Каким напряжением и силой тока заряжать аккумулятор автомобиля
Основными параметрами при зарядке батареи является подаваемое напряжение и сила тока.
Причем один из этих параметров в существующих ЗУ является регулируемым, поэтому устройства делятся между собой по методу зарядки – постоянными, либо напряжением, либо силой тока.
Также недавно появились так называемые комбинированные ЗУ, которые используют оба этих метода.
Напряжение
Пройдемся по тому, каким напряжением следует заряжать батарею. Этот показатель в АКБ варьируется в диапазоне от 11,7 (минимальное значение, указывающее на полный разряд) до 12,7 (заряд – 100%).
Но чтобы ЗУ смогла «протолкнуть» электрический ток и аккумулятор его принял, напряжение должно быть выше чем у самого АКБ.
Оптимальным является показатель в 14,2-14,4 В (на такое напряжение настроен и регулятор генератора).
Это значение выбрано не просто, дело в том, что такое напряжение является порогом начала интенсивного газовыделения.
В устройствах, работающих по методу зарядки постоянным напряжением, тоже задается этот параметр на уровне 14,2-14,4 В.
А вот сила тока меняется, причем в зависимости от внутреннего сопротивления аккумулятора и степени его разрядки.
Так, в самом начале подзарядки подаваемая сила тока очень высокая – порядка 40-50 А. Но поскольку такие значения могут нанести вред АКБ, то силу тока ограничивают (обычно на уровне 20-25 А).
По мере заряда напряжение в аккумуляторе повышается, что приводит к снижению подаваемого тока.
При выравнивании напряжения на клеммах батареи и выводах ЗУ, сила тока падает практически до нуля и это является сигналом восстановления заряда.
Сила тока
При вышеописанном методе этот параметр является неконтролируемым и его задает само ЗУ, основываясь на сопротивлении АКБ.
В устройствах же использующих метод постоянного тока, этот параметр приходится задавать вручную, напряжение же регулироваться будет самостоятельно.
Как уже отмечалось выше, оптимальным по скорости заряда считается ток, равный 1/10 от номинальной емкости аккумулятора (для АКБ на 55 Ач – это 5,5 А, на 60 Ач – 6,0 А и т. д.). При такой силе тока у полностью разряженной батареи заряд восстановиться за 10 часов.
Но зачастую зарядке подвергается частично разряженный аккумулятор. И в таком случае следует рассчитать время зарядки. Сделать это можно по напряжению на клеммах батареи.
Как отмечено, диапазон напряжения АКБ от степени разряда варьируется в диапазоне 11,7-12,7 В. То есть, разница в напряжении у разряженного и заряженного аккумулятора всего 1,0 В.
Если, к примеру, вольтметр показывает напряжение 12,2 В, то это означает, что аккумулятор потерял половину своего заряда. Полностью разряженный АКБ током в 1/10 от емкости заряжается 10 часов, а в нашем случае он разряжен только на 50%, поэтому для восстановления полного заряда потребуется 5 часов.
Получается, что такой силой тока за 1 час удается восстановить 0,1 В, поэтому зная напряжение, легко можно высчитать время подзарядки.
По мере зарядки интенсивность химических процессов, сопровождающихся газовыделением и повышением температуры, будет увеличиваться.
Чтобы их снизить, на последнем этапе зарядки силу тока следует понизить вдвое. При надобности через определенное время ее можно снизить еще раз. Сигналом полной зарядки является не меняющееся в течение 1-2 часов напряжение на клеммах.
Отметим, что ток в 1/10 от емкости – оптимальное значение для обеспечения сравнительно качественной и скоростной зарядки АКБ без негативных последствий.
Если подать ток большего значения аккумулятор подзарядиться быстрее, но такая интенсивность будет не на пользу. А вот токи малых значений – 5% от емкости обеспечивает качественный заряд, но времени на получение 100%-го заполнения энергией АКБ уйдет вдвое больше.
Бывает так, что батарея полностью расходовала свою энергию. Обычно это происходит по невнимательности (водитель забыл выключить на ночь какой-то из потребителей).
В таком случае восстановить заряд можно только используя токи малых значений (5% от емкости), при этом заряжать необходимо не менее 1 суток.
Использование интенсивной зарядки не рекомендуется, чтобы не возникло негативных последствий.
Стоит отметить, что даже зарядка малыми токами не обеспечит 100%-го восстановления емкости, поскольку глубокий разряд становиться причиной необратимых процессов внутри АКБ.
В дальнейшем за такой батареей нужно следить более тщательно, поскольку повторный глубокий разряд может полностью ее вывести из строя.
Можно ли заряжать аккумулятор не снимая клеммы
Подключение ЗУ без снятия клемм
Принципиально зарядка от зарядного устройства без снятия клемм ничем не отличается от зарядки от автомобильного генератора. Но есть определенные нюансы, таящие в себе риски. Зарядное устройство пополняет запас энергии батареи повышенным током, что ускоряет процесс. Но создание повышенного тока требует более высокого напряжения, поэтому на выходе ЗУ напряжение может составлять до 15 вольт или даже выше, а при работе генератора уровень в бортсети не превышает 14,5 вольт.
Особенно высокое напряжение (16 вольт и выше) выдают «специальные ЗУ для зарядки кальциевых аккумуляторов». На самом деле добавление легирующих добавок в виде кальция ничего не меняет в химических реакциях, проходящих в батарее. Ей совершенно не нужно повышенное напряжение, но миф живуч. И производители зарядок следуют запросам пользователей, выпуская «высоковольтные» сетевые зарядники.
Вряд ли электронные устройства не рассчитаны на такое небольшое превышение питающего напряжения. Маловероятно, что избыточные 0,5..1,5 вольта способны вывести из строя бортовую электронику. Тем не менее, в интернете можно найти сообщения о вышедших из строя модулях после такой зарядки, пользователи размещают их описания и фото.
Проблема, скорее всего, в другом. Возможно, что источник зарядного напряжения был импульсным, и среднее напряжение получалось за счет усреднения относительно высоковольтных импульсов. Конечно, аккумулятор служит буферным элементом и сглаживает пики, но и он мог не справиться.
Простейшее самодельное ЗУ не убережет от скачков в сети
Другой вариант – совсем простое ЗУ (самодельное или дешевое промышленное), без стабилизации выходного уровня. В этом случае все колебания в сети вызывают синхронные колебания на выходе источника. При кратковременных повышениях переменного напряжения 220 вольт (и даже при возникновении мощных импульсных помех), в бортсети может возникнуть значительно повышенное напряжение. Это вполне могло привести к выходу полупроводниковых устройств из строя.
Нюансы зарядки для различных типов ДВС
Если двигатель карбюраторный, то для его эксплуатации вообще не требуется электронных устройств. Аккумулятор такой машины можно заряжать, не снимая клемм и не обращая внимания на дополнительные факторы, лишь выключив зажигание. Обмотки генератора, включенные параллельно зарядному устройству, защищены от обратного напряжения диодами.
Если двигатель инжекторный, то от бортовой сети питаются дополнительные электронные устройства. Для них существует риск выхода из строя при нештатном повышении напряжения. Поэтому лучше не применять самодельные или совсем дешевые зарядные устройства безо всяких защит.
При зарядке любого типа двигателя надо выключить фары, другие осветительные приборы, а также, по возможности, отключить прочие устройства, питающиеся от бортовой сети. Это позволит снизить ненужную нагрузку на зарядное устройство, позволит ускорить процесс зарядки, снизит возможные риски повреждения.
Какие типы аккумуляторов можно заряжать не снимая
Так как все автомобильные АКБ относятся к классу свинцово-кислотных, в них происходят одни и те же электрохимические реакции. Поэтому если принципиально принято решение не отключать аккумулятор при пополнении его запаса, то различия между типами отсутствует.
Контроль напряжения в бортсети
Определенное внимание надо обратить на кальциевые АКБ. Некоторые автомобилисты считают признаком окончания процесса заряда кипение электролита
Это и без того небезобидное заблуждение в данном случае еще более опасно – ведь повышенное газообразование вызывается избытком напряжения. Кальциевые батареи заставить кипеть сложнее, напряжение для этого должно быть выше. Это ведет к риску выведения из строя электроники. Поэтому безоглядно повышать выходной уровень ЗУ нельзя.
Какие могут быть последствия
Последствиями неправильной зарядки может быть выход из строя электронных модулей. Но, как показано выше, этого несложно избежать.
Устройства для заряда аккумуляторной батареи в домашних условиях
Рассмотрим возможные методы восстановления работоспособности автомобильного аккумулятора в домашних условиях.
- Нагревание АКБ. Такой метод может помочь в ситуации стоянки транспортного средства в холодное время года. При охлаждении аккумуляторной батареи плотность электролита падает ниже критических значений (менее 1,28 грамм на сантиметр кубический). Плотность измеряется ареометром. Раньше такой прибор был в ремкомплекте практически каждого автолюбителя. Сейчас им пользуются только на специализируемых СТО. Кроме этого, необслуживаемые аккумуляторы технически не позволяют произвести измерение плотности.
Если автомобиль не заводится после стоянки в зимний период, не следует сильно «насиловать» АКБ, стартуя до его окончательного разряда. Можно попробовать снять клеммы, демонтировать аккумулятор, внести его в дом, установить в близости от отопительных приборов (батарей, вентиляции, печки). Учитывая большую массу аккумулятора, он нагреется не меньше, чем за пару часов. Лучше аккумуляторную батарею оставить дома на ночь.
После нагревания АКБ плотность электролита увеличивается. При этом возрастает емкость аккумуляторной батареи. Возможно, заряда будет достаточно для запуска двигателя.
- Использование нештатных зарядных устройств, блоков питания бытовой, компьютерной и мобильной техники. В быту часто используются устройства, которые подзаряжаются либо запитываются от блоков питания либо зарядных устройств.
Напряжение на выходе зарядных устройств для мобильной техники (смартфонов, планшетов) обычно не превышает 7 Вольт. К тому же, подключение аккумулятора к мини-USB разъему проблематично. Этот вариант следует исключить.
Наиболее приемлем вариант использования блока питания для ноутбука. Сейчас он есть практически в любом доме. Напряжение на выходе блока питания ноутбука (нетбука) обычно около 19 Вольт. На корпусе устройства обычно есть наклейка со сведениями по номинальному напряжению и максимальному току нагрузки блока питания. Кроме этого, там приводится схема полюсовки разъема. Обычно по центральному контакту разъема подается плюсовое питание, по трубчатому контакту – минусовое. Для уверенности следует подробнее изучить схему на наклейке (шильдике).
Подключать непосредственно блок питания ноутбука к аккумулятору нельзя, так как ток заряда будет превышать максимальный ток нагрузки. Минусовой контакт разъема с помощью провода сечением от 0,75 кв.мм. следует подключить к минусовой клемме АКБ. Плюсовой контакт подключается через дополнительный шунт (сопротивление, ограничивающее ток). В качестве шунта можно использовать салонную или габаритную лампочку автомобиля.
На видео вы можете увидеть, как правильно собирать такую схему:
Ток заряда в таком случае будет небольшой (не более 1 Ампера). Чтобы полностью зарядить аккумулятор емкостью 50 Ампер-часов, потребуется более 50 часов. Чтобы запустить двигатель достаточно 10 (иногда 3-4-х) часов заряда.
В качестве нештатного зарядного устройства также можно использовать блок питания струйного принтера, если таковой имеется.
Заряд при помощи бытовых ламп накаливания, электроплит. Данный метод заряда является самым экстремальным
Без соблюдения мер предосторожности, не имея навыков в области электрики, такой метод заряда использовать нельзя.
При заряде с использованием бытовых ламп накаливания используют лампы мощностью от 60 Ватт. Нельзя использовать светодиодные или люминесцентные энергосберегающие лампы. Для подключения к аккумуляторной батарее монтируют цепь, состоящую из лампы и выпрямительного диода большой мощности. Такой диод можно найти в люминесцентной энергосберегающей лампе. Для соединения с бытовой электрической сетью используют вилку (разъем подключения к сети) от любого ненужного бытового электроприбора.
Электрическая цепь включает: контакт провода вилки – катод диода (обозначается на корпусе диода) – анод диода – минусовая клемма АКБ – плюсовая клемма АКБ – контакт лампы накаливания – другой контакт лампы накаливания – другой контакт провода вилки. После монтажа цепи, соблюдая чрезвычайные меры защиты, производят подключения вилки в бытовую сеть.
Ток заряда в этом случае также невысокий, на неполный заряд АКБ понадобится не менее 5-ти часов.
Еще раз напомним: использование данного метода заряда возможно только в чрезвычайных ситуациях.
Зачем это нужно
Не всем до конца понятно, почему автомобилистов интересует зарядка их АКБ на автомобиле, но не снимая при этом клеммы. Ведь нет ничего сложного в том, чтобы снять узел, отнести в гараж или домой, подключиться к зарядному устройству и просто подождать несколько часов. Затем вернуть уже заряженную АКБ на место.
Тут не всё так просто и однозначно. При снятии АКБ со своего автомобиля и отключении при этом минуса, а затем и плюса, может произойти следующее:
- сбрасываются настройки бортового управления климатическим оборудованием;
- обнуляется память запоминающего устройства;
- блокируется штатная или дополнительная аудиосистема;
- требуется полная перенастройка акустики и пр.
Главная причина возникновения желания заряжать батарею без снятия клемм заключается именно в том, чтобы после демонтажа не заниматься восстановительными работами, заново вносить в память настройки и адаптировать системы по свои желания и потребности.
Электроника каждой машины может вести себя по-разному, когда пропадает источник питания в виде аккумулятора. Предугадать последствия не всегда возможно.
Возможна ли зарядка аккумулятора без снятия клемм
Аккумуляторные батареи в автомобиле применяются уже более 100 лет. За это время владельцы машин на личном опыте убедились в возможности зарядки батареи, не отключая её от бортовой электрической системы.
Многие автомобилисты утверждают о полной безопасности восстановления заряда таким методом, но некоторые водители столкнулись с серьёзными неполадками с электрооборудованием машины.
Возможна ли такая зарядка
В наличии возможности заряжать батареи от сетевого ЗУ без отключения от боровой системы автомобиля, нет ничего удивительного. Практически все электроприборы этого типа оснащаются зажимами типа «Крокодил», которые можно без труда подключить поверх клемм.
Достаточно правильно соединить устройство (соблюдая полярность), включить прибор к сеть 220 В, и процесс зарядки будет осуществляться в стандартном режиме. Чтобы повысить эффективность работы ЗУ необходимо отключить зажигание.
Даже не слишком мощные электронные устройства, работающие во время процесса зарядки способны значительно увеличить промежуток времени, необходимый для полного восстановления АКБ.
К сожалению, такие устройства как магнитолы и сигнализации постоянно включены в бортовую сеть машины, поэтому их полное отключение может вызвать значительные затруднения.
С такой «дежурной» нагрузкой придётся мириться, несмотря на наличие значительного увеличение времени на восстановление аккумулятора. В противном случае, потребуется отсоединить от батареи одну или обе клеммы.
Почему не стоит так заряжать и в чём опасность
Как уже было сказано выше, при подключении зарядного устройства к аккумулятору без отключения клемм, ток от электроприбора может поступать к потребителям электроэнергии, работающим в дежурном режиме.
Если выходное напряжение прибора для зарядки не превышает 14,7 Вольт, то бояться за сохранность аппаратуры не следует. Некоторые зарядные устройства могут генерировать напряжение значительно больше этого значения, что может стать причиной выхода из строя устройств, работающих в машине всё время.
Наличие постоянно включенных приборов заметно увеличит нагрузку на ЗУ, что также является нежелательным моментом. По этой же причине продолжительность восстановления заряда батареи увеличится, поэтому если необходимо осуществить эту операцию при минимальных временных затратах, то лучше отсоединить аккумулятор от бортовой системы автомобиля.
Зарядка аккумулятора без ошибок: плюсы и минусы двух методик
Первый действительно безопасный способ – использование дополнительного источника питания постоянного тока. «Дежурный» аккумулятор подсоединяют параллельно с применением проводов подходящего сечения. Выбирают модель с достаточной емкостью для поддержания напряжения 12V на протяжении всей процедуры. Желательно использовать жесткую фиксацию зажимов, которая предотвращает искрение или случайный разрыв цепи.
После этого можно отключить основную батарею, демонтировать для пополнения заряда. Основным недостатком является необходимость покупки дополнительного аккумулятора. Придется поддерживать его исправное техническое состояние, что увеличивает общие расходы и перечень обязанностей.
Для зарядки, не снимая с машины, пользуются следующим алгоритмом:
- ставят автомобиль в гараж, чтобы исключить негативные погодные воздействия;
- в холодную пору года необходимо выдержать время для прекращения образования конденсата на металлических поверхностях;
- вынимают ключ из замка зажигания, отключают радио и другие потребляющие устройства;
- снимают защитный кожух, откручивают пробки для выхода газов;
- подключают последовательно положительную и отрицательную клеммы (красное и черное цветовое обозначение соответственно);
- включают зарядное устройство в сеть 220V;
- устанавливают переключатели в нужный режим с учетом вида АКБ, выходного напряжения и тока зарядки;
- при наличии таймера выбирают временной интервал для автоматического отключения (55 А-ч от 7 до 9 часов);
- отсоединяют в обратном порядке клеммы, продолжают обычную эксплуатацию.
Из-за чего водители не любят отключать батарею от сети
Многие водители не любят отключать батарею от сети. Причин этого решения может быть несколько:
- Лень.
- Если обесточить бортовую систему автомобиля, то могут быть полностью сброшены настройки во многих устройствах, не оснащённых резервным источником электроэнергии. Например, в магнитоле может сбиваться время, если батарейка, которая установлена на плате этого устройства, уже не справляется с автономным обеспечением устройства электроэнергией.
- Лишний раз осуществлять отключение клемм не спешат многие водители по причине возможных поломок этих элементов. По статистике, при снятии и подключении соединительных элементов выход из строя деталей происходит намного чаще, чем при зарядке АКБ без снятия с автомобиля.
- При отключении и повторном подключении клемм может быть обеспечен недостаточный электрический контакт. В такой ситуации может образоваться электрическая дуга, которая оплавит выводы аккумулятора и клеммы. Многие водители именно из-за возможного выхода из строя соединительных элементов, пытаются заряжать АКБ подключённой к бортовой системе машины.
Перечисленные причины нежелания отключать батарею являются довольно убедительными, поэтому, даже невзирая на возможные риски, владельцы автомобилей пытают восстановить заряд аккумулятора именно таким методом.
Можно ли заряжать аккумулятор не снимая клеммы?
Автомобилисты, которые не имеют возможности поставить второй параллельный аккумулятор, и не желают настраивать штатные системы машины заново, пробуют зарядить батарею, не снимая с нее клеммы. В сети сложно найти разумные объяснения – можно ли заряжать аккумулятор, когда он подключен в электронную систему автомобиля, и по данному вопросу регулярно разгораются споры. Однозначного ответа на вопрос нет, при этом имеются отзывы, как об успешной зарядке аккумулятора на автомобиле без снятия клемм, так и о серьезных проблемах, которые возникли при подобных действиях. Предлагаем рассмотреть процесс зарядки с точки зрения теории электричества, чтобы получить максимально верный ответ на поставленный вопрос.
Главная проблема, которая может возникнуть при зарядке включенного в бортовую систему автомобильного аккумулятора, – это перенапряжение. При превышении максимального показателя напряжения автомобильных электронных устройств, они могут вовсе выйти из строя, и их останется только заменять. Каждая модель автомобильной электроники имеет свои параметры максимально переносимого напряжения. Идеально, если владелец автомобиля, который планирует зарядку аккумулятора без снятия клемм, знает минимальное значение максимально допустимого напряжения среди всех электронных систем машины. Если брать усредненное значение, то можно сказать, что большая часть автомобильных устройств способна выдержать перенапряжение до 15,3-15,7 Вольт.
Исходя из максимальных напряжений для автомобильных электронных устройств, следует подбирать по выходным параметрам зарядное устройство. Приобретая сертифицированное качественное оборудование от именитого производителя, можно в его техническом паспорте посмотреть выходные электрические параметры. На их основании делается вывод о возможности зарядки аккумулятора без снятия клемм.
Внимание: Приобретая зарядное устройство для аккумулятора автомобиля от малоизвестного бренда, нет никакой гарантии, что в техническом паспорте находится верная информация об электрических параметрах. В продаже присутствует множество зарядок, напряжение на которых достигает 17-18 Вольт постоянно или в виде кратковременных импульсов
Заряжая ими аккумулятор без снятия клемм, велик риск повреждения оборудования электронной системы автомобиля.
Статья в тему: Универсальная смазка WD-40 для автомобиля
Некоторые производители зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов устанавливают специальные системы защиты от перенапряжения. Благодаря их использованию, при возникновении проблем с работой зарядки, максимальное зарядное напряжение не превысит заявленное производителем (или выставленное пользователем). Зарядка аккумулятора без снятия клемм при помощи подобных станций полностью безопасна, тогда как при использовании no-name оборудования или самодельных зарядок следует лишний раз подумать – не проще ли будет заново настроить электронные устройства автомобиля, чтобы обезопасить бортовую систему от перенапряжений и возможного выхода из строя дорогостоящего оборудования.
Почему может понадобиться заряжать аккумулятор на машине
На таких автомобилях снимать аккумулятор себе дороже. Если вся перечисленная начинка собьётся, то придётся долго сидеть и все это восстанавливать. Вполне возможно, что потом придётся обращаться к специалистам, чтобы всё это оборудование привести в рабочее состояние. Естественно, что никому этого не хочется. Поэтому в последнее время на форумах часто встречается вопрос о том, возможна ли зарядка автомобильного аккумулятора без снятия с машины. То есть, можно ли заряжать АКБ прямо на авто с присоединёнными клеммами?
Да, это возможно. Каких-то противопоказаний от производителей автомобилей или аккумуляторов для такой зарядки нет. Другое дело, что такое не всегда возможно осуществить чисто технически. Если у вас автомобиль стоит в гараже, куда подведено электричество, это один разговор. Тогда можно протянуть удлинитель, подключить зарядное устройство и поставить аккумулятор на зарядку, не снимая клемм. А если автомобиль стоит во дворе или на стоянке. Тут уже удлинитель просто так не кинешь, и придётся отключать аккумулятор со всеми вытекающими последствиями. Правда, есть одно решение. В этой ситуации пригодится переносной аккумулятор для автомобиля.
Переносной аккумулятор автомобиля
Теперь, давайте, рассмотрим особенности зарядки аккумулятора прямо на автомобиле, не снимая клемм.
Как правильно отключить аккумулятор на автомобиле
Как демонтировать АКБ с авто знает практически каждый автовладелец
Перед демонтажем важно правильно его отключить, неправильное отключение может повлечь серьезные последствия
В процессе работы необходимо следование некоторым правилам и мерам предосторожности. Перед отсоединением клемм с АКБ необходимо:
- ознакомиться с инструкцией к сигнализации, узнать о ее «поведении» при обесточивании автомобиля (есть вероятность блокировки дверей).
- отключить все электрооборудование и зажигание;
- отключить массу, если она есть;
Выключатель массы — для ее отключения нужно лишь скрутить «шляпку»
Когда автомобиль полностью обесточен, можно демонтировать батарею.