Как проверить зарядку аккумулятора в домашних условиях?

Внимание: Зарядку автомобильного аккумулятора производить в хорошо проветриваемом помещении, при заряжании аккумулятора выделяется взрывоопасные газы (кислород и водород).

Химическая реакция в аккумуляторе

Аккумуляторная батарея может заряжаться и разряжаться много раз. Приведем четыре этапа зарядки/разрядки аккумулятора.

• Заряжен. Полностью заряженный аккумулятор содержит в положительной пластине(электроде) губчатый свинец (Pb), а в отрицательной диоксид свинца (PbO2) и электролит состоящий из серной кислоты (H2SO4) и воды (H2O)
• Разряжение. Когда аккумулятор разряжается, электролит становится разбавленным, а пластины сульфицируются. Электролит разделяется на водород (H2) и на сульфат (SO4). Водород (H2) соединяется с кислородом (O) из положительной пластины и формирует больше воды. Сульфат соединяется с свинцом (Pb) и формирует сульфат свинца (PbSO4)
• Разряжен. При полном разряде обе пластины покрыты сульфатом свинца (PbSO4) и плотность электролита мала, разбавлена водой (H2O)
• Заряжение. При заряде происходит обратный процесс. Сульфат (SO4) покидает пластины и соединяясь с водородом (H2) формирует серную кислоту (H2SO4). Освобожденный кислород (O2) объединяется с свинцом (Pb) и формирует диоксид свинца (PbO2). Происходит активное формирование пузырьков газов, с положительных пластин пузырьков водорода, а с отрицательных пузырьков кислорода.

 

Этапы зарядки автомобильного аккумулятора

Для зарядки аккумулятора используется метод постоянного тока и постоянного напряжения (CC/CV). При этом методе регулируемое напряжение на клеммах достигает своего предела и затем падает в результате насыщения.

1. Первый этап наполнение (BULK). Зарядка постоянным током, силой тока 10% Ah от емкости аккумулятора. Дает большую часть заряда и занимает почти половину времени. Аккумулятор получает около 70% заряда в течении 5-8 часов (с использованием автоматической зарядки). В конце этого этапа в аккумуляторной батарее напряжение будет 14,1- 14,8 В. при температуре 26,7 градусов, и скорость поглощения тока уменьшится.
2. Второй этап впитывание (ABSORPTION) (Добавочная зарядка). Происходит при постоянном напряжении и меньших токах. Он обеспечивает равномерное распределение заряда и насыщенность.  Сила тока уменьшается до 2% от емкости и уменьшается кипение. Например, если аккумулятор емкостью 50 Аh, то остаточная сила тока, будет 1 Аh, при этом аккумулятор получает оставшиеся 30% заряда. Это очень важный этап для состояния аккумуляторной батареи, он обеспечивает стабилизацию заряда и электролита. Если не проводить добавочную зарядку, то свинцовые электроды (пластины) будут сульфатированы и со временем не смогут брать полный заряд
3. Третий этап поддерживание (FLOAT) является опциональным. Он поддерживает напряжение в аккумуляторе на уровне 13,0-13,8 В. Режим силы тока будет 1% от емкости аккумулятора. Поддержание заряда FLOAT может длится бесконечно
4. Этап стабилизация заряда (EQUALIZATION) опциональный, проводится для уравновешивания плотности электролита и выходного напряжения в каждой ячейке аккумулятора. Стабилизация поможет убрать расслоение электролита, выпадение концентрированной кислоты вниз ячейки. Также помогает бороться с сульфатацией свинцовых пластин. Вам следует провести стабилизацию если:

• Разность плотности электролита ячеек составляет больше 0.03 с учетом температурной компенсации
• Если в одной из ячеек в электролите больше воды чем в других
• Если уровень заряда SoC измеренный ареометром не соответствует уровню заряда SoC измеренному вольтметром или мульти метром

Стабилизация заряда EQUALIZATION проводится в течении 1-3 часов

Производим стабилизацию заряда аккумулятора

Перед началом следует внимательно прочитать инструкцию производителя аккумуляторной батареи, раздел Этап стабилизация (Equalization). Обязательно убедитесь, что производитель разрешает процесс стабилизации (AMG, гелевые и необслуживаемые)

Требуемые инструменты: зарядное устройство с регулируемой силой тока и регулируемым напряжением, ареометр, термометр, дистиллированная вода.

• Проверьте уровень электролита, он должен полностью накрывать пластины
• Аккумулятор должен быть полностью заряжен
• Выкрутите крышки, для ослабления внутреннего давления
• Следуйте указаниям производителя какое выставить напряжение
• Если не доступно, то выставите напряжение по таблице ниже
• Ставим уровень постоянного тока 5% от емкости АКБ
• После подключения, начнется сильное закипание в ячейках и обильное выделение газов
• Измеряйте температуру корпуса аккумулятора, не допускайте превышения температуры 51,5 градусов для «мокрых» ячеек и 37,8 градусов для гелевых и AMG аккумуляторов (При превышении температуры отключите и дайте остыть аккумулятору)
• Проверяйте каждый час плотность в каждой ячейке
• Остановите процесс, когда кипение ячеек станет равномерным и плотность перестанет расти
• Следите за процессом выкипания воды, доливайте дистиллированную воду если будут обнажаться пластины, но не переливайте

Добавочная зарядка типов аккумуляторов при постоянном напряжении

Тип аккумулятора	Вольтаж Впитывание ABSORPTION	Вольтаж Поддерживание FLOAT (опционально)	Вольтаж Стабилизация EQUALIZATION (опционально)
Стандартный (Sb/Sb)	14,5	13,2	15,5
Мало обслуживаемый (Sb/Ca)	14,4	13,2	15,8
Необслуживаемый (Ca/Ca)	14,8	13,2	15,8
AGM (Плоский) VRLA	14,3	13,6	15,6*
AGM (Спиральный) VRLA	14,6	13,6	Не поддерживает
Гелевый (Ca/Ca) VRLA	14,1 или 14,4*	13,8 или 13,2*	Не поддерживает

* уточнить у производителя

 

Типы бытовых зарядных устройств

Существуют два основных типа бытовых зарядных устройств. Автоматические и с ручной регулировкой. Автоматические зарядки имеют встроенные программы зарядки и защиту от перезаряда аккумулятора. Зарядные устройства с ручной регулировкой дешевле и просты в использовании, но требуют постоянного контроля при зарядке. Автоматические зарядные устройства дороже, но предпочтительнее по техническим и потребительским качествам. По видам они делятся на:

• С ручной регулировкой постоянного тока. Самый распространённый тип, ниже приведен пример использования данного устройства. Недостаток этих устройств, в том, что они перезаряжают АКБ. Не рекомендуется использовать с AMG, гелевыми и некоторыми необслуживаемыми аккумуляторами. Требуют постоянного контроля.
• С ручной регулировкой постоянного тока и постоянного напряжения. Дороже, но лучше первых. Ниже приведен пример использования. Есть возможность использовать двух этапный режим зарядки АКБ. Постоянным током и постоянным напряжением. Имеют тот же недостаток что и первые. Требуют постоянного контроля. Не рекомендуется использовать с AMG, гелевыми и некоторыми необслуживаемыми аккумуляторами.
• Автоматические постоянного тока. Дороже первых. Имеют автоматическую программу двух этапной зарядки АКБ, после которой выключаются. Не требуют контроля. Недостатком является не возможность выбирать напряжение, некоторые производители AMG, гелевых и необслуживаемых аккумуляторов рекомендуют свое напряжение для безопасности.
• Автоматические «умные» зарядные устройства. Самые дорогие, но являются оптимальным выбором для бытового использования. Имеют микропроцессор и обычно дисплей вывода информации. Имеют несколько встроенных программ, некоторые образцы могут быть запрограммированы пользователем. Поддерживают все этапы зарядки АКБ. Имеют защиту от перезаряда и перегрева. Не требуют постоянного контроля.

Использование зарядного устройства с ручной регулировкой постоянного тока

Ниже приведена таблица зарядки полностью разряженного АКБ с помощью зарядного устройства с ручной регулировкой при постоянном токе. Рекомендуется заряжать аккумулятор при медленном (щадящем) режиме зарядки

Не забудьте выключить устройство после зарядки, перезаряд очень опасен для АКБ

Характеристики отечественных аккумуляторов. Какой зарядный ток использовать.

Тип	Напряжение, вольт	Емкость при 20-ти часовом цикле, Ампер в час	Количество электролита, Литров	Номинальный зарядный ток, Ампер
6СТ-45	12	45	3	4,5
6ТСТ-50	12	50	3,5	5
6СТ-55	12	55	3,8	5,5
6СТ-60	12	60	3,8	6
6СТ-75	12	75	5	7,5
6ТСТ-82	12	82	5,4	8
6СТ-90	12	90	6	9
6СТМ-128	12	128	8	10
6СТ-132	12	132	8	13
6ТСТ-182	12	182	11,5	18
6СТ-190	12	190	12	19

 

Медленная и быстрая зарядка при постоянном токе

Емкость аккумулятора	Медленная зарядка	Быстрая зарядка
32 Ah или меньше	15 часов при силе тока 3 Ah	5 часов при силе 10 Ah
32-50 Ah	21 час при силе тока 4 Ah	7,5 часов при силе тока 10 Ah
50-68 Ah	22 часа при силе тока 5 Ah	10 часов при силе тока 10 Ah
68-100 Ah	23 часа при силе тока 6 Ah	7,5 часов при силе тока 10 Ah
Более 100 Ah	24 часа при силе тока 10 Ah	6 часов при силе тока 40 Ah

 

Рекомендуемая зарядка в два этапа устройством с ручной регулировкой при постоянном токе и постоянном напряжении

Применяется для зарядки частично разряженного аккумулятора. При использование зарядного устройства постоянного тока с ручной регулировкой производится два первых этапа зарядки (BULK и ABSORPTION). Зарядка производится в хорошо проветриваемом помещении. Внимание: при заряжании аккумулятора выделяется взрывоопасные газы (кислород и водород).

Требуемые инструменты: зарядное устройство с регулируемой силой тока и напряжения, вольтметр или мульти метр, дистиллированная вода

Первый этап:

• Выкрутите крышки
• Проверяем уровень электролита в аккумуляторе. Он должен накрывать свинцовые пластины
• Ставим силу тока 10% от емкости аккумулятора
• Оставляем на 8 часов (зарядка сильно разряженного аккумулятора может длится 9-12 часов)
• Затем замеряем напряжение, оно должно достигнуть 14,4 В (При измерении вольтметром или мульти метром выключаем зарядное устройство)
• Если напряжение меньше, оставляем и проверяем каждый час

Второй этап при достижении 14,4 В:

• Уменьшаем силу тока до 2% от емкости аккумулятора
• Оставляем на 3 часа

При зарядке и измерении напряжения следует учитывать температурную компенсацию электролита, рекомендованную производителем. Если не доступно замерьте температуру электролита, напряжение в аккумуляторе и найдите значение в таблице ниже. Если аккумулятор находился в течении 4 часов при одной температуре, не заряжался и не разряжался, то можно взять температуру окружающего воздуха. Например, если температура электролита -6,7 градусов и напряжение в аккумуляторе 15,008 В, просто отнимите температурная компенсация 1,008 В (в соответствие с таблицей ниже) и вы получите 14,4 В, что является нормой для АКБ при 27,6 градусов.

Температурная компенсация напряжения

Температура электролита градусов	Добавочное Напряжение вольт
71.1°	-1.344
65.6°	-1.176
60.0°	-1.008
54.4°	-0.840
48.9°	-0.672
43.3°	-0.504
37.8°	-0.336
32.2°	-0.168
26.7°	0
21.1°	+0.168
15.6°	+0.336
10°	+0.504
4.4°	+0.672
-1.1°	+0.840
-6.7°	+1.008
-12.2°	+1.176
-17.8°	+1.344

Проверка полного заряда аккумулятора

• Снимите поверхностный заряд
• Замерьте напряжение и температуру аккумулятора
• При температуре 26,7 градусов напряжение должно быть не меньше 14,4 Вольт
• Замерьте плотность
• Сравните с уровнем заряда SoC

Опасность перезаряда аккумулятора

Избегайте перезаряда АКБ, не давайте перегреться аккумулятору выше 51,5 градусов. Доливайте воду. Перезарядка может значительно сократить работоспособность АКБ и даже может вывести из строя. В процессе перезаряда активное вещество с положительных пластин может осыпаться. Перезарядка может уменьшить емкость аккумулятора. Ваш аккумулятор перезаряжен если:

• Выкипел электролит и обнажились свинцовые пластины
• Резкий запах серы (протухших яиц) из-за испарения серной кислоты
• Черные отложения внутри корпуса и на нижней стороне крышек горловин
• Коричнево мутный или черный цвет электролита

• Рекомендации какой аккумулятор купить

• Приобретайте аккумулятор с выкручивающимися горловинами (мало обслуживаемые), если позволяет руководство эксплуатации автомобиля. При должном техническом обслуживании и правильной зарядке АКБ прослужит долго
• Приобретите зарядное устройство, ареометр, мульти метр (вольтметр) и термометр. Они стоят не очень дорого, но значительно упростят вам техническое обслуживание аккумулятора. В конечном счете они сберегут ваши деньги из-за увеличения срока службы аккумулятора
• Выбирая зарядное устройство подумайте о своем комфорте и времени. Лучшим выбором будет приобрести автоматическое зарядное устройство проверенного бренда. Хорошая зарядка переживет много аккумуляторов
• Не забывайте про аккумулятор. Проверяйте раз в месяц АКБ. Неприятности лучше предупредить, чем бороться с ними. Большая часть сдаваемых в утиль аккумуляторов еще работоспособна.