ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Как правильно заряжать аккумулятор? Зарядка аккумулятора | Заряд аккумуляторной батареи герметичной необслуживаемой



Правильная зарядка аккумулятора

 

Одним из наиболее важных условий корректной работы, хорошей отдачи и длительного срока службы аккумуляторной батареи является её правильный заряд. Это касается абсолютно всех аккумуляторов: будь то мощные промышленные большой емкости, либо же крошечные батарейки в Ваших мобильных. К сожалению, далеко не все пользователи знают, что есть правильная зарядка аккумулятора. Данная статья призвана помочь людям в этом вопросе и быть "руководством пользователя" при столкновении с задачей должным образом зарядить АКБ (аккумуляторную батарею).

Существует множество различных видов электрических аккумуляторов – для каждого из них характерны свои правила и особенности заряда. Все они подробно описаны в инструкциях по эксплуатации, обязательным образом поставляемых продавцом (по крайней мере мы так делаем всегда) вместе с аккумуляторной продукцией. Однако, бороздить инструкцию в поиске нужной информации не всегда удобно, да и не всегда, согласитесь, есть к тому желание. Посему, в данной статье мы обрисуем общие правила по правильной зарядке наиболее популярных и часто используемых в бытовых условиях аккумуляторов – свинцово-кислотных необслуживаемых герметичных АКБ (чаще всего это аккумуляторы для ИБП, аккумуляторы для электромобилей, электромоторов, для лодок, эхолотов, для сигнализации и связи и проч.) – AGM и гелевых аккумуляторов. Эти правила кое в чем справедливы и для автомобильных стартерных (обслуживаемых) АКБ, хоть процесс заряда таких аккумуляторов и имеет некоторые особенности.

Как заряжать аккумулятор?

Итак, давайте разберемся, что представляет из себя правильный заряд аккумуляторной батареи. Для начала хотим обратить внимание на одно общее правило, касающееся ВСЕХ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ видов аккумуляторов, известных науке: чем меньше раз разряжается аккумулятор и чем менее глубоким является каждый отдельно взятый его разряд, тем большим будет срок его службы. Все мифы о том, что аккумулятор (какой бы он ни был!),  нужно каждый раз полностью разряжать, а затем полностью заряжать, и только так он прослужит максимально долго, а также утверждения "знатоков", что, мол, надо обязательно периодически разряжать аккумулятор, иначе он испортится – полная чушь! Если Вам предлагают купить аккумулятор и при этом рассказывают подобные "истории" – держитесь от таких продавцов и их продукции подальше. Для низкокачественных батарей, производимых из "грязного" вторсырья, отсутствие периодической "встряски" в виде разряда-заряда может действительно быть причиной быстрого выхода из строя (из-за того, что пластины данных АКБ чрезмерно загрязнены, и без "встрясок" данная "грязь" быстро обволакивает поверхность пластин и мешает нормальному прохождению процесса электролиза). Но для качественных аккумуляторов наиболее излюбленным является именно режим постоянного (буферного) подзаряда, при котором практически отсутствуют разряды, а сама АКБ постоянно пребывает под правильным напряжением.

Здесь надо учитывать также эффект памяти некоторых аккумуляторных батарей — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы». Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.

Переходим ближе к делу. Чтобы правильно заряжать аккумулятор нужно понимать, в каком режиме он у Вас эксплуатируется.

Что такое буферный режим работы

Самый яркий пример буферного режима работы аккумулятора – ИБП (источник бесперебойного питания, он же UPS). В ИБП аккумуляторная батарея находится на постоянной подзарядке и отдает энергию лишь тогда, когда пропадает электричество в сети, а как только оно появляется, аккумулятор тут же подзаряжается. Это самый щадящий режим работы и именно в буферном режиме, как мы уже говорили, аккумуляторы служат дольше всего (например, наши батареи EverExceed серии ST, производимые по технологии AGM нового поколения, имеют срок службы в буферном режиме при Т=20

оС – 12 лет).

Что такое циклический режим работы

Пример циклического режима использования АКБ – поломоечная машина, детский электромобиль в парке аттракционов, либо же система автономного электропитания с использованием альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т.д.). Аккумуляторы в этих приложениях разряжают-заряжают как минимум 1 раз в сутки. Такой режим  является наиболее суровым, и срок службы АКБ тут уже исчисляется не годами, а количеством циклов разряд-заряда (ну и их глубины, естественно). Упомянутые ранее аккумуляторы EverExceed серии ST могут обеспечить до 600 циклов глубокого 100% разряда (обычные же AGM-аккумуляторы – не более 280). Всегда очень удивляет, когда в приложениях с явно циклическим характером работы (те же системы электропитания на солнечных батареях, либо мобильные кофемашины) некоторые "умельцы" предлагают использование стартерных автомобильных аккумуляторов (аргумент – их дешевизна!).

 Уведомляем всех, кто столкнулся с подобным предложением: стартерные АКБ имеют тонкие пластины, они рассчитаны лишь на запуск двигателя и дальнейшую подзарядку от генератора, в циклическом же режиме с глубокими разрядами они не прослужат и пары месяцев – их пластины "посыпятся" и на этом эксперемент с "дешевым аналогом" будет завершен.

Как правильно заряжать аккумулятор в буферном режиме:

Всем известно, что номинальное напряжение одного элемента в свинцово-кислотных АКБ = 2 Вольта (отметим, что на практике оно обычно никогда не равняется строго 2 В, но для простоты применяется именно такое число). В быту наиболее часто используются аккумуляторные батареи напряжением 6 Вольт (3 элемента) и 12 Вольт (6 элементов). 

В буферном режиме напряжение заряда следует выставить на уровне 2,27 – 2,30 Вольт на элемент (то есть для 12-вольтового аккумулятора это 13,6 – 13,8 В, а для 6-вольтового – 6,8 – 6,9 В). Это подходит как для AGM, так и для гелевых батарей.

Ток заряда должен быть ограничен в величину, равную 30% от номинальной 10-часовой емкости аккумулятора, выраженную в Амперах (для гелевых аккумуляторов – 20%). Например, для батареи с емкостью С­10=100 Ач ограничение тока заряда должно составлять 30 А (для гелевых АКБ – 20 А).

Как правильно заряжать аккумулятор в циклическом режиме:

Напряжение заряда:

2,4 – 2,45 В/эл. (14,4 – 14,7 В на 12-вольтовую батарею или 7,2 – 7,35 В на 6-вольтовую) – для AGM-аккумуляторов;

2,35 В/эл (14,1 В на 12-вольтовую батарею или 7,05 В на 6-вольтовую) – для гелевых аккумуляторов.

Ток заряда:

20% от С10 (для батареи емкостью 100 Ач – это 20 А).

Сколько должен длиться заряд батареи

Продолжительность заряда зависит от изначальной заряженности (разряженности) батареи. Поначалу идет быстрый заряд (бустерный), но по мере насыщения потребляемый ток снижается, доходя до минимума при достижении полной заряженности АКБ. Критерий  полной заряженности – падение тока, который принимает аккумулятор, 

до  2 – 3 мА на каждый Ач емкости батареи (при буферном заряде). Например, для той же С­10=100 Ач батареи падение тока зарядки до 200 – 300 мА будет означать, что батарея почти полностью заряжена. Чтобы довести уровень заряда АКБ до 100%, следует продолжать зарядку таким милли-током еще около 1 часа. Обычно, полностью разряженная батарея заряжается за 10 часов в циклическом режиме или за 30-48 часов в буферном.

Следует учесть, что для полной зарядки аккумуляторной батареи ей следует сообщить примерно на 20% энергии больше, чем следует из понятия “номинальная емкость”. Это, как говорится, законы природы, и они едины для всех свинцово-кислотных да и других батарей, независимо от вида и производителя. Образно говоря, если батарею не "перенасытить", в ней не завершатся должные электрохимические процессы и дальнейшая отдача будет меньше.

Производить зарядку аккумуляторных батарей желательно при температуре окружающей среды 20 – 25оС.

При меньшей температуре заряжать необходимо более длительное время. Зарядка аккумулятора при температуре менее 0оС становится крайне нежелательной (ибо почти безрезультатна). Желательно также наличие функции термокомпенсации (изменения напряжения заряда в зависимости от температуры окружающей среды) на Вашем зарядном устройстве.
 

Таблица с основными параметрами правильной зарядки аккумуляторной батареи

 

БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ

ЦИКЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Напряжение заряда

Для 12-в АКБ: 13,6-13,8 В

Для 6-в АКБ: 6,8-6,9 В

Для 12-в АКБ: 14,4-14,7 В

Для 6-в АКБ: 7,2-7,35 В

Ток заряда (не более!)

30% от емкости C10 (для гелевых АКБ – 20%)

20% от емкости C10

Предположительность заряда

30-48 часов

10-12 часов

Критерий заряженности

Падение потребляемого тока до 2-3 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током.

Падение потребляемого тока до 8-10 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током

 

Также даем ответ на вопрос пользователья по поводу режимов заряда "BULK", "ABSORBTION" и "FLOAT", присутствующих в некоторых ЗУ с интеллектуальной системой заряда:

  • В режиме BULK идет зарядка постоянным током, при этом напряжение на аккумуляторе постоянно растет до значения 2,4-2,45 В/эл;
  • В режиме ABSORPTION достигается максимальное напряжение, которое поддерживается постоянным, в то время как ток зарядки падает;
  • В режиме FLOAT напряжение плавно снижается до буферного (2,27В/эл.), ток остается минимальным. Это есть режим СОДЕРЖАНИЯ аккумулятора.

Выравнивающий заряд применяется, когда есть значительный разброс по напряжению на аккумуляторах (элементах или моноблоках) – более +/- 1%. Но такое бывает редко, по крайней мере для приличных АКБ. Кроме того, если батарея хоть изредка включается на разряд, а потом на заряд, то разброс в какой-то степени сглаживается.

Если разброса нету – то и выравнивающий заряд производить нет смысла.


Более подробная информация по правильному заряду конкретных видов аккумуляторных батарей содержится в инструкциях по эксплуатации.
 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!


Время заряда АКБ зарядным устройством!

Зарядных устройств (ЗУ) существует несколько типов. Многие ЗУ имеют регуляторы для изменения напряжение (12/24 В), времени заряда и силы тока.

Время заряда аккумулятора зависит от величины тока. В стандартном режиме величина тока заряда составит 0,1 от емкости батареи. Полностью разряженный аккумулятор требует зарядки в течение 15 часов.

Автолюбители обычно, используют 3 метода зарядки

  • постоянным напряжением,
  • постоянным током,
  • комбинированный.

Метод постоянного напряжения

Уровень заряда зависит от величины напряжения. При напряжении 14.4 вольт время зарядки аккумулятора составит 2 суток. При 16,5 вольт – батарея заряжается одни сутки.

Зарядные устройства имеют ограничители, подающие не больше 25 ампер. Напряжение на клеммах растет до момента, когда оно будет равно напряжению зарядного устройства, зарядная сила, постепенно падает до нулевого значения. Этот метод безопасен и не требуется присутствие человека. Напряжение заряженного аккумулятора равно 14,4В.

Метод постоянного тока

Требуется присутствие человека и внимательность. Так как нужно в ручную поддерживать необходимую силу тока.

Батарею 60А/ч следует заряжать током равным 6А в течение 10 ч., при этом каждый час, контролируя и корректируя силу тока.

При напряжении ставшем равно 14,4 В, нужно уменьшить в два раза (3А), при 15 В – до 1,5 А.

Аккумулятор заряжен, если напряжение заряда в течение 1-2 часов стабильное. Последний этап заряда сопровождается «кипением» банок.

Комбинированный метод

Большинство современных устройств заряда аккумулятора основываются на этом методе. Который делится на 2 этапа заряда:

  • постоянным током;
  • постоянным напряжением.

Прибор не требует участия человека и при зарядке выключается автоматически.

Экспресс-зарядка

Бывает моменты, когда требуется очень быстро зарядить аккумулятор, иногда просто лишь для запуска двигателя. Такая зарядка является не очень хорошим вариантом, но часто применяется из-за необходимости.

Регулятор тока ставится на максимум, таймер времени засекается на 15-20 минут. При разряде аккумулятора более 50%, он способен заряжаться от генератора автомобиля на ходу.

Полная зарядка

При полной зарядке ток заряда необходимо установить на минимальное значение, а время на 6-10 часов.

Способы проверки заряда аккумулятора

  • токовой нагрузкой,
  • мультиметром,
  • нагрузочной вилкой,
  • замером плотности электролита - ареометром.

Ареометр – емкость с грушей предназначена для набора жидкости с «поплавком» внутри, имеющий свою градацию. Заряженная батарея показывает плотность электролита в 1,28 г/куб.см. При 50% плотность падает до 1,20 г/куб.см. Плотность электролита в полностью разряженном аккумуляторе составит 1,10 г/куб.см.

Чтобы рассчитать время заряда, требуется ввести значения емкости аккумулятора и тока заряда. При аккумуляторе разряженном на 50%, в поле «емкость аккумулятора» вводится половина от заводской емкости батареи.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Как заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством

Каждый автомобилист со стажем хотя бы раз в своей практике сталкивался с невозможностью запустить двигатель из-за разрядившихся аккумуляторных батарей. Чаще всего это происходит в холодное время года, поскольку при зимних морозах они плохо держат заряд. Особенно эта проблема может себя проявить после длительного простоя машины на открытом воздухе. Иногда в таких случаях наблюдается даже полная разрядка АКБ. Какой же в этой ситуации наиболее оптимальный выход?

Лучше всего, конечно, воспользоваться для восстановления работоспособности батареи внешним источником. О том, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством и будет рассказано в данной заметке.

Что собой представляет данный прибор

В настоящее время на отечественном рынке выбор зарядных устройств огромнейший — от дешевых китайских, до качественных и дорогих от знаменитых производителей.

Ничего нет удивительного в том, что многие автолюбители задаются вопросом, какому же изделию лучше отдать предпочтение и какими критериями при этом пользоваться. А также как заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством? Попробуем разобраться в этом вместе.

Для восстановления мощности АКБ применяются источники постоянного тока. Зарядный прибор по своей сути является выпрямителем, так как он преобразует переменный ток в постоянный. Некоторые устройства оснащены регулировочным переключателем, что позволяет производить подзарядку как 24-вольтовых, так и 12-вольтовых батарей. У многих приборов имеется также регулятор напряжения или силы тока. А как быть если аккумулятор автомобиля не заряжается от зарядного устройства?

Чтобы восстановить 12-ти вольтовую батарею необходимо на выходе обеспечивать напряжение около 16,0-16,5 Вольт. Иначе полная зарядка не состоится.

Все приборы, независимо от того какая у них конфигурация и мощность, имеют схожее устройство. Они состоят из следующих элементов:

  • Преобразователь;
  • Электрический провод с вилкой;
  • Два выхода с маркировкой «-» и «+».

Критерии выбора

Прежде чем говорить о том, как следует правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством, сначала необходимо его купить. Для этого нужно знать несколько несложных правил. Во-первых, всегда надо смотреть на схему зарядки. Есть отличия в работе аппаратов, они могут функционировать с постоянным значением одного из параметров тока или напряжения.

Смотрим видео, критерии выбора прибора ЗУ:

В первом случае зарядка батареи может быть выполнена полностью, но при этом случается нагревание электролита. В результате срок эксплуатации АКБ значительно сокращается. Во втором случае перегрев электролита исключается, однако полной зарядки может и не произойти, так как в конце процесса сила тока будет понижаться. Но как же заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством дома?

Существуют приборы комбинированного цикла, когда сначала осуществляется зарядка аккумуляторных батей при наличии постоянного тока, а потом следует стабилизация напряжения. Подобные приборы хороши тем, что описанные выше процессы в них происходят автоматически и не требуют специального контроля. Естественно, что такие устройства стоят дороже других. Как быть, если все же не заряжается аккумулятор автомобиля от зарядного устройства?

Специалисты советуют учитывать такой фактор, как соответствие тока заряда 10% от емкости батареи.

Зарядное устройство может быть:

  • Трансформаторным;
  • Импульсивным.

Первый вариант принято считать более надежным, но его размеры и вес довольно внушительны, что вряд ли порадует владельцев автомобилей. Прибор второго типа намного легче и имеет более компактные габариты. Вот только надежность, а также сколько будет заряжаться аккумулятор автомобиля от такого зарядного устройства зависит от добросовестности производителя.

Еще одним критерием, на который следует обращать внимание — источник питания. Здесь также возможны два варианта. Традиционное исполнение состоит в том, что ЗУ подсоединяется к сети и ток к батарее передается через специальные клеммы, называемые «крокодилами».

Иногда встречается способ более изощренный, когда применяются устройства, заряжающие АКБ от прикуривателя. Но это возможно только в том случае, когда он напрямую запитан от батареи. Если прикуриватель питается от генератора, тогда такой вариант не пройдет.

Правильная зарядка подсевшего аккумулятора

Ничего сложного в данном процессе нет, он достаточно прост. В случае наличия поблизости от автомобиля розетки, нет необходимости даже снимать АКБ с машины. Единственное, о чем следует подумать – это сколько будет заряжаться автомобильный аккумулятор от зарядного устройства. Достаточно от него отсоединить провода, как минусовой, так и плюсовой.

Если все-таки аккумулятор надо снять, то это также не является сложной проблемой. Крепление, удерживающее батарею, обычно без особых затей и выполнить снятие можно без труда. Только при этом следует избегать контакта одежды с АКБ и не допускать ударов по корпусу устройства. Чтобы не обжечься случайно пролитой кислотой при демонтаже все работы необходимо проводить в резиновых перчатках.

Смотрим видео, правильная зарядка аккумулятора:

Иногда перед зарядкой, чтобы ускорить этот процесс, автолюбители дополнительно согревают батарею. Запомните, что нельзя использовать для этого горячую воду. Резкий скачок температуры способен привести к разрушению активной массы внутренних пластин.

Категорически запрещается снятие или монтаж АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможно возникновение перепадов напряжения, что приведет к выходу из строя всего электрооборудования.

После снятия аккумулятора с машины приступают к подключению ЗУ. В некоторых батареях для этого требуется снятие верхней крышки, в других конструкциях достаточно выкрутить пробки. Это необходимо сделать для того, чтобы предотвратить чрезмерное повышение внутреннего давления газов.

Чтобы не сжечь пластины или даже полностью аппарат, рекомендуется перед зарядкой проверить уровень электролита. При необходимости его восполнить, можно воспользоваться дистиллированной водой. И только после всех этих подготовительных процедур следует подсоединять ЗУ к клеммам аккумулятора. Главное при этом не перепутать положительный знак с минусом и знать точно сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством.

И еще один важный момент. ЗУ сначала подключается к АКБ и только потом включается в сеть. В заключении процесса, наоборот, сначала отключается прибор, а уже потом снимаются «крокодилы».

Несколько советов напоследок

Отвечая на вопрос, как правильно зарядить аккумулятор своего автомобиля зарядным устройством, необходимо выяснить и то, сколько же это должно продолжаться. Сразу скажем, что точное время никто сказать не может, так как это зависит от многих факторов, и в первую очередь от степени разрядки аккумулятора. Наиболее правильно в данном случае будет ориентирование на индикатор заряда, который установлен в самой АКБ, или воспользоваться амперметром ЗУ. Если индикатор светится красным, значит аппарат разряжен, в противном случае цвет меняется на зеленый.

Смотрим видео, полезные советы:

Не следует опасаться, когда в процессе подзарядки будут слышны звуки закипания жидкости внутри прибора. Если сама батарея при этом не сильно нагрета, то ничего страшного не происходит. В случае резкого повышения нагрева корпуса необходимо ЗУ отключить и дать возможность АКБ остыть. Потом можно зарядку снова продолжить.

Иногда спрашивают не только о том, сколько заряжать аккумулятор автомобиля ЗУ, но и нужно ли это делать с новой АКБ. Ответ однозначный — конечно нужно, даже необходимо. Ведь батарея могла потерять определенную часть заряда за время хранения. Восполняют его малым током, для чего достаточно нескольких часов.

Специалисты советуют проводить процедуру зарядки в хорошо вентилируемом помещении. Ведь в процессе выделяется различные ядовитые вещества. Их концентрация в плохо вентилируемой квартире может привести к недомоганию и кашлю. Вредные выделения оседают на мебели и одежде, и будут оказывать на здоровье людей негативное воздействие.

Как заряжать аккумулятор ИБП зарядным устройством правильно

Чтобы узнать, как зарядить аккумулятор 7ач 12в для ИБП, нужно учитывать, что это свинцовая батарея, в которой электролит находится в гелевой фракции: он не налит в резервуар, а им пропитан специальный мелкозернистый наполнитель из материала, не проводящего ток. Это дает возможность пользоваться АКБ даже если она расположена вверх ногами.

Зарядное устройство для такой батареи должно иметь режим зарядки именно свинцовых блоков, на нем должно быть выставлено значение тока 0,7 А.

Свинцовые герметичные гелевые батареи выгодны своей сравнительно малой стоимостью, хорошим качеством работы, небольшим весом. Обслуживать их (пополнять дистиллированной водой, электролитом) не требуется, весь уход ограничивается своевременной зарядкой. Никаких выделений в атмосферу устройство не производит - ни водород, ни любые иные опасные, взрывающиеся, вредящие газы не попадут в воздух, т. к. их кругооборот ограничен пределами герметичного корпуса.

Как зарядить аккумулятор ИБП: разница в способе зарядки разных типов аккумуляторов

Стандартная АКБ нуждается в токе постоянной величины, напряжение неуклонно увеличивается до определенного значения, электролит закипает и зарядка прекращается. Если заряжать АКБ бесперебойника таким же образом, закипевший электролит повлечет взрыв. Поэтому величина тока для заряда должна равняться одной десятой части емкости батареи, он должен уменьшаться до значений 20-30 мА, ограничиваться. Напряжение должно не превышать 15 В и не изменяться в ходе пополнения заряда.

Как правильно заряжать аккумулятор ИБП

Правильная зарядка АКБ бесперебойника обеспечивает ему гораздо более длительный срок функционирования, чем указанный производителем, без потерь в эффективности.

Первое пополнение заряда

С завода бесперебойники выпускаются заряженными, к пользователю могут попасть разряженными наполовину, либо полностью. В аппарат встроена система самотестирования, которая перед началом каждого цикла работы активизируется, сообщает о полноте заряда питательного элемента.

При первом включении для подзарядки аппарат подсоединяют к сети без установки какой-либо нагрузки. Длительность процедуры первоначального заряда всегда большая, около суток. Само устройство при этом можно не включать. Если перед началом процесса гаджет долго находился при низких термальных условиях, сильно охлажден, рекомендуется дождаться, когда он согреется до окружающей температуры.

После наполнения батареи ее нужно разрядить. Подключается нагрузка со стабильной мощностью до тех пор, пока заряд не станет нулевым.

Затем этапы полной зарядки/разрядки повторяют. После указанных четырех циклов калибровки элемент питания снова заряжают полностью и им можно начинать пользоваться.

Как заряжать аккумулятор для ИБП 12v: обязательные для выполнения условия

  • начинать пополнение свинцово-кислотной батареи нужно с величины тока, не превосходящей 30% от емкости батареи;
  • напряжение на выходе устройства зарядки должно быть соотносимым со входным его показателем питательного элемента;
  • размер тока полезнее устанавливать на чуть меньшее значение, чем назначенное, это сделает работу устройства бессбойной, долгой;
  • длительность процедуры заряда рассчитывается делением емкости АКБ в амперчасах на величину тока ЗУ в амперах.

Срок эффективной работы элемента питания бесперебойного прибора напрямую зависит от качественности, правильности его зарядки. Предлагается использовать одно и то же зарядное устройство, одинаковые величины и характеристики напряжения. Сам процесс зарядки не должен прерываться до полного заполнения батареи. В состоянии покоя питательный элемент будет терять свои действенные качества, гораздо полезнее будет постоянно его эксплуатировать. Слишком частая зарядка не ведет к досрочному износу, наоборот - естественное старение наступит с задержкой при таком ритме использования.

Как зарядить аккумулятор ИБП зарядным устройством, если он долго бездействовал

Разряженный и долго простаивавший в таком состоянии аккумулятор ИБП можно вновь зарядить, вернуть к функционированию. Зарядное устройство для этой цели подойдет обычное, выдающее постоянное напряжение, для кислотных батарей (12 Вт, 7Ач).

Для такой сложной процедуры, как возвращение функциональности залежавшемуся АКБ, потребуется вскрытие крышки, залитие в каждый резервуар трех миллилитров дистиллированной воды. Сама процедура проводится при открытой крышке, по окончании ее закрепляют на своем месте. Залитие проводится аккуратно, без повреждений пластин.

Начинать заряжать нужно по прошествии двух часов после залива. Напряжение должно составлять 14 В, а ток - не более 1/10 части от емкости АКБ (0,7А). Желательно, чтобы эту работу проводил специалист, обладающий специальными умениями, образованием.

Как правильно заряжать аккумулятор

Есть ряд случаев, когда практически новая аккумуляторная батарея приходит в негодность, например, оставили включенным свет и заглушили машину. В таком случае есть смысл подзарядить АКБ.
Зарядные устройства для автомобилей бывают 3 разных типов: работающие от постоянного тока, постоянного напряжения или комбинированные. Оптимальный вариант выбора – комбинированные решения, они максимально автоматизированы, а поэтому и заряжаются проще всего. От вас требуется только включить оборудование согласно инструкции, в то время как первые два типа зарядки предполагают знание некоторых тонкостей.
Процедуру лучше всего проводить на свежем воздухе или в гараже, подальше от любых легковоспламеняющихся материалов. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы (водород и кислород), так что поблизости не должно быть ничего, что способно высечь искру. 

Подготовка

Зарядка аккумуляторов требует нехитрых приготовлений:

1.    Какой тип зарядного оборудования вы используете? Зарядно-предпусковое устройство не требует отключения аккумулятора от электрической системы авто. То есть извлекать аккумуляторы не нужно, достаточно выключить всю электронику на время зарядки. Если же вы используете зарядно-пусковое устройство, тогда АКБ следует принести домой 

2.    Замерзший аккумулятор перед зарядкой должен оттаять. После следует очистить его от грязи.

3.    Если аккумулятор обслуживаемый, вам потребуется ариометр – прибор, измеряющий плотность электролита в аккумуляторе. Электролит должен полностью закрывать свинцовые пластины, так что не исключено, что его потребуется долить. А вот показания ариометра должны быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Только убедившись, что электролиты в норме, можно приступать к зарядке.

Зарядка

На этом подготовительный этап заканчивается и начинается непосредственно зарядка аккумуляторов.

1.    Если ваша АКБ обслуживаемая, выкрутите пробки с банок батареи и соедините клеммы зарядки с клеммами батареи. Тут все предельно просто: плюс подключается к плюсу, минус – к минусу, перепутать невозможно. Зато важна последовательность: сначала соединяются плюсы, только потом зарядное устройство включается в сеть.

2.    Теперь разберемся с важным вопросом: каким током заряжать аккумулятор? После включения устройства вам придется задать его величину. Тут действует простое правило, которое должно быть и в руководстве по пользованию зарядным устройством: ток зарядки = 1/10 * емкость аккумулятора (10%)(например, если ваша батарея емкостью 55А/ч, значит на зарядном устройстве нужно установить ток равный 5,5А). А вообще, чем меньше будет ток зарядки, тем лучше. Таким образом, имея в запасе сутки можно использовать следующую формулу: ток зарядки = 1/24 * емкость аккумулятора. Например, 60(А/ч) / 24(часа) = 2,5(А) ток зарядки.

3.    Сколько заряжать автомобильный аккумулятор? Если ток зарядки равен 1/10 от емкости АКБ, тогда приблизительный срок зарядки будет 10–12 часов.

4.    Когда начнется подзарядка аккумулятора, обратите внимание на движение стрелки на приборе. Она должна постепенно склоняться к нулю.

5.    Зарядные устройства работающие от постоянного тока. Следите за температурой электролитов, если они сильно нагреются, тогда во избежание их закипания нужно убавить ток зарядки аккумулятора приблизительно вдвое. 

6.    Комбинированное зарядное устройство само отключится после того, как аккумулятор будет полностью заряжен и убережет электролиты от перегрева.


Как убедиться, что вы все сделали правильно, и зарядка прошла успешно? Если в течение 2 часов после отключения приборов напряжение аккумуляторов не меняется и плотность электролитов остается стабильной – вы справились с задачей на «отлично».  
В заключении хотелось бы отметить, что летом зарядку аккумулятора без присмотра лучше не оставлять, а время от времени проверять уровень и нагрев электролитов. Дело в том, что в жаркое время года электролиты закипают намного быстрее, а пластины могут портиться на свежем воздухе.
Если срок службы аккумулятора уже окончен, тогда может быть нет смысла его заряжать, а лучше купить новый!

Как заряжать аккумулятор правильно, сколько времени

При эксплуатации автомобиля с исправным электрооборудованием проблем, связанных с аккумулятором этого авто, обычно не возникает. Разумеется, если надолго не оставлять включенными мощные потребители электричества при неработающем двигателе автомобиля. Но стоит перегореть предохранителю, защищающему цепь возбуждения генератора, и следующая попытка пуска двигателя авто не увенчается успехом. После чего перед владельцем авто возникнет неактуальный ранее вопрос: «как заряжать аккумулятор правильно?». При доступности зарядного устройства ничего сложного собой правильная зарядка аккумулятора авто дома собой не представляет. Зарядка аккумулятора машины автоматическим зарядным устройством наиболее проста и в контроле над процессом не нуждается.

Аккумуляторная батарея автомобиля (АКБ) используется для пуска двигателя машины и как вспомогательный источник электроэнергии в то время, когда двигатель автомобиля не работает.

Оценка состояния батареи

То, что стартер автомобиля «вяло» крутит, не обязательно следствие того, что автомобильный химический источник электричества истощен. Поэтому прежде чем тащить батарею автомобиля на зарядку, рекомендуется проверить ее.

Измерения проводятся, когда мотор авто не работает. Полностью заряженная батарея авто имеет плотность электролита от 1,27 до 1,29 г/см3 и напряжение на клеммах от 12,3 до 12,9 V. Когда в ней останется 70% заряда, плотность ее электролита будет от 1,23 до 1,25 г/см3, а напряжение от 12,0 до 12,1 V. Наполовину разряженный источник тока будет иметь плотность электролита от 1,16 до 1,18 г/см3 и покажет напряжение от 11,8 до 12,0 V. Полностью разряженная она будет иметь плотность от 1,11 до 1,13 г/см3, а напряжение упадет ниже 11 V.

Подготовка батареи к зарядке

Для того чтобы дома правильно зарядить АКБ следуйте таковой последовательности:

  1. Снимите аккумулятор с автомобиля.
  2. Очистите поверхность корпуса батареи от грязи и электролита. Для этого можно воспользоваться водным раствором обычной пищевой соды, приготовленного в соотношении 1 столовая ложка соды на стакан воды. Сода используется для нейтрализации электролита, который, как известно, состоит из серной кислоты, разбавленной дистиллированной водой.
  3. Очистите клеммы аккумулятора от окисла. Правильно делать это ножом или наждачной бумагой с крупным зерном абразива.
  4. Вытрете верхнюю плоскость корпуса аккумулятора.
  5. Выверните из аккумулятора пробки.
  6. Проверьте уровень электролита. При недостаточном уровне долейте в батарею дистиллированную воду, чтобы уровень электролита стал выше отметки минимально допустимого количества. Если ваш аккумулятор не имеет отметок уровня, сделайте так, чтобы поверхности электролита была на несколько миллиметров выше верхнего края пластин электродов.
  7. Соблюдая полярность, подключите выход зарядного устройства к клеммам аккумулятора.
  8. Включите зарядное устройство.
  9. Если вы пользуетесь неавтоматическим устройством, отрегулируйте выходные параметры зарядного устройства.

Методы заряда

Правильно заряжать аккумулятор можно тремя способами:

  1. При постоянной силе тока. Этот метод используется для уравнительной и для форсированной зарядки.
  2. При постоянном напряжении. Включает в себя 2 подвида – модифицированный заряд (немного уменьшающий силу тока в начале зарядки) и постоянная подзарядка.
  3. Автоматический (комбинированный). Происходит в 2 стадии. На первой идет заряд током постоянной силы равной 1/10 от номинальной емкости. После достижения напряжения батареи 14,4–14,8 V включается заряд при постоянном напряжении, при этом зарядный ток уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления батареи. Этот метод избавлен от недостатков двух первых способов. Он поддерживает оптимальную скорость заряда, исключая превышения напряжения, ведущие к гидролизу и опасному газообразованию.

Два первых способа зарядки аккумулятора имеют как свои плюсы, так и минусы. Первый метод состоит в подключении АКБ к источнику электроэнергии с постоянной силой тока напряжением не выше 16,2 V. Силу тока при заряде в течение 20 часов можно вычислить, если емкость АКБ разделить на 20 часов. К примеру, на вашей машине установлена батарея емкостью 50 А-ч тогда 50 А-ч / 20 ч. = 2,5А. При 10 часовом заряде для определения силы тока заряда АКБ емкость делят на 10 часов. То есть, чтобы правильно заправить такую же батарею за 10 часов, нужен зарядный ток 5 А. Одно из важнейших преимуществ этого метода – это полный заряд батареи. Из недостатков можно отметить необходимость стабилизации силы тока, значительное выделение газов, и нагревание электролита.

Зарядку этим способом рекомендуется проводить в два этапа – сначала делать зарядный ток равный 1/10 от номинальной емкости, а после достижения напряжения одной банки 2,4 V уменьшать его в 2 раза. Окончание зарядки определяют по появлению интенсивного газообразованию – «кипению» электролита.

Альтернатива

Второй способ заключается в стабилизации напряжения зарядки, сила тока при этом меняется в зависимости от сопротивления батареи. Эта методика позволяет зарядить батарею до 85–90%. Преимущества метода:

  • быстрое приведение батареи в рабочее состояние;
  • большая часть энергии, потребляемая вначале процесса, тратится на восстановление активной массы пластин.

Основной недостаток – сильный нагрев электролита из-за большой сил тока в начале зарядки. Уравнительная зарядка предназначена для ликвидации последствий глубоких разрядов. Очень хорошо ликвидирует возрастающую сульфатацию электродов.

Форсированная методика применяется для быстрого восстановления рабочего состояния источника после глубокого разряда. Допускает возрастание тока в начале зарядки до 70% от величины номинальной емкости, но не долее получаса. Следующие 45 мин ток зарядки снижают до половины номинальной емкости. Еще 1,5 часа заряд идет током, составляющим 30% от номинальной емкости. Эта зарядка требует обязательного контроля температуры электролита. Если температура поднимется до 45 C, зарядку следует прекратить.

Применять метод форсированного заряда батареи следу как можно реже, так как его регулярное использование заметно сокращает срок ее службы.

О емкости АКБ

Среди владельцев авто бытует мнение о недопустимости установки на машину батареи с повышенной емкостью, так как при большей емкости автомобильная АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, количество энергии, затраченное на пуск двигателя авто, не зависит от емкости АКБ. Поэтому при исправном генераторе оно будет восполнено в АКБ большей и меньшей емкости за одно и то же время. Значит, установка на авто АКБ с емкостью большей рекомендованной не принесет вреда.

Зарядные устройства

Зарядное устройство (ЗУ) служит для заряда электрических аккумуляторов от сети переменного тока. Состоит ЗУ из преобразователя напряжения (трансформаторного или импульсного выпрямителя), стабилизатора напряжения, контроллера, регулирующего зарядный ток и иногда блока индикации, состоящего из стрелочных или светодиодных ампервольтметров. Различаются ЗУ типом заряжаемых аккумуляторов, их рабочим напряжением и емкостью.

Обозначение ЗУ для аккумуляторов автомобиля: X B/C, где X – название зарядного устройства, B – максимальная емкость заряжаемой батареи в Ампер-часах, C – максимальное рабочее напряжение заряжаемого аккумулятора в вольтах. Если у ЗУ значение B превышает 170 А-ч, то его можно использовать не только для зарядки, но и для помощи при пуске двигателя авто.

Как правильно заряжать тяговые аккумуляторные батареи?

Аккумуляторные батареи часто называют «сердцем электропогрузчика». Поэтому важно как можно лучше заботиться о них. На что нужно обратить внимание, чтобы зарядить тяговые аккумуляторные батареи максимально эффективно? Ниже представлены несколько советов.

Когда нужно заряжать аккумуляторную батарею?

Лучше всего заряжать аккумуляторную батарею сразу после того, как она разрядится. Поэтому никогда не следует оставлять тяговые аккумуляторные батареи
в незаряженном состоянии.

Аккумуляторные батареи никогда не разряжаются более чем на 80 % от их номинальной мощности. Разрядка ниже этого предела приводит к износу активной массы, в результате чего эффективная емкость снижается.

Сколько времени следует заряжать аккумуляторную батарею?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Время зарядки аккумуляторной батареи зависит от коэффициента заряда, с одной стороны, и от типа зарядного устройства, с другой стороны.

Коэффициент заряда

Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется за счет подачи на нее энергии большего уровня по сравнению с уровнем расхода энергии. Коэффициент заряда (КЗ) аккумуляторной батареи — это отношение между ампер-часами до заряженного состояния и ампер-часами (А-ч) израсходованной энергии. Большинство аккумуляторных батарей имеют коэффициент заряда 1,2.

Пример. Тяговая аккумуляторная батарея номинальной мощностью 1000 А-ч разрядилась на 80 % (800 А-ч). При коэффициенте заряда (КЗ) 1,2 аккумуляторная батарея должна обратно получить 1,2 х 800 А-ч = 960 А-ч.

Тип зарядного устройства

На рынке представлены различные типы зарядных устройств. Кроме обычного или низкочастотного зарядного устройства еще одним распространенным вариантом является высокочастотное зарядное устройство. Высокочастотное зарядное устройство стоит немного дороже, но заряжает аккумуляторные батареи быстрее и более экономичным способом по сравнению
с обычным зарядным устройством. Аккумуляторная батарея служит дольше благодаря использованию технологии интеллектуальных зарядных устройств. Высокочастотное зарядное устройство осуществляет зарядку эффективно и предотвращает преждевременный износ как аккумуляторной батареи, так и зарядного устройства.

Риски при зарядке

При зарядке тяговых аккумуляторных батарей необходимо учитывать определенные риски.

  • Нагрев. При зарядке аккумуляторной батареи вырабатывается тепло. Если генерируется слишком много тепла, может начаться пожар.
  • Водородокислородная смесь. При зарядке влажных аккумуляторных батарей выделяется водород, который образуется при электролизе электролита.
    В соединении с кислородом в воздухе, выделяемый водород (Н2) может образовывать взрывоопасную смесь (оксигидроген). Водород легче воздуха и поднимается до самой высокой точки. Поэтому при зарядке всегда необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.
  • Искры. При отсоединении аккумуляторной батареи от зарядного устройства, когда на нее подается питание, могут образовываться искры. Искры могут привести к взрыву образовавшейся водородокислородной смеси.

Меры предосторожности при зарядке

  1. Организуйте для зарядки отдельную рабочую зону.
  2. Удалите легковоспламеняющиеся материалы, находящиеся вблизи аккумуляторной батареи и зарядного устройства.
  3. Обеспечьте наиболее оптимальную вентиляцию в зоне зарядки. Тем самым можно предотвратить накопление оксигидрогена.
  4. В зоне зарядки запрещены курение, сварка или шлифовка.
  5. Используйте взрывозащищенное электрическое оборудование (это относится также к осветительным приборам, розеткам и т. д.).
  6. Не допускайте возникновения коротких замыканий: никогда не кладите металлические предметы на аккумуляторную батарею.
  7. Если возможно, помещайте зарядное устройство на подставку. Таким образом можно избежать накопления пыли и возгорания.
  8. Регулярно проверяйте кабели для зарядки и немедленно ремонтируйте их, если обнаружите какие-либо повреждения.
  9. Выключайте зарядное устройство перед подключением или отсоединением аккумуляторной батареи.
  10. Все операции, связанные с зарядкой, должны выполняться только хорошо обученным персоналом.

Дополнительная информация о зарядных устройствах для аккумуляторных батарей представлена на веб-сайте компании Energic Plus.

Annelies, TVH blogger

Как зарядить автомобильный аккумулятор | Зарядка аккумулятора своими руками

Процедура зарядки аккумулятора

Подготовка к зарядке

  • Если необходимо снять аккумулятор с автомобиля для его зарядки, всегда сначала снимайте заземленную клемму. Убедитесь, что все аксессуары в автомобиле выключены, чтобы предотвратить искрение.
  • Убедитесь, что область вокруг батареи хорошо вентилируется, пока батарея заряжается.
  • Очистите клеммы аккумулятора перед зарядкой. Во время чистки следите за тем, чтобы воздушная коррозия не попала в глаза, нос и рот. Используйте пищевую соду и воду, чтобы нейтрализовать кислоту аккумулятора и устранить коррозию в воздухе. Не трогайте глаза, нос и рот.
  • Добавьте дистиллированную воду в каждую ячейку до тех пор, пока уровень кислоты в батарее не достигнет уровня, указанного производителем батареи. Не перелей. Для аккумуляторов без съемных крышек, например свинцово-кислотных аккумуляторов l с регулируемым клапаном, внимательно следуйте инструкциям производителя по зарядке.
  • Прочтите, усвойте и соблюдайте все инструкции к зарядному устройству, аккумулятору, транспортному средству и любому оборудованию, используемому рядом с аккумулятором и зарядным устройством. Изучите все особые меры предосторожности производителя аккумуляторов во время зарядки и рекомендуемые уровни заряда.
  • Определите напряжение аккумуляторной батареи, обратившись к руководству по эксплуатации автомобиля, и убедитесь, что переключатель выходного напряжения установлен на правильное напряжение. Если зарядное устройство имеет регулируемую скорость зарядки, сначала зарядите аккумулятор с минимальной скоростью.
  • Убедитесь, что зажимы кабеля зарядного устройства обеспечивают легкое соединение.

Зарядное устройство

  • Разместите зарядное устройство как можно дальше от аккумулятора, насколько это позволяют кабели постоянного тока.
  • Никогда не ставьте зарядное устройство прямо над заряженным аккумулятором; Газы из аккумулятора вызовут коррозию и повредят зарядное устройство.
  • Не кладите аккумулятор на зарядное устройство.
  • Никогда не допускайте попадания кислоты из аккумулятора на зарядное устройство при измерении удельного веса электролита или при заливке аккумулятора.
  • Не используйте зарядное устройство в закрытом помещении или каким-либо образом ограничивайте вентиляцию.

Меры предосторожности при подключении постоянного тока

  • Подключайте и отсоединяйте выходные зажимы постоянного тока только после того, как все зарядное устройство переключится в положение «выключено» и вытащите вилку переменного тока из электрической розетки. Никогда не позволяйте зажимам касаться друг друга.
  • Прикрепите зажимы к батарее и шасси, как показано ниже.

Следуйте инструкциям, если аккумулятор установлен в автомобиль

Искра рядом с батареей может вызвать взрыв батареи. Чтобы снизить риск возникновения искры рядом с аккумулятором:

  • Расположите кабели переменного и постоянного тока, чтобы снизить риск повреждения капотом, дверью и движущимися или горячими частями двигателя.
  • Не приближайтесь к лопастям вентилятора, ремням, шкивам и другим частям, которые могут стать причиной травм.
  • Проверьте полярность полюсов аккумулятора. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (POS, P, +) вывод батареи обычно имеет больший диаметр, чем ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (NEG, N, -) вывод.
  • Определите, какая клемма аккумулятора заземлена (подключена) к шасси. Если отрицательный столб заземлен на шасси (как в большинстве автомобилей), перейдите к следующему шагу *.Если положительный вывод заземлен на шасси, перейдите к шагу после следующего **.
  • Для автомобиля с отрицательным заземлением подключите ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (КРАСНЫЙ) зажим зарядного устройства к ПОЛОЖИТЕЛЬНОМУ (POS, P, +) незаземленному полюсу аккумулятора. Подсоедините ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (ЧЕРНЫЙ) зажим к шасси автомобиля или блоку двигателя, подальше от аккумулятора. Не подключайте зажим к карбюратору, топливопроводам или деталям корпуса из листового металла. Подсоедините к тяжелой металлической части рамы или блока цилиндров.
  • ** Для автомобиля с положительным заземлением подсоедините ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (BLCK) зажим зарядного устройства к ОТРИЦАТЕЛЬНОМУ (ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ, N, -) незаземленный полюс аккумулятора. Подсоедините ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (КРАСНЫЙ) зажим к шасси автомобиля или блоку двигателя, вдали от аккумулятора. Не подключайте зажим к карбюратору, топливопроводам или деталям корпуса из листового металла. Подсоедините к тяжелой металлической части рамы или блока цилиндров.
  • При отключении зарядного устройства переведите все переключатели в положение «выключено», отсоедините шнур переменного тока, снимите зажим с шасси автомобиля, а затем снимите зажим с клеммы аккумулятора.
  • См. Раздел «Расчет времени зарядки» для получения информации о продолжительности изменения.

Выполните следующие действия, когда аккумулятор находится вне автомобиля.

Искра рядом с батареей может вызвать взрыв батареи. Чтобы снизить риск возникновения искры рядом с аккумулятором:

  • Проверьте полярность полюсов аккумулятора. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (POS, P, +) вывод батареи обычно имеет больший диаметр, чем ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (NEG, N, -) вывод.
  • Присоедините по крайней мере 24-дюймовый кабель с изоляцией 6-калибра (AWG) длиной не менее 24 дюймов к ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ (ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ, N, -) клемме.
  • Подсоедините ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (КРАСНЫЙ) зажим зарядного устройства к ПОЛОЖИТЕЛЬНОМУ (ПОЛОЖИТЕЛЬНОМУ, P, +) полюсу аккумулятора.
  • Расположите себя и свободный конец кабеля, который вы ранее подключили к ОТРИЦАТЕЛЬНОМУ (ОТРИЦАТЕЛЬНО, N, -) полюсу аккумулятора, как можно дальше от аккумулятора - затем подсоедините ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ (ЧЕРНЫЙ) зажим для зарядки к концу кабеля.
  • При окончательном подключении не смотрите на аккумулятор.
  • При отключении зарядного устройства всегда делайте это в порядке, обратном процедуре подключения, и разрывайте первое соединение, находясь как можно дальше от аккумулятора.
  • Морской (лодочный) аккумулятор необходимо снимать и заряжать на берегу. Для его зарядки на борту требуется оборудование, специально предназначенное для использования на море.

Зарядка аккумулятора - подключение переменного тока

  • Зарядное устройство предназначено для использования в сети с номинальным напряжением 120 В.
ОПАСНО - Никогда не меняйте шнур переменного тока или вилку в комплекте. Если она не подходит к розетке, обратитесь к квалифицированному электрику для установки подходящей розетки. Неправильное подключение может привести к поражению электрическим током.
  • Рекомендуемый минимальный размер AWG для удлинителей для зарядных устройств:

Руководство новичка по зарядке 12-вольтовой батареи? | 12VMonster

Вам нужно зарядить аккумулятор на 12 вольт?

Как это сделать?

Сколько времени это займет?

Простая зарядка аккумуляторов может показаться довольно простой задачей, но есть интересные факты, о которых стоит узнать заранее.

С точки зрения электричества, вольт давление электричества, протекающего по кабелю. В данном случае это будет 12 Вольт . Амперы - это единица измерения силы тока, необходимой для зарядки устройства. Когда вы умножаете эти два, вы получаете мощность. Это ваше энергопотребление.

Оооочень. Как заряжать 12-вольтовый аккумулятор?

Подключите 12-вольтовую батарею к зарядному устройству, подключив ЧЕРНЫЙ отрицательный кабель зарядного устройства к отрицательной клемме 12-вольтовой батареи.Обязательно используйте зажимы или зажимы для надежного подключения к терминалу. Обычно отрицательная клемма обозначается «-». Вам также необходимо подключить положительный кабель зарядного устройства к КРАСНОМУ положительному кабелю аккумулятора. Вы найдете знак «+» на положительной клемме.

Оставьте зарядное устройство включенным столько, сколько захотите. Это не повредит вашу батарею. Проверьте дисплей зарядного устройства, чтобы узнать, когда аккумулятор полностью заряжен. Отсоедините кабели, и теперь ваша батарея готова к использованию.

Сколько времени нужно для зарядки аккумулятора?

Чем сильнее разряжается аккумулятор, тем больше времени требуется для его полной зарядки. Да, для зарядки батарей требуется время. Это может занять несколько часов. Для полной зарядки 12-вольтовой батареи может потребоваться до 12-24 часов. При зарядке аккумулятора помните, что если во время зарядки он станет слишком горячим, зарядку необходимо прекратить. Он не должен быть слишком горячим выше 125 по Фаренгейту.

В идеале медленная зарядка аккумуляторов - лучший вариант.Конечно, скорость зависит от типа заряжаемого аккумулятора и его емкости. Например, автомобильный аккумулятор на 12 В требует времени для зарядки. Фактически, быстрая зарядка для такого типа аккумулятора не рекомендуется. Рекомендуемый ток - 10 ампер. Это медленная зарядка. 20 ампер уже заряжаются быстро. Повторная быстрая зарядка может привести к перезарядке аккумулятора. Это может сократить срок службы батареи в долгосрочной перспективе.

Чтобы определить, сколько времени потребуется для зарядки аккумулятора, вам необходимо знать резервную емкость аккумулятора и выходной ток заряда зарядного устройства.Аккумулятор емкостью 100 Ач, заряжаемый зарядным устройством на 10 А, будет полностью заряжен за 10 часов.

Как узнать, заряжена ли батарея?

Ответ может быть простым и в то же время не таким уж простым.

Однако самый простой метод потребует использования вольтметра для измерения положительной и отрицательной клемм. Вам нужно оставить аккумулятор в покое хотя бы на пару часов после зарядки. Для 12-вольтовой батареи измерение напряжения между этими двумя клеммами должно быть в пределах от 11 до 13 вольт - чем ближе значение измерения к 13, тем ближе батарея к зарядке.

Комментарии будут одобрены перед появлением.

Зарядка автомобильного аккумулятора без зарядного устройства

Большинство людей знают, что автомобильный аккумулятор постоянно заряжается от электрической системы транспортного средства. На самом деле нет причин вытаскивать аккумулятор для каких-либо других целей. Однако автомобильные аккумуляторы также используются для других целей, помимо стандартного автомобиля. Знать, как заряжать аккумулятор без зарядного устройства, сейчас непросто. С легкостью заряжайте компоненты автомобильного аккумулятора, следуя этим простым инструкциям.

Соберите детали

Прежде чем искать в Интернете «зарядить автомобильный аккумулятор без зарядного устройства», подумайте о коэффициенте безопасности. Работа с автомобильным аккумулятором означает, что через его клеммы проходит значительное напряжение и ток.

Соберите эти предметы вместе, например:

  • Защитные очки
  • Прочные перчатки
  • Проволочные щупы с зажимами
  • Три, праздничные огни

Все эти предметы помогут вам перезарядить компоненты автомобильного аккумулятора, уделяя первоочередное внимание безопасности.Праздничный свет или лампочки также являются инструментами безопасности, потому что освещение дает подсказки для текущего контроля.

Выберите источник питания

Должен быть источник питания в той или иной форме, чтобы мог происходить медленный процесс зарядки автомобильного аккумулятора. Подумайте о запасах энергии, которые у вас есть. На столе техника может быть блок питания. Эти устройства могут быть у домашнего мастера.

Другой аккумулятор, имеющий как минимум такое же напряжение, что и автомобильный аккумулятор, тоже будет работать.Убедитесь, что источник питания надежный. Разряженная батарея вызовет разочарование при зарядке.

Проверьте выходную мощность

В идеале, если у вас нет зарядного устройства, вы хотите медленно заряжать компоненты автомобильного аккумулятора. Эффект струйки гарантирует, что аккумулятор не перезарядится, не испарится и не взорвется. Из-за этих нестабильных условий Battery University предлагает всегда контролировать сеанс зарядки.

Проверьте выходную мощность источника питания с помощью проволочных щупов.Проверьте напряжение и ток. Пока у вас есть щупы, проверьте напряжение на сомнительном автомобильном аккумуляторе. Вы будете иметь представление о том, сколько времени займет сеанс зарядки, учитывая эти значения.

Добавьте свет

Поместите источник питания и батарею как можно дальше друг от друга, советует Pep Boys . На этом расстоянии можно безопасно заряжать компоненты автомобильного аккумулятора. В противном случае между двумя устройствами может образоваться искра.

Подключите три праздничных фары между источником питания и аккумулятором автомобиля.Эти огни дают вам визуальную подсказку о том, что ток течет. Они также уменьшают интенсивный ток, так что у вас есть эффективное зарядное устройство, которое только струится.

Соедините зажимы

Вы готовы соединить источник питания, фонари и автомобильный аккумулятор. Обязательно размещайте установку вдали от других людей. Где заряжать компоненты автомобильного аккумулятора - это ключевой момент в обеспечении безопасности. Сначала подключите отрицательный зажим к источнику питания. Завершите цепь, прикрепив другой отрицательный зажим к автомобильному аккумулятору.Повторите этот процесс с положительной стороной. В этот момент власть должна течь.

Наблюдайте за настройкой

Помните, что с этой настройкой вы только потратите энергию. Автомобильный аккумулятор может набрать всего несколько вольт за 10 или 20 минут зарядки. Проверить прогресс можно с помощью мультиметра, прикрепленного к клеммам аккумулятора.

Праздничные фонари должны освещаться лишь небольшим количеством тепла на их внешних поверхностях. Если они становятся слишком горячими или яркими, это означает, что аккумулятор слишком разряжен.Отключение и устранение неполадок установки - лучший способ действий.

Отключите и проверьте питание

Примерно через 30 минут отключите питание от аккумулятора, отпустив сначала отрицательный зажим, а затем положительный. Используйте мультиметр, чтобы проверить напряжение батареи без нагрузки.

Аккумулятор до 12 вольт заряжать не нужно. Частью этого сценария может быть завышенная цена. Лучше всего зарядить его до частичного состояния, чтобы не причинить вред аккумулятору или себе.

Как заряжать несколько аккумуляторов 12 В в линии

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор: S. Hussain Ather

Зарядка аккумуляторов может оказаться полезной для долгосрочных проектов и экономии энергии. Процесс зарядки аккумуляторов с использованием такого устройства, как зарядное устройство, означает создание электрической цепи для увеличения заряда, накопленного в отдельных батареях. Вы можете узнать больше об этих схемах, чтобы узнать, как лучше всего заряжать батареи с помощью зарядного устройства.

Эти руководства и объяснения того, как заряжать батареи в соответствии друг с другом, означают, что вы собираетесь строить электрические схемы, которые могут использовать преимущества работы зарядных устройств для правильной зарядки батарей.

Будьте осторожны при работе с цепями, так как вы не должны касаться концов провода, если они не изолированы, чтобы защитить себя, и не прикасайтесь к цепи, если провода или батареи влажные. Не смешивайте батареи разных размеров с разным напряжением или емкостью в ампер-часах и при необходимости используйте резиновые перчатки, чтобы защитить руки от электричества и защитить себя.

Последовательные цепи посылают ток в одном направлении по контуру, в то время как параллельные цепи посылают ток по разным путям через ветви. Последовательный и параллельный методы означают, что зарядка 12-вольтовых (12 В) аккумуляторов в линии может осуществляться по последовательной или параллельной схеме. В последовательных цепях ток постоянен во всей цепи, а напряжение изменяется на каждом элементе цепи.

В параллельных цепях падение напряжения в каждой ветви цепи одинаково, в то время как ток изменяется во всей цепи.

Последовательная зарядка аккумуляторов

При последовательной зарядке 3 аккумуляторов 12 В, последовательно друг с другом, каждое напряжение каждой батареи будет увеличиваться на величину, определяемую законом Ома

В = IR

для напряжения В (В вольтах), ток I (в амперах) и сопротивление R (в омах). Это затрудняет зарядку батареи, потому что повышение напряжения будет обеспечивать разные заряды каждой батареи.

Вы можете использовать зарядное устройство для самих аккумуляторов, которое более эффективно использует увеличенное выходное напряжение, но последовательное подключение аккумуляторов не влияет на емкость AH цепи, измерение того, сколько энергии может хранить аккумулятор.Это означает, что вам следует сосредоточиться на повышенном напряжении и способах его использования для зарядки нескольких батарей 12 В, например, с помощью зарядного устройства с таким же напряжением, что и каждая батарея.

Одна из основных конфигураций для последовательной зарядки аккумуляторов заключается в подключении положительного выхода зарядного устройства (красного цвета) к положительному полюсу одной из батарей. Затем подключите отрицательный конец батареи к положительному полюсу следующей батареи, и продолжайте делать это для остальных батарей.

Для последней батареи подключите отрицательный конец батареи к отрицательному выводу (черный) зарядного устройства. Если у вас два зарядных устройства, вы можете вместо этого подключить как положительный, так и отрицательный выходы зарядного устройства для первого зарядного устройства к первой батарее и подключить как положительный, так и отрицательный выходы зарядного устройства для второго зарядного устройства к последней батарее.

В случае использования двух или более зарядных устройств вы можете найти общее напряжение источника батареи, суммируя каждое зарядное устройство. Если вы найдете зарядное устройство для каждой батареи, это может гарантировать, что каждая батарея будет заряжена до полной емкости. Использование большего количества зарядных устройств может быть более идеальным, поскольку это гарантирует, что каждая батарея будет заряжаться одновременно, но это зависит от ваших потребностей.Для последовательной зарядки аккумуляторов на 6 В с зарядным устройством на 12 В можно использовать одно зарядное устройство.

Знание разницы между последовательными и параллельными цепями для зарядки аккумуляторов может помочь вам повысить эффективность ваших аккумуляторов с помощью различных методов из-за различной физики между последовательными и параллельными цепями. В то время как последовательная зарядка аккумуляторов может восстановить их заряд, увеличивая напряжение на каждой из них, параллельная зарядка аккумуляторов работает по-разному.

Параллельная зарядка аккумуляторов

При параллельной зарядке аккумуляторов вы заряжаете не напряжение аккумуляторов, а, скорее, емкость ампер-часов аккумуляторов. Емкость AH, также известная как спецификация или рейтинг AH, показывает произведение тока батареи на то, как долго батарея может вырабатывать этот ток. Значение AH также меняется в зависимости от того, как долго используется аккумулятор. Оценка «100 Ач при 2 часах» говорит о том, что батарея может обеспечивать ток 5 ампер в течение 20 часов.Рассчитайте эти значения, чтобы определить, как параллельная цепь изменяет емкость AH.

Имейте в виду соответствующие отрезки времени, связанные с каждой емкостью AH. Батарея с маркировкой 100 Ач не будет обеспечивать 100 ампер тока в течение одного часа. Вероятно, он будет обеспечивать только около 40 минут тока при 100 ампер. Это связано с тем, что свинцово-кислотные батареи теряют способность пропускать ток по мере увеличения скорости разряда в результате действия закона Пойкерта .

При параллельном подключении батареи имеют повышенную емкость AH, даже если напряжение на каждой батарее одинаковое.Параллельная установка схемы может использовать ее ветви, чтобы увеличить время, в течение которого батарея может питать элементы при емкости AH. Если вы хотите настроить параллельную схему зарядки, батареи по-прежнему будут заряжаться только до своего стандартного напряжения. Зарядка аккумуляторов в параллельной цепи означает, что вы должны учитывать, как увеличится емкость AH.

Пример метода параллельной зарядки аккумуляторов заключается в использовании одной ветви параллельной схемы для зарядки каждой батареи с помощью одного зарядного устройства. Подключите положительный вывод зарядного устройства к положительной клемме первой батареи и подключите эту положительную клемму к положительной клемме второй батареи. Продолжайте это, пока не подключите все батареи. Затем подключите отрицательный выход зарядного устройства к отрицательному полюсу первой батареи и продолжайте подключать каждый отрицательный конец так же, как вы это делали для положительных концов.

Применение этих методов

Существуют и другие способы подключения цепей для зарядки аккумуляторов. Хотя в этих примерах использовались чисто последовательные и чисто параллельные цепи, вы можете подключать батареи, используя гибриды последовательно-параллельных цепей. Эти типы цепей используют элементы, которые создают замкнутые контуры, которые вы найдете в последовательных цепях, а также ответвления для распределения тока по различным путям в параллельных цепях.

Один из способов продемонстрировать последовательно-параллельную схему - использовать четыре батареи с одним зарядным устройством. Подключите положительный вывод зарядного устройства к положительной клемме первой батареи, а затем подключите положительную клемму батареи к положительной клемме второй батареи.

Аналогичным образом подключите отрицательный вывод зарядного устройства к отрицательной клемме третьей батареи, а затем подключите отрицательную клемму третьей батареи к отрицательной клемме четвертой батареи.Наконец, подключите отрицательные клеммы первой и второй батарей к положительным клеммам третьей и четвертой батарей соответственно.

Эта установка создает последовательные цепи между двумя батареями, а также соединяет две батареи параллельно друг другу. Если бы вы решили эту схему, используя уравнения физики и математики для описания тока и напряжения, вам пришлось бы рассматривать последовательные компоненты как идущие последовательно друг с другом, а параллельные компоненты - параллельно.

Эта конфигурация, известная как 2s2p для последовательных и параллельных компонентов, на самом деле используется в четырехэлементных энергетических ячейках за счет соответствующего увеличения напряжения и емкости AH. Эти схемы дополнительно регулируются с помощью интегральных схем, микросхем микросхем резисторов, конденсаторов, транзисторов и других элементов на полупроводнике (материале, который может проводить электричество), которые были изобретены для уменьшения количества необходимых компонентов в схеме до одного кристалла.

Ионы лития, в частности, используют комбинацию ячеек параллельно и добавляя их последовательно, чтобы уменьшить сложность напряжений и поддерживать ячейки при нормальных значениях напряжения.

Amazon.com: Зарядное устройство для никель-металлгидридных аккумуляторов AA и AAA с USB-портом для аккумуляторов: домашнее аудио и кинотеатр

В Зарядное устройство Ni-MH AA и AAA с USB-портом AmazonBasics достаточно хороший продукт. Он предлагает несколько функций, которые мне нравятся:

1.Это «умное» зарядное устройство. Это означает, что он фактически контролирует профиль напряжения батареи во время зарядки и останавливается при обнаружении отрицательного дельта-напряжения. Напротив, «глупое» зарядное устройство слепо заряжает вашу батарею в течение определенного количества часов. Это приводит к перезарядке, что плохо сказывается на сроке службы батареи

2. Зарядный ток составляет 600 мА (фактически пульсирует от 0 до 1,5 А при рабочем цикле 40%) для AA, 350 мА для AAA. Для подзарядки набора элементов AA емкостью 2000 мАч, таких как

Предварительно заряженные батареи AmazonBasics AA занимает всего около 3.5 часов или меньше, если батареи не были полностью разряжены. Это хороший компромисс между «меньшим временем зарядки» и «более длительным сроком службы батареи».

3. Он имеет выходной порт USB, который можно использовать для питания или подзарядки других устройств USB.

Однако у этого зарядного устройства AmazonBasics есть один существенный недостаток: оно может заряжаться только парами. То есть вы не можете перезарядить только одну ячейку, и вы не можете сгруппировать одну батарею AA с одной батареей AAA в пару. Это очень неудобно, если у вас есть приборы, которым требуется нечетное количество ячеек.Теперь у вас осталась одна ячейка, которую вы не можете перезарядить. Если вы попытаетесь зарядить один разряженный элемент вместе с одним частично заряженным, зарядное устройство не остановится, пока оба элемента не будут заполнены. Но к тому времени вторая ячейка станет очень горячей из-за перезарядки до 600 мА.

Попарная зарядка также плохо сказывается на сроке службы батареи в долгосрочной перспективе. Это связано с тем, что даже если вы начнете с аккумуляторных батарей одной марки, их емкость всегда будет отличаться. Когда вы заряжаете две неравные ячейки в паре, батарея с меньшей емкостью оказывается перезаряженной, что со временем еще больше снижает ее емкость.Таким образом, общая емкость аккумулятора будет снижаться намного быстрее.

Некоторые другие незначительные проблемы, которые вы должны знать об этом зарядном устройстве AmazonBasics:

1. Он не может заряжать батареи и одновременно обеспечивать питание своего USB-порта. Как только вы подключаете USB-устройство к USB-порту, зарядка аккумулятора прекращается.

2. Питание через USB-порт доступно только тогда, когда зарядное устройство подключено к сети переменного тока 100–240 В. Он не может питаться от аккумуляторных батарей в зарядном устройстве.

3.Выходной ток порта USB составляет всего 500 мА. Этого недостаточно для многих энергоемких USB-устройств, таких как сотовые телефоны и планшеты. Обратите внимание, что при реальном тестировании я могу потреблять 0,8 А от порта, но я не могу сказать, приведет ли это к тепловому повреждению в долгосрочной перспективе.

[Bottom Line]
Если все ваши устройства используют только четное количество перезаряжаемых элементов, то это зарядное устройство все же стоит рассмотреть. В противном случае выберите

Panasonic K-KJ17MCA4BA пакет вместо этого.По той же цене, что и только это зарядное устройство AmazonBasics, вы получаете зарядное устройство для отдельных элементов (BQ-CC17), а также четыре батареи eneloop AA.

Если вам нужно лучшее зарядное устройство с USB-портом, рассмотрите

Мобильное зарядное устройство Duracell CEF23DX4N упаковка. Зарядное устройство обрабатывает каждую ячейку индивидуально, может работать от автомобильного аккумулятора 12 В, а его порт USB может питаться от внутренних 4 аккумуляторных батарей AA.

Зарядные устройства и способы зарядки аккумуляторов

Схемы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

  • Получение заряда в АКБ (Зарядка)
  • Оптимизация скорости зарядки (стабилизация)
  • Знание, когда остановиться (Завершение)

Схема начисления платы представляет собой комбинацию методов начисления и завершения.

Прекращение начисления

Когда аккумулятор полностью заряжен, необходимо как-то рассеять зарядный ток. В результате выделяется тепло и газы, которые вредны для аккумуляторов. Суть хорошей зарядки состоит в том, чтобы иметь возможность определять, когда восстановление активных химикатов завершено, и останавливать процесс зарядки до того, как будет нанесен какой-либо ущерб, при постоянном поддержании температуры элемента в безопасных пределах.Обнаружение этой точки отключения и прекращение заряда имеет решающее значение для продления срока службы батареи. В простейших зарядных устройствах это происходит при достижении заранее определенного верхнего предела напряжения, часто называемого напряжением завершения . Это особенно важно для устройств быстрой зарядки, где опасность перезарядки выше.

Безопасная зарядка

Если по какой-либо причине существует риск чрезмерной зарядки аккумулятора из-за ошибок в определении точки отключения или неправильного обращения, это обычно сопровождается повышением температуры.Условия внутренней неисправности в батарее или высокие температуры окружающей среды также могут привести к выходу батареи за пределы ее безопасных рабочих температур. Повышенные температуры ускоряют выход батарей из строя, а мониторинг температуры элементов - хороший способ обнаружить признаки неисправности по разным причинам. Сигнал температуры или сбрасываемый предохранитель можно использовать для выключения или отсоединения зарядного устройства при появлении знаков опасности, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Эта простая дополнительная мера предосторожности особенно важна для аккумуляторов большой мощности, где последствия отказа могут быть как серьезными, так и дорогостоящими.

Время зарядки

Во время быстрой зарядки можно перекачивать электрическую энергию в аккумулятор быстрее, чем химический процесс может на нее отреагировать, что приводит к разрушительным результатам.

Химическое действие не может происходить мгновенно, и будет происходить градиент реакции в объеме электролита между электродами, при этом электролит, ближайший к преобразуемым или «заряженным» электродам, будет происходить раньше, чем электролит дальше. Это особенно заметно в элементах большой емкости, содержащих большой объем электролита.

Фактически, в химических превращениях клетки участвуют по крайней мере три ключевых процесса.

  • Один из них - «перенос заряда», который представляет собой фактическую химическую реакцию, происходящую на границе раздела электрода с электролитом, и она протекает относительно быстро.
  • Второй - это процесс «массопереноса» или «диффузии», в котором материалы, преобразованные в процессе переноса заряда, перемещаются с поверхности электрода, давая возможность другим материалам достичь электрода и принять участие в процессе преобразования.Это относительно медленный процесс, который продолжается до тех пор, пока все материалы не будут преобразованы.
  • Процесс зарядки также может подвергаться другим значительным эффектам, время реакции которых также следует принимать во внимание, например, «процессу интеркаляции», при котором литиевые элементы заряжаются, когда ионы лития вставляются в кристаллическую решетку основного электрода. См. Также Литиевое покрытие из-за чрезмерной скорости зарядки или зарядки при низких температурах.

Все эти процессы также зависят от температуры.

Кроме того, могут быть другие паразитные или побочные эффекты, такие как пассивация электродов, образование кристаллов и скопление газа, которые все влияют на время зарядки и эффективность, но они могут быть относительно незначительными или нечастыми, или могут возникать только в условиях неправильного обращения. . Поэтому они здесь не рассматриваются.

Таким образом, процесс зарядки аккумулятора имеет по меньшей мере три характерные постоянные времени, связанные с достижением полного преобразования активных химикатов, которые зависят как от используемых химикатов, так и от конструкции элемента.Постоянная времени, связанная с переносом заряда, может составлять одну минуту или меньше, тогда как постоянная времени массопереноса может достигать нескольких часов или более в большой ячейке с большой емкостью. Это одна из причин, почему элементы могут передавать или принимать очень высокие импульсные токи, но гораздо более низкие постоянные токи (еще один важный фактор - это рассеиваемое тепло). Эти явления нелинейны и относятся как к процессу разрядки, так и к зарядке. Таким образом, существует предел скорости приема заряда элемента.Продолжение перекачки энергии в элемент быстрее, чем химические вещества могут реагировать на заряд, может вызвать локальные условия перезаряда, включая поляризацию, перегрев, а также нежелательные химические реакции рядом с электродами, что приведет к повреждению элемента. Быстрая зарядка увеличивает скорость химической реакции в элементе (как и быстрая разрядка), и может потребоваться «периоды покоя» во время процесса зарядки, чтобы химические воздействия распространялись через основную массу химической массы в элементе и для стабилизации на прогрессивном уровне заряда.

Узнайте больше о периодах отдыха и о том, как их можно использовать для увеличения срока службы батареи и повышения точности измерений SOC на странице «Программно-конфигурируемая батарея».

См. Также влияние химических изменений и скорости зарядки в разделе Срок службы батареи.

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление - налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшому количеству пива на дне стакана. Медленно наливая бокал по стенке или давая пиву отстояться до тех пор, пока пена не рассеется, а затем доливание позволяет полностью заполнить стакан.

Гистерезис

Постоянные времени и упомянутые выше явления вызывают гистерезис в батарее.Во время зарядки химическая реакция отстает от приложения зарядного напряжения, и аналогично, когда к аккумулятору прикладывается нагрузка для его разрядки, происходит задержка, прежде чем полный ток может пройти через нагрузку. Как и в случае с магнитным гистерезисом, энергия теряется во время цикла заряда-разряда из-за эффекта химического гистерезиса.

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

Допущение коротких периодов стабилизации или отдыха во время процессов заряда-разряда для учета времени химической реакции будет иметь тенденцию уменьшать, но не устранять разницу напряжений из-за гистерезиса.

Истинное напряжение батареи в любом состоянии заряда (SOC), когда батарея находится в состоянии покоя или в спокойном состоянии, будет где-то между кривыми заряда и разряда.Во время зарядки измеренное напряжение элемента в течение периода покоя будет медленно перемещаться вниз к состоянию покоя, поскольку химическое преобразование в элементе стабилизируется. Точно так же во время разряда измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет перемещаться вверх в направлении состояния покоя.

Быстрая зарядка также вызывает повышенный джоулев нагрев элемента из-за задействованных более высоких токов, а более высокая температура, в свою очередь, вызывает увеличение скорости процессов химического преобразования.

В разделе «Скорость разряда» показано, как скорость разряда влияет на эффективную емкость элемента.

В разделе «Конструкция ячеек» описывается, как можно оптимизировать конструкции ячеек для быстрой зарядки.

Эффективность заряда

Это относится к свойствам самого аккумулятора и не зависит от зарядного устройства.Это соотношение (выраженное в процентах) между энергией, удаленной из аккумулятора во время разряда, по сравнению с энергией, используемой во время зарядки для восстановления исходной емкости. Также называется Coulombic Efficiency или Charge Acceptance .

Прием заряда и время заряда в значительной степени зависят от температуры, как указано выше. Более низкая температура увеличивает время зарядки и снижает прием заряда.

Обратите внимание на , что при низких температурах аккумулятор не обязательно получит полный заряд, даже если напряжение на клеммах может указывать на полный заряд. См. Факторы, влияющие на состояние заряда.

Основные методы зарядки

  • Постоянное напряжение Зарядное устройство постоянного напряжения - это в основном источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. В свинцово-кислотных элементах, используемых для автомобилей и систем резервного питания, обычно используются зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.
  • Постоянный ток Зарядные устройства постоянного тока изменяют напряжение, подаваемое на батарею, для поддержания постоянного тока и отключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.
  • Конический ток Это зарядка от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повредить элементы из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки.Подходит только для батарей SLA.
  • Импульсный заряд Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в батарею импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды отдыха от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. (См. Также Импульсное зарядное устройство ниже). При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

  • Burp charge Также называется Reflex или Negative Pulse Charging Используется вместе с импульсной зарядкой, он применяет очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки. деполяризовать клетку. Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, скопившиеся на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки.Выпуск и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что «не повреждает аккумулятор».
  • IUI Charging Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально батарея заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения - обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит выделение газа. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. По достижении заданного напряжения зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает повышаться до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы. См. Балансировка ячеек.
  • Капельная зарядка Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость заряда зависит от частоты разряда. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную подзарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.
  • Плавающий заряд . Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и поддерживаются при постоянном напряжении ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.
  • Случайная зарядка Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку аккумулятора, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки аккумулятора доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие всплески мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения - солнечные панели, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Тарифы зарядки

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Ниже приведены типичные ставки:

  • Медленная зарядка = ночь или 14-16 часов зарядки при 0.1С рейтинг
  • Быстрая зарядка = от 3 до 6 часов зарядки при скорости 0,3 ° C
  • Быстрая зарядка = менее 1 часа зарядки при скорости 1.0C

Медленная зарядка

Медленная зарядка может выполняться в относительно простых зарядных устройствах и не должна приводить к перегреву аккумулятора. По окончании зарядки аккумуляторы следует вынуть из зарядного устройства.

  • Никады, как правило, наиболее устойчивы к перезарядке, и их можно оставить на непрерывной подзарядке в течение очень длительных периодов времени, поскольку процесс их рекомбинации имеет тенденцию поддерживать напряжение на безопасном уровне. Постоянная рекомбинация поддерживает высокое внутреннее давление в ячейке, поэтому уплотнения постепенно протекают. Он также поддерживает температуру ячейки выше окружающей среды, а более высокие температуры сокращают срок службы.Так что жизнь все равно лучше если снять с зарядного устройства.
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы немного менее надежны, но могут выдерживать кратковременный непрерывный заряд. Затопленные батареи, как правило, расходуют воду, а SLA рано умирают из-за коррозии сети. Свинцово-кислотные соединения следует либо оставить в неподвижном состоянии, либо подзаряжать (поддерживать постоянное напряжение значительно ниже точки выделения газа).
  • С другой стороны,
  • никель-металлгидридных элементов будут повреждены при длительной подзарядке.
  • Однако ионно-литиевые элементы
  • не допускают перезарядки или перенапряжения, и заряд должен быть немедленно прекращен при достижении верхнего предела напряжения.

Быстрая / быстрая зарядка

По мере увеличения скорости зарядки возрастает опасность перезарядки или перегрева аккумулятора. Предотвращение перегрева батареи и прекращение заряда, когда батарея полностью заряжена, становятся гораздо более важными.Химический состав каждого элемента имеет свою характеристическую кривую зарядки, и зарядные устройства для аккумуляторов должны быть спроектированы так, чтобы определять условия окончания заряда для конкретного химического состава. Кроме того, должна быть предусмотрена некоторая форма отключения по температуре (TCO) или плавкий предохранитель, чтобы предотвратить перегрев аккумулятора во время процесса зарядки.

Для быстрой зарядки и быстрой зарядки требуются более сложные зарядные устройства. Поскольку эти зарядные устройства должны быть разработаны для определенного химического состава ячеек, обычно невозможно зарядить один тип элементов в зарядном устройстве, которое было разработано для другого химического состава ячеек, и вероятно повреждение.Универсальные зарядные устройства, способные заряжать все типы элементов, должны иметь сенсорные устройства для определения типа элемента и применения соответствующего профиля зарядки.

Обратите внимание на , что для автомобильных аккумуляторов время зарядки может быть ограничено доступной мощностью, а не характеристиками аккумулятора. Внутренние кольцевые силовые цепи на 13 А могут выдавать только 3 кВт. Таким образом, при условии отсутствия потери эффективности в зарядном устройстве, десятичасовая зарядка потребляет максимум 30 кВт · ч энергии.Достаточно примерно на 100 миль. Сравните это с заправкой автомобиля бензином.

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт-ч механической энергии, достаточной для того, чтобы автомобиль проехал 300 миль. Подача 90 кВт / ч электроэнергии в батарею за 3 минуты было бы эквивалентно скорости зарядки 1,8 мегаватт !!

Способы прекращения начисления

В следующей таблице приведены методы прекращения зарядки для популярных аккумуляторов. Это объясняется в разделе ниже.

Способы прекращения начисления

SLA

Nicad

NiMH

Литий-ионный

Медленная зарядка

Таймер

Предел напряжения

Быстрая зарядка 1

Имин

NDV

дТ / дт

Imin при пределе напряжения

Быстрая зарядка 2

Delta TCO

дТ / дт

dV / dt = 0

Прекращение резервного копирования 1

Таймер

TCO

TCO

TCO

Завершение резервного копирования 2

DeltaTCO

Таймер

Таймер

Таймер

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Было разработано множество различных схем зарядки и оконечной нагрузки для разного химического состава и различных приложений. Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

  • Полупостоянный ток Простой и экономичный. Самый популярный. Таким образом, слабый ток не выделяет тепла, а работает медленно, обычно от 5 до 15 часов. Скорость заряда 0,1C. Подходит для Nicads
  • Система зарядки с таймером Просто и экономично.Надежнее, чем полупостоянный ток. Использует таймер IC. Зарядки со скоростью 0,2 ° C в течение заданного периода времени с последующей подзарядкой 0,05 ° C. Избегайте постоянного перезапуска таймера, вставляя и вынимая аккумулятор из зарядного устройства, поскольку это снизит его эффективность. Рекомендуется установка абсолютного отсечки температуры. Подходит для аккумуляторов Nicad и NiMH.

Быстрая зарядка (1-2 часа)

  • Отрицательная дельта V (NDV) Система отсечки заряда
  • Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

    Батареи заряжаются постоянным током со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Напряжение аккумулятора повышается по мере того, как зарядка достигает пика при полной зарядке, а затем падает. Это падение напряжения, -delta V, связано с поляризацией или накоплением кислорода внутри элемента, которое начинает происходить после того, как элемент полностью заряжен. В этот момент элемент попадает в зону опасности перезаряда, и температура начинает быстро расти, поскольку химические изменения завершены, и избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.Падение напряжения происходит независимо от уровня разряда или температуры окружающей среды, и поэтому его можно обнаружить и использовать для определения пика и, следовательно, для отключения зарядного устройства, когда аккумулятор полностью заряжен, или переключения на непрерывный заряд.

    Этот метод не подходит для зарядных токов менее 0,5 C, так как дельта V становится трудно обнаружить. Ложная дельта V может возникнуть в начале заряда при чрезмерно разряженных элементах. Это преодолевается с помощью таймера, который задерживает обнаружение дельты V в достаточной степени, чтобы избежать проблемы.Свинцово-кислотные аккумуляторы не демонстрируют падения напряжения после завершения зарядки, поэтому этот метод зарядки не подходит для аккумуляторов SLA.

  • dT / dt Система зарядки NiMH аккумуляторы не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, и поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH обвинять.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость увеличения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить NiMH аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
  • Постоянный ток Система заряда с постоянным напряжением (CC / CV) .Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе - это максимальная скорость зарядки, которую аккумулятор может выдержать без повреждения аккумулятора. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и обеспечить полную зарядку аккумулятора, в то же время избегая перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.
  • Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, зарядное напряжение должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего напряжение заряда поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи - Зарядка и производство батарей - Формирование.

    Примечание 1 : Когда указаны скорости Быстрая зарядка , они обычно относятся к режиму постоянного тока. В зависимости от химического состава ячейки этот период может составлять от 60% до 80% времени до полной зарядки. Эти показатели не следует экстраполировать для оценки времени полной зарядки аккумулятора, поскольку скорость зарядки быстро падает в течение периода постоянного напряжения.

    Примечание 2: Поскольку невозможно зарядить литиевые батареи со скоростью зарядки C, указанной производителями, в течение всего времени зарядки, также невозможно оценить время зарядки полностью разряженной батареи, просто разделив Емкость аккумулятора в ампер-часах с указанной скоростью зарядки C, так как скорость изменяется в процессе зарядки.Следующее уравнение, однако, дает разумное приближение времени полной зарядки разряженной батареи при использовании стандартного метода зарядки CC / CV:

    Время зарядки (ч) = 1,3 * (емкость аккумулятора в Ач) / (ток зарядки в режиме CC)

  • Управляемая напряжением система заряда. Быстрая зарядка со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Зарядное устройство выключилось или переключилось на непрерывный заряд при достижении заданного напряжения.Следует комбинировать с датчиками температуры в батарее, чтобы избежать перезарядки или теплового разгона.
  • В - Система заряда с конусным управлением. Аналогично системе с контролем напряжения. Как только заданное напряжение достигнуто, ток быстрой зарядки постепенно уменьшается за счет уменьшения напряжения питания, а затем переключается на непрерывный заряд. Подходит для батарей SLA и позволяет безопасно достичь более высокого уровня заряда. (См. Также ток конуса ниже)
  • Таймер отказоустойчивости

    Ограничивает ток заряда, который может протекать, чтобы удвоить емкость элемента.Например, для элемента емкостью 600 мАч ограничьте заряд до 1200 мАч. В крайнем случае, если отключение не достигнуто другими способами.

  • Предварительная зарядка
  • В качестве меры предосторожности для аккумуляторов большой емкости часто используется предварительная зарядка. Цикл зарядки инициируется низким током. Если нет соответствующего повышения напряжения батареи, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

  • Интеллектуальная система зарядки
    Интеллектуальные системы зарядки объединяют системы управления в зарядном устройстве с электроникой внутри батареи, что позволяет более точно контролировать процесс зарядки. Преимущества - более быстрая и безопасная зарядка и более длительный срок службы аккумулятора. Такая система описана в разделе «Системы управления батареями».

Примечание

Большинство зарядных устройств, поставляемых с устройствами бытовой электроники, такими как мобильные телефоны и портативные компьютеры, просто обеспечивают постоянный источник напряжения. Требуемый профиль напряжения и тока для зарядки аккумулятора обеспечивается (или должен предоставляться) от электронных схем, либо внутри самого устройства, либо внутри аккумуляторной батареи, а не зарядным устройством. Это обеспечивает гибкость при выборе зарядных устройств, а также служит для защиты устройства от потенциального повреждения из-за использования неподходящих зарядных устройств.

Определение напряжения

Во время зарядки для простоты напряжение аккумулятора обычно измеряется на проводах зарядного устройства.Однако для сильноточных зарядных устройств может наблюдаться значительное падение напряжения на проводах зарядного устройства, что приводит к недооценке истинного напряжения аккумулятора и, как следствие, к недозаряду аккумулятора, если напряжение аккумулятора используется в качестве триггера отключения. Решение состоит в том, чтобы измерить напряжение с помощью отдельной пары проводов, подключенных непосредственно к клеммам аккумулятора. Поскольку вольтметр имеет высокое внутреннее сопротивление, падение напряжения на выводах вольтметра будет минимальным, и показания будут более точными.Этот метод называется соединением Кельвина. См. Также DC Testing.

Типы зарядных устройств

Зарядные устройства

обычно включают некоторую форму регулирования напряжения для управления зарядным напряжением, подаваемым на батарею. Выбор схемы зарядного устройства обычно зависит от цены и качества. Ниже приведены некоторые примеры:

  • Регулятор режима переключения (Switcher) - Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
    Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (катушка индуктивности и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен путем использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
    Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
  • Регулятор серии (линейный) - Менее сложный, но с большими потерями - требуется радиатор для рассеивания тепла в последовательном транзисторе с понижением напряжения, который компенсирует разницу между напряжением питания и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть устройством большой мощности. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его пригодным для использования в беспроводных и радиоприемниках с низким уровнем шума.
    С меньшим количеством компонентов они также меньше.
  • Шунтирующий регулятор - Шунтирующие регуляторы широко используются в фотоэлектрических системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в проектировании. Зарядный ток регулируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается за счет короткого замыкания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрических модулей, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения путем разряда батареи через шунт. Регуляторы серии обычно обладают лучшими характеристиками контроля и заряда.
  • Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный. У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут справляться с высокими выходными токами и генерировать меньше радиопомех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
  • Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла и поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
  • Зарядное устройство для универсальной последовательной шины (USB)
  • Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств для замены множества патентованных стандартов механических и электрических соединений для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию питания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств. Неправильное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

    Питание всегда передается от хоста к устройству, но данные могут передаваться в обоих направлениях.По этой причине разъем USB-хоста механически отличается от разъема устройства USB, и поэтому кабели USB имеют разные разъемы на каждом конце. Это предотвращает подключение любого 5-вольтового соединения от внешнего источника USB к главному компьютеру и, таким образом, возможное повреждение главной машины.

    Последующие обновления увеличили стандартную скорость передачи данных до 5 Гбит / с и доступный ток до 900 мА. Однако популярность USB-подключения привела к появлению множества нестандартных вариантов, в частности, к использованию USB-разъема для обеспечения чистого источника питания без соответствующего подключения для передачи данных.В таких случаях порт USB может просто включать в себя регулятор напряжения для подачи 5 В от автомобильной шины питания 12 В или выпрямитель и регулятор для подачи 5 В постоянного тока от сети переменного тока 110 или 240 В с выходными токами до 2100 мА. В обоих случаях устройство, принимающее питание, должно обеспечивать необходимый контроль заряда. Источники питания USB с питанием от сети, часто известные как «глупые» зарядные устройства USB, могут быть встроены в корпус сетевых вилок или в отдельные USB-розетки в настенных розетках переменного тока.

    Подробнее о USB-соединениях см. В разделе, посвященном шинам передачи данных от батарей.

  • Индуктивная зарядка
  • Индуктивная зарядка не относится к процессу зарядки самой батареи. Имеется в виду конструкция зарядного устройства. По сути, входная сторона зарядного устройства, часть, подключенная к сети переменного тока, состоит из трансформатора, который разделен на две части. Первичная обмотка трансформатора размещена в блоке, подключенном к сети переменного тока, а вторичная обмотка трансформатора размещена в том же герметичном блоке, который содержит аккумулятор вместе с остальной частью обычной электроники зарядного устройства.Это позволяет заряжать аккумулятор без физического подключения к сети и без обнажения каких-либо контактов, которые могут привести к поражению электрическим током пользователя.

    Примером малой мощности является электрическая зубная щетка. Зубная щетка и зарядное основание образуют трансформатор, состоящий из двух частей: первичная индукционная катушка находится в основании, а вторичная индукционная катушка и электроника содержатся в зубной щетке.Когда зубная щетка помещается в основание, создается полный трансформатор, и индуцированный ток во вторичной катушке заряжает аккумулятор. Во время использования прибор полностью отключен от электросети, а поскольку батарейный блок находится в герметичном отсеке, зубную щетку можно безопасно погружать в воду.

    Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

    Примером высокой мощности является система зарядки, используемая для электромобилей.Принципиально подобная зубной щетке, но в большем масштабе, это также бесконтактная система. Индукционная катушка в электромобиле принимает ток от индукционной катушки в полу гаража и заряжает автомобиль в течение ночи. Чтобы оптимизировать эффективность системы, воздушный зазор между статической катушкой и съемной катушкой можно уменьшить, опуская приемную катушку во время зарядки, и транспортное средство должно быть точно размещено над зарядным устройством.

    Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута можно указать батареи меньшего размера. Еще одно преимущество этой системы состоит в том, что если заряд батареи постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, а это приводит к увеличению срока службы. Как показано в разделе «Срок службы батареи», время цикла увеличивается экспоненциально по мере уменьшения глубины разряда.

    Более простая и менее дорогая альтернатива этой возможной зарядке состоит в том, что транспортное средство создает токопроводящую связь с электрическими контактами на подвесном портале на каждой автобусной остановке.

    Также были внесены предложения по установке сетки индуктивных зарядных катушек под поверхностью вдоль дорог общего пользования, чтобы позволить транспортным средствам собирать заряд во время движения, однако практических примеров еще не было установлено.

  • Станции зарядки электромобилей
  • Подробнее о специализированных зарядных устройствах высокой мощности, используемых для электромобилей, см. В разделе «Инфраструктура для зарядки электромобилей».

Зарядные устройства Источники питания

При указании зарядного устройства также необходимо указать источник, от которого зарядное устройство получает свою мощность, его доступность, а также его напряжение и диапазон мощности. Следует также учитывать потери эффективности в зарядном устройстве, особенно для зарядных устройств большой мощности, где величина потерь может быть значительной. Ниже приведены некоторые примеры.

Управляемая зарядка

Простота размещения и управления.

  • Сеть переменного тока
  • Многие портативные зарядные устройства малой мощности для небольших электроприборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, должны работать на международных рынках. Поэтому они имеют автоматическое определение напряжения сети и, в особых случаях, частоты сети с автоматическим переключением на соответствующую входную цепь.

    Для более мощных приложений могут потребоваться специальные меры. Мощность однофазной сети обычно ограничивается примерно 3 кВт. Трехфазное питание может потребоваться для зарядки аккумуляторов большой емкости (более 20 кВтч), например, используемых в электромобилях, для которых может потребоваться скорость зарядки более 3 кВт для достижения разумного времени зарядки.

  • Регулируемый источник питания постоянного тока
  • Может поставляться установками специального назначения, такими как передвижное генерирующее оборудование для индивидуальных приложений.

  • Специальные зарядные устройства
  • Портативные источники, такие как солнечные батареи.

Возможность зарядки

Возможная зарядка - это зарядка аккумулятора при наличии питания или между частичными разрядками, а не ожидание полной разрядки аккумулятора. Он используется с батареями в циклическом режиме и в приложениях, когда энергия доступна только с перерывами.

Доступность энергии и уровни мощности могут варьироваться. Для защиты аккумулятора от перенапряжения требуется специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

Доступность влияет на спецификацию аккумулятора, а также на зарядное устройство.

Типичные области применения: -

  • Бортовые автомобильные зарядные устройства (Генераторы, рекуперативное торможение)
  • Зарядные устройства индукционные (в местах остановки транспортных средств)

Механическая зарядка

Это применимо только к определенному химическому составу клеток.Это не зарядное устройство в обычном понимании этого слова. Механическая зарядка используется в некоторых батареях большой мощности, таких как батареи Flow и воздушно-цинковые батареи. Цинково-воздушные батареи заряжаются путем замены цинковых электродов. Аккумуляторы Flow можно перезарядить, заменив электролит.

Механическая зарядка выполняется за считанные минуты. Это намного быстрее, чем длительное время зарядки, связанное с традиционной электрохимией обратимых ячеек, которое может занять несколько часов.Поэтому воздушно-цинковые батареи использовались для питания электрических автобусов, чтобы решить проблему чрезмерного времени зарядки.

Производительность зарядного устройства

Тип аккумулятора и область применения, в которой он используется, устанавливают требования к характеристикам, которым должно соответствовать зарядное устройство.

  • Чистота выходного напряжения
  • Зарядное устройство должно обеспечивать чистое регулируемое выходное напряжение с жесткими ограничениями на выбросы, пульсации, шум и радиочастотные помехи (RFI), которые могут вызвать проблемы для аккумулятора или цепей, в которых оно используется.

Для приложений с большой мощностью производительность зарядки может быть ограничена конструкцией зарядного устройства.

  • КПД
  • При зарядке аккумуляторов большой мощности потери энергии в зарядном устройстве могут значительно увеличить время зарядки и эксплуатационные расходы приложения. Типичный КПД зарядного устройства составляет около 90%, отсюда и необходимость в эффективных конструкциях.

  • Пусковой ток
  • При первоначальном включении зарядного устройства на разряженную батарею пусковой ток может быть значительно выше максимального указанного зарядного тока. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано на передачу или ограничение этого импульса тока.

  • Коэффициент мощности
  • Это также может быть важным соображением для зарядных устройств большой мощности.

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

Все о зарядных устройствах - Battery University

Узнайте, какое зарядное устройство лучше всего подходит для вашей области применения

Хорошее зарядное устройство обеспечивает основу для надежных и хорошо работающих аккумуляторов.На рынке, чувствительном к цене, зарядным устройствам часто уделяется мало внимания и они получают статус «запоздалых». Аккумулятор и зарядное устройство должны быть вместе, как лошадь и повозка. При разумном планировании первоочередное внимание уделяется источнику питания, помещая его в начале проекта, а не после того, как оборудование будет завершено, как это обычно бывает. Инженеры часто не подозревают о сложности источника питания, особенно при зарядке в неблагоприятных условиях.

Рисунок 1 : Аккумулятор и зарядное устройство должны работать вместе, как лошадь и повозка.
Одно без другого не доставляет.

Зарядные устройства обычно идентифицируются по их скорости зарядки. Потребительские товары поставляются с недорогим персональным зарядным устройством, которое хорошо работает при правильном использовании. Промышленное зарядное устройство часто изготавливается сторонним производителем и включает в себя специальные функции, такие как зарядка при неблагоприятных температурах. Хотя батареи работают при температуре ниже точки замерзания, не все химические соединения можно заряжать в холодном состоянии, и большинство литий-ионных аккумуляторов относятся к этой категории.Батареи на основе свинца и никеля заряжаются в холодном состоянии, но с меньшей скоростью. (См. BU-410: Зарядка при высокой и низкой температуре)

Некоторые литий-ионные зарядные устройства (Cadex) включают функцию пробуждения, или «ускорение», чтобы обеспечить подзарядку, если литий-ионный аккумулятор заснул из-за чрезмерного -увольнять. Состояние сна может возникнуть при хранении батареи в разряженном состоянии, в котором саморазряд доводит напряжение до точки отключения. Обычное зарядное устройство считает такую ​​батарею непригодной к эксплуатации, и аккумулятор часто выбрасывается.Boost применяет небольшой ток заряда, чтобы поднять напряжение между 2,2 В на элемент и 2,9 В на элемент, чтобы активировать схему защиты, после чего начинается нормальный заряд. Необходимо соблюдать осторожность, если литий-ионный аккумулятор оставался ниже 1,5 В на элемент в течение недели или дольше. Возможно, образовались дендриты, которые могут поставить под угрозу безопасность. (См. BU-802b: Что делает повышенный саморазряд? На Рисунке 5 исследуется повышенный саморазряд после того, как литий-ионный элемент подвергся глубокому разряду. См. Также BU-808a: Как разбудить литий-ионный аккумулятор во сне. .)

Зарядные устройства на основе свинца и лития работают от постоянного тока постоянного напряжения (CCCV) . Ток заряда постоянен, и напряжение ограничивается, когда достигает установленного предела. При достижении предела напряжения аккумулятор насыщается; ток падает до тех пор, пока аккумулятор не перестанет принимать дальнейший заряд, и быстрый заряд не прекратится. У каждой батареи свой порог слабого тока.

Батареи на основе никеля заряжаются постоянным током, и напряжение может свободно расти.Это можно сравнить с поднятием веса на резинке, когда рука поднимается выше груза. Обнаружение полного заряда происходит при обнаружении небольшого падения напряжения после устойчивого роста. Для защиты от аномалий, таких как закороченные или несовпадающие элементы, зарядное устройство должно включать в себя таймер плато, чтобы гарантировать безопасное завершение зарядки, если дельта напряжения не обнаружена. Также следует добавить датчик температуры, который измеряет повышение температуры с течением времени. Такой метод известен как дельта температуры по времени или dT / dt и хорошо работает с быстрой и быстрой зарядкой.

Повышение температуры является нормальным для никелевых аккумуляторов, особенно при достижении уровня заряда 70 процентов. Это вызывает снижение эффективности заряда, и для ограничения напряжения необходимо снизить ток заряда. Когда оно «готово», зарядное устройство переключается на непрерывную подзарядку, и аккумулятор должен остыть. Если температура остается выше температуры окружающей среды, значит, зарядное устройство работает некорректно, и батарею следует извлечь, так как капельный заряд может быть слишком высоким.

NiCd и NiMH не следует оставлять в зарядном устройстве без присмотра в течение недель и месяцев.Храните аккумуляторы до тех пор, пока они не потребуются, в прохладном месте и зарядите их перед использованием.

Литиевые батареи должны всегда оставаться холодными во время зарядки. Прекратите использование аккумулятора или зарядного устройства, если температура поднимается более чем на 10 ° C (18 ° F) выше окружающей среды при нормальной зарядке. Литий-ионный аккумулятор не может поглощать избыточный заряд и не получает непрерывного заряда при полном заряде. Li-ion-аккумулятор снимать с зарядного устройства не требуется; однако, если он не используется в течение недели или более, лучше всего поместить пакет в прохладное место и зарядить перед использованием.

Типы зарядных устройств

Самым простым зарядным устройством было ночное зарядное устройство, также известное как медленное зарядное устройство. Это восходит к старым никель-кадмиевым временам, когда простое зарядное устройство использовало фиксированный заряд около 0,1C (одна десятая от номинальной емкости), пока батарея была подключена. У медленных зарядных устройств нет функции обнаружения полной зарядки; заряд остается включенным, а полная зарядка разряженной батареи занимает 14–16 часов. При полной зарядке медленное зарядное устройство сохраняет тепло NiCd на ощупь.Из-за пониженной способности поглощать избыточный заряд никель-металлгидридные аккумуляторы не следует заряжать с помощью медленных зарядных устройств. Этот метод зарядки часто используется в недорогих бытовых зарядных устройствах, заряжающих элементы AAA, AA и C, как и в некоторых детских игрушках. Извлеките батареи, когда они теплые.

Быстрое зарядное устройство находится между медленным и быстрым зарядным устройством и используется в потребительских товарах. Время зарядки пустой упаковки 3–6 часов. После заполнения зарядное устройство переходит в состояние «готово». Большинство устройств быстрой зарядки включают датчик температуры для безопасной зарядки неисправного аккумулятора.

Быстрое зарядное устройство предлагает несколько преимуществ, очевидным из которых является более короткое время зарядки. Это требует более тесной связи между зарядным устройством и аккумулятором. При скорости заряда 1С (см. BU-402: Что такое C-скорость?), Которую обычно использует быстрое зарядное устройство, пустые никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются чуть более чем за час. Когда батарея приближается к полной зарядке, некоторые зарядные устройства на никелевой основе уменьшают ток, чтобы приспособиться к более низкому принятию заряда. Полностью заряженный аккумулятор переключает зарядное устройство на непрерывный заряд, также известный как поддерживающий заряд.Большинство современных зарядных устройств на никелевой основе имеют пониженный постоянный заряд, что также позволяет использовать никель-металлгидридные аккумуляторы.

Литий-ионный аккумулятор

имеет минимальные потери при зарядке, а кулоновский КПД лучше 99 процентов. В 1С аккумулятор заряжается до 70% заряда менее чем за час; дополнительное время посвящено заряду насыщения. Литий-ионный аккумулятор не требует заряда насыщения, как свинцово-кислотный; на самом деле лучше не заряжать полностью литий-ионный аккумулятор - батареи прослужат дольше, но время работы будет немного меньше.Из всех зарядных устройств Li-ion самое простое. Никаких уловок, обещающих улучшить характеристики аккумуляторов, как это часто утверждают производители зарядных устройств для свинцовых и никелевых аккумуляторов, не применяется. Работает только элементарный метод CCCV.

Свинцово-кислотный аккумулятор нельзя быстро заряжать, поэтому термин «быстрая зарядка» неправильный. Большинство свинцово-кислотных зарядных устройств заряжают аккумулятор за 14–16 часов; что-нибудь медленнее - компромисс. Свинцовую кислоту можно зарядить до 70 процентов примерно за 8 часов; оставшееся время занимает крайне важный заряд насыщения.Частичная зарядка прекрасна при условии, что свинцово-кислотная кислота иногда получает полностью насыщенную загрузку, чтобы предотвратить сульфатирование.

Ток в режиме ожидания зарядного устройства должен быть низким для экономии энергии. Energy Star присваивает пять звезд зарядным устройствам для мобильных телефонов и другим небольшим зарядным устройствам, потребляющим не более 30 мВт в режиме ожидания. Четыре звезды получают зарядные устройства на 30–150 мВт, три звезды на 150–250 мВт и две звезды на 250–350 мВт. Среднее потребление составляет 300 мВт, и эти устройства получают одну звезду. Energy Star стремится снизить потребление электроэнергии персональными зарядными устройствами, которые в большинстве случаев остаются подключенными, когда не используются.Более миллиарда таких зарядных устройств подключены к сети в любой момент времени.

Простые рекомендации при покупке зарядного устройства

  • Зарядка аккумулятора наиболее эффективна при низком уровне заряда (SoC). Приемлемость заряда снижается, когда батарея достигает SoC 70% и выше. Полностью заряженный аккумулятор больше не может преобразовывать электрическую энергию в химическую энергию, и заряд должен быть уменьшен до тонкой струйки или прекращен.
  • При заполнении аккумулятора сверх полного заряда избыточная энергия превращается в тепло и газ.При использовании литий-ионных аккумуляторов это может привести к отложению нежелательных материалов. Продолжительный перезаряд вызывает необратимый ущерб.
  • Используйте зарядное устройство, подходящее для предполагаемого химического состава батареи. Большинство зарядных устройств обслуживают только один химический состав. Убедитесь, что напряжение аккумулятора соответствует напряжению зарядного устройства. Не заряжайте, если другое.
  • Емкость аккумулятора в Ач может незначительно отличаться от указанной. Зарядка большей батареи займет немного больше времени, чем меньшая, и наоборот. Не заряжайте, если рейтинг Ah отличается слишком сильно (более 25 процентов).
  • Зарядное устройство высокой мощности сокращает время зарядки, но есть ограничения относительно скорости зарядки аккумулятора. Сверхбыстрая зарядка вызывает стресс.
  • Свинцово-кислотное зарядное устройство должно переключаться на плавающий заряд при полном насыщении; зарядное устройство на никелевой основе должно переключаться на непрерывную подзарядку при полном заряде. Литий-ионный аккумулятор не может поглощать перезаряд и не получает постоянного заряда. Капельный и плавающий заряды компенсируют потери от саморазряда.
  • Зарядные устройства должны иметь функцию коррекции температуры для завершения зарядки неисправной батареи.
  • Наблюдайте за температурой заряда. Свинцово-кислотные батареи должны оставаться теплыми на ощупь; Батареи на основе никеля нагреваются ближе к концу зарядки, но должны остывать в состоянии готовности. Литий-ионный аккумулятор не должен подниматься выше температуры окружающей среды более чем на 10 ° C (18 ° F) при достижении полного заряда.
  • Проверьте температуру аккумулятора при использовании недорогого зарядного устройства. Извлеките аккумулятор, когда он теплый.
  • Заряжайте при комнатной температуре. Прием заряда падает в холодном состоянии. Литий-ионные аккумуляторы нельзя заряжать при температуре ниже нуля.

Обновлено 21.11.2019

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *