Как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством?

Без аккумулятора машина не заведётся, если рядом нет буксировщика на другой машине или «толкача». Исправность аккумулятора и его работоспособность не является гарантией, что ваша машина заведётся с первой попытки в лютый мороз, но тронуться с места автомобиль сможет.

На всех аккумуляторных батареях, выпущенных за последние лет 10, присутствует в обязательном порядке свой собственный индикатор заряда. Красное свечение индикатора означает, что батарея почти полностью разряжена – минимально допустимый уровень для кислотно-свинцовых аккумуляторов равен 11,8 вольтам.

Для кальциевых аккумуляторных батарей этот параметр обретает несколько более высокое значение, которого также рекомендуется всегда придерживаться. Полный заряд достигается при их напряжении порядка 16 В (имеется несколько последовательно соединённых блоков).

Литий-ионные, к примеру, не допускают разряда ниже 3,4 вольта на одну параллельную сборку: построение литиевых аккумуляторов несколько иное, чем кислотных, в которых одна «банка» – один блок, благодаря высокой их ёмкости. Три такие сборки образуют нижний предел разряда в 10,2 вольт, четыре – соответственно, 13,6. Для трёх- и четырёхблочных уровень подзаряда в этом случае равен 12,6 и 16,8 вольт соответственно.

Все вышеперечисленные значения учитываются светодиодным индикатором, обладающим также схемой внутренней защиты АКБ от перезаряда. Это позволяет владельцу автомобиля рьяно не следить за повышающимся во время подзаряда напряжением, а руководствоваться лишь светодиодной индикацией. Схема защиты АКБ от полного разряда и перезаряда позволяет не допустить критически низких пороговых значений, при которых аккумуляторные элементы вышли бы из строя намного раньше, чем это предусмотрено их спецификацией.

Жёлтая индикация сообщает о частичном разряде, при котором дальнейшая эксплуатация изделия ещё возможна – до штатного разряда. Зелёный цвет индикатора – АКБ заряжена, можно завести машину.

Современные автомобили не позволяют завестись двигателю, когда уровень заряда на приборной панели сообщает о низком уровне заряда. В этом случае воспользуйтесь сетевым зарядным устройством, попросите прохожих подтолкнуть ваше авто либо остановите проезжающий мимо транспорт и попросите водителя взять вашу машину на буксир, чтобы раскрутить вал двигателя. При этом ваш автомобиль заведётся без особых проблем.

Для кислотных АКБ в сборе используется приближённая оценка: при падении напряжения под нагрузкой до 10,2 В батарея считается годной, хотя такой «ударный» режим явно её портит. Однако стартерное устройство, несмотря на долгие десятилетия эволюции, не избавилось от своего главного недостатка – заборе тока до сотен ампер. Частично эта проблема решена в грузовиках, где аналогичный стартер раскручивает двигатель не с 65-, а с 300-амперной батареи, что позволило поднять остаточное напряжение до 10,9 вольт из штатных 13,65, которыми батарея обладает до первого запуска двигателя.

Профессионалы, смекнув, что они быстро загубят АКБ своими многократными запусками машины за день, дооснастили стартерно-аккумуляторную систему ионистором – суперконденсатором ёмкостью до 100 фарад, подключив его через токоограничительный резистор большой мощности (порядка десятков ватт) или нихромовую спираль в кварцевой трубке от старого нагревателя. В этом случае основная нагрузка от стартера идёт не на аккумулятор, а «ударяет» по ионистору, который не портится от такого «суперразряда».

Для новой зарядки ионистора от АКБ требуется не менее одной-трёх минут. Подобная схема хороша и в случае, когда вместо АКБ к ионистору подключается солнечная панель. Но такие разработки пока ещё редкость, и жизнеобеспечение АКБ необходимо.

Прежде чем ставить АКБ в режим подзаряда от сетевого ЗУ, проведите его внешний осмотр. На клеммах не должно быть следов коррозии, они должны быть посажены на выводы батареи достаточно надёжно.

Проверьте состояние крышек АКБ. Они не должны оказаться растрескавшимися, разбитыми, с отколовшимися частями. Повреждённые крышки пропускают воздух извне, позволяют испаряться наружу парам серной кислоты. В кальциевых и литий-ионных АКБ электролит попросту высыхает при разгерметизации отсека («банки»).

Если герметизация АКБ не нарушена, то проверьте состояние электролита. Серная кислота, раствор которой налит в каждую из «банок» и полностью перекрывает электроды, имеет оптимальную плотность – порядка 1,24 г/см3. Это легко проверить при помощи специального прибора – ареометра, представляющего собой закрытый в трубке, заполненной более тяжёлой жидкостью, поплавок с более лёгким веществом.

Например, вода в поплавке плавает в растворе серной кислоты, являющимся более тяжёлым, чем сама вода. От того, насколько он погружается в тестируемую при заборе жидкость, и зависят показания проградуированной шкалы на нём. Электронные приборы используют специальный датчик давления или всё тот же поплавковый уровнемер, положение которого отслеживается пространственным «следящим» датчиком, а показания отображаются на цифровой шкале.

Уровень электролита замеряется с помощью стеклянной трубки – вроде той, которая используется при заборе крови из пальца. Один конец трубки затыкается пальцем, второй – вставляется в электролит, это похоже на проверку уровня моторного масла в системе двигателя автомобиля. Не отпуская палец, поднимите трубку из замеряемой «банки». Когда уровень электролита понизится, долейте дистиллированной воды.

Если вы подозреваете, что кислоты в электролите мало, то её можно докупить в автомагазине – и сделать электролит более крепким, слив часть отработанного, содержащего сернокислые соли, появившиеся при частичной порче электродов «банок», либо из-за случайного заноса в АКБ посторонних примесей, содержащихся в не вполне очищенной воде.

На каждом ЗУ имеется несколько режимов подзаряда – для разных АКБ, чьи пределы рабочего напряжения заметно отличаются друг от друга. Режим для кальциевого аккумулятора «вскипятит» кислотно-свинцовый, а закрытые кислотно-гелевые аккумуляторы взрываются – им требуется 14,4, а не 16 и более вольт. И наоборот: режим для гелевой АКБ не дозарядит кальциевую до оптимального максимума.

Выставьте ток заряда. Импульсный подзаряд производится при помощи микроконтроллерного устройства, управляющего подачей импульсов на батарею. Импульсная зарядка продлевает срок жизни АКБ, при этом можно с помощью ступенчатого переключателя выставить и напряжение, и ток заряда. Самый распространенный режим – зарядка током 1/10 от значения ёмкости батареи в течение 10 ч. 6-вольтовым ЗУ подзаряжают АКБ мотоциклов и скутеров, мопедов, 12-вольтовым – аккумуляторы автомобилей и спецтехники.

Независимо от того, разборный ли аккумулятор (обслуживаемый, с пробками) или неразборный (гелевый), режим подзаряда не меняется. Разница лишь в том, что при значительном перезаряде давление в гелевом аккумуляторе растёт – возможен взрыв, как и в случае с литий-ионными плоскими «банками».

Заряжать АКБ на машине, не снимая, можно лишь, отсоединив клеммы. Даже правильно выставленная мощность заряда частично пойдёт на бортовую электрику и электронику, что чревато потерей времени и мощности на питание не нужных в данный момент устройств. Такой способ используют только при положительных температурах.

Этот способ применяют лишь при снятии обеих клемм с аккумулятора. Теоретически можно использовать хоть сетевое постоянное напряжение – снимать заряд с диодного моста, используя примитивную защиту, например, плавкий предохранитель на ток в 6 А. Чем выше напряжение, тем стабильнее ток.

Заряд сетевым «выпрямленным» напряжением 55-амперной батареи током в 1 А, как правило, займёт 55 ч. – более двух суток, после чего необходимо немедленно отключить АКБ. Но постоянный ток используется и при пониженном напряжении – от 24 до 84 В, в зависимости от модели зарядного устройства. Он может быть и переменным, и импульсным.

Для литиевых батарей постоянное напряжение ставится равным 19 вольтам – как на адаптерах питания для ноутбука. Ток «разводится» за всё время зарядки на импульсы, а входной контроллер, защищающий АКБ от переразряда и перезаряда, по достижении напряжения в 12,6 или 16,8 вольт соответственно, отключает ток заряда, а не уменьшает его.

В аналогии, используя 4-амперный адаптер от ноутбука большой производительности, потребляющего 2-3 А, способен зарядить 60-амперную литиево-ионную АКБ за 15 ч., однако для ускорения процесса лучше использовать фирменное автомобильное ЗУ, выдающее ток, равный половине, трети или четверти значения ёмкости литиевой АКБ.

Напряжение в 14 вольт выдаёт автомобильный генератор. Циклическая зарядка возможна лишь при напряжении 14,4… 15 вольт в течение заданного времени, только после этого батарея зарядится на 100, а не на 80-90 процентов. Напряжение 14 вольт для свинцово-кислотных батарей является пограничным, всё что ниже – уже буферный дозаряд. Ступенчатое переключение напряжения производится на недорогих ЗУ, плавное (регулировка, подобно току сварочного инвертора) – на более дорогих.

Во-первых, АКБ имеет свой собственный контроллер заряда – по достижении оптимального максимума она отключится сама, когда индикатор засветится зелёным. Во-вторых, это может сделать само зарядное устройство – даже на самой дешёвой модели присутствует простая тиристорная защита, которая также реагирует на значения напряжения на выходе «банок».

Если в руках лишь «самопальное» ЗУ, не имеющее тиристорной схемы или микроконтроллерно-ключевого, или электромеханического релейного управления (например, реле времени), то пользователь должен сам засечь время (завести будильник), по достижении которого нужно незамедлительно выключить батарею.

Не доводите аккумулятор до состояния подзаряда, при котором электролит кипит или готов закипеть. Обслуживаемые батареи будут выделять ядовитую для человека кислоту (пары), а также взрывоопасную кислородно-водородную смесь. Необслуживаемые – взорвутся, при этом такой исход касается АКБ, построенных на любом типе электрохимической системы.

Заряд автомобильной АКБ от сварочных инверторов не допускается – даже выставив минимальный ток всего в 10 А и соблюдая полярность, вы можете сжечь сам «сварочник», поэтому воспользуйтесь предназначенными для этого ЗУ. Однако можно воспользоваться компьютерным блоком питания от старого «системника»: он обладает мощностью в 250… 500 Вт и служит неплохой заменой автозаряднику, если тот сломался, а зарядить АКБ назавтра срочно надо.

Обычную воду из крана или чайника для доливания использовать нельзя – она содержит примеси, уменьшающие содержание свободной серной кислоты, отчего ёмкость (отдача) аккумулятора падает, а на свинцовых электродах образуются наслоения прореагировавших компонентов (сульфат кальция, образовавшийся из накипи в чайнике).

Нельзя вливать воду в кислоту. Серная кислота вливается в воду тонкой струйкой – при постоянном помешивании стеклянной палочкой или длинным осколком стекла. Дело в том, что при разбавлении серной кислоты водой происходит сильное разогревание: часть воды может превратиться в пар, и под его давлением кислоту выбросит из мерного стакана.

Нельзя пользоваться огнём или раскалёнными предметами в помещении, которое недостаточно проветривается. Это позволит избежать взрыва скопившейся кислородно-водородной смеси, выделившейся при электролизе воды: батарея – реальный электролизер, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Заряжая аккумуляторную батарею дома, не забудьте оставить отдушину (вход и выход): водород и кислород должны свободно улетучиваться, не создавая взрывоопасной концентрации.

Если зарядное устройство с автоматической функцией контроля заряда после нескольких лет бесперебойной работы вдруг стало функционировать со сбоями, выясните причину неисправности. Например, при несвоевременном отключении тока заряда – по завершении подзаряда по напряжению либо току, возможен перезаряд АКБ, отчего после нескольких циклов герметичная батарея постепенно раздуется, негерметичная – высохнет или выкипит.

Новый аккумулятор заряжается 1/10 от ёмкости. Это относится к гелевым, жидкостным и относительно сухим (твёрдый электролит) аккумуляторам. Старые, долго подержанные батареи могут заряжаться и 1/15… 1/30 по току – от номинального значения ёмкости. Медленный заряд помогает восстановить пластины или решётки электродов в аккумуляторах. Также замедленный заряд используется для АКБ, в чьих «банках» плотность той же серной кислоты неодинакова.

Чтобы избежать преждевременной (по времени – в несколько раз быстрее) порчи АКБ, не рекомендуется пользоваться ускоренным подзарядом, который занимает не более 3 ч.

В зимнее время подзаряд АКБ производится при разряде на 25%, летом – этот предел разряда можно увеличить до половины от штатной ёмкости. Замёрзший аккумулятор не может работать в нагрузку полноценно, даже будучи заряженным – это правило относится ко всем электрохимическим системам, будь то металлы со щёлочью или кислотой, технологические прослойки с добавками лития и так далее. Придерживайтесь инструкции производителя.