Как заряжать аккумулятор автомобиля правильно

Что будет, если не соблюдать правила зарядки свинцового аккумулятора?

Описанные выше способы зарядки свинцового аккумулятора позволяют
зарядить аккумулятор быстро и безопасно. Они ориентированы на максимальное сохранение ресурса
свинцового аккумулятора и замедление старения аккумулятора.

Возможна ли зарядка аккумулятора током, большим, чем максимально
допустимый? Да, аккумулятор зарядится, даже если ток зарядки будет превышать установленный
производителем максимум. Но, во-первых, если не уменьшить ток хотя бы в конце зарядки, то аккумулятор зарядится
не полностью. А во-вторых, во время зарядки большим током перестанет быть эффективным механизм рекомбинации
газов внутри герметичного свинцового аккумулятора, и электролит аккумулятора
потеряет воду, даже, если потом, в конце зарядки, зарядный ток будет уменьшен. В результате превышения тока
даже во время одной зарядки, аккумулятор не проработает весь расчетный ресурс и выйдет из строя раньше.

Возможна ли зарядка аккумулятора очень маленьким током, намного меньшим, чем
максимально допустимый, скажем, током в 0.2% от емкости? Да, аккумулятор полностью зарядится даже таким током.
Но зарядка аккумулятора будет продолжаться неоправданно долго — несколько недель. Кроме того, значительную
часть этого времени аккумулятор будет находиться в разряженном состоянии, что почти эквивалентно хранению свинцового аккумулятора
в разряженном состоянии. А это ведет к сульфатации и ускоренному
старению аккумулятора. Однократная зарядка очень малым током не выведет аккумулятор из строя, но такие
зарядки не следует повторять часто.

Неправильный выбор конечного напряжения зарядки также опасен для
аккумулятора. Недостаточное конечное напряжение приведет к недозарядке аккумулятора, и он сделает шаг в
сторону сульфатации. А избыточное напряжение зарядки чревато
выделением газов из аккумулятора и потерей воды электролитом. Это еще сильнее уменьшает ресурс
аккумулятора, чем зарядка аккумулятора пониженным напряжением.

При температуре ниже -15&deg C зарядка аккумулятора не рекомендуется,
поскольку при низкой температуре перестает работать механизм рекомбинации газов внутри
герметичного свинцового аккумулятора, и электролит теряет воду.

Что такое зарядное устройство электромобиля

Электромобиль имеет, по сути, такую же батарею, как, например, ноутбук или мобильный телефон. Разница только в объеме и мощности. Это означает, что и для зарядки используется такое же зарядное устройство, как для любого другого гаджета. Разница только в мощности и силе зарядного тока. А также в том, что ЗУ для электрокаров имеют большие размеры, поэтому в карман или в рюкзак их не положишь. Также производители электрокаров используют свои уникальные разъемы. Но об этом мы поговорим ниже.

Зарядка (ЗУ) для электромобиля – это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения (220 вольт в однофазной цепи или 380 вольт в трехфазной) в постоянный ток с напряжением, соответствующим напряжению батареи машины. Такие ЗУ могут быть разного типа:

• стационарные – настенные шкафы, стойки и так далее;
• портативные устройства – можно возить с собой в багажнике электрокара.

Неважно, как выглядит или какого типа зарядка, в любом случае это всего лишь устройство, которое преобразует один вид электроэнергии в другой, соответствующий техническим параметрам электрокара. Если говорить о визуальном представлении, то это некий гаджет, который подключается к источнику питания посредством обыкновенной бытовой розетки или к специальному разъему (в зависимости от того, как вы заряжаете свой автомобиль)

С другой стороны устройство имеет соответствующий разъем для подключения к электромобилю. Так выглядит портативная зарядка

Если говорить о визуальном представлении, то это некий гаджет, который подключается к источнику питания посредством обыкновенной бытовой розетки или к специальному разъему (в зависимости от того, как вы заряжаете свой автомобиль). С другой стороны устройство имеет соответствующий разъем для подключения к электромобилю. Так выглядит портативная зарядка.

Стационарные устройства подключаются в сети электропитания посредством однофазной или трехфазной цепи

Здесь важно знать, что трехфазная цепь дает больше мощности, а это означает, что увеличивается и скорость зарядки батареи. По сути, это стационарная станция, которую можно установить в гараже

Такие же станции установлены и на электрозаправочных станциях и на стоянках для электрокаров.

Станция всегда подключена к электрической сети. А для подключения к машине имеется соответствующий шнур (электрокабель), на конце которого находится разъем для подключения к электромобилю.

В самом электромобиле также имеется встроенное оборудование, необходимое для зарядки батареи. Если проследить цепь от разъема для подключения ЗУ до батареи (внутри электромобиля), то наиболее важным компонентом здесь является контроллер силы тока и уровня заряда батареи.

Контроллер пропускает определенную максимальную силу тока и автоматически отключает подачу электроэнергии к батарее при достижении 100% уровня заряда. Также контроллер регулирует уровень заряда между секциями батареи, чтобы каждый элемент АКБ имел одинаковый уровень заряда, не перегревался, не закипал и не вышел из строя.

Обзор устройств для зарядки

Чтобы облегчить вопрос выбора необходимого зарядного устройства для АКБ автомобиля, лучше рассмотреть несколько вариантов, которые являются наиболее оптимальными.

КУЛОН 105 предназначен для использования со стартерными аккумуляторными батареями мощностью 12 В, а также емкостью от 20 до 95 А/ч. Применяться они могут не только для авто, но и для скутера, мотоцикла и т.д.

Технические данные:

• зарядный ток — от 7 до 14,7 В, от 14,7 до 15,2 В;
• необходимая мощность — 90 Вт;
• вес — 580 гр;
• длина — 19 см;
• ширина — 12,5 см;
• высота — 7,8 см.
• Стоимость данного устройства составляет порядка 1300 рублей.
• BattArsenalАКБ УПБ-01 представляет собой зарядное устройство для АКБ емкостью до 65 А/ч.
• Технические данные:
• зарядный ток — от 3 А до 5 А;
• вес — 858 гр;

Цена на такое ЗУ составляет порядка 1500 рублей.

Обзор на подобное устройство в видео ниже

Bosch 11 применяется для зарядки 12-вольтовых кислотных АКБ. На устройстве присутствуют стрелочный и световой показатель тока.

Технические данные:

• частота сети — до 60 Гц;
• энергоемкость батареи — до 75 А/ч;
• необходимая мощность — не более 85 Вт;
• зарядный ток — 4,5 А;
• вес — 475 гр;
• длина — 19 см;
• ширина — 17 см;
• высота — 14 см.

Цена на такое ЗУ составляет порядка 1400 рублей.

Ниже представлена подборка качественных зарядных устройств с хорошим рейтингом, которые мы рекомендуем к покупке.

Название и описание Цена PATRIOT MAGNUM

Пиковый выходной ток — 400 А

Емкость аккумулятора (Ач) — 8 Ач

Напряжение аккумулятора (В) — 5

Тип аккумулятора — Li-Pol

3690 FUBAG MICRO 40/12

Максимальный ток заряда — 2 А

Минимальный ток заряда — 2 А

Пиковый выходной ток — 2 А

Мощность — 42 Вт

Напряжение аккумулятора (В) — 12

Емкость аккумулятора (Ач) —  40 Ач

1980 ОРИОН PW270

Максимальный ток заряда — 7 А

Минимальный ток заряда — 0.4 А

Пиковый выходной ток — 7 А

Емкость аккумулятора (Ач) — 150 Ач

Напряжение аккумулятора (В) — 12

1839 ОРИОН 150 (2056)

Максимальный ток заряда — 7 А

Минимальный ток заряда — 7 А

Пиковый выходной то — 7 А

Напряжение аккумулятора (В) — 12

Тип аккумулятора — свинцово-кислотный

1 139 ОРИОН Вымпел-07

Максимальный ток заряда — 1.2 А

Пиковый выходной ток — 1.2 А

Емкость аккумулятора (Ач) — 75 Ач

Напряжение аккумулятора (В) — 12

1009

Как выявить разряженный автомобильный аккумулятор

В машине о сбоях в работе АКБ свидетельствует несколько признаков. При диагностике автомобиля они чаще всего появляются задолго до того, как транспортное средство станет непригодным к эксплуатации. Нужно постоянно держать их на контроле. Это поможет вовремя сделать профилактику и провести регламентные работы.

Основные показатели проблем с аккумулятором:

1. При попытке открыть авто охранная система работает неправильно – центральный замок заедает, двери открываются плохо, при нажатии кнопок брелока сигнализация реагирует медленно.
2. При сильном падении напряжения в бортовой сети после остановки двигателя может произвольно отключаться магнитола. Это часто проявляется, если владелец использует мощную акустическую систему.
3. Возникают проблемы с работой оптики. Свет фар становится тусклым. Освещение в салоне теряет интенсивность.
4. Наблюдаются изменения в процессе запуска мотора. Появляется «провал» после включения зажигания (с последующим нормальным вращением двигателя). При сильной потере заряда может раздаваться звук срабатывания втягивающего реле стартера без попыток мотора вращаться.
5. После поворота ключа в замке (нажатии кнопки старта) панель приборов гаснет, и в дальнейшем ничего не происходит.
6. Обороты двигателя в момент прогрева увеличиваются или снижаются произвольно.
7. Напряжение источника питания электрической сети автомобиля можно контролировать по приборам на панели, если они предусмотрены конструкцией. При отсутствии встроенных датчиков можно использовать любой переносной мультиметр для измерения значений .

Как подготовить аккумулятор к зарядке

Подготовка устройства к зарядке проводится по следующему алгоритму:

1. Снять АКБ с автомобиля или отсоединить его от бортовой сети, отключив оба провода или хотя бы провод «минус». В холодное время года нужно занести батарею в помещение с температурой не менее +10°С и оставить на несколько часов, чтобы электролит успел согреться.
2. Очистить клеммы от оксидов, сульфидов и смазки. Протереть поверхность батареи тряпкой, смоченной раствором соды или нашатырного спирта (10%).
3. Если аккумулятор относится к обслуживаемому типу, открутить пробки, расположенные на банках, и сложить их рядом. Слить часть электролита, чтобы проверить цвет и наличие примесей. Если АКБ является необслуживаемым, то снять заглушку с вентиляционного отверстия на устройстве. Это обеспечит свободный выход паров реактива и сделает процедуру более безопасной.
4. Пробки обслуживаемой батареи позволяют добавлять в секции воду. Если пластины в банке погружены в реактив менее чем на 0,5 см, то необходимо долить в нее немного дистиллированной воды и выровнять уровень в других секциях. Для необслуживаемого устройства данная процедура не проводится, т.к. реактив остается на необходимом уровне в течение всего срока эксплуатации.

Несколько дополнительных рекомендаций

Замерзший аккумулятор можно запустить методом «прикуривания» от АКБ другого авто. Дальнейшую подзарядку обеспечит работа генератора в течение 20-30 минут езды на оборотах в минуту около 3000. При быстрой разрядке и замерзании батареи в процессе работы нужно искать утечку в бортовой системе.

Если электролит приобрел темный цвет либо на корпусе обнаружены разрывы, сильные подтеки реактива и трещины, нельзя ни заряжать устройство, ни использовать другие способы реанимировать АКБ. Поврежденная батарея требует немедленной замены и утилизации. Срок ее эксплуатации составляет 2-3 года.

АКБ, которое не находится в использовании, может постоянно стоять на подзарядке. Параметры процесса при этом должны соответствовать току саморазряда. Содержание батареи на уровне 100% заряда позволит сохранить высокие эксплуатационные свойства и в любой момент поставить ее на машину.

Батарею, которая установлена в автомобиле, некоторые автомастера рекомендуют держать на уровне 90-95% заряда. Небольшой дефицит заряда позволит защитить электронику авто при скачке напряжения в бортовой сети. В этом случае батарея будет действовать как конденсатор.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка АКБ — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость АКБ равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых АКБ силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки АКБ выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Внимание!
Напряжение близкое к 16В подходит не для всех типов АКБ. Таким напряжением можно “убить” аккумулятор

Гелиевые и гибридные АКБ могут максимум выдерживать напряжение до 14.4В!  Лучше всего максимальное напряжение заряда посмотреть на корпусе или в паспорте АКБ. Обозначаться оно будет как cycle use , а максимальная сила тока как max initial current.

Что такое плата защиты?

Плата защиты (или PCB — power control board) предназначена для защиты от короткого замыкания, перезаряда и переразряда литиевой батареи. Как правило в модули защиты также встроена и защита от перегрева.

В целях соблюдения техники безопасности запрещено использование литиевых аккумуляторов в бытовых приборах, если в них не встроена плата защиты. Поэтому во всех аккумуляторах от сотовых телефонов всегда есть PCB-плата. Выходные клеммы АКБ размещены прямо на плате:

В этих платах используется шестиногий контроллер заряда на специализированной микрухе (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 и пр. аналоги). Задачей этого контроллера является отключение батареи от нагрузки при полном разряде батареи и отключение аккумулятора от зарядки при достижении 4,25В.

Вот, например, схема платы защиты от аккумулятора BP-6M, которыми снабжались старые нокиевские телефоны:

Если говорить об 18650, то они могут выпускаться как с платой защиты так и без нее. Модуль защиты располагается в районе минусовой клеммы аккумулятора.

Плата увеличивает длину аккумулятора на 2-3 мм.

Аккумуляторы без PCB-модуля обычно входят в состав батарей, комплектуемых собственными схемами защиты.

Любой аккумулятор с защитой легко превращается в аккумулятор без защиты, достаточно просто распотрошить его.

На сегодняшний день максимальная емкость аккумулятора 18650 составляет 3400 мА/ч. Аккумуляторы с защитой обязательно имеют соответствующее обозначение на корпусе («Protected»).

Не стоит путать PCB-плату с PCM-модулем (PCM — power charge module). Если первые служат только целям защиты аккумулятора, то вторые предназначены для управления процессом заряда — ограничивают ток заряда на заданном уровне, контролируют температуру и, вообще, обеспечивают весь процесс. PCM-плата — это и есть то, что мы называем контроллером заряда.

Надеюсь, теперь не осталось вопросов, как зарядить аккумулятор 18650 или любой другой литиевый? Тогда переходим к небольшой подборке готовых схемотехнических решений зарядных устройств (тех самых контроллеров заряда).

От чего зависит скорость зарядки АКБ

Скорость зарядки любой батареи, в том числе и электромобиля, зависит прежде всего от силы тока. Чем выше сила тока, тем выше скорость

Но здесь важно понимать, что быстрая зарядка значительно сокращает срок службы батареи. Поэтому производители стараются найти определенный баланс, создавая такие ЗУ, которые наносят минимальный вред АКБ и при этом способны заряжать батареи достаточно быстро

Если говорить об обычных батареях, то они заряжаются током небольшой силы (в бытовых условиях максимум 2-3 ампера). И обычной бытовой розетки более чем достаточно для таких целей.

Но в электромобилях батарея довольно большая и мощная. Поэтому для ее зарядки требуется больше мощности. Сила тока в этом случае может достигать 60-80 ампер (при зарядке от станции постоянного тока сила тока достигает 250 Ампер). И такой силы тока обычная бытовая розетка выдать не способна. Поэтому скорость зарядки от бытовой розетки будет медленной.

Для полного заряда батареи от сети в 220 вольт может потребоваться до 24 часов. Но обычно большинство электрокаров заряжаются от бытовой розетки около 16 часов.

Чтобы ускорить зарядку, нужно повысить напряжение. А сделать это можно только при помощи трехфазной цепи питания. Но к этому вопросу мы вернемся ниже.

Также на скорость влияет и емкость самой батареи. Соответственно, чем больше емкость АКБ, тем больше времени потребуется для ее заполнения.

Меры предосторожности

Аккумулятор для современного автомобиля – сложное техническое устройство. При его изготовлении применяются вредные химические вещества – свинец, мышьяк, серная кислота

При неосторожной работе можно отравиться парами и металлами, получить ожоги, вызвать возгорание и взрыв батареи

Следует выполнять следующие правила:

1. Помещение должно хорошо проветриваться.
2. Поверхность кожи нужно прикрыть одеждой, глаза защитить очками.
3. Нужно воздержаться от курения, использования открытого огня, искрящих приборов.
4. Не допускать скопления газов, которые выделяются во время процесса.

Нужно помнить, что чем мощнее лампа накаливания, используемая в схеме, тем больше будет ток зарядки. Чтобы не допустить перегрузки АКБ, его при зарядке лучше держать ниже 3-4 А.

При самостоятельном сборе схем нужно подбирать все элементы в соответствии с требованиями, не допускать перегрева. Взорваться или загореться может не только сам аккумулятор, но и любой из электронных компонентов в цепи самодельной зарядки.

Как заряжать аккумулятор, правила

Литий-ионные аккумуляторы похожи на людей тем, что они не ведут себя одинаково и работают лучше всего при температурах, которые не являются ни слишком жаркими, ни холодными.

Эти батареи работают лучше при высоких температурах, чем при низких, так как тепло снижает внутреннее сопротивление и ускоряет химическую реакцию внутри батареи. Побочным эффектом этого процесса является то, что он создает нагрузку на батарею, что может привести к сокращению срока службы в жарких условиях в течение продолжительных периодов.

С другой стороны, низкие температуры увеличивают внутреннее сопротивление, что увеличивает нагрузку на аккумулятор и сокращает его емкость. Батареи, которые обеспечивают 100% -ную емкость при 27 ° C, обычно уменьшаются на 50% при -18 ° C и так далее.

Li ion аккумуляторы как правильно заряжать?

Не разряжать полностью

Несоблюдение этих советов и инструкций может привести к повреждению аккумулятора до такой степени, что он станет непригодным для использования. Вы также можете поставить под угрозу свою безопасность и безопасность других людей, если батарея не используется должным образом. В сочетании с несовпадающим зарядным устройством может произойти перегрев или перезарядка, и существует риск возгорания.

Полная разрядка производится не чаще раза в 3 месяца

Как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы?

Зарядка ионно-литиевых батарей очень отличается от зарядки никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей.

Различия заключаются в том, что литий-ионные аккумуляторы имеют более высокое напряжение на элемент. Они также требуют гораздо более жестких допусков на напряжение при обнаружении полной зарядки, а после полной зарядки они не допускают или требуют подзарядки

Особенно важно иметь возможность точно определять состояние полной зарядки, поскольку литий-ионные аккумуляторы не допускают перезарядки

Хранение с небольшим зарядом

Большинство литий-ионных аккумуляторов, ориентированных на потребителя, заряжаются до напряжения 4,2 В на элемент, и это допускает отклонение около ± 50 мВ на элемент. Зарядка сверх этого вызывает напряжение в элементе и приводит к окислению, что сокращает срок службы и производительность. Это также может вызвать проблемы с безопасностью.

Заряжать только оригинальной зарядкой

Зарядку литий-ионных аккумуляторов можно разделить на два основных этапа:

• Заряд постоянного тока: на первой стадии зарядки литий-ионного аккумулятора или элемента тока заряда контролируется. Как правило, это составляет от 0,5 до 1,0 С. (Примечание: для батареи емкостью 2000 мАч скорость зарядки будет равна 2000 мА для скорости зарядки С). Для потребительских элементов LCO и батарей рекомендуется скорость зарядки не более 0,8 ° C.На этом этапе напряжение на ионно-литиевом элементе увеличивается для заряда постоянного тока. Время зарядки может быть около часа для этой стадии.
• Заряд насыщения: Через некоторое время напряжение достигает пика в 4,2 В для элемента LCO. В этот момент элемент или батарея должны войти во вторую стадию зарядки, известную как заряд насыщения. Поддерживается постоянное напряжение 4,2 В, и ток будет постоянно падать. Конец цикла зарядки достигается, когда ток падает примерно до 10% от номинального тока. Время зарядки может быть около двух часов для этой стадии в зависимости от типа элемента и производителя и т. Д.

Эффективность заряда, то есть величина заряда, удерживаемого батареей или элементом, относительно количества заряда, поступающего в элемент, является высокой. Эффективность зарядки составляет от 95 до 99%. Это отражает относительно низкие уровни повышения температуры клеток.

Не перегревать аккумулятор при зарядке

Есть моменты, когда вы не можете использовать аккумулятор в течение длительного периода времени. Вот советы по поддержанию максимальной емкости батареи для длительного хранения.

Как правильно заряжать новый аккумулятор?

Последовать совету трижды разрядить и зарядить новый смартфон – верный способ «угробить» аккумулятор в первые дни использования. Так нужно было поступать опять же с никелевыми батареями – что касается литиевых, то каждая полная разрядка заметно сокращает срок их эксплуатации.

Современные гаджеты не предъявляют особых требований к первой зарядке. Пользователям не нужно верить в «лапшу», которую им «вешают на уши» консультанты и «псевдо-эксперты» тематических сайтов.

Владельцу смартфона лучше всего взять инструкцию, найти, что в ней говорится по поводу продолжительности зарядки, и оставить гаджет подключенным к розетке на указанное в руководстве время. По истечении этого времени следует отключить девайс со 100% зарядки от питания и далее придерживаться тех правил, которые перечислялись выше.