Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

• состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
• многое зависит от уровня заряда АКБ;
• определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

• Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
• Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
• Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
• Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

Заряжал АКБ дома. Ток 5.5А, напруга 17В! Озадачился

Заряжал зарядным устройством в автоматическом режиме. Выставил ток на максимум 5.5А (больше ЗУ не выдает, хотя по паспорту должен был дать 6А), меряю цифровым мультиметром напругу на клеммах — 17В! АКБ с улицы, температура около 0гр. Озадачился увиденным.
Либо:
1. У моего АКБ повышенное внутреннее сопротивление. С чего бы? АКБ 2 года. Варта Сильвер Динамик. 62Ач.
Либо:
2. У всех так. Но тогда при автомобильных 14В они ж вообще ни фига не заряжаются. И это при 0градусов. Что же будет при -25.

Постепенно прихожу к выводу, что не только зимой мой АКБ постоянно страдает недозарядом (поездки получасовые), но даже осенью! Во блин. 🙁

Дырявое ведро Господа!
Всё сказанное верно. Но от себя хотел бы добавить своё видение ситуации.
1. О сульфатации сейчас вряд ли имеет смысл говорить. Это явление изжито лет эдак двадцать назад, даже в наших «советских» батареях. Поэтому разные хитрые заряды асимметричным импульсным током – архаизм.
2. При сегодняшнем техническом уровне аккумуляторных батарей (даже российских производителей) для всех нас должно стать правилом: купил, поставил и забыл. Ни о каких зарядных устройствах речи быть не может. В противном случае – имеют место неисправности в системе электрооборудования автомобиля.
3. Одним из признаков конца заряда аккумуляторной батареи является то, что напряжение на ее выводах достигло 2,7х6=16,2В. После этого начинается бесполезное разложение воды на водород и кислород, снижается уровень электролита, но батарея ничего полезного не получает.

Вы спросите: а как же так? Генератор выдает только 14В!
Да, это действительно так.

4. Применяют два способа заряда аккумуляторных батарей:
а) заряд при постоянном токе
б) заряд при постоянном напряжении

Способ а) применяют при заряде от зарядного устройства. В этом случае мы увидим в конце заряда 16,2 В и «кипение» электролита. АКБ зарядится полностью (100%), но (!) за зарядом нужно следить, ибо при кипении электролит выплескивается. Этот способ не приемлем для применения на автомобиле. Да и потребители не рассчитаны на 16,2 В!

Способ б) применяют на борту автомобиля. Генератор вырабатывает 14В. Батарея заряжается до этого уровня (возможно это 90-95% емкости). А после этого заряд сам по себе прекращается (вследствие равенства ЭДС аккумуляторной батареи и напряжения генератора). Выкипания электролита не происходит. Вопрос решается сам по себе, без участия водителя. Что и требовалось.

Вы скажете: а почему не на 100% . А только на 95% !

5. А этого достаточно. Если за рулем не раздолбай и мотор у него в порядке, то этого ему более, чем достаточно! Посмотрите на иномарках! Там АКБ маленькой емкости и габаритов (почти мотоциклетные) и моторы с хорошими пусковыми качествами.

Почему я назвал это сообщение «Дырявое ведро» ? Да потому что любая аккумуляторная батарея в каком то смысле похожа на него. Генератор вливает в него воду, а саморазряд (дырка) и утечки тока в потребителях – сливают. Долго сливать – никакой генератор не поможет.

Повторюсь еще раз: правдоподобно это, или нет. Но мы достигли того уровня, когда в отношении свинцовых кислотных аккумуляторных батарей должно действовать правило:
КУПИЛ, ПОСТАПВИЛ И ЗАБЫЛ.

-1 вряд ли > 1. О сульфатации сейчас вряд ли имеет смысл говорить. Это явление изжито лет эдак двадцать назад, даже в наших «советских» батареях. Поэтому разные хитрые заряды асимметричным импульсным током – архаизм.
А как называется ситуация, а) когда машина год (у меня полгода) простояла без движения с посаженной в ноль АКБ, и при попытке зарядить, батарея отказывалась брать ток.
б) стартер не крутит с заряженной АКБ (судя по плотности) (год стояла заряженной)

> 2. При сегодняшнем техническом уровне аккумуляторных батарей (даже российских производителей) для всех нас должно стать правилом: купил, поставил и забыл. Ни о каких зарядных устройствах речи быть не может. В противном случае – имеют место неисправности в системе электрооборудования автомобиля.

а как быть если мне приходится ночами возить кого-то на 2-5 км не больше.

> 3. Одним из признаков конца заряда аккумуляторной батареи является то, что напряжение на ее выводах достигло 2,7х6=16,2В. После этого начинается бесполезное разложение воды на водород и кислород, снижается уровень электролита, но батарея ничего полезного не получает.
как раз после 2-хнедельного такого секса моя Варта и ожила. Значит что-то есть полезное

4. Применяют два способа заряда аккумуляторных батарей:
а) заряд при постоянном токе
б) заряд при постоянном напряжении
Некоторые ЗУ ограничивают напряжение снижая при этом зарядный ток. с пользой для АКБ

> Способ б) применяют на борту автомобиля. Генератор вырабатывает 14В. Батарея заряжается до этого уровня (возможно это 90-95% емкости). Обычно 70-75% А после этого заряд сам по себе прекращается (вследствие равенства ЭДС аккумуляторной батареи и напряжения генератора). Выкипания электролита не происходит.
Но следы его на батарее(старой) есть

Юр! Не парься. Эти зарядники автоматы — та еще штучка. А вкупе с цифровым тестером вообще ничего не поймешь.

ВопервЫх температура 0.
Во вторых — постоял разряженым. Легкая сульфатация.
Зардник-автомат заряжает импульсами с частотой 3-5кГц. Когда ткнулся осциллографом — тихоноко офигел от того что там творится. Пики напряжения до 34В доходили. Воткнул сопротивление 0,1 Ом. Посмотрел на нем ток. Выбросы по 15-17А, но очень короткие.

Цифровик такое не ловит. А усреднение, которое внутри тестера, на коротких импульсах врет безбожно.

Был у меня аккум. Простоял 3 года. Вода полностью испарилась. Зарядник автомат говорил, что аккум заряжен и отказывался в него давать ток. Даже после залива водой.
Подключил регулируемый БП. Поставил его на максимум — 15В. Ток заряда 15мА. 3 часа заряжал. Подключил лампочку стопаря. Моргнула, и погасла. Подключил БП. ТОк заряда стал 100мА. Ночь заряжал. Утром напрядение на АКБ стало 8В на нем, при отключении БП. Лампочка горела минут 5. Опять подключил БП. Ток 100мА. Через 3 часа обнаружил, что на бп прибор показывает 10В, в нем сработал табилизатор тока (1А). Опять разрядил на лампочку. И подключил БП на ночь.
Утром поставил заряжаться от зарядника. При токе 5А банки кипели (напряжение на клеммах 24В). При токе 3А банки не кипели, а напряжение на клеммах было 18В. (Зарядник неавтомат, с тиристорным регулятором тока и трансформатором на 50Гц).
После такой процедуры аккум прожил 3 года в режиме месяц в багажнике месяц под капотом.

Вполне возможно. Я просто к чему.

5А показывает прибор в заряднике. Это как бы усредненое значение тока. На самом деле импульсы могут быть 15-20А, при соответствующем напряжении. А как усредняет тестер, особенно цифровик.

да. это известная проблема. дилема даже я б сказал. аккумулятор можно зряжать
1. Постоянным током (твой зарядник) напряжение по мере зарядки плавно опускается до номинала
2. Постоянным напряжением (на машине) ток при этом по мере зарядки стремится к нулю.

Общеизвестно так же что оба способа обеспечивают полный заряд.
И что при исправном генераторе батарейку вообще подзаряжать не приходится.
Так что — дилема. ага.

Если разряженный АКБ при 17В жрет только 5.5А, то [strong]при бортовых 14В ток будет 2А. Сколько часов нужно поездить непрерывно, чтобы таким током зарядить АКБ. [/strong]

> аккумулятор можно зряжать
> 1. Постоянным током (твой зарядник) напряжение по мере зарядки плавно опускается до номинала
> 2. Постоянным напряжением (на машине) ток при этом по мере зарядки стремится к нулю.
>
> Общеизвестно так же что оба способа обеспечивают полный заряд.

[strong]Угу. При НЕОГРАНИЧЕННОМ времени. У нас же время ограничено как минимум жизнью (ну хотя бы моей, а не АКБ), а как максимум — временем пути на работу. А у меня это 30минут.[/strong]

> И что при исправном генераторе батарейку вообще подзаряжать не приходится.

[strong]Зимой при получасовых поездках приходится подзаряжать АКБ.[/strong]