому зарядное устройство, должно быть снабжено защитой ограничения тока до 20А.

По мере зарядки батареи, ток будет снижаться до нуля, а напряжение будет равно напряжению выпрямителя.

На практике, в этом режиме, АКБ заряжается более суток и на 80%.

фото 11

Несколько замечаний и советов при зарядке аккумуляторной батареи:

  • пробки в банках должны быть сняты, чтобы выходил газ;
  • если температура аккумулятора повышается (40С – 50С), зарядку необходимо выключить, после остывания включить снова;
  • проконтролировать уровень электролита в банках, если ниже, то долить дистиллированную воду (не простую, не кипяченую и не электролит).

Ускоренная зарядка АКБ

Этот способ используют в экстренных случаях, и выглядит он как обычная зарядка при неизменном токе. Только для этого зарядный ток устанавливают не 10% от емкости батареи, а 20%. То есть, при емкости 60 А/ч ток устанавливается 12А. За короткое время аккумулятор не зарядится до 100%, но на запуск двигателя хватит.

В этом процессе особое внимание нужно уделить температуре электролита, не допускать его перегрева выше 45С – 50С.

Этот «драконовский» метод зарядки, по возможности, лучше избегать, иначе он приведет к быстрому выходу из строя источника питания.

Проверка и профилактика АКБ

Аккумулятор следует держать в чистоте, особенно его клеммы, которые подвергаются окислению. Периодически, хотя бы два раза в год, делать проверку его состояния и профилактические работы, начиная с внешнего осмотра:

  • корпус и клеммы должны быть чистыми, без механических повреждений, если это присутствует – устранить;
  • если батарея имеет повышенную температуру, возможно одна или несколько банок замкнуты, то есть между пластинами образовались кристаллы сульфатов свинца (исправить это невозможно, особенно самостоятельно, но в некоторых случаях мастера могут помочь);
  • измеряем напряжение между клеммами, оно должно быть в пределах от 12,6В до 14В, если меньше, то источник необходимо зарядить.

После внешнего осмотра, убедившись, что аккумуляторная батарея в порядке, и все недочеты исправлены, нужно измерить плотность электролита. Есть специальный прибор, доступный и простой в обращении, называется ареометр.

фото 12

Плотность нужно мерить по банкам, в заряженном аккумуляторе она должна быть от 1,27 до 1,29 г/см3. Расхождение плотности между банками не должно превышать 0,02 г/см3. Если в одной из банок плотность ниже, чем в остальных на 0,10 – 0,16 г/см3, то вероятно в ней произошло замыкание.

Если при замере оказалось напряжение ниже 12,6В, а плотность менее 1,24 г/см3, то батарею необходимо зарядить.

Все замеры даются в среднем при температуре +25С.

Делая периодически эти манипуляции можно добиться, что аккумулятор проработает долго и безотказно, несмотря на времена года.

Время зарядки аккумулятора

Время зарядки зависит от вида и состояния аккумулятора, зарядного устройства и тока зарядки. Чем выше ток, тем быстрее заряжается батарея.

Если АКБ подсел и не может запустить двигатель, ускоренной зарядке достаточно, чтобы через 15 минут раскрутить маховик.

Зарядка выпрямителем в режиме при неизменном токе займет 10 – 12 часов, а самый щадящий режим при неизменном напряжении продлится более суток.
Соответственно, каждый водитель выбирает то, что ему больше подходит.

Признаки успешной зарядки аккумулятора

Внешние признаки того, что аккумулятор зарядился – кипение электролита. Также, после отключения АКБ от зарядного устройства, измеряется напряжение на клеммах, и определяется плотность электролита. Если эти параметры соответствуют номиналу, то батарея заряжена.

Экстренные меры по зарядке АКБ зимой

Зачастую, простояв ночь на сильном морозе, автомобиль не заводится. Причин множество. Одна из них — замерз аккумулятор. Лучше снять его и занести в теплое помещение для оттаивания.

фото 13

Некоторые умельцы рекомендуют поставить батарею в таз с теплой водой, так якобы быстрее оттает, но это может плачевно закончиться. Во-первых, при резком нагревании расширится электролит. Во-вторых, корпус при нагреве может лопнуть как толстостенный стеклянный стакан.

Также не нужно применять бытовые нагревательные приборы. Лучше, если АКБ отогреется сам, и его электролит примет жидкую консистенцию. После оттаивания проверить напряжение и плотность, если необходимо, зарядить, применяя один из методов.

Прикуривание от заряженной АКБ

Существует еще одна возможность подзарядить аккумулятор, от другого аккумулятора. Для этой цели применяют два кабеля разных цветов, красный и черный, большого сечения с зажимами на концах.

фото 14

При помощи этих кабелей соединяются клеммы севшей батареи и заряженной. Процесс соединения необходимо производить в определенной последовательности:

1. Сначала красный провод одним концом подключаем к «плюсу» заряженной батареи.
2. Далее второй конец красного провода зажимаем на «плюсе» разряженной батареи.
3. Берем конец черного провода и подсоединяем его к «минусу» разряженной батареи.
4. Второй конец черного провода зажимаем на «минусе» рабочей батареи.

Ждем несколько минут, чтобы севшая батарея заработала, и запускаем двигатель.

Специальный набор для оживления аккумулятора

Существуют несколько видов аппаратов для оживления АКБ. Самое доступное и простое — это пуско-зарядное устройство. Оно поможет не только запустить двигатель, но и зарядить аккумулятор. Один минус – необходимо для него иметь сеть 220 вольт, а для этого, как минимум, нужен гараж.

фото 15

Есть еще одно устройство, работает автономно и может запустить двигатель автомобиля даже без аккумуляторной батареи. Называется оно «бустер».

фото 16

Похоже на внешний аккумулятор для телефона, но выходные токи большие, заряжается дома, носить можно в портфеле.

Очень просто управлять:

  • подсоединить провода от «бустера» к клеммам батареи, соблюдая полярность;
  • дождаться сигнала на индикаторе;
  • запустить двигатель;
  • отсоединить провода.

фото 17

Мировая промышленность в большом ассортименте выпускает АПЗУ (автономное пуско-зарядное устройство) с параметрами: напряжение от 14 до 19 вольт, силой тока от 300 до 600 ампер и емкостью от 12000 до 25000 mAh. Применяется для запуска двигателей с различными объемами.

Частота подзарядки аккумулятора

При соблюдении всех правил эксплуатации АКБ подзаряжают минимум два раза в год. Лучше если это будет перед зимой и после зимы.

Читайте также:  Система переменного тока в автомобиле

Также заряжают, если автомобиль простоял по каким-либо причинам долгое время, потому что аккумуляторная батарея имеет свойство саморазряда, еще в автомобиле имеется сигнализация, которая постоянно потребляет электроэнергию.

Производители аккумуляторных кислотных батарей прилагают памятки или инструкции к своим изделиям, если внимательно читать и следовать их указаниям, то АКБ долго и надежно прослужат владельцам.

Полезное видео

Источник

Методы зарядки аккумуляторов батарей при постоянном токе и постоянном напряжении

Методы зарядки аккумуляторов батарей при постоянном токе и постоянном напряжении

Метод заряда током постоянной силы.

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом — 1/10Ср (где Ср — номинальная емкость АКБ).

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

необходимость стабилизации силы тока, обильное газовыделение, возможность повышения температуры.

Для снижения указанных отрицательных эффектов применяют двухступенчатый режим заряда. В течение 1-й ступени производят заряд током 0,1Ср до достижения АКБ напряжения 14,4 В. Затем продолжают заряд током, уменьшенным в 2 раза.

Метод заряда при постоянном напряжении.

Данным методом можно зарядить АКБ до 90-95% номинальной емкости. Недостаток метода — значительный нагрев батареи из-за большой силы тока в начале заряда. Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля. Обычно напряжение источника равно 14,6-15 В.

Назначение и порядок проведения ускоренной, уравнительной зарядки АБ

Ускоренная подзарядка применяется в случаях чрезмерно разряженной аккумуляторной батареи при эксплуатации и при необходимости восстановить ее работоспособность в короткое время. Причиной сильного разряжения может явиться неисправность генераторной установки на автомобиле.

Достоинством ускоренной подзарядки, кроме сокращения времени, является исключение трудозатрат на снятие аккумуляторной батареи с автомобиля, ее доставку в зарядное отделение и установку обратно на автомобиль. Ускоренная зарядка производится токами 70—90 % номинальной емкости.

Так как целью ускоренной подзарядки является восстановление работоспособности аккумуляторной батареи, его проводят не до полного заряжения. Критерием окончания ускоренной зарядки является равенство электрического заряда, получаемого аккумуляторной батареей при зарядке, величине, на которую она разрядилась. Это исключает чрезмерную перезарядку, которая при ускоренном способе сильно снижает срок службы аккумуляторной батареи. Для выполнения данного условия установка Э411 для ускоренной зарядки снабжена специальным устройством для точного определения степени разряженности аккумуляторной батареи. Установка Э411 позволяет заряжать одну аккумуляторную батарею.

Режим ускоренной зарядки может успешно применяться для быстрого повышения характеристик аккумуляторной батареи при низкой температуре непосредственно перед пуском двигателя. Это называется предпусковой подзарядкой, которая проводится в течение 7—10 мин.

Порядок приведения в рабочее состояние аккумуляторной батарей.

Аккумуляторные батареи выпускаются заводами в сухозаряженном исполнении. Для приведения их в

рабочее состояние приготавливается электролит соответствующей плотности, заливается в аккумуляторы и при необходимости после пропитки пластин подзарядка батареи.

Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты плотностью

1,83. 1,84 г/cм3, однако, учитывая сильный разогрев раствора (до 80°С и выше), более удобно готовить электролит требуемой плотности из ранее приготовленного раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/cм3 при 15 °С. Количество воды, кислоты плотностью 1,83 г/cм3 или ее раствора плотностью 1,40 г/cм3, необходимое для приготовления 3 л электролита.

Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы, должна быть не выше 25°С в условиях умеренного климата и не выше 30°С в условиях тропиков. При более высокой температуре батарее следует дать остыть.

Порядок заливки электролита следующий:

-заливайте до тех пор, пока поверхность электролита не коснется нижнего торца тубуса заливной горловины.

Не ранее чем через 20 мин и не позднее чем через 2 ч после заливки электролита проверьте его плотность и уровень. Если плотность электролита понизится не более чем на 0,03 г/cм3 в каждом аккумуляторе по сравнению с плотностью заливаемого электролита, то батарею можно устанавливать на автомобиль без подзаряда.

Если же плотность понизится более чем на 0,03 г/cм3, то батарею следует зарядить.

Приборы для проведения контроля ТО и ремонта АБ.

Измерение плотности электролита (ареометр)

1. Перед проведением измерения оставьте аккумулятор как минимум на шесть часов в покое.

2. Снимите затем запорную пробку аккумулятора.

3. Держите измерительный прибор в жидкости вертикально и всосите в него столько электролита, чтобы ареометр свободно плавал в цилиндре.

Значения измерений

Вес кислоты (кг/л)/ Состояние аккумулятора: 1,28/ Полностью заряжен; 1,2/ Заряжен наполовину;1,12/ Разряжен

Измерение плотности электролита: это возможно в аккумуляторах только с обслуживаемыми секциями. В здоровой батарее секции имеют примерно одинаковые значения.

Измерение напряжения

Если последний процесс зарядки проходил менее шести часов назад, то примерно на 30 секунд включите ближний свет: это позволит выровнять возможные пики напряжения.

После последующих 4–5 минут ожидания проверьте напряжение аккумулятора. При этом выключите вначале все потребители тока.

Значения измерений

Напряжение (В)/ Состояние аккумулятора: 12,66 и более/100% заряжен; 12,48/75% заряжен ;12,123/50% заряжен

С помощью мультиметра выполняется быстро: измерение напряжения аккумулятора. При напряжении ниже 12,3 Вольт следует немедленно провести зарядку аккумулятора.

Порядок проверки обмотки возбуждения генератора на: обрыв, замыкание на корпус, межвитковое замыкание

ЗАМЫКАНИЕ ОБМОТКИ СТАТОРА НА КОРПУС возникает вследствие механического или теплового повреждения изоляции обмотки. При этой неисправности значительно снижается мощность генератора вследствие короткого замыкания неисправных фазовых обмоток с корпусом и диодами выпрямителя генератора. Эта неисправность определяют контрольной лампой при напряжении 220-500 В, подключением одного провода на сердечник статора , а другого –на любой вывод обмотки статора. Лампа горит только при замыкании обмотки на корпус . Проверка обмотки производятся при отключенном блоке выпрямителя от концов фаз . Дефекты катушки обмотки заменяются новыми.

ОБРЫВ В ЦЕПИ ФАЗОВОЙ ОБМОТКИ СТАТОРА вызывает выключение фазы, что увеличит сопротивление в цепи остальных фаз. При такой неисправности снижается мощность генератора, и аккумуляторная батарея не будет полностью заряжаться.

В случае обрыва цепи двух фаз выключается вся цепь обмотки статора и генератора работать не будет.

В разобранном генераторе для определения обрыва в фазовой обмотке статора необходимо поочередно подключать к аккумуляторной батарее через лампочку по две фазы обмотки . Наличие обрыва выключает цепь, и лампа гореть не будет.

МЕЖВИТКОВОЕ ЗАМЫКАНИЕ В КАТУШКАХ ОБМОТКИ СТАТОРА возникает при разрушении изоляции обмотки. В короткозамкнутых катушках будет проходить ток короткого замыкания большой силы, что усилит перегрев катушки и дальнейшее разрушение изоляции обмотки. При такой неисправности значительно снижает мощность генератора, и при включении нагрузки напряжение генератора резко уменьшается.

Межвитковое замыкание определяют измерением сопротивления катушки при помощи омметра, показания которого сравниваются с величиной сопротивления.

Свечи накаливании

Свеча накаливания с открытым нагревательным элементом устанавливается в камере сгорания двигателя таким образом, чтобы раскаленная спираль находилась на некотором расстоянии, от границы струи распыливаемого топлива. Если струя топлива задевает спираль, процесс воспламенения улучшается, но сокращается срок службы свечи.

Электрические подогреватели

Электрические подогреватели используются для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя, масла в картере, топлива в топливной системе и электролита аккумуляторной батареи. По способу превращения электрической энергий в тепловую их подразделяют на нагреватели, индукционные, полупроводниковые, электродные, сопротивлений, инфракрасные, излучатели и т.д. Наибольшее распространение получили нагреватели сопротивлений, однако все большее , внимание уделяется. полупроводниковым подогревателем.

Предпусковые подогреватели

Двигатель может быть оборудован индивидуальным предпусковым, подогревателем. Подогрев картерного масла, блока цилиндров и подшипников коленчатого вала перед пуском позволяет уменьшить вязкость моторного масла, облегчить его прокачиваемость по смазочной системе и, тем самым, уменьшить момент сопротивления вращению и износ деталей двигателя при пуске. С другой стороны, подогрев головки и стенок блока цилиндров и впускного трубопровода улучшает условия смесеобразования и воспламенения топлива и способствует снижению минимальной пусковой частоты вращения.

Методы зарядки аккумуляторов батарей при постоянном токе и постоянном напряжении

Источник

Зарядка электромобилей: постоянный или переменный ток?

Основной недостаток легковых электромобилей — значительное время зарядки аккумуляторов, обычно составляющее не менее 3 часов. Уменьшение этого времени до получаса делает зарядку электромобиля сопоставимой с заправкой обычного авто бензином. Все равно полчаса на автозаправке вы и так потратите за чашкой кофе и покупкой в местном магазине. Такое короткое время зарядки уже стало реальностью, если заряжать автомобиль от постоянного тока. Почему же тогда зарядные станции на переменном токе не ушли в прошлое?

Практически любой современный электромобиль (кроме отдельных спортивных моделей, не имеющих широкого распространения) может заряжаться от обычной электрической розетки. Наличие такой функции позволяет не остаться без движения в местностях, где нет специальных зарядных станций. Например, аккумуляторы сели недалеко от глухой деревни, и вы попросились на постой к сердобольным местным жителям.

Тесла зарядное устройство

Зарядка от бытовой розетки имеет свои ограничения. Напряжение питания 230 В (по старому стандарту — 220 В) переменного тока. Конструкция розетки и используемые провода ограничивают силу тока значением 16 А. Для того, чтобы полностью зарядить батарею аккумуляторов электромобиля Tesla Model S 75D, потребуется примерно 21 час — почти сутки!

Но в экстренной ситуации и не ставится задача зарядить аккумуляторную батарею полностью, главное — дотянуть до ближайшей станции зарядки. Многие (но не все!) модели электромобилей поддерживают заряд на переменном токе как принятый в России и Евросоюзе стандарт 230 В, так и американский 120 В и даже японский 100 В.

Type 2

Наиболее распространенный тип разъема для зарядки переменным током — Type 2

Самостоятельно заряжать электромобиль у себя дома можно в том случае, если вы живете в отдельном коттедже или таунхаусе. В таких зданиях обычно имеются еще и трехфазные розетки 400 В (по старому стандарту — 380 В) переменного тока. Зарядка той же Tesla Model S 75D от трехфазной розетки займет уже 7 часов. Можно заряжать авто ночью, пока вы спите, а днем зарядки хватит примерно на 500 км пробега.

Читайте также:  При каком методе титрования используют постоянную силу тока

В том случае, если линия, подающая электроэнергию в коттедж или секцию таунхауса, способна выдерживать ток порядка 80–100 А, можно дополнительно ускорить процесс, установив личную зарядную станцию на переменном токе. Она подключается напрямую к электрическому щиту дома, поэтому на ее работу не оказывают влияние ограничения, связанные с розетками и проводкой. Время зарядки сокращается до 4 часов.

К зарядным станциям коллективного пользования, как правило, прокладывают линии, способные передавать мощность порядка десятков кВт. Зарядка электромобиля производится трехфазным переменным током. Наиболее распространенный разъем для такого рода зарядки в европейских странах, в том числе и в России, — Type 2. Массовое распространение на парковках офисов, торговых центров и прочих публичных мест получили зарядные станции мощностью 22 кВт, у которых ток зарядки не равен 32 А. Полностью «заправить» электромобиль Tesla Model S 75D на них можно за 3 часа.

Поскольку на таких стоянках оставляют машину на время работы, шоппинга или посещения ресторана, делать более быстродействующие, а значит, и дорогие зарядные станции не имеет экономического смысла.

Максимальная сила тока, которую выдерживает разъем Type 2, — 63 А. Это соответствует мощности зарядной станции на трехфазном переменном токе 43 кВт. Но такой режим поддерживают не все электромобили.

Преимущества и недостатки переменного тока

Непосредственно аккумуляторы всегда заряжаются постоянным током. Поэтому в электромобиль встроено зарядное устройство, которое преобразует поступающий со станции переменный ток в постоянный и регулирует параметры зарядки. Как уже отмечалось, наличие такого устройства для любого электромобиля обязательно, иначе он не сможет подзарядиться в критической ситуации.

Зарядное на переменном токе

Зарядные станции на переменном токе компактны и имеют простую
конструкцию, что обусловило их массовое использование

Конструкция станции на переменном токе предельно простая. В ней есть системы защиты как электромобиля, так и электрической сети от нештатных ситуаций, и, при необходимости, биллинговая система, позволяющая продавать услугу зарядки.

Тем не менее размещение основных узлов зарядного устройства на борту электромобиля ограничивает скорость зарядки на переменном токе. Чем выше скорость зарядки, тем больше сила тока. В свою очередь, это влечет за собой увеличение массы и габаритов электронных узлов, отвечающих за зарядку. А еще увеличение скорости зарядки потребует улучшения отвода тепла от электронных узлов. Ограничения по массе, габаритам и возможностям отвода тепла в легковом электромобиле определили предел тока зарядки в 32 А. Он характерен как для большинства массовых моделей электромобилей.

Некоторые электромобили поддерживают зарядку переменным током 63 А. Например, она есть в автомобилях Renault Zoe. Время «заправки» для пробега в 500 км сокращается до 1,5 ч.

Зарядка постоянным током

Значительно ускорить зарядку можно, если на станции подключаться к аккумулятору напрямую. При таком подходе уже нет ограничений по размерам и массе зарядного устройства, так как все его узлы размещены вне кузова электромобиля. Естественно, напрямую на аккумуляторы можно подавать только постоянный ток.

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи в современных электромобилях обычно составляет 400–450 В. Поэтому в качестве стандарта для зарядки на постоянном токе приняли напряжение 500 В.

Параметры зарядных станций для электромобилей в России регламентируются ГОСТ Р МЭК 61851-1-2013 «Системы токопроводящей зарядки электромобилей», являющимся адаптацией международного стандарта IEC 61851-1. Стандартизация вилок и розеток на зарядных станциях осуществляется на основании ГОСТ Р МЭК 62196-1-2013 и ГОСТ Р МЭК 62196-2-2013 «Вилки, штепсельные розетки, соединители и вводы для транспортных средств. Кондуктивная зарядка для электромобилей», части 1 и 2. Эти стандарты являются адаптацией IEC 62196-1 и IEC 62196-2.

При зарядке постоянным током интерфейс между станцией и электромобилем обязательно должен содержать канал передачи данных от транспортного средства к зарядке. На основании этой информации станция определяет тип и текущее состояние аккумуляторной батареи, точно подстраивая напряжение и некоторые другие параметры зарядки.

Для зарядки на постоянном токе используются разъемы CHAdeMO, CCS и Tesla Type 2. Зарядные станции с разъемами CHAdeMO и CCS имеют мощность 50 кВт. Такая мощность позволяет за 1,5 часа зарядить электромобиль для пробега 500 км. Следует отметить, что наличие разъема CHAdeMO или CCS в электромобиле автоматически означает поддержку ультрабыстрой зарядки мощностью 50 кВт, даже если такая зарядка на переменном токе не поддерживается. Например, Nissan Leaf (кроме отдельных серий) поддерживает ультрабыструю зарядку только на постоянном токе.

Rеnault Zoe гибрид

Rеnault Zoe — один из немногих легковых электромобилей, поддерживающий зарядку переменным током 63 А

Электромобили Tesla для зарядки на постоянном токе используют собственный разъем Tesla Type 2. Тем не менее предусмотрена возможность зарядки электромобилей данной марки через разъемы CHAdeMO или CCS с использованием специальных адаптеров, приобретаемых пользователем отдельно.

Разъем Tesla Type 2 имеют зарядные станции Tesla Supercharger, специально предназначенные для легковых и грузовых электромобилей данной марки. Рабочее напряжение такой станции составляет 480 В, мощность может достигать 150 кВт. Уже упоминавшийся в качестве примера электромобиль Tesla Model S 75D заряжается от подобной станции на 80 % за полчаса.

Столь высокая скорость зарядки достигается благодаря тому, что аккумуляторные батареи и зарядная станция идеально подогнаны друг к другу. Станции других типов ориентированы на обслуживание электромобилей разных марок, из-за чего приходится идти на компромиссы.

Помимо мировых лидеров вроде Tesla, Schneider Electric и ABB, выпуск зарядных станций на постоянном токе освоили и российские компании. Первой такой станцией стала «Фора ЭЗС-DC» производства Рязанского радиотехнического завода (входит в госкорпорацию «Ростех»). Она поддерживает интерфейсы CHAdeMO или CCS, а также ультраскоростную зарядку на переменном токе через Type 2. Компания «Промэлектро» создала недавно свою бюджетную модель зарядной станции на постоянном токе.

Российская зарядка Фора ЭЗС-DC

Российская зарядная станция на постоянном токе «Фора ЭЗС-DC»
производства Рязанского радиотехнического завода

К недостаткам постоянного тока следует отнести высокую стоимость зарядной станции в комплекте с кабелем — от 5000 долл. Для сравнения, цены на зарядные станции, работающие на переменном токе, начинаются с 1500 долл., с учетом стоимости кабеля.

Также распространено мнение, что зарядные станции на постоянном токе снижают срок службы аккумуляторов. На самом деле, ресурс аккумуляторов снижается при любых способах ускоренной зарядки. Чтобы уменьшить влияние данного фактора, на некоторых станциях ультрабыстрая зарядка ограничивается 80 % емкости аккумуляторной батареи.

Неоднозначные перспективы

Действующий стандарт зарядки электромобилей на постоянном токе рассчитан на аккумуляторные батареи с рабочим напряжением 450 В. Таково сегодняшнее видение ситуации конструкторами электромобилей. Но уже сейчас проводятся исследования, показывающие, что для повышения эффективности и ходовых качеств электромобилей потребуется повышать напряжение батареи, вплоть до 900 В. Также ожидается, что в ближайшее время аккумуляторы в электромобилях будут вытеснены суперконденсаторами. Оба события потребуют переделывать или просто заменять оборудование зарядных станций на постоянном токе. В то же время зарядные станции на переменном токе смогут без проблем обслуживать как машины с 900 В аккумуляторами, так и электромобили на суперконденсаторах.

Поэтому развитие сетей зарядных станций на переменном токе еще долго будет интересовать инвесторов. Такие станции не только стоят недорого, но еще и защищают инвестиции, поскольку совместимы с электромобилями будущего.

Тем не менее и станции на постоянном токе способны занять свою нишу на рынке при установке их на крупных магистралях федерального значения. За счет обслуживания большого потока машин инвестиции окупятся быстрее, чем поменяются стандарты.

Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок» №3 2020

Источник



Заряд аккумулятора постоянным током

31_Gel_1_2Зарядка аккумуляторной батареи должна осуществляться от источника постоянного тока, выходное напряжение которого должно быть выше максимального зарядного напряжения батареи. Подключение осуществляется при отключенном источнике питания от сети, при соблюдении полярности. Различают несколько способов: заряд аккумулятора постоянным током, постоянным напряжением, модифицированный и импульсный.

Заряд аккумулятора постоянным током несколько сложней, чем заряд постоянным напряжением. Сложность заключается в поддержании постоянного тока заряда. Самый простой способ поддержания постоянной силы тока, включение последовательно с заряжаемым аккумулятором переменного реостата, но в этом случае необходим постоянный контроль и ручная корректировка силы тока. Другой способ заключается в подключении к цепи заряда регулятора тока на чаще всего собранных на тиристорах, которые поддерживают постоянный средний ток. Сила зарядного тока определяется в зависимости от ёмкости батареи и должна быть равна при десятичасовом режиме заряда 0,1 от емкости, измеряемой в Ампер/часах и 0,05 при двадцатичасовом режиме заряда. В зависимости от мощности зарядного устройства, которое обеспечивает заряд аккумулятора при постоянной силе тока, к нему можно подключить несколько аккумуляторных батарей. Количество аккумуляторов можно рассчитать по формуле:

Mr. = Iн/Iз
Где Мr – число групп батарей
Iз – сила тока заряда аккумулятора
Iн – номинальный ток выдаваемый зарядным устройством, которое равно: Iн = Рн/Uи.т.
Где Рн – номинальная мощность зарядного устройства
Uи.т. – напряжение сети к которой подкачено зарядное устройство. Способ заряда постоянным током позволяет зарядить аккумуляторную батарею на 100%, что хорошо сказывается на сроке службе и эксплуатационных свойствах батареи. Некоторой сложностью является поддержание постоянного тока. Основным недостатком заряд аккумулятора постоянным током является большое время заряда, значительное газовыделение, особенно в конечный период заряда, постоянный контроль регулировка зарядного тока, повышенный расход электроэнергии, возможность перезаряда аккумуляторной батареи. Для снижения негативных факторов заряда применяют ступенчатый заряд. Для этого используется контрольный заряд, который состоит из двух ступеней имеющих различный уровень зарядного тока. При первой ступени аккумулятор заряжается током равным 0,1 от ёмкости до напряжения 14,4 В для двенадцати вольтовой аккумуляторной батареи и 7,2 В для шести вольтовой. При второй ступени сила тока снижается до 0,05 от ёмкости аккумулятора. Например, если возьмём аккумуляторную батарею 60 А/ч, то первая ступень заряда должна осуществляться силой тока равной 60*0,1 = 6А, а вторая 60*0,05 = 3А.

Время заряда зависит от степени разряженности аккумуляторной батареи и должно продолжаться до прекращения повышения плотности электролита. Если под рукой нет ориометра, то время заряда примерно 10 — 12 часов.

Источник