В 1859 году была изобретена первая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, практически не изменившаяся по принципу функционирования. Она позволяет вырабатывать электрический ток малого тока и напряжения, необходимого для работы транспорта и различных электроприборов. Важной особенностью является то, что ее можно многократно заряжать в случае разряда. Поэтому умельцы начали разрабатывать различные способы заряда аккумуляторной батареи , о которых мы сейчас поговорим.

Заряд аккумуляторов специальными устройствами

Начнем с самого простого и современного способа – использования (ЗУ). Заряд с помощью такого устройства проходит в полностью автоматическом режиме. Достаточно правильно подключить (не перепутать "+" и "–" на проводах и клеммах, хотя многие ЗУ имеют функцию защиты от переполюсовки) и снять по истечении периода заряда.

Следующими способами заряда аккумуляторов являются устаревшие, но, тем не менее, применяющиеся методы, при которых также используются зарядные устройства с ручной регулировкой параметров тока и напряжения. Это заряд:

1. Постоянным током
2. При постоянном напряжении
3. Комбинированный

Первый из вышеперечисленных способов предполагает то, что заряд аккумуляторной батареи (АКБ) будет проводиться постоянным током , то есть во время процесса заряда необходимо контролировать заданное значение тока и корректировать его, когда будет происходить отклонение. Важным условием такого метода является то, что нельзя заряжать током, значение которого больше 10% от емкости аккумулятора, иначе он может прийти в негодность. Чтобы лучше понять сказанное, рассмотрим пример:

Имеется разряженный аккумулятор с емкостью 60 А*ч (ампер*час, Ah). Для того чтобы его зарядить методом постоянного тока необходимо взять 10% от этой величины: 60 * 0,1 = 6 А. Получается, что надо установить значение в 6 А на зарядном устройстве и периодически (раз в час) контролировать его. В среднем заряд таким способом занимает 12 часов. Чтобы убедиться, что аккумулятор заряжен полностью, надо дождаться на индикаторе зарядного устройства примерного значения в 14 вольт для 12-вольтной АКБ или 26 В для 24-вольтной.

Следующий способ заряда аккумуляторной батареи – метод постоянного напряжения . Выставляется требуемое значение напряжения, зачастую 16 В для 12-вольтной АКБ, и заряжают в течении суток. Чем меньше будет установленное напряжение, тем дольше будет заряжаться аккумулятор. Однако выставлять высокое значение напряжения не рекомендуется.

Комбинированный метод совмещает в себе два предыдущих. Сначала происходит заряд постоянным током, затем постоянным напряжением.

Пока силовая установка автомобиля бездействует, питание бортовой сети осуществляется от внешнего источника питания – автомобильной аккумуляторной батареи. Также посредством электроэнергии аккумулятора производится и сам запуск силовой установки.

Любой автомобилист должен знать как и чем зарядить аккумулятор своего автомобиля

Необходимость правильной зарядки автомобильного аккумулятора

Но аккумуляторная батарея энергию для запитывания сети не вырабатывает, она лишь хранит ее в себе, при надобности отдает, после чего восстанавливает свой заряд от .

Цикличность заряда-разряда идет не на пользу самой батарее, со временем ее заряд уменьшается, то есть батарея потихоньку разряжается, полностью восстановить количество энергии от генератора не удается, в конечном итоге заряда батареи уже не будет хватать для запуска мотора. В таком случае остро встает вопрос: как зарядить аккумулятор автомобиля. Производится данная операция зарядными устройствами. Но перед описанием процесса зарядки аккумулятор, разберемся, какие бывают аккумуляторы на машинах, их основные параметры, которые учитываются при подзарядке, виды зарядных устройств, принцип их функционирования, правила зарядки автомобильного аккумулятора и что не следует делать при выполнении операции.

Видео: Взрыв аккумулятора

Все АКБ конструктивно схожи. Имеется набор пластин, которые играют роль электродов, одни – положительных, другие — отрицательных. Чтобы между пластинами происходила химическая реакция, в результате которой выделяется электроэнергия, пространство между пластинами заполняется электролитом. В зависимости от вида АКБ в качестве электролита выступает либо раствор кислоты с водой, либо раствор щелочи с водой.

Виды аккумуляторных батарей

На автомобилях применяются аккумуляторы следующих видов: кислотные, щелочные и гелевые. Есть еще один вид батареи – литий-ионных, но в силу своих особенностей данные АКБ не могут запустить двигатель, поэтому в авто они применяются пока только, как дополнительный элемент питания.

Так устроен аккумулятор автомобиля

У кислотных батарей электроды выполнены из свинца, в котором имеются дополнительные примеси. Свинец, как материал электродов, используется потому, что этот материал имеет хорошую энергоемкость и может за малый промежуток времени выдать токи больших значений. Электролитом у этих АКБ выступает раствор кислоты. Это самые распространенные батареи, которые применяются на автомобиле.

У щелочных батарей установлены не свинцовые, а никель-кадмиевые или никель-железные пластины. А пространство между ними заполнено раствором едкого калия. Эти АКБ на легковых авто применяются не часто, поскольку сила тока у них ниже, чем у кислотных.

Появились сравнительно недавно. По сути, этот тот же кислотный аккумулятор, только у него электролит приведен в желеобразное состояние. Эти АКБ являются перспективными, но ряд технологических особенностей данных батарей не позволяет их широко использовать, да и стоят они не солидно.

Помимо этого АКБ делятся еще на обслуживаемые и необслуживаемые. Кислотные аккумуляторы бывают только обслуживаемыми. А все потому, что при химической реакции часть воды из раствора испаряется. Для того чтобы электролит имел соответствующую плотность, периодически нужно проверять состояние электролита и при надобности доливать воду.

Вода для доливки в аккумулятор используется только дистиллированная.

Необслуживаемыми являются гелевые АКБ. Они имеют герметичный корпус. При химической реакции вода у них не испаряется. Поэтому и доливки не требует.

Виды зарядных устройств для зарядки аккумулятора

В дальнейшем будем рассматривать правильную зарядку аккумулятора на примере распространенных кислотных АКБ. Но пока пройдемся по зарядным устройствам.

Зарядное устройство для аккумулятора

Любое зарядное устройство – это преобразователь электроенергии. Самая простая схема зарядного устройства (ЗУ) – это трансформатор понижающий и диодный мост. Принцип работы таков: переменное напряжение сети 220 В, проходя через трансформатор и диодный мост, преобразуется в постоянное напряжение в 14-15 В, которое требуется для зарядки АКБ.

Часто в конструкцию зарядного устройства включают дополнительные контрольные датчики – амперметры и вольтметры, регуляторы напряжения и силы тока, предохранители. Хотя есть и ЗУ, у которых сила тока и напряжение для каждого АКБ подбираются в автоматическом режиме.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Особенности зарядки аккумулятора автомобиля

Перед тем как зарядить аккумулятор автомобиля, следует учесть несколько параметров для зарядки аккумулятора.

• Самой оптимальной силой тока для зарядки аккумулятора является показатель в 10% от номинальной энергоемкости АКБ. То есть, при показателе энергоемкости батареи в 60 Ач сила тока должна не превышать 6 А.
• Оптимальное напряжение на клеммах ЗУ — это +10% от номинального напряжения полностью заряженной батареи. Для примера, у полностью заряженного аккумулятора напряжение на клеммах составляет 12,6 В. 10% от номинального напряжения — это 1,26 В, добавляем его к 12,6 В и получаем оптимальное напряжение в 13,86 В.
• Провести быструю зарядку батареи возможно. Выполняется такая зарядка токами больших значений – 20-30 А. Но такая зарядка повреждает батарею, поэтому от такой зарядки лучше воздержаться.
• При зарядке гелевого аккумулятора важно не превышать критического для такого АКБ напряжения, которое обычно составляет 14,2 В.

Это основные критерии, учитывающиеся для того, чтобы правильно заряжать автомобильный аккумулятор. Перейдем непосредственно к тому, как зарядить аккумулятор автомобиля.

Подготовительные работы

Вначале нужно убедиться, что аккумулятор действительно разряжен. Для этого его нужно извлечь из ниши в автомобиле. Помимо естественного разряда батареи из-за его эксплуатации, причиной разряда может быть повреждение корпуса АКБ, в результате чего электролит вытек и химическая реакция в нем не проходит. Поэтому после извлечения его нужно отчистить от пыли, грязи и следует внимательно осмотреть корпус аккумулятора. Если трещина имеется и через нее вытек электролит – такой АКБ дальше использовать нельзя.

Определить, разряжена ли аккумуляторная батарея, можно по цветовому индикатору, который часто устанавливают на крышке корпуса. Цвета в индикаторе могут быть разные, поэтому следует обратить внимание на наклейку с пояснением, которая обычно наклеена рядом с индикатором.

Проверить состояние заряда батареи можно и по напряжению на клеммах. Для этого можно воспользоваться обычным тестером. При разряженной батарее напряжение будет ниже номинального.

Перед тем как зарядить аккумулятор автомобиля, следует также проверить электролит. Через заливные пробки можно проследить за состоянием и количеством электролита, в нормальном состоянии электролит должен быть чистым, прозрачным и не иметь примесей, а уровень его должен быть выше пластин. При меньшем уровне – нужно долить дистиллята.

Следует проверить и вентиляционное отверстие в крышке АКБ. Оно не должно быть забито, иначе испарениям не будет выхода.

Как зарядить аккумулятор автомобиля? Процесс зарядки

Далее можно выполнить непосредственно зарядку батареи. Важным моментом является испарение электролита при подзарядке, поэтому не стоит это делать в жилом здании. Также сначала подключают зарядное устройство к батарее, а уже потом в сеть. Внимательно нужно отнестись к правильности подключения ЗУ к батарее, иначе при неправильном подключении выйдут из строя предохранители зарядного устройства.

Видео: Как зарядить автомобильный аккумулятор

Процесс зарядки аккумулятора зарядным устройством производится двумя методами :

1. при первом методе зарядка производится при постоянном значении напряжения, обычно это значение 14-16 В. А сила тока – величина изменяемая. В начале зарядки сила тока большая, может достигать 25-30 А, но по мере зарядки сила тока снижается.
2. при втором методе сила тока является постоянной, а напряжение меняется. Данный метод более сложный, и нужно полностью знать, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор таким зарядом.

Заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством, у которого используется метод постоянного напряжения – несложно. Достаточно выставить регулятором силу тока на уровне 10% от энергоемкости батарей. По мере подзарядки сила тока будет падать. Сигналом того, что батарея полностью восстановила заряд, будет опускание стрелки амперметра до «0». Обычно на полную подзарядку с такой силой тока уходит 10-13 часов.

Подзарядка устройством методом постоянного тока сложнее, и нужно знать, как подзарядить аккумулятор автомобиля таким ЗУ. Поскольку у данного устройства задается параметр силы тока, то вначале зарядки задается сила тока в размере 10% от энергоемкости. При такой силе тока АКБ заряжается до показателя напряжения в 14 В, после чего следует понизить силу тока наполовину и заряжать таким током до показателя напряжения в 15 В, после чего еще следует понизить вдвое ток. Сигналом полной зарядки АКБ будет удержание показателя напряжения на одном уровне в индикаторе на протяжении часа.

Проверка напряжения аккумулятора

После зарядки, если есть возможность, проверить напряжение на клеммах АКБ путем применения нагрузочной вилки. Если же ее нет, убедиться в полном заряде аккумулятора можно, установив ее на автомобиль. Заряженная батарея должна «бодро» крутить стартер и запускать силовую установку. В принципе, вот и все, что нужно и важно знать для зарядки аккумулятора своего автомобиля.

Неважно, как села АКБ: забыли ли вы погасить габариты, слишком увлеклись прослушиванием музыки на стоянке или уезжали на всё лето в отпуск. Чтобы зарядить аккумулятор, нужно иметь представление о теории и следовать нескольким простым правилам.

Немного теории

В автомобилях по большей части используются свинцово-кислотные аккумуляторы (WET). Их принцип работы основан на химической реакции свинцовых пластин с электролитом, в результате которой вырабатывается электричество. Со временем неизбежно происходит сульфатация и разрушение пластин, а также выкипание электролита, из-за чего снижается ёмкость АКБ. И аккумулятор может разрядиться в самый неподходящий момент.

Как проверить аккумулятор

Проще всего использовать встроенный индикатор заряда, который есть на большинстве аккумуляторов. Это та самая «лампочка», которая в действительности никакая не лампочка, а зелёный шарик-поплавок, двигающийся в прозрачной колбе. При достаточном уровне и плотности электролита шарик поднимается и мы видим зелёный индикатор. Если поплавка не видно, нужно проверить электролит и подзарядить АКБ.

Ещё один вариант - мультиметр. С его помощью можно измерить напряжение на клеммах и понять, разряжен аккумулятор или нет. На полностью заряженной АКБ должно быть 12,6 В и более. Напряжение 12,42 В соответствует 80% заряда, 12,2 В - 60%, 11,9 В - 40%, 11,58 В - 20%, 10,5 В - 0%.

Самым надёжным способом является проверка нагрузочной вилкой. Она может показать падение напряжения под нагрузкой, то есть реальный уровень заряда и, соответственно, ёмкость. Такой прибор есть у любого автоэлектрика или в магазине, где продают аккумуляторы. И за эту проверку с вас, скорее всего, даже не возьмут денег.

Определив, что АКБ действительно , можно приступать к зарядке, но сначала нужно подготовиться.

1. Аккумулятор желательно снять с машины. Если на это нет времени, отключите его от бортовой сети, отсоединив минусовой провод.
2. После этого нужно очистить клеммы от смазки и окиси для хорошего контакта.
3. Не помешает протереть поверхность аккумулятора сухой тряпкой, а лучше - смоченной в 10-процентном растворе нашатырного спирта или кальцинированной соды.
4. Также не забудьте отвернуть пробки на каждой из банок АКБ или снимите заглушку, чтобы обеспечить свободный выход паров электролита и не допустить избыточного давления внутри.
5. Если уровень электролита в какой-то из банок недостаточный, нужно долить дистиллированной воды, чтобы она полностью покрыла пластины.

Сам принцип зарядки прост: нужно лишь в соответствии с полярностью присоединить к клеммам аккумулятора провода от зарядного устройства и воткнуть вилку в розетку. Однако для начала стоит определиться со способом зарядки. Различают два основных метода: зарядка постоянным током и зарядка постоянным напряжением.

Первый эффективнее, но проходит в несколько этапов и требует контроля. Второй проще, однако обеспечивает зарядку АКБ лишь до 80%.

Существует ещё так называемый комбинированный метод, при котором участие со стороны автовладельца сводится к минимуму. Минус такого способа в необходимости специального зарядного устройства с довольно высокой стоимостью.

Зарядка постоянным током

1. Устанавливаем ток в 10% от номинальной ёмкости аккумулятора и заряжаем до тех пор, пока напряжение на клеммах АКБ не поднимется до 14,3-14,4 В. Например, аккумулятор ёмкостью 60 А·ч нужно заряжать током не более 6 А.
2. Далее уменьшаем ток в два раза (до 3 А), чтобы снизить интенсивность кипения, и продолжаем зарядку.
3. Как только напряжение поднимется до 15 В, нужно снова уменьшить ток в два раза и заряжать аккумулятор до того момента, когда значения напряжения и тока перестанут изменяться.

Зарядка постоянным напряжением

Тут всё гораздо проще. Нужно лишь установить напряжение в пределах 14,4–14,5 В и ждать. В отличие от первого метода, с помощью которого можно полностью зарядить АКБ за несколько часов (порядка 10), зарядка постоянным напряжением длится около суток и позволяет восполнить ёмкость аккумулятора лишь до 80%.

Меры предосторожности

Поскольку зарядка аккумулятора - это химический процесс, при котором выделяется взрывоопасная смесь водорода и кислорода, нужно быть очень осторожным и следовать правилам:

1. Заряжайте АКБ в хорошо проветриваемом помещении.
2. Не пользуйтесь открытым огнём и не проводите никаких работ с образованием искр.
3. Если нет возможности снять аккумулятор с машины, отключите минусовой провод, а лучше оба.

В конструкции автомобиля за заряд аккумуляторной батареи отвечает электрический генератор. Кроме того, после генератора устанавливается специальный реле-регулятор, корректирующий напряжение зарядки в районе 14,1 В. Известно, что для полноценной зарядки аккумуляторной батареи необходимо не менее 14,5 В. Получается, встроенная зарядная система неспособна полноценно заряжать автомобильный аккумулятор, что приводит к необходимости использования дополнительного .

В летний период данная необходимость не так важна, ведь аккумулятор способен обеспечивать запуск двигателя и при неполной зарядке. Чего нельзя сказать о зиме, когда на улице наблюдаются стабильно отрицательные температурные показатели, уменьшающие емкость аккумулятора в два раза. Поэтому многие специалисты советуют полностью заряжать свой аккумулятор перед наступлением холодов, чтобы не попасть в неприятную ситуацию в самый неподходящий момент.

Типы зарядных устройств