Как зарядить автомобильный аккумулятор - время, ток, напряжение

Срок службы автомобильного аккумулятора (далее АКБ) напрямую зависит от соблюдения режима его эксплуатации (нельзя допускать полного разряда). Поэтому периодически требуется делать подзарядку, используя внешнее зарядное устройство (ЗУ). Расскажем подробно, как выбрать оптимальный ток заряда в зависимости от емкости батареи, сколько времени необходимо на процесс, а также дадим другие полезные рекомендации по данной теме.

Содержание

1 Зачем необходима подзарядка от внешнего ЗУ?
2 Оценка степени зарядки
- 2.1 Измерение напряжения неподключенного аккумулятора
- 2.2 Измерение напряжения при помощи нагрузочной вилки
- 2.3 Измерение напряжения с не отключенной АКБ
- 2.4 Определение заряда при помощи гидрометрического индикатора
3 Ток и время зарядки
4 Как производить зарядку автомобильного аккумулятора?
5 Советы и рекомендации от специалиста

Зачем необходима подзарядка от внешнего ЗУ?

Зарядка АКБ в авто производится от электрогенератора. Но с целью защиты электрооборудования, напряжение, поступающее с этого устройства, ограничивается специальным реле-регулятором. В то время как для обеспечения полного заряда напряжение должно быть несколько выше. То есть, произвести 100% зарядку от электрогенератора не представляется возможным, что вынуждает время от времени использовать внешнее ЗУ.

Внешнее зарядное устройство для АКБ

В теплое время года такое положение некритично, завести авто можно даже от аккумулятора заряженного всего на четверть. Зимой ситуация резко меняется. Минусовая температура снижает емкость устройства (при сильных морозах может даже в половину), но кроме этого увеличится потребление тока из-за увеличения вязкости смазки в моторе. Эти факторы могут привести к тому, что двигатель не запустится, если заряд будет не полным.

Оценка степени зарядки

Это важный этап, позволяющий установить оптимальный ток зарядки и определить необходимое для процесса время. Проблема заключается в том, что произвести точное измерение остаточного заряда доступными способами практически невозможно. Но существуют методики, позволяющие произвести косвенную оценку состояния АКБ, перечислим их:

Измерение напряжение на аккумуляторе, не подключенном к нагрузке.
Измерение напряжения при помощи нагрузочной вилки.
Снятие показаний напряжения с подключенной в сеть автомобиля АКБ.
Определение заряда при помощи гидрометрического индикатора (при условии, что он имеется в оборудовании).

Кратко расскажем о каждой методике.

Измерение напряжения неподключенного аккумулятора

Снимать показания напряжения с батареи необходимо, когда она находится в состоянии покоя. Для этого необходимо выждать не менее 7 часов после демонтажа устройства с машины или отключения от ЗУ. Для установления уровня заряженности батареи производим сверку с соответствующей таблицей.

Таблица для определения степени заряда ненагруженного аккумулятора по напряжению

Приведенные данные подходят для кислотных устройств на 24, 12 и 6 В любого типа, при условии соблюдения температурного режима в диапазоне 20°С – 25°С.

Измерение напряжения при помощи нагрузочной вилки

Чтобы не ждать шесть часов, можно снять показания напряжения воспользовавшись специальным прибором – нагрузочной вилкой. Как видно из схемы, это обычный вольтметр, зашунтированный резистором.

Внешний вид и упрощенная схема прибора

Номинал сопротивления R1 зависит от емкости батареи, например, для 60 А*ч это 0,02 Ом. Такие приборы, как правило, универсальны, что позволяет проводить измерения на аккумуляторах различной емкости. К прибору прилагается таблица, позволяющая определить степень заряда, пример ее приведен ниже.

Таблица для определения степени заряда при помощи загрузочной вилки

После подключения прибора показания можно снимать через 6-8 секунд.

Измерение напряжения с не отключенной АКБ

В том случае, когда нагрузочная вилка отсутствует, быстро оценить состояние батареи можно измерив на ней напряжение без отключения от внутренней сети машины. Для обеспечения необходимого уровня нагрузки потребуется включить фары дальнего света и зажечь габаритные огни (при выключенном моторе). В этом случае величина тока нагрузки будет около 10 Ампер. Заряд можно считать достаточным, если в процессе проверки напряжение не опустится ниже 11,2 Вольт (для устройств на 12 В).

В качестве альтернативы, используется метод снятия показаний в процессе запуска мотора. В этом случае при нормальном заряде прибор покажет 9,5 Вольт или больше. Если показания окажутся ниже, это говорит о критичной разрядке. Следовательно, требуется зарядка от внешнего ЗУ.

Заметим, что в последнем варианте низкие показания напряжения возможны при неисправном стартере.

Завершая тему об измерении напряжения на контактах батареи, следует обратить внимание на точность измерительного прибора. При определении уровня заряда мы оперируем десятыми долями вольта, следовательно, погрешность даже в один процент вызовет ошибку на порядок выше, то есть около 10%. Погрешностью в 5% увеличит такую ошибку до 50%, что делает оценку заряда вообще бессмысленной. Исходя из этого, желательно использовать приборы, у которых погрешность будет на уровне 0,1%.

Определение заряда при помощи гидрометрического индикатора

У некоторых батарей имеется специальный глазок, который называют гидрометрическим индикатором, с помощью которого можно оценить уровень заряда.

Аккумулятор ISTA c гидрометрическим индикатором

Благодаря таким устройствам можно определить состояние заряда, не используя для этой цели никакие измерительные приборы, что довольно удобно и практично.

Внешний вид гидрометрических индикаторов

Данное устройство устанавливается в одну из банок. Конструктивно оно представляет собой прозрачную трубку, именуемую световодом, в конце которой закреплена пластиковая втулка с негерметичной трубкой V – образной формы. Внутри последней располагается поплавок, окрашенный в зеленый цвет. Материал поплавка подобран так, чтобы он приобретал плавучесть при плотности 1,226 г/см3 и температуре 22°С. При таких условиях он виден через глазок, что говорит о заряде, превышающем 60% (А на рис. 7).

Рисунок 7. Устройство и принцип работы индикаторов заряда

При снижении заряда плотность электролита уменьшается, и поплавок тонет, скатываясь в одну из ножек. В этом случае глазок будет оставаться темным (В на рис.7). Это сигнализирует о том, что требуется подзарядка.

В том случае, когда уровень электролита опускается ниже допустимого (С на рис.7) наблюдатель в глазок увидит отраженный свет. Это означает, что необходимо добавить дистиллят.

У данного способа определения заряда есть два существенных недостатка:

При морозе плотность электролита возрастает, соответственно, индикатор может отобразить нормальный уровень заряда, когда фактически он будет меньше нормы.

Индикатор установлен в одну банку, поэтому отображает только ее состояние.

Ток и время зарядки

Чтобы определить время зарядки необходимо воспользоваться следующей формулой: .

При этом емкость должна указываться фактическая, а не полная, например, при 50% заряде устройства с емкостью 40 А*ч, в формулу следует вставлять значение 20 А*ч.

Производители рекомендуют производить зарядку током величиной на порядок меньшим полной емкости батареи. То есть, если эта величина составляет 40 А*ч, то Iзарядки должен быть 4 А (40*0,1).

Приведем пример расчета для АКБ 40 А*ч с зарядом 0%(менее 25%) и 50%. В первом случае мы получим (40/4)*1,4 = 14 часов. Во втором варианте – (20/4) * 1,4 = 7 часов.

Заметим, что на сильно разраженную батарею желательно подавать меньший ток, что соответственно приведет к увеличению времени процесса.

Напряжение выставлять нет необходимости, в ЗУ оно устанавливается автоматически в соответствии с типом устройства.

Как производить зарядку автомобильного аккумулятора?

Кратко распишем алгоритм действий:

Подготовительный этап. Он начинается с чистки снятого АКБ, чтобы удалить с него грязь и кислотные остатки. Сделать это можно ветошью, смоченной в растворе соды.

Если устройство снабжено пробками, то выкручиваем их, это обеспечит выход для газов, образующихся в процессе.

Проверяем уровень заполнения электролитом, в том случае, если он ниже нормы, добавляем дистиллят.

Подключение к внешнему ЗУ. Делать это необходимо в соответствии с маркировкой прибора и аккумулятора. Изменение полярности приведет к полной разрядке и может вывести ЗУ из строя. Соединительные провода должны быть, как минимум, O 1,3 мм, что соответствует сечению 1,0 мм2.

Нельзя нарушать полярность при зарядке АКБ

Процесс зарядки. Распишем его подробно. Теоретически зарядка может производиться током, величина которого соответствует не достающей емкости. Например, если составляет 50% от 40 А*ч, то ток устанавливается величиной 20 А, после чего постепенно снижается вплоть до полной зарядки. На этом принципе работают автоматические ЗУ. Плюс таких устройств снижение времени процесса, серьезный минус – высокая стоимость.

Ручной режим требует большего времени. Принцип его расчета, как и тока зарядки, был расписан выше.

После расчетного времени, можно понизить ток до величины 0,6 А и оставить батарею заряжаться в этом режиме еще несколько часов. Такой способ гарантирует полную зарядку.

По окончанию процесса, устанавливаем заряженную батарею на место и подключаем ее к внутренней сети машины.

Советы и рекомендации от специалиста

Допускается производить зарядку, без демонтажа батареи. Но в этом случае необходимо предварительно отключить от нее массу.

Необходимо использовать только соответствующие ЗУ, зарядки от телефонов и ноутбуков для этого не подходят. Правда последние теоретически можно использовать, если у них соответствует напряжение, но для этого во избежание КЗ потребуется установить ограничитель тока. Его роль может играть лампочка от фары, подключенная последовательно ЗУ. Сколько уйдет времени на зарядку несложно рассчитать, с учетом, что у таких устройств ток зарядки не превышает 2 А.

Производить зарядку на морозе нельзя, предварительно АКБ необходимо вынуть из машины и оставить на несколько часов в теплом помещении.