Зарядка гелевых аккумуляторов

Как и его кислотный собрат, гелевый аккумулятор нуждается в правильном подзаряде. Осуществить такой подзаряд сможет лишь правильно подобранное зарядное устройство со стабилизированным током. Заряжать по напряжению АКБ в данном случае может лишь генератор автомобиля.

Зарядка гелевого аккумулятора на 12 В производится как с помощью генератора движущегося автомобиля, так и посредством зарядных устройств, работающих от сети с напряжением 220 вольт. Правильный подзаряд – следствие отслеживания работы такой АКБ. Степень заряженности контролируется с помощью тестера. Для этого мотор заглушают, отсоединяют АКБ (хотя бы одну из клемм) от машины и проверяют, до какого напряжения она подзарядилась.

Если на приборной доске машины есть собственный вольтамперметр, показывающий напряжение и ток подзаряда, то проблем с контролем его уровня не возникнет. При срабатывании стартера этот встроенный цифровой прибор покажет актуальное напряжение и зарядный ток, забираемый стартером. Однако ставится вольтамперметр не на все автомобили. В таком случае здесь не обойтись без тестера. Некоторые автомобилисты устанавливают простейший цифровой вольтметр, просто подсоединив его в качестве блочка и подведя к нему провода, но здесь необходимо соблюдать повышенную безопасность, так как случайная скрутка проводов может привести к замыканию, которое станет причиной пожара в салоне. Номинальное напряжение генератора – не более 14,5 В, но оно может меняться, снижаясь до 14.2 В. При работе генератора оно не остаётся высокостабильным: повышенные обороты двигателя заставляют фары гореть чуть ярче, чем при выключенном моторе, и это заметно на глаз.

Стоит завысить допустимый порог напряжения – не более 13,8 В при буферном подзаряде и не более 15 В – при циклическом, как гель вскоре закипит и начнет улетучиваться сквозь микропоры, несмотря на резиновые заглушки и крышку сверху, которыми он запечатан в отсеках АКБ. В отдельных случаях газы под давлением не успевают полностью выйти. Аккумулятор в результате вздуется и взорвётся. Отставание гелеобразного электролита от пластин также делает восстановление АКБ невозможным.

Под определением «обычная зарядка» пользователи старших поколений вспоминают устройство и принцип действия обычного линейного источника питания, выполненного по следующей схеме: к вторичной обмотке трансформатора присоединяется двухполупериодный (два диода) или мостовой выпрямитель «переменки». Например, трансформатор выдаёт всё те 15 вольт переменного тока, и с учётом падения напряжения на диодах, можно получить всё те же 14,4 В, необходимых для адекватного подзаряда в режиме «цикл заряда по напряжению». Второй вариант – высоковольтное зарядное устройство без трансформатора, в результате можно получить хоть 220 вольт, но зарядный ток окажется порционным – например, 2 ампера для 20-амперного аккумулятора, рассчитанного на запуск мотоцикла либо скутера. Получить напряжение в 200 В с током 10 А затруднительно, так как сетевой выпрямитель должен обладать запасом по мощности, в несколько раз большей, чтобы не перегреваться даже при максимальной загрузке.

Заряд АКБ при помощи обычного ЛИП осуществляется по классической схеме: ток, равный 1/10 от ёмкости (часового ампеража) аккумулятора. Если за час АКБ выдаст 100 А, то зарядный ток (ЗТ) для него – 10 А. Измерение идёт в тех же часах: номинал ЗТ равен амперажу, пропускаемому именно за час, а не за минуту, секунду или сутки. Тренировка АКБ, в отличие от нормальной эксплуатации по классической схеме «разряд-заряд», начинается с медленного (за сутки) разряда до 10,9 В (общее значение на все 6 «банок»). Затем производится такой же медленный заряд (1/24 по току от ёмкости) до 14,4 В. Последующие циклы разряда-заряда увеличиваются по амперажу, пропускаемому за час, постепенно, пока АКБ не станет вновь нормально держать рабочее напряжение при штатном разряде. Если АКБ тренируется для использования вновь для завода двигателя машины, работа стартера, то опытные автолюбители, купив заранее АКБ для самосвала или трейлера, тянущего за собой 20-тонную фуру, — не 55-65 А*ч, а 300-500, при этом разместив её в багажнике. Значит, зарядное устройство должно обеспечивать ток в 30-50 А, при условии троекратного запаса в 90-150 А. Это помогает сохранить АКБ надолго, не портя её просадкой из-за 550-амперного тока, который забирает стартер: напряжение на АКБ с запасом не просядет до опасных для неё 8-10 В, так как предел разряда по техпаспорту – всё те же 10,9 В. ЛИП прост в сборке и в работе – такой источник собирается мастером своими руками при минимуме знаний и по примитивной схеме.

Если используется не ЛИП (линейный источник питания), а импульсная «зарядка», то импульсный метод подзаряда включает в себя подзаряд батареи всё укорачивающимися по мере подъёма напряжения АКБ импульсами. Схема такова: сетевой выпрямитель на 220 В, преобразователь частоты на 3-25 килогерц, ВЧ трансформатор, в десятки раз меньший, чем классический 50-герцовый, ВЧ выпрямитель, наконец, фильтр и стабилизатор напряжения (или тока). Трансформатор необходим, чтобы понизить напряжение до относительно безопасных 15 вольт, чтобы пользователя при случайном касании клемм ЗУ не било током. Попытка заменить трансформатор делителем ни к чему хорошему не приводили: сделайте почти ноль вольт, всё равно будет бить током, так как отсутствует гальваническая развязка. ИИП (импульсный ИП) выдаёт всё тот же вольтаж, что и классический трансформаторный ЛИП, а для предотвращения перегрузки только что разряженного аккумулятора предусмотрена схема стабилизации по току. В этом случае подзаряд АКБ, будь это кислотный или кислотно-гелевый, выполняется по единой схеме – 1/10 от ёмкостного ампеража: батарея на 55 А*ч заряжается строго 5,5 амперами в час, а ослабленные АКБ, нуждающиеся в тренировки – током от 2 А с увеличивающимися от цикла к циклу значениями (и пропорционально уменьшающимся периодом).

Бывают случаи, что зарядка «не берёт» АКБ: ток выдаётся, но при подзаряде по напряжению вместо постепенного его уменьшения, наоборот, отслеживается увеличение. Самый действенный способ понять, насколько заряжен аккумулятор – контроль тока: как только он перестанет уменьшаться и начнёт увеличиваться, значит, необходимо немедленно отключить ЗУ от батареи. Автоматические ЗУ, заряжающие по току или по напряжению, при обнаружении роста тока сразу же отключают ток заряда. Если АКБ запущен или износился при длительном отсутствии тренировки, лучше всего здесь поможет специальное устройство – анализатор аккумуляторов. Данный прибор с 2010-х годов успешно интегрирован в «умную зарядку»: такое устройство вместе с ЗУ содержит разрядное устройство (РУ). При подключении АКБ анализатор определяет, насколько АКБ разряжена, затем автоматически включает разряд. По достижении разряда до 10,9 В «смарт-ЗУ» автоматически переключается на режим подзаряда.

Специальные устройства для анализа и тренировки АКБ, как правило, оснащены процессором и перепрограммируемым постоянно запоминающим устройством, в котором выбирается тип батареи (свинец и серная кислота, литиевая батарея, щелочные аккумуляторы, никелевые), выставляется одно из нескольких характерных для определённого типа аккумуляторов значений зарядного тока. Допустимые пороговые напряжения уже записаны в программный носитель – достаточно лишь выбрать тип и режим тренировки, подзаряда, и запустить программу. Специальные ЗУ сделают всё сами – при условии, что электролит не испарился, батарея не вздулась и так далее.

Подзаряд гелевых АКБ не имеет каких-либо особенностей в использовании: по сути, электрохимическая система «свинец-кислота» здесь одна и та же. В состав добавлены пропитывающиеся уплотнители, уменьшающие расход кислоты за счёт вытеснения её части за счёт собственного объёма.