Як заряджати тягові акумулятори

1. Зарядка тягового акумулятора
2. стадія насичення
3. стадія поглинання
4. підтримуюча зарядка
5. стабілізація
6. Струм і напруга заряду
7. струм заряду
8. Час зарядки акумулятора
9. ефективність акумулятора
10. Як правильно зарядити тяговий акумулятор
11. недозарядке
12. перезарядка

Наши партнеры ArtmMisto

Зарядні пристрої використовують різні технології і алгоритми, відрізняються потужністю і розмірами, але мають загальний принцип роботи - акумулятори заряджаються тому, що напруга на виході з зарядного пристрою вище, ніж напруга на клемах акумулятора. Різниця напруг змушує струм текти від джерела (зарядного пристрою) до навантаження (акумуляторної батареї).

Зміст статті

Зарядка тягового акумулятора

зарядка тягових акумуляторів відрізняється від зарядки стартових або автомобільних батарей. Щоб зарядити 12-вольтів акумуляторну батарею зарядний пристрій повинен забезпечити напругу не менше 14 вольт. Однак якщо напруга перевищить 15 вольт, то акумулятор перегріється, в ньому почнеться газоутворення, випаровування електроліту і деформація пластин.

Так виглядають осередки різних свинцево-кислотних акумуляторів - рідко-кислотного, AGM та гелевого

Акумулятори заряджаються і розряджаються завдяки дифузії - процесу проникнення іонів в активний матеріал пластин. Дифузія протікає повільно, починається на поверхні пластини, а потім поширюється вглиб її активного матеріалу.

Під час розряду пластини тягового акумулятора поглинають кислоту з електроліту і на них утворюється сульфат свинцю. Кількість електроліту в осередку залишається колишнім, однак зміст кислоти в ньому зменшується.

При зарядці процес йде у зворотному напрямку. Кислота виділяється на обох пластинах - позитивна перетворюється в оксид свинцю, а негативна в пористий, схожий на губку свинець. Після того, як акумулятор зарядиться, що отримується їм електрична енергія перестає трансформуватися в хімічну, а витрачається на розкладання води на водень і кисень.

Щоб дифузії відбулася не тільки на поверхні, але і розповсюдилася вглиб товстих пластин тягових акумуляторів, їх заряджають в кілька стадій. Ця загальноприйнята в даний час технологія заряду заснована на здатності батарей абсорбувати різний за силою ток в залежності від стану заряду.

стадія насичення

Криві зміни струму і напруги під час заряджання тягових акумуляторів в три стадії

Перший етап триступеневої зарядки - фаза насичення. Акумулятор заряджається швидко, вихідний струм зарядного пристрою максимальний, а напруга на акумуляторі залежить від ступеня розряду батареї. Тривалість етапу насичення визначається відношенням ємності, яку потрібно відновити, до току зарядки.

Струм заряду під час першого етапу становить 10 - 100% від ємності акумулятора і залежить від типу акумуляторної батареї. Тяговий акумулятор сприймає такий струм до тих пір, поки не досягне першого контрольного напруги зарядки і не зарядиться до 80% ємності. Після цього, його здатність засвоювати струм різко зменшується. Це перше контрольне напруга називається напругою абсорбції, а наступний етап зарядки - фазою абсорбції.

Якщо необхідно заряджати кілька акумуляторних батарей, одна з яких місткістю 100 Ач і більш використовуйте такі зарядні пристрої

Підходить для: Усіх типів свинцево-кислотних та LiFePO4 акумуляторів. 9 програм зарядки Всіх типів свинцево-кислотних та LiFePO4 акумуляторів. 12 програм зарядки Напруга, В 12 12 Максимальний струм зарядки, А 30 50 Кількість виходів 2 3 Розміри, мм 199 х 158 х 70 315 х 215 х 90 Вага, кг 2 3 ЗАМОВИТИ ЗАМОВИТИ

Під час першої стадії акумулятора за короткий час передається велика кількість енергії, цей етап зарядки дуже ефективний і приносить тяговому акумулятора 75-80% його ємності.

стадія поглинання

Стадія абсорбції протікає при напрузі, досягнутому в кінці першого етапу зарядки, а акумулятор споживає тільки ту кількість струму, яке може засвоїти при цьому напрузі. Струм безперервно зменшується, до тих пір, поки акумулятор не досягне стану повної зарядки.

Зарядка і розряд акумулятора - це процес дифузії всередині батареї. Коли акумулятор швидко, але не глибоко розряджається, дифузія не поширюється вглиб активного матеріалу акумуляторних пластин і хімічні реакції протікають тільки на їх поверхні. Після неглибокого розряду друга фаза зарядки може бути короткою або зовсім відсутні. Однак при тривалому і глибокому розряді потрібно тривалий етап абсорбції.

Стадія абсорбції - це компроміс між високою напругою і часом зарядки. Під час неї акумулятор отримує залишилися 20-25 відсотків енергії і вважається зарядженим, коли при постійній напрузі струм опускається до 2 відсотків ємності.

підтримуюча зарядка

Третя стадія - це підтримуюча зарядка. Після того як споживаний акумулятором ток зменшився до 1-2 відсотків від ємності, зарядний пристрій знижує напругу до 13,4 - 13,8 вольт, щоб не допустити неконтрольованого закипання і витікання електроліту.

Занадто висока підтримує напругу веде до прискореного старіння через корозію позитивних пластин, а недостатнє не дозволяє акумулятора залишатися повністю зарядженим і призводить до сульфатации. Підтримує напругу відрізняється для тягових акумуляторів з рідким електролітом і VRLA акумуляторів.

стабілізація

Сульфатація пластин тягового акумулятора в залежності від кількості циклів заряду-розряду

Фаза стабілізації або вирівнювання використовується для запобігання передчасному старінню свинцево-кислотних батарей з рідким електролітом. Це додатковий, часто пропускається етап, який починається після того як зарядка підійде до кінця. При стабілізації процес не припиняється, а струм в 4 відсотки від ємності, продовжує заряджати батарею до тих пір, поки напруга не зросте до 15,5 -16,2 вольта.

Фаза стабілізації призводить тягові акумулятори до максимального заряду, контрольованому закипання електроліту і розчинення кристалів сульфату свинцю, що утворилися на поверхні пластин. Стабілізацію батарей з рідким електролітом виконують кожні 20-50 циклів. Гелеві та AGM батареї стабілізації не піддають.

Струм і напруга заряду

напруга заряду

Товсті пластини обслуговуються тягових акумуляторів з рідким електролітом допускають підвищена напруга другої стадії зарядки - 14.8 В. Для AGM, гелевих та необслуговуваних акумуляторів з рідким електролітом цю напругу - 14.4 - 14,7 В.

Графіки заряду акумулятора з рідким електролітом і гелевого акумулятора Trojan. джерело http://www.trojanbattery.com/

Гелеві акумулятори найбільш чутливі до підвищеного напрузі, тому їх рекомендується заряджати в діапазоні 13,8 - 14,4 вольта.

Тип акумулятора З рідким електролітом AGM Гелеві Марка Trojan SCS 150 DEKA DС 31 Trojan 31-AGM Trojan 31-GEl DEKA 8G31 Напруга абсорбції, В 14,8 14,8 14,1-14,7 14 , 1-14,4 13,8-14,6 Підтримуюче напруга, В 13,2 13,4 13,5 13,5 13,4-13,6

Напруга заряду відрізняється для акумуляторів різних марок, тому в першу чергу керуйтеся рекомендаціями виробників, а не типом тягового акумулятора

струм заряду

Залежить від типу акумуляторів і визначається у відсотках від ємності С20. Чим вище струм, тим швидше зарядка, але тим більше небезпека перегріти і зруйнувати акумулятор. Допустимий максимальний струм для різних типів тягових акумуляторів:

• Літієві акумулятори - 100% С20
• AGM акумулятори - 30-50% С20
• Гелеві - до 30% С20
• Акумулятори з рідким електролітом -10-25% С20,

Тип акумулятора З рідким електролітом AGM Гелеві Марка Trojan SCS 150 DEKA DС 31 Trojan 31-AGM Trojan 31-GEl DEKA 8G31 струм зарядки% С20 10-13 20 20 10-13 25-30

Час зарядки акумулятора

Час зарядки тягового акумулятора залежить від ємності, яку потрібно відновити, типу акумулятора і струму зарядки. Чим менше розряджений акумулятор і вище зарядний струм, тим швидше батарея буде готова до повторної роботі.

Якщо час зарядки обмежена, як на катері або в автомобілі, заряджайте додатковий акумулятор від генератора за допомогою DC-DC зарядного пристрою

Для яких акумуляторів підходить З рідким електролітом, GEL, AGM, LiFePO4. Всього 6 режимів зарядки З рідким електролітом, GEL, AGM, LiFePO4. Всього 9 режимів зарядки Максимальний струм, А 25 30 Номінальна вхідна напруга, В 12 12 Номінальна вихідна напруга, В 12, 24, 36 12 Клас захисту Водонепроникне - IP68 IP21 ЗАМОВИТИ ЗАМОВИТИ

На час зарядки впливає тривалість стадії абсорбції (останні 20% зарядки), яка становить близько чотирьох годин. Під час абсорбції споживаний акумулятором струм не залежить від потужності зарядного пристрою, а визначається самим акумулятором.

ефективність акумулятора

Ефективність акумуляторів - ще один фактор від якого залежить тривалість зарядки. При заряді акумулятора передається більше ампер годин, ніж забирається під час розряду. Ставлення цих двох величин називається ефективністю зарядки.

Зарядна ефективність тягового акумулятора близька до 100% до тих пір, поки не починається газоутворення, яке означає, що частина зарядного струму не перетворюється в хімічну енергію, яка зберігається в пластинах, а використовується для розкладання води на кисень і водень. Ампер годинник, збережені в пластинах віддаються під час розряду, а витрачені на розкладання води втрачаються безповоротно. Розмір втрат і зарядна ефективність акумулятора залежать від:

• Типу акумуляторів. Низьке газовиділення - висока ефективність
• Способу зарядки. Якщо акумулятори експлуатуються в режимі часткового заряду і розрядки і заряджаються до 100% тільки час від часу, ефективність заряду буде вище, ніж якщо акумулятор заряджається до 100 відсотків після кожного розряду.
• Струму і напруги зарядки. Коли акумулятори заряджаються високим струмом, високою напругою і при високій температурі, газоутворення починається раніше і відбувається більш інтенсивно. Це зменшує ефективність зарядки.

Середня ефективність тягових акумуляторів з рідким електролітом - 80%, а гелевих та AGM акумуляторів глибокого розряду> 90%. Це означає, що втрати енергії у цих акумуляторів менше, час зарядки коротше.

Як правильно зарядити тяговий акумулятор

• Акумулятор служить довше, якщо розряджати його на 30-50% ємності
• Розрядка в 70 відсотків - це максимальна безпечна величина
• Не залишайте акумулятори вбраними на тривалий час
• Заряджайте акумулятори після кожного використання
• Не встановлюйте старі і нові акумулятори в одну батарею

Використовуйте для акумуляторних батарей глибокого розряду зарядний пристрій в якому є режим саме для вашого акумулятора. Для різних типів АКБ потрібні різні алгоритми, напруга і тривалість зарядки.

Якщо необхідно заряджати один або два акумулятора в умовах підвищеної вологості або забруднення, використовуйте водонепроникні зарядні

Водонепроникне Так Так Підходить для Gel, рідкий електроліт Gel, AGM, які обслуговуються з рідким електролітом, Optima Напруга, В 12/24 12/24 Максимальний струм, А 10 20 Кількість виходів 2 + 2 Розміри, мм 230 х 170 х 90 290 х 170 х 65 Вага, кг 3,5 3 ЗАМОВИТИ ЗАМОВИТИ

недозарядке

При регулярній недозарядке на пластинах акумулятора утворюються нерозчинні кристали сульфату свинцю, які сильно знижують продуктивність тягової батареї. Сульфат свинцю підвищує опір, через це зарядний пристрій неправильно встановлює напруги заряду, і ще більше недозаряжает акумулятор.

Акумулятори з Сульфатовані пластинами не можна повернути до нормального стану, тому їх доводиться замінювати, тому заряджайте акумулятори повністю і проводите вирівнювання батарей з рідким електролітом кожні шість вісім тижнів.

перезарядка

Має особливо трагічні наслідки для гелевих та AGM акумуляторів. При постійній перезарядці електроліт википає і виникає термічний розгін, при якому акумулятор стає все гаряче і гаряче.