В зарядке аккумулятора нуждаются не только полностью разряженные (или только что купленные) батареи , но и те из них, что за время эксплуатации сильно «подсели». Отличие этих двух подходов – в разном времени, требуемом для полной зарядки данной модели АКБ. В случае новой батареи она может длиться от 25-ти до 50 часов.
Время зарядки аккумуляторов б/у определяется не только тем, насколько они «подсели», но и сроком их эксплуатации. В случае очень разряженных и не новых изделий может потребоваться 24-36 часов и даже более.
Калькулятор расчета времени зарядки
Если важно определиться со временем, необходимым для зарядки имеющихся в личном распоряжении аккумуляторов – оно рассчитывается очень просто без вникания в подробности происходящий процессов. Не потребуется для этого и сложных формул, которые в современных условиях заменяются калькулятором расчета времени зарядки аккумулятора. Вся процедура сводится в этом случае к заполнению всего двух полей:
- В поле «Емкость батареи» указывается соответствующий показатель обслуживаемого прибора.
- В поле «Ток зарядки» указывается значение параметра, которым предполагается заряжать АКБ от электрического устройства.
При нажатии на кнопку «Рассчитать» запускается процедура вычисления времени зарядки аккумулятора от данного типа ЗУ.
Типы аккумуляторных батарей
Для автомобильных аккумуляторов используются источники тока, основанные на применении различных технологий. Если ранее были востребованны щелочные элементы, то современный рынок представлен кислотными аккумуляторами. Такая технология позволяет в качестве электролита использовать кислоту, помещённую между свинцовых пластин. Особенности этого исполнения предполагают обслуживание акб, которое заключается в доливе дистиллированной воды.
Не менее популярны и гелевые батареи, использование которых не требует обслуживания. Такая технология имеет большую стоимость, а процесс зарядки не отличается от других акб. Существуют и литий-ионные батареи, но такие устройства не всегда имеют пусковой ток достаточной мощности, что ограничивает их применение.
Как заряжать АКБ
О разряженности конкретного АКБ обычно судят по плотности залитого в банки электролита, значение которого для рабочей батареи составляет в среднем 1,26-1,28 г/см³ (при 12,5 Вольтовом напряжении). Она зависит от того, какое исходное значение этот показатель имел у только что купленного прибора (оно может быть и 12,7 и 12,9 Вольта). Чем меньше он у данного образца АКБ – тем значительнее прибор разряжен.
Таблица 1. Рекомендуемая плотность электролита в зависимости от климата и времени года.
| КЛИМАТ И ВРЕМЯ ГОДА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА | ПЛОТНОСТЬ (г/см3) | ||
| Аккум. заряжен | Аккум. разряжен | ||
| На 25% | На 50% | ||
| Очень холодный (температура в январе от -50оС до -30оС) | 1,30 | 1,26 | 1,22 |
| Холодный (температура в январе от -35оС до -15оС) | 1,28 | 1,24 | 1,20 |
| Умеренный (температура в январе от -15оС до -8оС) | 1,28 | 1,24 | 1,20 |
| Теплый влажный (температура в январе от 0оС до +4оС) | 1,23 | 1,19 | 1,15 |
| Сухой жаркий (температура в январе от -15оС до +4оС) | 1,23 | 1,19 | 1,15 |
Обратите внимание: Снижение плотности состава на 0,01 г/см3 по отношению к номиналу означает, что данная батарея разрядилась приблизительно на 6-8 процентов.
Степень заряженности прибора определяется по той банке, к которой измеритель показывает наименьшую плотность.
Автомобильный аккумулятор в разрезе
Таблица 2. Время зарядки АКБ в зависимости от степени заряжености и плотности электролита
Сколько времени надо ждать что бы зарядился аккумулятор на машине?
Аккумулятор для авто считается полностью заряженным, если электролит начинает закипать. В среднем АКБ заряжается около 9 часов. Однако это считается примерным значением.
Интересные материалы:
Как правильно выбрать соленую селедку? Как правильно выбрать соленую семгу? Как правильно выбрать спелый манго? Как правильно выбрать спицы для вязания? Как правильно выбрать суши? Как правильно выбрать свеклу? Как правильно выбрать свежую форель? Как правильно выбрать цвет межкомнатных дверей? Как правильно выбрать цвет пальто? Как правильно выбрать цвет шапки?
Таблица степени заряженности АКБ в зависимости от плотности электролита
| Степень заряженности (%) | Плотность электролита (г/см³) | Степень разряженности (%) | Напряжение аккумуляторной батареи (В) | Время заряда при 10% от емкости (часы) |
| 100 | 1,277 | 0 | 12,73 | Нет необходимости |
| 90 | 1,258 | 10 | 12,62 | 2 |
| 80 | 1,238 | 20 | 12,50 | 4 |
| 70 | 1,217 | 30 | 12,37 | 6 |
| 60 | 1,195 | 40 | 12,24 | 8 |
| 50 | 1,172 | 50 | 12,10 | 10 |
| 40 | 1,148 | 60 | 11,96 | 13 |
| 30 | 1,124 | 70 | 11,81 | 16 |
| 20 | 1,098 | 80 | 11,66 | 20 |
| 10 | 1,073 | 90 | 11,51 | 24 |
| 0 | 1,06 | 100 | 11,4 | Сульфатация |
О степени заряженности аккумуляторной батареи можно судить по плотности его электролита. Чем плотность ниже, тем сильнее батарея разряжена.
Типовые аккумуляторы, в летний сезон разряженные более, чем на половину, в зимнюю пору даже после 25-ти процентной разрядки придется снимать с авто и восстанавливать. Кроме того, в дополнительной подзарядке нуждаются батареи, плотность в различных секциях у которых отличается на величину более чем 0,02 г/см³.
Выбор величины тока зарядки
Самым подходящим для зарядки любого АКБ считается ток, составляющий 0,05 полной емкости (так называемый «уравнительный» заряд). При его применении удается полностью восстановить кондицию электролита во всех секциях аккумулятора.
В качестве примера рассмотрим следующие случаи:
- Чтобы зарядить батарею емкостью 55 A/час потребуется ток величиной 2,75 Ампера.
- Для изделия на 60 А/час этот показатель составит 3 Ампера.
Дополнительная информация: Режим уравнительной зарядки позволяет нейтрализовать последствия глубоких разрядов.
Его также рекомендуется использовать для устранения эффекта сульфатации пластин, причиной которого является длительная эксплуатация изделия при заряженности ниже 70 процентов.
Нередко применяется «форсированный» метод, при котором во время зарядки выбирается иное соотношение по току. В этом случае его величина составляет 10 процентов от емкости АКБ. Стандартный аккумулятор 55Ah обычно заряжается при 2.75-5.5 A., а для батарей на 60Ah зарядный ток выставляется в пределах от 3 до 6 Ампер. При этом всегда исходят из того, что чем меньше величина поступающего в АКБ тока – тем глубже заряд. Этот вариант предпочтительней, несмотря на то что времени на него тратится больше.
Зарядка аккумулятора
И наоборот, при сильном токе аккумулятор кипит (содержащаяся в растворе вода разлагается на кислород и водород). Этот процесс оказывает разрушающее действие на пластины АКБ. Аналогичная ситуация складывается и с прикладываемым к аккумулятору напряжением (чем оно больше тем быстрее могут заряжаться батареи). Но его номинальное значение всегда должно оставаться в пределах 13,8-14,5 Вольта. Повышать его величину до 16,0-16,5 Вольт допускается лишь при зарядке необслуживаемых моделей.
Часто задаваемые вопросы
Сколько нужно заряжать аккумулятор чтобы завести машину?
Чтобы завелась машина и можно было ехать, в летнее время, достаточно заряжать АКБ 30 минут током 10% от емкости аккумулятора
. Этого времени достаточно чтобы его напряжение поднялось
до 11,8 Вольт
и двигатель смог завестись стартером без постороннего усилия. Зимой, нужно будет ставить батарею на зарядку минимум на 1 час чтобы поднять его напряжение до 12В. Дальнейший заряд аккумуляторной батареи будет происходить от генератора, когда машина будет ездить на оборотах свыше 1500 об/мин.От чего зависит скорость зарядки аккумулятора?
Скорость зарядки зависит от силы тока
. Скорость химической реакции при повышении тока заряда будет ускоряться. Чем выше ток от зарядного устройства будет идти на АКБ, тем быстрее он зарядится, но тем он сильнее и нагревается. Заряжать большим током необслуживаемые аккумуляторы категорически запрещено.
Сколько ампер ставить при зарядке аккумулятора?
Номинальное значение силы зарядного тока составляет 10% от её емкости
. Следовательно, при зарядке аккумулятора нужно ставить 4.5, 5.5, 6.0 или 7.0 ампер. В зависимости от того с какой аккумуляторной батареей пришлось работать. А чтобы точно посчитать сколько ампер нужно выставить на зарядном устройстве, в вашем случае, воспользуйтесь калькулятором умножив емкость АКБ на 0,1.
Сколько заряжать аккумулятор 60 ампер часов?
Чтобы понять сколько заряжать аккумулятор 60ah, необходимо сначала определить степень его разреженности. Среднее время зарядки севшего АКБ составляет от 10 до 12 часов
. Если аккумулятор 60 ставить на зарядку на 6 ампер, когда он имеет всего 11,7В при плотности электролита 1,1 г/см³, то свою полную емкость он восстановит за 14 часов. Конечное время зависит от уровня разряда. Аккумуляторная батарея считается полностью заряженной, когда на его клеммах вольтметр будет показывать 12,73В, и будет активное кипение электролита.
Сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор?
Чтобы проверить заряженный ли аккумулятор, не проверяют сколько ампер показывает мультиметр, ведь заряженный аккумулятор уже не будет брать никаких ампер. На клеммах проверяют напряжение, которое должно составить не менее 12,7В спустя получаса после зарядки и около 13,4В если проверять сразу после отключения. Поэтому сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор является не корректным вопросом. Если зарядное устройство имеет не индикаторные лампочки, а встроенный амперметр, то вопрос сколько будет показывать ампер на табло зарядного устройства (которое заряжает постоянным напряжением) может возникать, однако при полном заряде вы тоже увидите стрелку на нуле (0,1 A). А вот если зарядка осуществлялась постоянным током, то нужно контролировать не ток, он будет, таким как его установили изначально, – смотрите на напряжение. Заряженный кислотный аккумулятор подключенный к устройству покажет 14,4В. Полностью заряженный до 100% кальциевый АКБ выдаст 16,3В и ток подскочит до 0,8А после того как сначала он упал до 0,4, что будет свидетельствовать о начале электролиза.
Способы зарядки АКБ
Известно несколько методов, среди которых особо выделяются следующие:
- В режиме постоянно выставленного тока.
- В условиях постоянного напряжения, подаваемого на клеммы аккумулятора.
- Комбинированный способ, при котором зарядка осуществляется в автоматическом режиме.
- Ускоренная процедура для аккумулятора шуруповерта, например.
Предпоследний и последний варианты из списка обычно не рассматриваются, поскольку применяются лишь в исключительных случаях.
Постоянным напряжением
Выставляете постоянное напряжение, скажем, в 14,4 Вольта. Ток автоматически регулируется (уменьшается), то есть в начале он может быть 10 Ампер, а в конце заряда 0,2 А.
В настоящее время почти все зарядные устройства работают по данному методу, то есть напряжение всегда постоянное, а вот сила тока меняется.
Постоянным током
С помощью этого метода в течение всего процесса зарядки ток постоянен. Допустим выставили 2 Ампера. В начале заряда напряжение будет 15 В, а в конце может упасть до 14,4 В.
Советы для новичков
Существуют полностью автоматические зарядные устройства, не требующие от пользователя вообще никаких знаний. Лишь бы не перепутать полярность подключаемых проводов. Но если требуется выполнить работу качественно, кое-что всё же желательно знать и понимать.
Особенности зарядки необслуживаемых батарей
Необслуживаемые батареи в герметичных корпусах не стоит подвергать длительному заряду большим током, это может привести к деформации корпуса.
Они иногда могут потребовать некоторого избытка зарядного напряжения, вплоть до 16 Вольт, но при этом ток не должен выходить за допустимые рамки. А если ток начинает падать, а напряжение растёт, превышая указанный предел – значит батарея приняла столько энергии, сколько смогла.
Надо понимать, что заявленная ёмкость совпадает с реальной только у новой АКБ, а в ходе эксплуатации она равномерно падает, иногда значительно, если условия работы были нарушены.
Что такое ускоренная зарядка
Ускоренной считается зарядка удвоенной величиной тока, то есть порядка 20% от заявленной ёмкости. Этот режим сокращает срок службы батареи, поэтому пользоваться им можно только кратковременно, не более получаса, и не допускать при этом повышения температуры электролита выше 50 градусов.
Расчет времени с помощью формул
Перед тем, как рассчитать время заряда аккумулятора – прежде всего, требуется ознакомиться с классической формулой для определения зарядного тока. Она имеет следующий вид:
I=Q*k.
где Q – это рабочая емкость батареи,
k – коэффициент, учитывающий особенности окружающей среды (его номинальное значение колеблется в границах 0,04…0,06, а оптимальное составляет 0,1).
Исходя из указанной рекомендации, для расчета времени зарядки окончательно «севшего» аккумулятора формула принимает вид: Т= Q/ I. Подставив в нее конкретные значения, можно убедиться в значительной величине необходимого времени. Но чаще всего востребована не полная зарядка, а лишь частичное восстановление потерянной емкости. По этой причине реальное время будет значительно меньше.
Чтобы произвести приближенную оценку того, сколько времени нужно, чтобы зарядить батареи постоянным током, в первую очередь нужно определиться со степенью их разряженности.
Замеряем напряжение на аккумуляторе
Далее потребуется узнать потерянную емкость, после чего, выбрав конкретное значение зарядного тока, перейти к вычислению времени, необходимого для комплексной зарядки. Формула для расчета этого показателя при обслуживании автомобиля зарядным устройством выглядит так:
Ускоренная зарядка
Современному пользователю важно знать: можно ли аккумулятор заряжать по ускоренной методике, если этого требуют обстоятельства? Специалисты советуют прибегать к этому способу только в исключительных случаях, когда других вариантов найти не удается.
Важно! Категорически не рекомендуется применять ускоренный способ для аккумуляторных изделий с банками без заливных горловин.
При использовании этого типа зарядки так называемые «не обслуживаемые» батареи могут легко выйти из строя.
Типовой необслуживаемый автомобильный аккумулятор
При рассмотрении этого метода также важно учитывать, что у эксплуатируемых много лет аккумуляторов емкость сильно отличается от номинала. Эта их особенность вынуждает опытных пользователей больше полагаться не на данные расчета по времени, а оценивать его на глаз (чтобы отличить ускоренный режим от обычного). Специалисты, как правило, судят о возможности использования тех или иных режимов по объему выделяющихся газов и температуре электролита.
Если она поднимается выше 45°С – следует прервать процесс и дать батарее немного остыть. Если при этом наблюдается чрезмерное выделение газов, то ускоренную зарядку следует остановить и понизить величину зарядного тока до приемлемой величины.
Непрерывно регулировать поступающий в банки ток непосредственно в процессе заряда очень сложно (корректировать его величину желательно хотя бы каждые 5 минут). Чтобы при такой корректировке не возникло путаницы – специалисты советуют воспользоваться сводной таблицей, носящей название «зарядной». Она имеет всего три графы, заполняемые следующим образом:
- В первую вносится время (t) и данные на этот момент с начала зарядки.
- Во второй графе регистрируется значение Q, по которому судят о том, сколько времени осталось до ее окончания.
- И, наконец, в третьем столбце записывается значение величины тока (I), используемого при восстановлении АКБ.
Таблица 3. Время зарядки АКБ ускоренным методом
| Время заряда t, мин | Емкость Q, недостающая до 100% номинального заряда, А*ч | Ток заряда I, А |
| 0 | 60,0 | 54,0 |
| 5 | 55,5 | 49,9 |
| 10 | 51,3 | 46,2 |
| 15 | 47,4 | 42,7 |
| 20 | 43,8 | 39,4 |
| 25 | 40,5 | 36,4 |
| 30 | 37,5 | 33,7 |
| 35 | 34,7 | 31,2 |
| 40 | 32,1 | 28,9 |
| 45 | 29,7 | 26,7 |
| 50 | 27,5 | 24,7 |
| 55 | 25,4 | 22,9 |
| 60 | 23,5 | 21,1 |
| 65 | 21,7 | 19,5 |
| 70 | 20,1 | 18,1 |
| 75 | 18,6 | 16,7 |
| 80 | 17,2 | 15,5 |
| 85 | 15,9 | 14,3 |
| 90 | 14,7 | 13,2 |
| 95 | 13,6 | 12,2 |
| 100 | 12,6 | 11,3 |
| 105 | 11,7 | 10,5 |
| 110 | 10,8 | 9,7 |
| 115 | 10,0 | 9,0 |
| 120 | 9,2 | 8,3 |
| 125 | 8,5 | 7,6 |
| 130 | 7,9 | 7,1 |
| 135 | 7,3 | 6,6 |
| 140 | 6,7 | 6,0 |
Контроль, связь и безопасность
Управление силовыми каскадами обычно осуществляется с помощью микроконтроллеров. Микроконтроллеры семейства XMC4000 имеют в своем составе аналого-цифровые преобразователи (АЦП) с возможностью гибкой настройки, а также многофункциональные таймеры и периферийные модули, позволяющие организовать ШИМ-управление. Наличие CAN-контроллера гарантирует, что зарядные модули смогут общаться друг с другом и согласовывать свою работу при использовании различных типов аккумуляторов. Защита при оплате услуг, проверка подлинности обновлений программного обеспечения или аппаратных изменений может выполняться с помощью HSM-модуля (Hardware Security Module) семейства микроконтроллеров AURIX™. Это семейство часто используется в автомобильных приложениях, связанных с безопасностью.
Аутентификация отдельных модулей и защита от подделок может быть обеспечена с помощью специализированных чипов OPTIGA ™ Trust B. Для организации более надежной и целостной системы защиты следует использовать микроконтроллеры семейства OPTIGA TPM.
