Як зарядити акумулятор автомобіля?

З чого починається автомобіль? Як це не здасться дивним, що не з коліс, двигуна або трансмісії. До тих пір поки мотор не заведений - він просто шматок заліза. І тільки при працюючому двигуні автомобіль на щось здатний. А от для його запуску необхідний акумулятор, без якого така процедура неможлива. Тому технічному стану АКБ варто приділяти постійну увагу. Навіть при справному електрообладнанні на борту деколи варто подумати, як зарядити акумулятор автомобіля за допомогою зовнішніх пристроїв.

• Необхідні відомості про АКБ
• Про способи зарядки АКБ. Загальні міркування

• Зарядка АКБ постійним струмом
• Зарядка АКБ постійною напругою
• Контрольно-тренувальний цикл (КТЦ)
• Зарядка АКБ імпульсним струмом
• Зарядка по Вудбрідж

Необхідні відомості про АКБ

Для розуміння процесів, що відбуваються при заряді акумулятора, бажано знати його пристрій і розуміти, що в ньому діється в будь-який час. Тут одразу слід зробити пояснення - мова стосуватиметься звичайних свинцево-кислотних акумуляторів. Конструктивно АКБ складається з набору гальванічних елементів.

Вважається, що один такий елемент, або, як його ще називають, банку, дає напругу 2,1 В. Шість подібних ємностей при їх з'єднанні утворять акумулятор, здатний показати напругу 12,6 В. Для забезпечення протікання токовиделяющіх реакцій в конструкції АКБ використовуються:

• на аноді (позитивному електроді) - PbO2 (двоокис свинцю, що має темно-коричневий колір);
• на катоді (негативний електрод) - Pb (губчастий свинець, колір сірий);
• електроліт - H2SO4 (у вигляді водного розчину).

Заснована робота такої батареї на принципі подвійного сульфатации, відомої з 1858 і виражається рівнянням:

В процесі розряду (стрілка вправо) здійснюється взаємодія активної маси на плюси і мінуси з кислотою, при реакції утворюється вода і сульфат свинцю, щільність електроліту падає. Сульфат свинцю осідає на поверхні і в глибині електродів, перекриваючи йому доступ всередину обсягу активної маси. При заряді (стрілка вліво) відбувається зворотний процес, під дією зовнішнього джерела відновлюється первинний стан. Щільність електроліту при цьому підвищується.

Про способи зарядки АКБ. Загальні міркування

Зарядка акумулятора може бути проведена:

• при постійному струмі;
• по Вудбрідж (по ампер-годинах);
• при постійній напрузі;
• контрольно-тренувальним циклом;
• зарядкою імпульсним струмом, в тому числі:
• пульсуючим струмом;
• асиметричним струмом.

У кожного з цих методів існують свої особливості, і будь-який з них дозволяє досягти поставленої мети. Проте на практиці для того, щоб зарядити акумулятор автомобіля, найчастіше застосовують методику, засновану на використанні постійного струму або напруги. Тут необхідно відзначити один момент. Виробники батарей рекомендують вести зарядку до напруги 16-16,6 В на заряджається АКБ, тоді як на автомобілі генератор видає напругу, що не перевищує 14,5 В.

Виходить, що акумулятор в процесі експлуатації на машині повністю не заряджається. Однак якщо піднімати напругу зарядки, то при перевищенні ним величини 14,5 В АКБ починає кипіти, вода розкладається і бурхливо виділяється водень. При його змішуванні з повітрям утворюється гримучий газ, це вимагає виконання додаткових заходів безпеки. Та й ознака кипіння електроліту - сигнал про закінчення зарядки.

Іншим сигналом, що батарея заряджена, є сталість протягом 2 годин напруги на її контактах. Використовувані для цих цілей зовнішні пристрої, звані зарядними (ЗУ), являють собою джерела постійного струму (випрямленого). Вони можуть бути будь-якими, що допускають регулювання вихідних параметрів.

Зарядка АКБ постійним струмом

Його величина при такому методі не повинна перевищувати від ємності АКБ 1/10. Якщо вона, наприклад, становить 60 Ач, то величина струму зарядки повинна бути 6 А. Це значення слід витримувати досить точно, кислотні АКБ чутливі до перевищення його величини. Воно підтримується за допомогою спеціального регулюючого пристрою. У процесі зарядки треба контролювати поточне значення струму і при необхідності виконувати його коригування.

Щоб знизити газовиділення, коли напруга стане рівним 14,4 В, величину струму можна зменшити до 3 А (для батареї ємністю 60 Аг), а при досягненні 15 В - до 1,5 А. Ознакою зарядженої батареї буде збереження параметрів ЗУ незмінними протягом години, при цьому, за рекомендаціями виробників АКБ, на її контактах напруга повинна становити 16,4 В.

Зарядка АКБ постійною напругою

Ступінь зарядженості батареї буде залежати від величини заданої напруги. Так, при 24-годинному впливі напругою 14,4 В вона зарядиться на 75-85%, при використанні 15 В - до 85-90%, а при 16 В - на 95-97%.

У перший момент при включенні зарядного пристрою може протікати великий струм, тому повинні бути передбачені певні заходи захисту від такого явища. Надалі, у міру заряду АКБ, напруга на її висновках буде наближатися до прикладеному зовнішньому, а величина струму буде зменшуватися.

Зручністю подібної методики є автоматичне виконання всього процесу, оскільки при цьому не потрібно стежити за величиною струму. Але така процедура не забезпечує повну зарядку батареї при досягненні встановленого значення 14,4 В. Тому треба періодично застосовувати зарядку постійним струмом.

Контрольно-тренувальний цикл (КТЦ)

Використовують подібну методику в тих випадках, коли потрібно оцінити поточний стан старої батареї. Крім того, проведення декількох циклів розряд / заряд дозволяє його поліпшити.

Для цього застосовується наступна методика - заряджений акумулятор розряджають в режимі 10-годинного циклу до 10,2 В, а потім заряджають. Однак не варто використовувати КТЦ досить часто, кожна АКБ має певний ресурс (тобто здатна витримати певне число циклів розряд / заряд), а подібна методика його скорочує.

Зарядка АКБ імпульсним струмом

Так називають струм, періодично змінює свою величину. Для зарядки використовують:

1. Пульсуючий. Його форма наведена на малюнку. Видно, що струм і напруга, що надходять на акумулятор, періодично змінюють свою величину від нуля до максимального значення.

   

2. Асиметричний або реверсивний. При такому підході за один цикл відбувається заряд і розряд АКБ. Величина струму зарядки більше, ніж отдаваемого батареєю. Звичайне співвідношення між ними 10: 1, тобто акумулятор отримує більший заряд, ніж втрачає.

   

Використання таких струмів сприяє відновленню активної маси у всьому обсязі, а крім того, зменшує сульфатацію пластин. Це дозволяє дещо збільшити ємність батареї і продовжити термін її служби.

Зарядка по Вудбрідж

Згідно з цим законом, значення струму зарядки (в амперах) повинно бути не більше величини відсутньої ємності (виміряної в ампер-годинах). Наприклад, якщо ємність батареї 60 Ач, а вона розряджена наполовину, то величина струму зарядки встановлюється 3 А (30 Ач х 0,1) і зарядка займе орієнтовно 10:00 (30 Ач / 3 А).

 Практичні рекомендації по зарядці АКБ

Велика кількість способів відновлення АКБ дозволяє вибрати найбільш підходящий для самих різних ситуацій. Але зазвичай, як уже зазначалося, у повсякденній практиці використовуються лише декілька з них. Решта найчастіше застосовуються в спеціальних випадках. Зазвичай метод зарядки визначається наявними в розпорядженні ЗУ.

Ситуація, коли батарея виявляється розряджена, не така вже й рідкість. Чи то випадкове замикання, чи то не виключена лампочка, залишена на ніч, - і ось вже виникає завдання, як зарядити повністю розряджений акумулятор автомобіля. Для її вирішення достатньо мати будь зарядний пристрій. Що відбувається при відновленні АКБ, описано вище, а вказівки щодо застосування конкретного виробу наведені в керівництві до нього.

Додаткову інформацію про процес зарядки і використанні призначених для цих цілей пристроїв можна отримати при перегляді відео.

Існує кілька різних способів зарядки АКБ. Застосовувати можна будь-який з них, всі вони забезпечують нормальну зарядку батареї, що дозволяє її експлуатувати 5-7 років. Подібну процедуру варто проводити хоча б раз на рік, і обов'язково при настанні зими. Зазвичай на автомобілі, особливо якщо він експлуатується в міському циклі і не дуже інтенсивно, батарея буває недозаряженной, що може позначитися на неї негативно в зимовий час. Тому перед настанням холодів АКБ найкраще зарядити з використанням зовнішнього зарядного пристрою.