Зарядники для автомобильных аккумуляторов: обзор функций и советы по выбору. Устройство автомобильного аккумулятора


Устройство автомобильного аккумулятора - Avtonov

Общие сведения

Устройство аккумулятора

Автомобильный стартерный аккумулятор – это химический источник тока, действие которого основано на использовании обратимых электрохимических процессов. Простейший свинцовый аккумулятор состоит из положительного электрода, активным веществом которого является двуокись свинца (темно-коричневого цвета), и отрицательного электрода, активным веществом которого является губчатый свинец (серого цвета). Если оба электрода поместить в сосуд с электролитом (раствор серной кислоты в дистиллированной воде), то между электродами возникнет разность потенциалов.

При подключении к электродам нагрузки (потребителя) в цепи потечет электрический ток, и аккумулятор будет разряжаться. Во время разряда расходуется серная кислота из электролита и одновременно в электролит выделяется вода. Поэтому по мере разряда свинцового аккумулятора уменьшается концентрация серной кислоты, из-за чего плотность электролита понижается. При заряде происходят обратные химические реакции – в электролит выделяется серная кислота и расходуется вода. При этом плотность электролита по мере заряда возрастает. Поскольку при разрядах и зарядах изменяется плотность электролита, то по ее величине можно судить о степени заряженности аккумулятора, чем и пользуются на практике.

Основными электрическими характеристиками аккумулятора являются электродвижущая сила, напряжение и емкость.

Электродвижущей силой (э.д.с.) аккумулятора называется разность потенциалов между его электродами при разомкнутой внешней цепи. Величина э.д.с. исправного аккумулятора зависит от плотности электролита (степени его заряженности) и изменяется в пределах от 1,92 до 2,15 вольта.

Напряжением аккумулятора называется разность потенциалов между его выводами, измеренная под нагрузкой. За номинальное напряжение свинцового аккумулятора принимается величина, равная 2 вольта. Величина напряжения при разряде аккумулятора зависит от величины разрядного тока, продолжительности разряда и температуры электролита; она всегда меньше величины э.д.с. Разряжать аккумулятор ниже определенного предела, называемого конечным разрядным напряжением, недопустимо, так как это может привести к переполюсовке и разрушению активной массы электродов. Величина напряжения при заряде зависит главным образом от степени заряженности аккумулятора, температуры электролита и всегда больше величины э.д.с.

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, отдаваемое полностью заряженным аккумулятором при его разряде до допустимого конечного разрядного напряжения. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах и определяется как произведение величины разрядного тока (в амперах) на продолжительность разряда (в часах). Емкость аккумулятора зависит от количества активной массы (количества и размера электродов), величины разрядного тока, плотности и температуры электролита, срока службы аккумулятора и является его важнейшей эксплуатационной характеристикой. При больших величинах разрядных токов, при низких температурах электролита, а также в конце срока службы емкость, отдаваемая аккумулятором, снижается. За номинальную емкость аккумулятора принимается емкость, которую должен отдавать аккумулятор при разряде током 20-часового или 10-часового разряда, т.е. при величине разрядного тока, численно равной соответственно 0,05 и 0,1 величины номинальной емкости.

Стартерная автомобильная аккумуляторная батарея состоит из 6 одинаковых аккумуляторов, соединенных последовательно. При таком соединении номинальное напряжение батареи равно сумме номинальных напряжений отдельных аккумуляторов, и составляет 12 вольт, а номинальная емкость батареи остается такой же, как и емкость одного аккумулятора.

Приведение АКБ в рабочее состояние

Требуемая плотность электролита, г/см³Количество воды, лКоличество раствора серной кислоты, плотностью  1,40 г/см³, л

Таблица 1. Количество воды и раствора кислоты для приготовления 1 л электролита
1,20 0,547 0,476
1,21 0,519 0,500
1,22 0,491 0,524
1,23 0,465 0,549
1,24 0,438 0,572
1,25 0,410 0,601
1,26 0,382 0,624
1,27 0,357 0,652
1,28 0,329 0,679
1,29 0,302 0,705
1,31 0,246 0,760

Автомобильные аккумуляторные батареи, выпускаемые в сухозаряженном состоянии, для приведения в рабочее состояние необходимо залить электролитом и после пропитки электродов измерить плотность электролита и произвести подзарядку батареи. При температуре воздуха до -15°С в батареи заливают электролит плотностью 1,24 г/см³. При температуре от -15° до -30°С плотность повышают до 1,26, а при ниже -30° – до 1,28 г/см³.

Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты и воды. Однако более удобно применять раствор кислоты плотностью 1,40 г/см³. Количество воды и раствора, необходимое для приготовления 1 л электролита, указано в таблице 1. Серная кислота учитывается не в литрах, а в килограммах. Для перевода литров в килограммы необходимо пользоваться коэффициентом 1,83.

Плотность электролита измеряется с помощью ареометра. Он состоит из цилиндра с резиновой грушей и заборной трубкой и денсиметра (поплавка). При определении плотности электролита необходимо сжать рукой резиновую грушу ареометра, ввести конец заборной трубки в электролит и постепенно отпустить грушу. После того, как денсиметр всплывет, по его шкале определить плотность электролита в аккумуляторе. При измерениях надо следить за тем, чтобы денсиметр свободно плавал в электролите («не прилипал» к стенкам цилиндра).

Замер плотности электролита с помощью ареометра

Плотность электролита зависит от температуры. Исходной считается температура электролита 25°С. На каждые 15°С изменения температуры плотность изменяется примерно на 0,01 г/см³. Поэтому при измерении плотности электролита следует учитывать его температуру и в необходимых случаях вносить поправку к показаниям ареометра, пользуясь таблицей 2.

Заливать электролит в аккумулятор следует тонкой струей, применяя фарфоровую, полиэтиленовую или эбонитовую кружку и стеклянную, полиэтиленовую или эбонитовую воронку.

Температураэлектролита, С°Поправка кпоказаниям, г/см3

Таблица 2. Поправки к показаниям ареометра
От -55 до -41 -0,05
От -40 до -26 -0,04
От -25 до -11 -0,03
От -10 до 4 -0,02
От 5 до 19 -0,01
От 20 до 30 0,00
От 31 до 45 +0,01
ОТ 46 до 60 +0,02

Температура электролита должна быть не ниже 15°С и не выше 25°С. После заливки электролита и пропитки электродов не ранее чем через 20 минут и не позже чем через 2 часа производится контроль плотности электролита. Если плотность электролита понизится не более, чем на 0,03 г/см³ против плотности заливаемого электролита, батарея может эксплуатироваться. Если же плотность электролита понизится более, чем на 0,03 г/см³, батарея подлежит подзаряду. Продолжительность первого подзаряда зависит от срока хранения батареи в сухом виде с момента изготовления до приведения в рабочее состояние. Окончание подзаряда определяется по постоянству напряжения аккумулятора и плотности электролита в течение 2 часов.

Заряд аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи заряжают при приведении их в рабочее состояние, при проведении контрольно-тренировочного цикла, а также периодически в процессе эксплуатации и при разрядах ниже допустимых пределов. При подготовке к заряду измеряется плотность и уровень электролита во всех аккумуляторах батареи. В аккумуляторах, где уровень недостаточен, он доводится до нормы доливкой дистиллированной воды (но не электролита!).

Заряд свинцовых аккумуляторных батарей необходимо производить от источника постоянного тока. При этом зарядное устройство, предназначенное для заряда одной 12-вольтовой батареи, должно обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 В, поскольку иначе не удастся зарядить современную необслуживаемую аккумуляторную батарею полностью (до 100% ее фактической емкости). Положительный провод (клемму) зарядного устройства соединяют с положительным выводом батареи, отрицательный — с отрицательным. В практике эксплуатации пользуются, как правило, одним из двух методов заряда батареи: заряд при постоянстве тока или заряд при постоянстве напряжения. Оба эти метода равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи.

Заряд при постоянстве тока производится током величиной, равной 0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда. Например, для батареи емкостью 60 А-ч ток заряда должен быть равен 6 А. Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство. Недостаток такого способа — необходимость постоянного контроля и регулирования зарядного тока, а также обильное газовыделение в конце заряда. Для снижения газовыделения и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток уменьшают в два раза (3 Ампера для батареи емкостью 60 А-ч) и при таком токе продолжают заряд до начала газовыделения. При заряде батарей, которые не имеют отверстий для доливки воды, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В еще раз уменьшить ток в два раза (1,5 А для батарей емкостью 60 А-ч). Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Для современных необслуживаемых батарей такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита (при его нормальном уровне).

Температура электролита во время заряда батарей возрастает, поэтому необходимо контролировать ее величину, особенно к концу заряда. Ее величина не должна превышать 45°С. В случае если температура окажется выше, следует уменьшить наполовину зарядный ток или прервать заряд на время, необходимое для остывания электролита до 30…35°С.

Если к концу заряда плотность электролита отличается от нормы, необходимо произвести корректировку доливкой дистиллированной воды в случаях, когда плотность выше нормы, или доливкой раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см³, когда она ниже нормы. Доводку плотности можно производить только в конце заряда, когда плотность электролита больше не возрастает, а за счет «кипения» обеспечивается быстрое и полное перемешивание. Количество отбираемого электролита и добавляемой воды или раствора кислоты для каждого аккумулятора можно определить, пользуясь данными таблицы 3. После проведения корректировки продолжить заряд в течение 30-40 мин, после чего снова измерить плотность, и если она будет отличаться от нормы, провести ее вновь.

Таблица 3. Примерные нормы в см³ доводки плотности электролита в объеме одного литра
Плотность электролита в АКБ, г/см3 Необходимая плотность, г/см3
1,24 1,25
Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды
1,24 60 62
1,25 44 45
1,26 85 88 39 40
1,27 122 126 78 80
1,28 156 162 117 120
1,29 190 200 158 162
1,30
Таблица 3. Продолжение
Плотность электролита в АКБ, г/см3 Необходимая плотность, г/см3
1,26 1,27
Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды
1,24 120 125 173 175
1,25 65 70 118 120
1,26 65 66
1,27 40 43
1,28 80 86 40 43
1,29 123 127 75 78
1,30 109 113
Таблица 3. Продолжение
Для пользования таблицей ее данные необходимо умножить на объем одного аккумулятора батареи, выраженный в литрах.
Плотность электролита в АКБ, г/см3 Необходимая плотность, г/см3
1,29 1,31
Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды Отсос электролита Доливка раствора 1,40 г/см3 Доливка воды
1,24 252 256
1,25 215 220
1,26 177 180 290 294
1,27 122 126 246 250
1,28 63 65 198 202
1,29 143 146
1,30 36 38 79 81

Эксплуатационный уровень электролита устанавливается после окончания корректировки плотности и не ранее, чем через 30 мин после выключения батарей с заряда. При уровне электролита ниже нормы в аккумулятор нужно добавить электролит такой же плотности.

При заряде при постоянстве напряжения степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В полностью разряженная 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В — на 85-90%, а при напряжении 16 В — на 95-97%. Полностью зарядить разряженную батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В. В первый момент включения тока его величина может достигать 40-50 А и более, в зависимости от внутреннего сопротивления (емкости) и глубины разряда батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда. По мере заряда напряжение на выводах батареи постепенно приближается к напряжению зарядного устройства, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда. Это позволяет производить заряд без участия человека в полностью автоматическом режиме. Ошибочно критерием окончания заряда в подобных устройствах считают достижение напряжения на выводах батареи при ее заряде, равного 14,4±0,1 В. При этом, как правило, загорается зеленый сигнал, служащий индикатором достижения заданного конечного напряжения, то есть окончания заряда. Однако для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых АКБ с помощью подобных зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется около суток.

Ускоренный комбинированный способ заряда применяется при необходимости полного заряда аккумуляторных батарей всокращенное время. Ускоренный комбинированный заряд производится в два этапа. На первом этапе заряд батарей осуществляется при постоянном зарядном напряжении, на втором этапе – при постоянной величине зарядного тока. Переход к заряду батарей при постоянной величине зарядного тока производится при снижении его на первом этапе заряда до величины 1/10 от емкости.

Контрольно-тренировочный цикл

Контрольно-тренировочный цикл проводится для контроля технического состояния аккумуляторных батарей, проверки отдаваемой ими емкости, исправления отстающих аккумуляторов. Отстающими называются те аккумуляторы батареи, параметры которых ниже остальных.

При контрольно-тренировочном цикле проводятся:

  • предварительный полный заряд;
  • контрольный (тренировочный) разряд током 10-часового режима;
  • окончательный полный заряд.

Тип батареиРазрядный ток, А

Таблица 4. Величина разрядного тока при проведении КТЦ
6СТ-45 4,2
6СТ-50 4,5
6СТ-55 5,0
6СТ-60 5,4
6СТ-75 6,8
6СТ-82 7,5
6СТ-90 8,1
6СТ-105 9,5

Предварительный полный заряд при КТЦ проводится зарядным током, величиной 1/10 емкости аккумулятора. Перед началом контрольного разряда температура электролита должна быть 18…27°С. Величина разрядного тока для аккумуляторных батарей должна соответствовать значению, указанному в таблице 4.

Постоянство разрядного тока должно тщательно соблюдаться в течение всего разряда. Разряд ведется до конечного напряжения 10,2 В. При снижении напряжения до 11,1 В измерения производят через каждые 15 минут, а при снижении напряжения до 10,5 В измерения производят непрерывно до конца зарядки.

Подсчет емкости, отдаваемой аккумуляторной батареей, в процентах от номинальной производится по таблице. Фактическая емкость, отдаваемая при контрольном разряде, может быть как меньше, так и больше номинальной. Окончательный полный заряд автомобильных батарей производится нормальным зарядным током с соблюдением всех правил с доводкой плотности электролита в конце заряда.

avtonov.info

Аккумулятор

Само слово «аккумулятор» в переводе с латинского означает «собиратель» (от accumulo – собираю).  Аккумулятор и генератор являются источниками электрической энергии автомобиля. Энергия аккумулятора используется для работы стартера, инжектора, светового оборудования и блока управления двигателем. Ток высокой силы, который необходим автомобилю для полноценной работы, один аккумулятор выдать не в силах, поэтому в машинах обычно устанавливают аккумуляторную батарею (АКБ), которая представляет собой несколько аккумуляторов, соединенных последовательно. Сила тока в них суммируется, на выходе получается мощность, достаточная для запуска двигателя.

Устройство автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор – это химический источник тока. В зависимости от конструкции автомобиля он может находиться под капотом, в салоне, под сиденьем водителя, в багажнике и т.д.

Каждый аккумулятор, входящий в состав батареи, представляет собой емкость с водным раствором серной кислоты (электролитом). На техническом жаргоне такие емкости называются «банки». Именно от качеств серной кислоты и воды, которые входят в состав электролита, зависит срок эксплуатации автомобильного аккумулятора.

В электролит помещены электроды - пакеты пластин (множество положительно и отрицательно заряженных  пластин), изготовленные из сплавов свинца. В сплавах содержатся компоненты, защищающие свинец от коррозии. Пластины разделены на мелкие ячейки для нанесения активной массы. Активная масса – это основной химический реактив в работе аккумулятора.

Положительно и отрицательно заряженные пластины  попарно соединяются токосборниками, которые, в свою очередь, выводятся наружу к выводным зажимам (борнам). К ним подключаются клеммы аккумулятора. Существуют аккумуляторы с верхними или боковыми клеммами.

Под пакетами пластин снизу есть так называемый «шламовый зазор». Туда попадают отходы химических реакций (кусочки активной массы, свинца и т.д). Эти отходы не должны загрязнять нижние края пластин, так как в противном случае произойдет замыкание.

Между электродами установлен сепаратор. Это, как правило, тонкий пористый лист из полимерных материалов, который устанавливается, чтобы не произошло короткое замыкание.

Вся конструкция собрана в пакет и стянута бандажом, который не допускает смещения пластин, ведь под действием вибраций пластины могут перемещаться.

Принцип работы

Принцип работы аккумулятора основан на преобразовании химической энергии в электрическую. Активные вещества электродов под действием кислоты частично растворяются. На отрицательном электроде (катоде) при этом остаются  электроны, а  на положительном электроде (аноде) появляются  положительно заряженные ионы свинца. Между электродами возникает разность потенциалов (напряжение). Вследствие этого по цепи начинает идти электрический ток.

История создания

С момента создания аккумулятора французом Гастоном Планте принцип работы и схема устройства ничуть не изменились. А ведь с появления этого устройства прошло почти 150 лет.

Однако вряд ли первый аккумулятор можно установить на одну из современных моделей авто. С течением времени конструкция совершенствовалась: аккумулятор уменьшался в размерах, приобретая новые качества. Если раньше его использовали только для запуска двигателя, то в настоящее время  при выключенном двигателе он обеспечивает работу разнообразных потребителей электроэнергии. Если же двигатель включен, аккумулятор помогает генератору снабдить энергией все потребляющие устройства авто.

До конца 40-х годов все автомобили имели электрооборудование 6В (это значит, что в составе батареи находилось три аккумулятора по 2В). Сейчас аккумуляторы с таким напряжением используются преимущественно в мототехнике. На всех легковых автомобилях напряжение соответствует 12В, а на тяжелых грузовиках, троллейбусах, трамваях и армейском транспорте -  только 24В.

Типы автомобильных аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы бывают четырех типов.

1.Обслуживаемые АКБ. Это классические аккумуляторные батареи. Их металлические пластины содержат сплав свинца и сурьмы. Данный тип аккумуляторов допускает замену (долив) электролита через специальные заливные горловины. Сегодня обслуживаемые аккумуляторы практически не выпускаются.

2. Малосурьмянистые АКБ. С течением времени производители поняли, что, если свести уровень сурьмы в составе сплава к минимуму, бурного испарения воды не происходит.  Аккумулятор стал малообслуживаемым. Основные производители малосурьмянистых аккумуляторов – Baren, Varta, Bosch.

3. Кальциевые АКБ. Отличаются, в первую очередь, составом пластин: они  изготовлены из кальциевого свинца. Это практически необслуживаемый аккумулятор, который впервые придумала и построила американская фирма Delco Remi.

4. Гибридные (комбинированные) АКБ. Созданы на основе кальциевого (катодные пластины) и малосурьмянистого (анодные пластины) сплавов. Такое «смешение» технологий позволяет увеличить срок эксплуатации. На сегодняшний день наиболее популярный тип батарей.

Одной из важнейших характеристик аккумуляторов является их энергоемкость. Это количество электроэнергии, которое аккумулятор выделяет в процессе разряда до итогового напряжения. У малолитражных автомобилей (Mercedes B200, Fiat Uno60, Daewoo Matiz и др.) энергоемкость аккумулятора, соответственно, тоже небольшая - порядка 30-40А/ч. У автомобилей с большим объемом двигателя, как правило, и  аккумуляторы на 100-120 А/ч.

Плюсы и минусы разных типов аккумуляторов

Все разновидности аккумуляторов имеют свои плюсы и свои минусы. Однозначно сказать, какой вид самый лучший, очень сложно.  Например, кальциевые аккумуляторы обладают низким саморазрядом, не требуют никакого обслуживания, но не терпят глубоких разрядов.

Для обслуживаемых и малообслуживаемых аккумуляторов глубокий разряд допустим, но они требуют периодической доливки дистиллированной воды.

С понижением температуры падает зарядная способность аккумулятора. Короткие поездки в морозную погоду могут разрядить даже новый аккумуляторов, что, в свою очередь, может привести к снижению срока эксплуатации (особенно для кальциевых АКБ).

Вопросы эксплуатации

Если уровень заряда батареи постоянно будет соответствовать 70-90%, она прослужит очень долго.

Обслуживание АКБ упрощается, если у них имеется индикатор. Зеленый  цвет индикатора означает, что  батарею  можно эксплуатировать, черный  цвет –  батарею необходимо зарядить. Если глазок индикатора белеет, необходимо добавлять электролит (дистиллированную воду).

«Необслуживаемые» батареи сделаны таким образом, что заботиться об уровне электролита в них не нужно. Но это относится только к полностью исправному автомобилю. Если забарахлит или выйдет из строя реле-регулятор, батарея любой конструкции тут же закипит. Если кипение будет продолжительным, то даже полностью новую батарею придется менять, так как она придет в негодность.

Нельзя допускать глубокой разрядки аккумулятора.

Нежелательно заменять аккумулятор при работающем двигателе, так как скачки напряжения могут привести в негодность электрооборудование автомобиля.

Следует также учитывать, что у различных моделей авто соответственно и различное расположение клемм аккумулятора. У некоторых аккумуляторов плюсовая клемма расположена слева, у некоторых наоборот.  Именно от этого зависит полярность АКБ. Подбирая батарею, необходимо учитывать полярность и диаметр клемм, в противном случае провода могут не дотянуться до клемм АКБ другой полярности.

Необходимо помнить, что имеются свои различия и у корпусов различных АКБ. У автомобилей марок Honda, Subaru, Suzuki, Toyota европейского производства размер корпуса АКБ не соответствует европейскому стандарту, клеммы же имеют европейский стандарт. У этих же машин японского и азиатского производства ни корпус, ни клеммы не соответствуют европейским.

Кроме того, АКБ Jeep, к примеру, выше и короче в сравнении с европейской.

Во избежание утечки  электролита, периодически нужно проверять, насколько прочно закреплены клеммы. При необходимости нужно подтянуть гайки. Также необходимо удалять с клемм возможный солевой налет и смазывать их специальной пластичной смазкой для полюсов.

blamper.ru

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Удобно, когда во дворе возле подъезда стоит автомобиль. Ведь нередко бывают случаи, что нужно срочно куда-то добраться. А так вышел человек из дома, завел машину — и добрался в нужное место в нужное время.

Но может случиться, что однажды авто просто не заведется по простейшей причине: не выключенные с вечера фары, магнитола, подсветка в салоне — да мало ли причин для разрядки АКБ? И как быть в таком случае? Бежать и покупать новую аккумуляторную батарею?

Как раз в подобных случаях и выручает автовладельца зарядное устройство для аккумуляторов автомобиля. Конечно, за секунды АКБ не зарядить, придется ждать, но все-таки не выбрасывать же исправный аккумулятор.

А что, если действительно необходимо срочно ехать, а АКБ полностью разряжен? Есть и в таком случае выход. Существует автомобильный зарядник, называемый пуско-зарядным (подобный прибор иногда называют зарядная батарея), он как раз и позволяет завести автомобиль, а дальше уже можно предоставить оставшуюся работу по разряженной батарее генератору.

Имеет смысл разобраться, что собой представляют зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, каких видов они могут быть, и каковы их профильные рабочие направления.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Виды зарядных устройств

Конечно, при приобретении подобного устройства стоит задуматься, для какой цели оно покупается. Все люди разные, кто-то немного рассеян и может забыть выключить световые приборы в автомобиле, а кто-то педантичен и внимателен. Да и по стоимости подобные автомобильные зарядники отличаются, в зависимости от количества функций, которые они могут выполнять.

Существует два основных вида таких приборов: зарядное и пуско-зарядное. Остальные дополнительные опции, вложенные в них, — уже на усмотрение автолюбителя.

Устройство зарядки для аккумулятора автомобиля

Такие приборы предназначены для зарядки автомобильной аккумуляторной батареи постепенно, на протяжении нескольких часов. Обычно АКБ снимается и заносится в дом, где и подключается к устройству. Оно может быть самым простым, без защиты (такие производились очень давно, но у многих еще остались). В таком случае придется следить за стрелкой амперметра. При падении на 0,1–0,3 А, зарядное устройство необходимо отключить. Это значит, что АКБ заряжен полностью.

Более новые модели имеют защитное отключение. Оно срабатывает при полной зарядке или замыкании пластин аккумулятора.

Кстати, если «повезло» купить щелочной никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор, то необходимо будет минимум трижды произвести цикл «зарядка–разрядка». В противном случае уже через пару-тройку месяцев (максимум полгода) его придется выбросить.

Схема зарядного для аккумулятора

Пуско-зарядные устройства

Некоторые, конечно, могут подумать, что не стоит переплачивать, а запустить двигатель можно так же и зарядным устройством, но это будет очень неверным решением. Дело в том, что для запуска стартер автомобиля берет на себя ток силой около 250–300 А. Следовательно, провернув один раз двигатель (а возможно, что и не провернув), у зарядного устройства в лучшем случае сработает автоматическое отключение. Ну а в худшем после подобного эксперимента придется покупать все новое — и аккумулятор, и зарядник.

Плюс пуско-зарядного устройства в том, что оно может кратковременно выдать ток большой мощности, которого хватит на то, чтобы завести автомобиль.

Ну а теперь, разобравшись с видами зарядных устройств, можно перейти и к вопросу выбора подобного прибора, учитывая необходимые функции.

Выбор зарядника

Чтобы правильно выбрать зарядное устройство для аккумуляторной батареи, нужно учитывать некоторые нюансы. Самое первое, что необходимо сделать — это изучить данные АКБ. Без них выбрать ЗУ не получится, оно может просто не подойти по техническим параметрам. И еще. В наше время на прилавках магазинов появилось много китайской продукции, а она, чаще всего, сомнительного качества. Поэтому лучше всего приобретать российские приборы. В этом случае можно быть уверенным, что не попадется подделка.

Зарядное устройство с ручным управлением

Удобнее всего автоматические зарядные устройства со встроенным амперметром. При выборе желательно брать автомобильный зарядник с небольшим запасом максимального тока, который должен составлять 10% от емкости заряжаемого аккумулятора. К примеру, если батарея на 60 А/ч, то максимально возможная нагрузка на него не должна превышать 6 А, а оптимальной будет зарядка при 3 А, т.е. 5%.

Если же при зарядке нет возможности настройки силы тока, значит, устройство автоматическое и само выберет оптимальный режим, что будет более полезным для АКБ.

Необходимо учесть и выходное напряжение. Аккумуляторная батарея может быть на 12 или на 24 В (на мотоциклах напряжение бортовой сети составляет 6 В). 

Вспомогательные функции

Зарядные устройства могут иметь множество дополнительных функций. При приобретении желательно выбирать те, которые действительно могут пригодиться. К подобным относится защитное отключение при неправильной полярности. Другими словами, каждый может ошибиться, подключив минусовой провод на плюс и наоборот. Также полезной будет и функция защиты от перегрева и короткого замыкания в аккумуляторной батарее.

Иногда очень может помочь кнопка «Цикл» или «Десульфатация». Дело в том, что при эксплуатации кислотного АКБ со временем на пластинах образовывается сульфатный налет, который мешает нормальной работе батареи. Аккумулятор начинает быстро разряжаться и так же быстро принимает заряд. В этом случае имеет смысл попробовать подобный режим, и если АКБ еще не совсем вышла из строя, то удастся ее реанимировать.

Суть десульфатации в том, что на клеммы подаются кратковременные импульсы заряда высокого тока, чередующиеся с нагрузкой. Таким образом, сульфатные кристаллы разрушаются, и становится вполне возможной отсрочка замены батареи.

Пуско-зарядное устройство

На что обратить внимание

При приобретении устройства для зарядки аккумуляторов автомобилей обязательно нужно визуально осмотреть прибор. Корпус должен быть устойчив, регуляторы, тумблеры и кнопки не должны вызывать сомнения в работоспособности и качестве. Если автозарядное устройство или любая его деталь даже на первый взгляд кажется некачественной или болтается — лучше от такой покупки отказаться.

Также нужно осмотреть клеммные зажимы — их пружины должны быть жесткими, плотными, а толщина меди не может быть менее 3 мм. В противном случае они просто прогорят при зарядке.

Обязательно наличие у продавца сертификата соответствия именно на выбранную модель ЗУ для аккумулятора.

По техническому оснащению — чем больше дополнительной защиты, тем лучше. Это поможет сберечь устройство при возникновении какой-либо внештатной ситуации.

Также необходимо поинтересоваться у продавца, имеется ли на данный товар гарантия. Нужно помнить, что зарядное устройство автомобиля — это сложный прибор, и никто не застрахован от заводского брака, некачественных деталей или просто разгильдяйства сборщика.

Последствия неправильной зарядки АКБ

Зарядка аккумулятора

Основное правило перед включением прибора — изучение инструкции. Не стоит этим пренебрегать во избежание внештатных ситуаций и выхода из строя ЗУ, батареи или бортовой сети авто.

Наилучший вариант для зарядки аккумулятора — это полностью снять с автомобиля батарею, и если это не слишком трудоемкий процесс, то лучше занести АКБ домой. Если же приходится заряжать «на месте», то провода бортовой сети с аккумулятора нужно снять.

Далее, не включая зарядное устройство в сеть, подключаются его провода к батарее — сначала красный «+», затем черный «-». После этого выставляются все необходимые режимы и подается питание (если зарядное устройство для аккумулятора автоматическое, то ничего выставлять не нужно).

Если аккумуляторная батарея обслуживаемая, то необходимо открыть крышки сверху. При этом, если это уже не первая зарядка АКБ, можно заметить промежуток времени, через который начинается закипание электролита и, сравнив с предыдущими зарядками, понять, не требуется ли батарее десульфатизация. Если указанное время сильно сократилось при том же режиме зарядки — это и говорит об образовании кристаллов.

Конечно, при зарядке можно выставить и максимально разрешенный для батареи ток, если возникла такая срочность, батарея зарядится намного быстрее, но при этом аккумулятору наносится вред и срок его службы сокращается. Необходимо помнить, что лучше подобную зарядку не применять (или применять насколько возможно реже).

Дешевое зарядное устройство

Особенности пуско-зарядного устройства

Пуско-зарядные устройства тоже могут иметь некоторые дополнительные функции, которые следует учесть при приобретении. Дело в том, что перед походом в магазин для себя необходимо решить, какой именно нужен прибор — стационарный или переносной. Стационарный работает только от сети в 220 вольт, и его применение возможно или в электрифицированном гараже, или же с использованием кучи удлинителей, что явно не очень удобно.

Переносное пуско-зарядное устройство имеет встроенный аккумулятор. Его можно зарядить дома и в нужный момент воспользоваться по назначению в любом месте, что, конечно, удобнее. Но подобный прибор стоит немного больше. К тому же не стоит забывать, что в нем установлена аккумуляторная батарея, и она также требует обслуживания, а иногда и замены.

Но, естественно, эти недостатки оправданны. Ведь у каждого может произойти так, что, опаздывая на работу, невозможно завестись, а «прикурить» не у кого. Конечно, подобные пуско-зарядные устройства в такой ситуации незаменимы.

Редко встречающиеся функции

Иногда в пуско-зарядных устройствах, да и в обычных зарядниках для автомобилей встречаются функции, которые не помешало бы штатно устанавливать во все подобные приборы по умолчанию. Одной из них является проверка аккумуляторной батареи для автомобиля на работоспособность. Ведь не все АКБ являются обслуживаемыми, а потому определить, не замкнула ли одна из «банок», невозможно, хотя напряжение в батарее будет падать после зарядки практически сразу. Подобная функция помогает определить это моментально, при подключении.

Функция замера емкости

Также очень удобен замер и контроль емкости батареи. При этом на дисплей, которым оснащен зарядник для АКБ, будет выведена информация по времени зарядки и количеству принятого ею тока.

Да и вообще, лучше всего приобретать устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов с максимально возможным количеством функций и настроек, как по напряжению, так и по силе подаваемого тока, а также не забывать и про информационные функции. Только тогда появится возможность контролировать каждое действие, не полагаясь на программу.

Конечно, если нужно, на таких многофункциональных устройствах есть возможность включения и автоматического режима.

К тому же необходимо помнить, что при условии того, что аккумуляторная батарея полностью разряжена (были оставлены на ночь включенными фары), то, включив автомобильное зарядное устройство в режиме автоматики, зарядить аккумулятор не удастся. Прибор просто не видит отклика на импульс, подаваемый на батарею, т.к. тот полностью ей поглощается, и перестает давать зарядку, считая, что аккумулятора нет вовсе. В таком случае необходимо переключить зарядник на импульс, дать ему время немного поработать, и только после этого включать автоматический режим.

Подводя итог

Что ж, имеет смысл еще раз пройтись по пунктам необходимых функций, приобретая зарядку для аккумуляторов автомобилей:

  • Выходное напряжение совпадает с напряжением бортовой сети.
  • Максимальная сила тока — выше 10% от емкости АКБ.
  • Ручная настройка параметров зарядки с возможностью включения автоматики.
  • Желательно пуско-зарядное, хотя оно и дороже.
  • Обязательное присутствие функции десульфатизации.
  • Возможность проверки работоспособности.
  • Функция проверки емкости батареи.

Необходимо помнить об обязательном осмотре устройства и проверке всей документации на него.

Если соблюдать эти нехитрые правила, то можно получить удовлетворение от приобретения хорошего зарядного устройства для аккумулятора, которое в будущем не раз выручит в сложной ситуации, от которой никто не застрахован.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Что нужно знать про АКБ — DRIVE2

Назначение аккумулятора – запуск двигателя, а вот о другой функции – использовать как аварийный источник питания, знают немногие. В данной статье мы поговорим как обслуживать автомобильный аккумулятор и как происходит зарядка, а сначала разберем работу аккумуляторной батареи.

🔎 Принцип работы аккумулятора

Аккумулятор – это контейнер который состоит из шести отдельных секций. Каждая отдельная секция представляет собой отдельный источник питания (вырабатывает каждая секция около 2,1 В), внутри секции находятся две пластины (сделаны из свинца), положительная и отрицательная, отделенные друг от друга.

Масса аккумулятора состоит из: веса электролита, свинцовых пластин и соединений, и составляет примерно 16-17 кг.

В свинцовые пластины добавляют сурьму (для увеличения прочности пластин), но к сожалению наличие сурьмы ведет к выкипанию воды из электролита, из-за чего почти во все типы аккумуляторов надо доливать воду. Благодаря прогрессу количество сурьмы в пластинах удалось уменьшить, что привело к появлению малообслуживаемых и гибридных аккумуляторов.

Сама работа аккумулятора очень проста. На положительном электроде нанесена двуокись свинца (цвет темно-коричневый), на отрицательном – губчатый свинец (серого цвета), внутрь залит электролит – водный раствор серной кислоты. При начале работы (разрядка) активная масса отрицательного электрода превращается в сульфат цинка и отдает в электрическую цепь два электрона, активная масса положительного электрода также преобразуется в сульфат цинка, и принимает из электрической цепи два электрона.

Для преобразования в сульфат цинка, как положительного, так и отрицательного электрода, тратится серная кислота — уменьшается массовая доля электролита. При зарядке, все наоборот, а также идет образование серной кислоты и увеличивается массовая доля электролита.

🔎 Обслуживание аккумуляторной батареи

❗ Если у Вас инжекторный двигатель, то ни в коем случае, не снимайте аккумулятор с автомобиля при включенном двигателе. Это может привести: в лучшем случае к сбою работы компьютера, в худшем, к сгоранию!

Аккумуляторные батареи делятся на четыре типа: обслуживаемые, малообслуживаемые, гибридные и необслуживаемые (как выбрать аккумулятор для авто). Обсудим каждую по отдельности:

✔ Обслуживаемые – найти такие трудно, но возможно. По сравнению с другими у них очень много недостатков и мало плюсов, а именно: довольно-таки дорогая стоимость, эбонитовый корпус (очень хрупкий), сверху они заливаются мастикой, которая из-за перепадов температуры и загрязнения теряет свои изоляционные свойства (аккумулятор самопроизвольно разряжается, и очень быстро). Из плюсов можно отметить возможность замены блока пластин. Из минусов — с мастики надо регулярно сдувать (убирать) грязь и часто надо доливать воду, примерно каждые 5-7 тыс.км.

✔ Малообслуживаемые – представлены очень широко, цены на них варьируются, от очень дешевых до дорогих, корпус пластиковый и очень надежный, воду надо заливать примерно каждые 20-30 тыс.км.

✔ Гибридные – относятся к малообслуживаемым, за некоторыми но: решетки положительных и отрицательных электродов состоят из разных сплавов, таким образом «гибридные» аккумуляторы сочетают в себе положительные свойства двух технологий, а именно: высокие пусковые токи, низкий расход воды и «выносливость». Найти такие трудно, да и стоимость высоковата.

✔ Необслуживаемые – расход воды у таких аккумуляторов так мал, что крышек для залива воды уже нет, обслуживания не требуется никакого. Но есть несколько недостатков: надо проверять натяжение ремня генератора, исправность самого генератора, регулятора напряжения и отсутствие утечек тока в системе электрооборудования. Цена на них, как на качественные малообслуживаемые, и если Вы уверены в своем автомобиле – это идеальный вариант.

Категорически не рекомендуются глубокие заряды и перезаряды аккумулятора. Это ведет к сульфатации свинцовых пластин, т.е. на пластинах появляется накипь. После такого аккумулятор восстановлению не подлежит. Из-за этого регулярно замеряйте плотность электролита. Особенно это актуально зимой. О степени разряженности батареи можно судить по плотности электролита. 0,01 г/см3 – это примерно 6% заряда, изначальная плотность составляет 1,27 г/см3.

Заряжать батарею начинают летом – если разрядка составляет 50%, зимой – 25%. Если зимой плотность электролита упала до 1,20 г/см3, то электролит будет замерзать примерно при -20С.

🔎 Как происходит зарядка аккумуляторной батарей?

Не забывайте перед уходом из автомобиля выключать все электроприборы, иначе можете прийти к авто, а аккумулятор сел. Например, включенные габариты полностью разрядят аккумулятор примерно за 30 часов.

Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется двумя разными способами:

1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии, зарядка идет автоматически (чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет зарядка).

2. Вынимается аккумулятор и берется зарядное устройство, подключаются контакты минус к минусу, плюс к плюсу. Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Только не перегибайте, а то аккумулятор не «закипит» и через «месяц». Далее читаем инструкцию зарядного устройства, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей кнопок и свойств. Зарядных устройств великое множество, и тяжело выделить кого либо из производителей, отличаются они друг от друга, как ценой так и свойствами (сглаживание поступающего напряжения, гашение «скачков»).

❗ Не стоит опасаться неправильного подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству — они обладают защитой от дурака, которая сигнализирует о неправильной полярности подключения.

🔎 Сколько по времени происходит зарядка аккумулятора?

Аккумулятор считается полностью заряженным, когда электролит "закипел". В среднем зарядка идет около 8-10 часов, но время может сильно варьироваться, все зависит от изначального заряда батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство, после чего аккумулятор считается полностью заряженным.

❗ Если аккумулятор вашего автомобиля был полностью разряжен до нуля, то надо учитывать тип зарядного устройства и его величину тока. Если зарядное устройство с током 10 А, то зарядка займет 6-8 часов, а например 15 А зарядное устройство зарядит ваш АКБ за 5-6 часов. Также, все современные зарядные устройства обладают автоматическим режимом, и сами выключаются при полном заряде батареи автомобиля.

Если аккумулятор был полностью посажен, и зарядное устройство позволяет выбрать величину тока заряда, то выбирайте минимальное, от 4 до 6А. Так ваш аккумулятор будет заряжаться не менее 12 часов, зато восстановиться заметно лучше, чем при быстром заряде.

После зарядки аккумулятора желательно его тщательно промыть и просушить, т.к. на корпус батареи может попасть кислота или грязь. Это может привести к своевременному разряду АКБ, т.к. его корпус пропускает напряжение. Это можно легко проверить — нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды. Только следите, чтобы данный раствор не попал в банки аккумулятора.

www.drive2.ru

как выбрать и сделать самому

Автомобильный аккумулятор – это электрический аккумулятор, предназначен для обеспечения энергией автомобильных систем (инжектора, блока управления, стартера и других). Но вечно он работать не может, поэтому периодически его необходимо подзаряжать. Для подзарядки используются зарядные устройства.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора – это незаменимая вещь для любого владельца автотранспортного средства. Ведь довольно часто случается так, что двигатель просто не хочет запускаться, а причина этого кроется в слабом заряде аккумулятора (а запускает двигатель именно аккумулятор). В таком случае зарядное устройство очень пригодится. Готовое зарядное устройство для аккумуляторной батареи можно приобрести в специализированном магазине или же сделать его собственными руками.

1. Принцип работы зарядного устройства.

Зарядное устройства для аккумуляторной автомобильной батареи – это специально устройство, которое предназначается для возобновления заряда аккумуляторной батареи на автотранспорте. Суть работы зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит в том, что оно преобразует напряжение от стандартной сети 220 В переменного тока в напряжение постоянного тока, соответствующее параметрам аккумулятора автомобиля.

Зарядное устройство автомобильных аккумуляторов в классической комплектации состоит из двух главных элементов:

1. Трансформатора.

2. Выпрямителя.

Устройство для зарядки вырабатывает постоянный ток под напряжением 14,4 В (а не 12 В). Такое значение напряжения используется, чтобы ток смог пройти через аккумулятор. К примеру, если аккумуляторная батарея была разряжена не полностью, то напряжение на ней составит 12 В. В таком случае её нельзя будет подзарядить устройством, у которого на выходе также будет 12 В. Потому напряжение на выходе зарядного устройство должно быть немного больше. А оптимальным считается именно значение в 14,4 В. Завышать зарядное напряжение ещё больше не желательно, так как это значительно снизит срок службы аккумулятора и может вывести его из строя.

Процесс зарядки аккумулятора начинается тогда, когда устройство было подключено к батарее и к сети. Так как свинцово-кислотный аккумулятор необходимо заряжать по специальному алгоритму, то зарядное устройство производит заряд со стабилизацией тока и напряжения. Этот процесс состоит из многих стадий.

Во время зарядки аккумулятора, его внутреннее сопротивление растёт, а зарядный ток снижается. Когда напряжение на батарее приблизится к 12 В, а зарядный ток опустится к 0 В, то это будет значить, что зарядка была произведена успешно и можно отключать зарядное устройство.

Аккумуляторы принято заряжать током, величина которого составляет 10% от его ёмкости. Например, если ёмкость аккумулятора 100 Ач, то лучшее значение зарядного тока составляет 10 А, а время зарядки займёт 10 часов. Для ускорения заряда батареи ток можно повысить, но это очень опасно и имеет негативное влияние на аккумулятор. В таком случае нужно следить очень внимательно за температурой электролита и если она достигнет 45 градусов по Цельсию, зарядный ток немедленно нужно понизить.

Регулировка всех параметров зарядных устройств производится при помощи управляющих элементов (специальных регуляторов), которые размещены на корпусе самих устройствах. Во время зарядки в помещении, где она производится, нужно обеспечить хорошую вентиляцию, так как электролит выделяет водород, скопление которого очень опасно. От одной искры может случиться взрыв. Также при зарядке следует снять с аккумулятора пробки сливных отверстий. Ведь выделяемый электролитом газ может скопиться под крышкой аккумулятора и привести к разрывам корпуса.

2. Какие бывают зарядные устройства?

Зарядные устройства можно классифицировать по нескольким критериям. В зависимости от метода, который используется для зарядки, зарядные устройства бывают:

1. Такие, что производят зарядку от постоянного тока.

2. Такие, что производят зарядку от постоянного напряжения.

3. Такие, что производят зарядку комбинированным методом.

Зарядку от постоянного тока нужно осуществлять при токе заряда в 1/10 от ёмкости батареи. Такая зарядка способна полностью зарядить батарею, но за процессом потребуется контроль, ведь во время неё электролит нагревается и может закипеть, что становиться причиной короткого замыкания и возгорания аккумулятора. Подобная зарядка не должна длиться больше одних суток. Зарядка от постоянного напряжения намного безопаснее, но она не способна обеспечить полный заряд батареи.

Потому в современных зарядных устройствах используется комбинированный способ заряда. При таком способе, зарядка сначала производится от постоянного тока, а потом переходит на зарядку от постоянного напряжения, чтобы исключить перегрев электролита. Зависимо от особенностей работы и конструкции, зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов разделяют на два вида:

1. Трансформаторные. Устройства, у которых вместе с выпрямителем подключён трансформатор. Такие устройства надёжны и эффективны, но очень громоздки (имеют большие габаритные размеры и заметный вес).

2. Импульсные. Главным элементом таких устройств является преобразователь напряжения, работающий на высоких частотах. Это такой же трансформатор, но значительно меньших размеров и веса, чем у трансформаторных зарядных устройствах. Именно по этой причины такой вид зарядных устройств стал очень популярным среди автомобилистов в последнее время. Кроме того, у импульсных приборов автоматизировано большинство процессов, что заметно упрощает управление ими.

В зависимости от назначения зарядные устройства бывают двух видов:

1. Зарядно-предпусковые. Заряжает автомобильный аккумулятор от имеющегося источника тока.

2. Зарядно-пусковые.

Способны не только зарядить аккумуляторную батарею от сети, а и произвести запуск двигателя, когда она разряжена. Такие устройства более универсальны и могут выдать ток в 100 В или более, если необходимо быстро зарядить аккумулятор без дополнительного источника электрического тока. Существует также отдельный класс зарядных устройств – зарядные устройства на солнечных батареях. Они дают возможность зарядить аккумулятор без подключения к сети. Зарядка происходит при помощи блока солнечной батареи, которая аккумулирует энергию от солнца. А само устройство подключается к прикуривателю или к клеммам аккумулятора. Подобные устройства очень удобно использовать, если аккумулятор разрядился, а поблизости нет электросети.

3. На что обращать внимание при выборе зарядки?

Советы, которые стоит учесть при выборе зарядного устройства для автомобильного аккумулятора:

1. Перед тем, как отправляться в магазин для покупки зарядного устройства, необходимо досконально изучить руководство по эксплуатации своей аккумуляторной батареи и работы бортовой сети. В магазине стоит изучить характеристики зарядных устройств и только потом подобрать подходящую модель.

2. Что касается страны-производителя, то здесь совет один – лучше не покупать продукцию из Китая, так как из этой страны очень часто импортируют контрафактный продукт. Лучше отдать предпочтение отечественному производителю.

3. Выбирать зарядное устройство стоит с запасом по току, чтобы оно не функционировало на пределе своих возможностей, что снижает срок его эксплуатации. Кроме того, в будущем может понадобиться зарядить аккумулятор большей ёмкости, и зарядное устройство не придётся покупать заново.

4. Лучше выбирать автоматическое устройство с комбинированным методом заряда. С таким устройством проще и легче управляться (обычно у подобных устройств лишь один регулятор), а по функциональности они очень надёжные. Они идеально подойдут новичкам.

5. Покупать устройство стоит только у официальных дилеров, ведь от его качества зависит состояние всей автомобильной электроники.

6. Если вы планируете активно эксплуатировать автомобиль в зимнее время, то лучше приобрести зарядно-пусковое устройство. В таком случае также стоит обратить внимание на наличие функции Boost, которая позволяет подзаряжать аккумулятор за несколько минут.

Сейчас на рынке представлено множество моделей зарядных устройств, как от мировых лидеров, так и более доступные варианты от менее известных производителей. Среди хорошо себя зарекомендовавших производителей зарядных устройств можно назвать Aiken, Telwin, Ресанта, Калибр, Сорокин.

4. Простая схема по изготовлению зарядки.

Если вдруг аккумуляторная батарея в автомобиле разрядилась, а специальных зарядных устройств для неё у вас нет, то их можно сделать собственноручно, используя имеющиеся на хозяйстве детали. Для изготовления собственного зарядного устройства понадобятся:

1. Трансформатор (понижает напряжение от 220 В до 14-16В).

2. Сетевая вилка (доставляет ток от сети к устройству).

3. Сетевой предохранитель (защищает цепь от короткого замыкания).

4. Проволочный реостат (регулирует силу зарядного тока).

5. Амперметр (контролирует величину зарядного тока).

6. Выпрямительное устройство (преобразует переменный ток в постоянный).

7. Выключатель (производит включение/выключение устройства).

8. Лампочка (сигнализирует о появлении напряжения на обмотке трансформатора).

9. Реостат (регулирует силу тока и напряжение в собранной электрической цепи).

10. Диэлектрический материал (нужен для того, чтобы сделать корпус устройства и смонтировать на него все элементы).

Этапы процесса изготовления зарядного устройства:

1. Если нет готового выпрямительного устройства, то его нужно сделать из диодов, собрав из них выпрямительный мостик. Устройство нужно смонтировать на диэлектрик (пластмасса, фанера, текстолит и т. д.).

2. У основания выпрямительного устройства закрепить трансформатор.

3. К сетевой вилке припаять сетевой предохранитель и подсоединить к трансформатору.

4. Собрать из диэлектрического материала корпус устройства и сделать в нём отверстия для охлаждения и свободной циркуляции воздуха вокруг выпрямителя и трансформатора.

5. На передней стенке корпуса закрепить лампочку, выключатель, реостат и амперметр.

6. Выходные провода от выпрямителя оборудовать клеммами с разным диаметром (чтобы не перепутать полярность при его подключении к аккумуляторной батареи).

7. Соединить все элементы между собой, собрав простейшую электрическую цепь.

После того, как зарядное устройство будет собрано, можно включить его вилку в электрическую сеть, подключить клеммы к аккумулятору и установить реостатом необходимый ток для зарядки, контролируя его значение по амперметру.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Аккумуляторная батарея автомобиля - назначение, устройство и типы

Назначение аккумуляторной батареи

Аккумуляторная батарея обеспечивает электрическим током все потребители, пока двигатель не работает или работает на очень малых оборотах, также является резервным источником питания в случае выхода из строя генератора.

ВниманиеВ случае выхода из строя генератора не стоит затягивать с его ремонтом, необходимо сразу решать возникшую проблему. Длительное использование исключительно АКБ может вывести ее из строя, причем в самый неподходящий момент.

Одним из основных функциональных назначений АКБ является пуск двигателя с помощью стартера.

Устройство аккумуляторной батареи

В аккумуляторной батарее происходит преобразование химической энергии в электрическую. Химия в том, что взяли и поместили в раствор серной кислоты две пластины, состоящие из свинца, и на пластинах сделали выводы (рисунок 10.1). Подсоединили к выводам два провода от генератора, начали вращать его, чтобы тот выделял электрический ток и зарядили АКБ (пока аккумулятор заряжается, он является потребителем тока). В данном случае электрическая энергия преобразовалась в химическую – аккумулятор зарядился. Отсоединили от выводов генератор и подсоединили, например, лампочку, и она загорелась! Потому что начался процесс преобразования химической энергии в электрическую. Прелесть данной конструкции в том, что процессы зарядки и разрядки можно производить многократно. И если соблюдать основные, довольно несложные, правила эксплуатации АКБ, она может прослужить долгое время.

Простейший аккумулятор состоит из двух пластин, помещенных в корпус (его еще называют банкой), этот корпус заполнен раствором серной кислоты (который называется электролитом) и закрыт сверху крышкой. В крышке имеются отверстия, через которые выведены по два вывода от каждой из пластин (положительный и отрицательный).

Рисунок 10.1 Принцип работы аккумуляторной батареи.

Любая АКБ состоит из нескольких (чаще шести) простейших батарей, описанных выше. Почему именно шести? Бортовая сеть автомобиля рассчитана на 12 вольт, а значит и аккумуляторная батарея должна выдавать столько же. Ввиду своих габаритных размеров одна банка (две пластины) обеспечивает напряжение приблизительно в 2 вольта. Для получения 12 вольт положительные и отрицательные пластины соединяют последовательно и делают два общих вывода – положительный и отрицательный (смотрите рисунок 10.2).

ПримечаниеАккумуляторная батарея должна иметь такие габаритные размеры, чтобы оптимально вписаться в ограниченное пространство моторного отсека автомобиля.

Рисунок 10.2 Устройство аккумуляторной батареи.

На многих современных автомобилях для предотвращения кражи головного модуля аудиосистемы существует своеобразная защита, которая блокирует аудиомагнитолу после отключения отрицательной клеммы от аккумуляторной батареи. Чтобы магнитола заработала, в нее необходимо ввести определенный код – ключ. Если вы приобретаете новый автомобиль, данный код вам вручат в салоне, если покупаете машину с рук, необходимо уточнить у владельца наличие такого кода.

ПримечаниеСтоит помнить, что в некоторых современных автомобилях после отключения АКБ и повторного подключения бортовой компьютер может вывести сообщение об ошибке, которое можно сбросить с помощью специализированного оборудования на СТО.

Типы АКБ

По принципу необходимости обслуживания аккумуляторные батареи разделяют на: обслуживаемые и необслуживаемые. Одним из подтипов обслуживаемых стали малообслуживаемые АКБ. На данный момент применение обслуживаемых АКБ сведено к минимуму. Названия типов аккумуляторных батарей говорят сами за себя.

Основа свинцово-кислотных АКБ, о которых идет речь в данной главе, — жидкий электролит. Однако технологии производства батарей шагнули далеко вперед и сейчас довольно часто можно встретить АКБ, выполненные на базе технологии AGM, в которой сам электролит абсорбирован в стеклянных волокнах. Также не стоит забывать и о набирающих популярность гелевых АКБ (GEL), в них электролит загущен с помощью силикагеля до гелеобразного состояния.

Из-за большого многообразия типов АКБ возникло много споров относительно эффективности и стойкости каждого из них. Если по существу, то нет одного, идеального для всех эксплуатационных условий аккумулятора. Ибо, выигрывая в чем-то одном, любой тип АКБ обязательно существенно проигрывает в чем-нибудь другом. Так, например, столь популярные необслуживаемые «кальциевые» аккумуляторы имеют очень низкие показатели саморазряда и не требуют к себе какого-либо внимания, однако они очень сильно «боятся» глубоких разрядов (как пример, при многократных коротких поездках в зимний период). С такими разрядами АКБ такого типа придет в непригодность за очень короткий период эксплуатации. А вот малообслуживаемые АКБ глубоких разрядов не боятся, но взамен требуют регулярной доливки дистиллированной воды (в среднем, раз в полгода).

ПримечаниеВо время зарядки АКБ происходит закипание электролита, но закипание не в бытовом понимании этого слова, просто происходит расщепление воды на кислород и водород (появляются пузырьки). Составная часть электролита – вода – выкипает, а плотность электролита, соответственно, растет. Чтобы привести плотность электролита в норму, доливают дистиллированную воду.

ВниманиеОдной из существенных опасностей при плановой зарядке АКБ является выделение водорода из электролита. И вроде мало, но и взорваться может. Поэтому при обслуживании и эксплуатации АКБ необходимо соблюдать все меры предосторожности.

 Основные характеристики АКБ

Полярность указывает на расположение отрицательного и положительного выводов батареи. Полярность бывает прямой и обратной.

ПримечаниеЧтобы узнать, какая полярность на вашей АКБ, установите ее к себе той стороной, ближе к которой смещены выводы. Посмотрите, какой из выводов обозначен знаком «+», а какой — знаком «-». Если «+» находится слева, значит полярность прямая, если справа – обратная.

Номинальная емкость (обозначается С20) — количество электричества (в А·ч), которое способна отдать АКБ при 20-часовом режиме разряда током, численно равным 0,05 номинальной емкости до напряжения на выводах 10,5 В при температуре электролита 25 °С.

ВниманиеСледует всегда помнить о том, что на автомобиль следует устанавливать АКБ той емкости, которая указана заводом-изготовителем транспортного средства. В принципе, ничего страшного не случится, и первое время будет радовать резвый пуск двигателя, но не стоит забывать о том, что возможности генератора не безграничны, а условия эксплуатации автомобиля могут быть очень суровы. Как следствие, батарея большей емкости будет постоянно недополучать энергию для восстановления - не будет заряжаться на 100%, что в скором времени приведет к выходу ее из строя.

Резервная емкость (обозначается Cр) – время разряда в минутах полностью заряженной батареи током 25 А до напряжения 10,5 В при температуре электролита 25 °С.

ПримечаниеРезервная емкость в 1,63 раза больше номинальной в числовом выражении (так, для АКБ емкостью 55 А·ч она составляет приблизительно 90 минут). Это время, в течение которого полностью заряженная батарея может обеспечивать электроэнергией минимальное количество потребителей, необходимых для безопасного движения автомобиля в случае отказа генератора.

Ток холодной прокрутки (Iх.п.) – по ГОСТу (ДСТУ) 959-2002 – это ток разряда, который способна отдать батарея при температуре электролита минус 18 °С в течение 10 секунд при напряжении не менее 7,5 В. Чем выше данный параметр, тем лучше двигатель будет пускаться зимой, однако по причине увеличения нагрузки на стартер может снизиться его ресурс.

ПримечаниеВеличина тока холодной прокрутки зависит от методики ее измерения. Примерное соответствие значений тока холодной прокрутки, определенного по разным стандартам, приведено в таблице ниже.

DIN 43559, ГОСТ 959-91170200225255280310335365395420
EN 60095-1, ГОСТ 959-2002 (Россия)280330360420480520540600640680
SAE J537300350400450500550600650700750

Одним из основных показателей, характеризующих рабочее состояние АКБ, является плотность электролита. Она должна быть всегда в определенном диапазоне. Если АКБ малообслуживаемая, то летом плотность немного понижают, а вот зимой, чтобы исключить вероятность замерзания электролита, повышают.

ПримечаниеПлотность электролита измеряется специальным прибором – ареометром.

При покупке АКБ

Допустим, вы решили заменить источник питания. Придя, например, в магазин автозапчастей, определились с моделью. Теперь внимательнее. Спросите сначала АКБ сухозаряженный (без электролита) или залитый электролитом и заряженный. В первом случае срок хранения на складе не должен превышать трех лет, во втором – полугода.

Посмотрите на дату изготовления АКБ и если с даты производства прошло более одного года, выполните, по возможности, следующие проверки:

  • осмотрите корпус на наличие повреждений;

Для залитых и заряженных

  • уровень электролита должен находиться между метками «min» и «max» (корпус из полупрозрачного пластика) или быть выше примерно на 15 – 20 мм от верхнего торца пластин;
  • плотность электролита должна составлять 1,25–1,26 г/см3 при 25±5 °С;

Маркировка АКБ

Рисунок 10.3 Маркировка АКБ по отечественному стандарту.

Рисунок 10.4 Маркировка АКБ по европейскому стандарту EN 60095-1.

Рисунок 10.5 Маркировка АКБ по американскому стандарту SAE J537.

Для всех

  • цвет индикатора заряженности (если такой есть в наличии) должен быть зеленым;
  • напряжение на выводах без нагрузки должно быть не менее 12,6 В.

ВниманиеТак или иначе, но в наличии должна быть инструкция по эксплуатации на русском или украинском языке и гарантийный талон с указанными условиями гарантии.

Не стесняйтесь требовать от продавца выполнения описанных выше проверок, ведь автомобильная АКБ это не батарейка в плеер, и приобретается не на один месяц, причем от качества АКБ зависит работа всех электрических систем автомобиля.

monolith.in.ua

Как устроен автомобильный аккумулятор | АКБ-инфо

Аккумулятор (лат. accumulator собиратель, от лат. accumulo собираю, накопляю) — устройство для накопления энергии с целью её последующего использования, энергоноситель.

 

На протяжении вот уже более чем 145 лет, начиная с того момента, когда первый аккумулятор был подарен Гастоном Планте Французской Академии наук, конструкция данного устройства так и не изменилась. До сих пор автомобилисты всех стран мира пользуются своего рода бочонком с кислотой, внутри которого расположены свинцовые пластины. Остановимся, пожалуй, на конструкции аккумуляторов немного подробней. Классическая схема аккумулятора выглядит примерно вот так:Собранные и соединенные в батареи такие элементы и служат автомобилистам верой и правдой уже много лет. Естественно, и конструкция и материал изготовления аккумуляторов претерпели значительные изменения. Например, если раньше в производстве накопительных элементов питания использовался чистый свинец, то на сегодняшний день для современной поточной технологии такой вариант уже не подходит. 

В настоящее время все аккумуляторы можно разделить на четыре основных типа: "классические" обслуживаемые (сурьмянистый свинец), малосурьмянистые, кальциевые и гибридные (комбинированные). А теперь подробнее о каждом из типов.

В производстве классических аккумуляторов, для изготовления решетчатой структуры и последующего нанесения поверх пасты, используется свинец с добавлением сурьмы. В процентном соотношении легирование свинца сурьмой составляет от 6 до 12 процентов. Однако, в случае использования такого сплава гидролиз воды (электролитическое разложение на водород и кислород) происходит уже при 12 В. А это значит ни что иное, как постоянное разложение и улетучивание воды в воздух, даже в процессе стабильной работы электрической системы. Такой химический процесс хорошо знаком закаленным советским автомобилистам, когда приходилось постоянно поглядывать в бачки с электролитом. А в случае появления верхней части пластины над уровнем жидкости в одном из бачков, все судорожно начинали искать дистиллированную воду и спрашивать у знакомых  денсиметр, странный предмет, напоминающий клизму с поплавком внутри. Потом начинались домашние опыты, появлялась первая прожженная кислотой одежда, ведь уроки химии, на которых рассказывали, что следует добавлять кислоту в воду, а никак не наоборот, прошли где-то мимо. В общем, не очень удобный вариант для ленивых. Поэтому многие производители задумались над тем, как можно упростить систему обслуживания аккумулятора и сделать его практически автономным. В результате появились малосурьмянистые, кальциевые и гибридные (комбинированные) аккумуляторы. Суть изобретения заключалась в том, что стоило лишь свести уровень сурьмы к минимуму либо заменить ее другим элементом, как проблема испарения воды решилась сама собой, аккумулятор стал практически необслуживаемым. Американцы из фирм Delco Remy и GNB в 50-е годы реализовали так называемый кальциевый свинец,  в результате чего на свет появились кальциевые аккумуляторы. Европейцы определились на малосурьмянистом свинце (Baren, Varta, Bosch). Как первый, так и второй вариант обеспечивали стойкость к процессу гидролиза при напряжении до 16 В, чего при нормальной работе электроники вполне достаточно для того, чтобы делать герметичную конструкцию аккумуляторной батареи на период всей эксплуатации, так как вода практически не испарялась. По сути, малосурьмянистые и кальциевые типы аккумуляторов различаются лишь по виду используемых материалов, когда как основные достоинства, такие как неприхотливость и большая надежность по сравнению с классическими моделями, остаются одинаковыми. Поэтому большой разницы для покупателя между ними нет. Что же касается гибридных моделей, то они являются своеобразной комбинацией малосурьмянистого и кальциевого аккумуляторов.  Отличие в том, что отрицательные пластины делают из кальциевого свинца, а положительные из малосурьмянистого. Это связано с тем, что у кальциевых аккумуляторов при длительной глубокой разрядке положительные пластины начинают покрываться сульфатом кальция, который блокирует электрохимические реакции. В отличие от образования сульфата свинца, данный процесс является необратимым, что приводит к порче батареи. Но, каким бы ни был ваш аккумулятор, рано или поздно он выходит из строя. Почему это происходит и как можно отсрочить его гибель, мы расскажем чуть ниже. Главной причиной смерти аккумуляторов является физика электрохимического процесса зарядки и разрядки. Получая и отдавая ток, пластины с нанесенной на них пастой расширяются и сжимаются, что приводит к разрушению их структуры. Паста начинает опадать и скапливается на дне, что приводит к замыканию положительных и отрицательных пластин еще до того, как они полностью оголяются и перестают накапливать заряд. Как выход – оборудование на дне аккумуляторов дополнительных емкостей, перегороженных ребрами, в которые и должен собираться так называемый шлам. Также, внутри корпуса, между пластинами начали устанавливать специальные конвертеры-сепараторы, которые представляют собой пористую структуру, легко пропускающую электролит и в тоже время играющую роль хорошей защиты от норовящего все замкнуть шлама.  Данные усовершенствования конструкции привели к уменьшению размеров аккумуляторов, а также к повышению стойкости к механическим нагрузкам. Вторым фактором, который приводит к преждевременной смерти аккумулятора, является его перезарядка. В этом случае начинается процесс, разрушения и осыпания материала положительных пластин. Перезаряд может наступить как в случае неисправной электросистемы на автомобиле, так и при стационарном заряде. К слову, кальциевые и гибридные аккумуляторы в меньшей степени подвержены этой угрозе потому, как своеобразный состав свинца обеспечивает окончание подзарядки батареи в случае ее 95-97 % заряда. Глубокая разрядка происходит в случае так называемого длительного  электрического голодания, когда по причине неисправного генератора, окисления контактов, а также замыканий на корпус, ток идет не к батарее, а на нагревание окружающего воздуха всей массой автомобиля. В таких случаях очень легко загнать свой аккумулятор в такое состояние, из которого восстановить его будет уже невозможно. Ну, а что касается выбора, то самым главным критерием в любом случае является емкость аккумулятора. Многие наивно полагают, что чем больше этот параметр, тем лучше. Отнюдь. На автомобильных заводах все компоненты электрической системы тщательно подбирают, чтобы создать так называемый баланс. В противном случае, может получиться так, что мощности аккумулятора не будет хватать на всю электронику в автомобиле, или наоборот, если аккумулятор будет слишком большим, генератор не будет справляться с тем, чтобы выработать нужное количество электроэнергии для зарядки, и, как результат, аккумулятор будет находиться в состоянии недостаточной заряженности. Пагубные действия перезаряда и разряда описаны чуть выше. Поэтому емкость вашей будущей покупки стоит подбирать как можно ближе к номинальной заводской цифре в технической документации на ваш автомобиль. Стоит еще упомянуть, что для автомобилей разного рынка существуют некоторые различия в конструкции аккумуляторов. К примеру, для американской машины предусмотрены аккумуляторы, тоководы которых расположены не привычным вертикальным образом на крышке, а сбоку батареи. Поэтому возможен тот факт, что в случае замены придется искать оригинальный продукт. В случае с японскими автомобилями, аккумуляторы просто достаточно маленького размера, поэтому привычный европейский вполне может не встать на штатное место для восточной детали. В любом случае, при правильном выборе и соблюдении всех правил использования аккумулятора, ваша покупка сможет прослужить вам достаточно долго.    Текст: Виталий Хмельницкий © www.otk.by

akbplus.ru


Смотрите также