Разрядное устройство для автомобильного аккумулятора

Нужно ли разряжать аккумулятор ?

Чтобы автомобильный аккумулятор работал дольше, а также для определения остаточной емкости и восстановления, его надо периодически полностью разряжать.

Представленное здесь разрядное устройство позволяет производить измерение емкости аккумуляторов, как новых так и Б/У. Описание принципа работы схемы разрядки аккумулятора в конце страницы.

А сначала немного «теории»:

Срок службы батареи зависит от условий ее эксплуатации и определяется не годами или месяцами работы, а количеством циклов заряд-разряд. Количество этих циклов уменьшается с увеличением глубины разряда батареи и времени пребывания ее в разряженном состоянии. Нахождение АКБ в разряженном или слабо заряженном состоянии вызывает необратимые последствия и снижает срок ее службы. Срок службы аккумуляторов в годах – значение очень приблизительное, рассчитанное для «тепличных» условий работы. В рекламе может быть написано, что срок службы аккумуляторов составляет 10 лет, но не указано, что этот срок будет реальным при пяти циклах заряда-разряда в месяц и глубине разряда 30-40%. Надо также учитывать, что в процессе работы уменьшается емкость аккумулятора. Признаками окончания срока службы аккумулятора являются уменьшение времени заряда (быстрый рост напряжения) и быстрый разряд. Характеристики АКБ производители дают при температуре 20 — 25 °С. При эксплуатации за рамками этих температур характеристики меняются в худшую сторону.

В настоящее время существует большое количество типов батарей имеющих свои зарядно-разрядные характеристики, но подавляющее большинство типов автомобильных аккумуляторов считается полностью разряженными, когда напряжение на нагрузке упадет до 10,2 вольта – по 1,7 вольта на каждой банке.

Таким образом, конечное напряжение автомобильной АКБ, как правило, равно 1,7 Вольт на элемент и для 12-ти вольтовой автомобильной батареи составляет 10,2 вольта; для 6-ти вольтовой — 5,1В; для 24-х вольтовой — 20,4В. Максимальное напряжение кислотных АКБ должно быть 2,5 В на элемент, 15 В для 12-ти вольтовой батареи.

На степень заряженности влияет множество факторов, и точно ее могут определить только специальные разрядные устройства с встроенным микропроцессорным контроллером.

В промышленных разрядно-диагностических устройствах рекомендуют токи разряда, составляющие одну пятую часть от номинальной емкости АКБ (получается делением емкости батареи на 5): Пример: при емкости 60 Ач, рекомендуемый ток разряда = 12 А. Такие устройства с микропроцессорными контроллерами имеют расширенные функции по восстановлению и проверке работоспособности АКБ.

Самый простой, но очень приблизительный метод определения степени заряженности «не убитого» стартерного аккумулятора с жидким электролитом состоит в измерении цифровым вольтметром напряжения на клеммах аккумулятора. Измерение производят после выдержки отключенной от всех нагрузок АКБ не менее двух -трех часов: 100% — 12.70 Вольт; 80% — 12.46V; 60% — 12.28V; 50% — 12.20 V; 40% — 12.12; 30% — 12.04; 20% — 11.98; 10% — 11.94 Вольт.

Самый простой вариант разрядки в домашних условиях – это подключение к аккумулятору вольтметра и нагрузки. В качестве нагрузки используют 3-5 автомобильных ламп накаливания указателя поворотов мощностью 21 Вт включенных параллельно, либо одну ближнего света на 55-60 Вт. Купить такие лампы пока-что можно очень дешево, ипользуя самые неходовые, например двухспиральные 21+5(4) Ватт.

Перед разрядкой аккумулятор надо зарядить.

Внимание! Подключенные к аккумулятору лампы имеют высокую температуру, что может привести к ожогам или оплавлению окружающих предметов.

Лампы размещают на диэлектрической поверхности с низкой теплопроводностью, например на кафельной плитке.

При использовании в качестве нагрузки трех ламп на 21 ватт, включенных параллельно средний ток разряда составляет 4,5 А, для четырех ламп средний ток составит 6А. Теперь самое главное не пропустить момент, когда показания на вольтметре достигнут 10,2 – 10, 5 вольт, а это значит, что аккумулятор разряжен полностью – надо быстро отключить нагрузку и подключить его к зарядному устройству.

Если засечь время от начала разряда до конечного напряжения, то можно рассчитать емкость аккумулятора , умножив время (в часах) на средний ток разряда (в амперах).

Главный недостаток такого способа разряда в необходимости постоянного контроля показаний вольтметра: в конце разряда напряжение на АКБ уменьшается очень быстро и, если пропустить момент отключения, то можно «убить» аккумулятор. Поэтому и было сделано это простое автоматическое разрядное устройство, которое отключает нагрузку при полном разряде и фиксирует время разряда. Остается умножить время на средний ток и реальная емкость АКБ известна. Есть, конечно, один ньюанс: аккумулятор заряжен не полностью (зависит от зарядного устройства) и расчетная емкость будет ниже фактической. Поэтому после зарядки лучше измерить плотность электролита (при темрературе 20-25 градусов). Эта процедура должна производиться с особой аккуратностью и не пригодна для необслуживаемых АКБ. Напряжение заряженной ячейки в состоянии покоя в разомкнутой цепи при плотности 1,26 кг/дмз составляет 2,1В.

Описание схемы, конструкция и настройка разрядного устройства для аккумуляторов

Схема собрана на макетной плате.

R1 – 1…4k7; R2 – 2k; R3 – 1k; R4 – 430; R5 – 100; R6 – 560; R7 – 3k9; C1, C2 – 0,1…0,33; K1 – CMA3 12VDC (792H) 30A; K2 – РГК15.3 (5-6v); DA1 – 7806; DA2 – LM324A; VT1 – кт972А. Вместо реле К2 можно поставить любое маломощное реле на 12 Вольт, подключив его параллельно нагрузке.

В качестве таймера разряда можно использовать любой кварцевый электро-механический будильник или настенные часы с питанием от батарейки АА. Для этого надо подключить маломощное реле на 12 вольт и контактом разрывать питание электромеханических часов, предварительно установив стрелки на 12 часов. После полного разряда реле отключится, часы остановятся и покажут время разряда. Контакт реле К2 с помощью проводов припаивается к кусочку двухстороннего стеклотекстолита, на одной стороне которого сделана фаска, чтобы его легко можно было вставить между батарейкой и контактом в часах.

Rн — две автомобильные лампы накаливания: одна на 55Вт, другая на 21Вт. Лампа на 21 Вт включена постоянно и ипользуется для тренировки и определения емкости аккумуляторов от ИБП на 12 вольт емкостью 7-12 A/h, а лампа на 55Вт подключается тумблером, средний ток разряда составляет 6 А и в таком режиме происходит диагностика и восстановление АКБ емкостью 55-75 Ампер-часов.

Кнопка S1 служит для запуска процесса разряда, цепочка R1 — VD1 нужна для настройки разрядного устройства от маломощного регулируемого источника питания при отключенных нагрузочных лампах. Стабилизатор DA1 служит для создания опорного напряжения, питания компаратора DA2 и реле K2. Делители напряжения R2 – R3 и R4 – R5 – R6 определяют порог отключения нагрузки от аккумулятора. Транзистор VT1 — ключ включения/отключения реле К1. Компаратор DA2 управляет включением/отключением нагрузки при заданном напряжении (10,2В) на аккумуляторе. На делителе R2-R3 напряжение в три раза меньше напряжения на аккумуляторе, то есть при Uakk = 10,2 V напряжение на выводе 12 DA2 составляет 3,4 вольта и это пороговое напряжение нужно выставить с помощью R5 на выводе 13 DA2.

Сделать стабилизатор тока разряда не составляет технических трудностей, но для тренировки АКБ и определения емкости с погрешностью 10% достаточно мощность ламп нагрузки разделить на 12 вольт и умножить на 0,9. Это будет средний ток разряда, который надо умножить на время разряда. Так, для данного устройства, мощность ламп составляет 76Вт, ток при 12 В будет 6,33 А, плюс ток, потребляемый схемой (в основном обмотка К1) порядка 0,2 А. 6,53 В умножаем на 0,9 и получаем 5,87 А. При времени разряда 10 часов емкость аккумулятора 58,7 А/час, при времени 6 часов — около 35 А/часов.

Для настройки необходим цифровой мультиметр и регулируемый источник постоянного напряжения

Процесс настройки заключается в следующем:

Параллельно кнопке и контакту реле К1 подключается тумблер или устанавливается перемычка,
Схема с отключенными лампами нагрузки подключается к регулируемому стабилизированному блоку с выходным током > 0,3A. В таком варианте основным потребителем является обмотка реле К1 с током потребления 0,15…0,25 А в зависимости от типа.
К выходу БП подключается цифровой мультиметр и выставляется напряжение 10,2 вольта. Резистором R5 достигается срабатывание реле.
После этого напряжение БП многократно изменяется в диапазоне 9 -11 вольт и резистором R5 порог срабатывания подгоняется до 10,2 В +/- 0,1В. Далее тумблер или перемычка удаляются, на БП устанавливается напряжение 12В, нажатие на кнопку должно включить реле. Медленно уменьшая напряжение, убедитесь, что отключение реле К1 происходит при напряжении 10,2 вольта. Теперь подключите лампы к схеме.

Схема регулируемого блока питания собрана на LM317T в стандартном включении. Единственное отличие – два переменных резистора, один для грубой, другой для точной регулировки напряжения. Резистор номиналом 680 Ом устанавливают в среднее положение, резистором 6,8 кОм выставляется напряжение 10,2 вольта. При этом напряжении диапазон регулировки «точного» резистора +/- 1,3 вольта.

Порядок работы с устройством
1) Замерьте напряжение на АКБ. Если напряжение меньше 11 вольт, произведите подзарядку.
2) Установите стрелки электромеханических часов на 12:00
3) Подключите аккумулятор к разрядому устройству соблюдая полярность.
4) Нажмите кнопку «Старт». Загорится светодиод и нагрузочные лампы.
5) Разряд прекратиться, когда напряжение АКБ достигнет конечной величины.
Следует знать, что напряжение разряженной батареи будет возрастать после отключения нагрузки, поэтому при нажатии кнопки старт через некоторое время после автоматического отключения разрядка опять сработает, но будет продолжаться очень короткое время.
6) Разрядка может быть временно приостановлена отключением одной из клемм.
7) После первого цикла разряда произведите полный заряд АКБ током, величиной 1/10 емкости аккумулятора.
8)Перед началом контрольного разряда температура электролита должна быть в пределах 18…27°С.
9) Повторите пункты 2), 3), 4)
10) После прекращения разряда определите фактическую емкость АКБ перемножением среднего тока нагрузки на время разряда.
11) Обязательно произведите полный заряд!!
Окончательный полный заряд автомобильных батарей производится нормальным зарядным током с соблюдением всех правил, с доводкой плотности электролита в конце заряда.
Если фактическая емкость аккумулятора менее 50%, чем заявленная производителем, будьте готовы к замене аккумулятора

Какие есть способы разрядить аккумулятор автомобиля

Бывают ситуации, когда вам нужно разрядить аккумулятор. Казалось бы, что может быть проще. Но здесь важно сделать разрядку правильно. Аккумулятор нельзя разряжать ниже определённого предела. Обычно этот порог контролируется по напряжению и при достижении нижнего предела разрядка останавливается вручную или автоматически. Если вовремя не прекратить разряд, это может привести к глубокому разряду АКБ. Такой результат нежелателен, особенно для кальциевых аккумуляторов. После этого аккумулятор может безвозвратно потерять часть своей ёмкости. Поэтому нужно знать, как правильно разрядить аккумулятор автомобиля. Об этом и будет наша небольшая статья.

Зачем разряжать аккумулятор автомобиля?

Разрядить АКБ может потребоваться, например, если вы хотите провести тренировочный заряд-разряд аккумулятора. Специалисты рекомендуют проводить эту процедуру хотя бы раз в год. Лучше всего заниматься этим осенью в рамках подготовки автомобиля к зиме. Это позволяет увеличить срок эксплуатации аккумуляторной батареи.

Способы разрядить аккумулятор

Как разрядить аккумуляторную батарею не снимая с авто?

Этот вид разрядки аккумулятора самый простой. Можно сказать, естественный.

Если у вас есть точный вольтметр в бортовой сети, то не потребуются никакие вспомогательные инструменты. Если же нет, то нужен мультиметр для контроля за напряжением аккумуляторной батареи. В противном случае вы просто прозеваете тот момент, когда нужно останавливать разряд. Этот момент контролируется именно по величине напряжения.

Как уже говорилось, нижний порог составляет 10,3 вольта на выводах всей батареи или 1,7 ─ одной банки. Конкретное время разрядки назвать сложно, поскольку для вытягивания энергии АКБ используются бортовые потребители. А они могут иметь разное энергопотребление. Если вам интересно, сколько весит автомобильный аккумулятор, читайте материал по ссылке.

• Заглушите двигатель;
• Включите фары (магнитолу, обогрев, стёкол, печку);
• Периодически контролируйте напряжение аккумуляторной батареи (встроенным вольтметром или мультиметром прямо на выводах);
• После того как значение напряжения упадёт до 10,3 вольта, разряд прекращается. После этого лучше всего сразу поставить аккумулятор на зарядку. Держать его в разряженном состоянии не следует.

Стоит сказать, что разрядка аккумулятора на машине подходить только тогда, когда вам нужно тупо разрядить АКБ и больше ничего. Узнать реальную ёмкость аккумулятора таким способом не получится, поскольку для этого нужно разряжать батарею фиксированным значением тока. А сколько в процессе работы «съедают» фары, печка или магнитола? Чтобы это узнать, вам нужно будет ставить в разрыв цепи амперметр для измерения тока и засекать время разрядки. Тогда можно узнать реальную ёмкость. При измерении ёмкости, перед тем как разрядить АКБ, нужно её полностью зарядить (степень заряда проконтролировать по плотности электролита). При таком подходе аккумулятор проще снять и разрядить отдельно, как описано ниже. Подробно о том, как проверить емкость аккумулятора, читайте в статье по ссылке.

Как разрядить АКБ вне авто?

Если вы хотите нормально провести контрольно-тренировочный цикл, то аккумуляторную батарею нужно снять с автомобиля. Затем полностью зарядить от сетевого зарядного устройства. После этого проверьте ареометром плотность электролита в каждой банке. В среднем это значение на полностью заряженном аккумуляторе должно лежать в интервале 1,27─1,29 гр./см3. Дополнительно можете прочитать материал о том, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством. Возможно, вам пригодиться статья о выборе зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

Затем нужно разрядить АКБ. Для этого нужно собрать следующую схему.

Схема для разрядки автомобильного аккумулятора

Вольтметр в схеме нужен для контроля за напряжением. С помощью амперметра и реостата вы устанавливаете необходимый ток разрядки. Ток устанавливается исходя из того режима, в котором вы будете разряжать АКБ. В 10 часовом режиме разряда сила тока ставится 9% от номинальной ёмкости аккумулятора. Для распространённых на легковых авто батарей 55 Ач ток разряда будет около 4,95 А.

Выставляете ток и поддерживаете его до тех пор, пока напряжение на выводах не снизится до 10,3 вольта. Чтобы определить реальную ёмкость АКБ, величину тока в амперах умножаете на время разряда в часах. Получаете ёмкость в Ач.

Разрядка аккумулятора автомобиля лампочкой

После проведённого полного разряда, АКБ нужно как можно быстрее поставить на зарядку с постоянным током. Так вы сможете зарядить его наилучшим образом. Рекомендуем также прочитать о том, почему быстро разряжается аккумулятор на машине.
Вернуться к содержанию

Разрядка аккумулятора многофункциональным зарядным устройством

Этот способ разрядить батарею самый безопасный и удобный, но нужно иметь многофункциональное зарядное устройство типа iMAX B6. С помощью подобных устройств можно провести заряд-разряд кислотного автомобильного аккумулятора, литиевого, щелочного. Такой подход удобен тем, что вам не нужно постоянно ловить с вольтметром окончание разрядки. Устройство автоматически прекратит процесс.