Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Правила зарядки автомобильного аккумулятора

Аккумулятор является источником постоянного тока и при его подключении необходимо соблюдать полярность. Выводы аккумулятора имеют маркировку. Положительный вывод обозначен знаком «+», а отрицательный знаком «». На выводах зарядного устройства для подключения аккумулятора тоже есть такая же маркировка. При подключении аккумулятора для зарядки нужно положительный вывод «+» аккумулятора соединить с положительным выводом зарядного устройства, а отрицательный «» – с отрицательным. Если попутать полярность подключения, то аккумулятор вместо зарядки будет разряжаться и даже вывести из строя зарядное устройство.

Сечение проводов для подключения аккумулятора к зарядному устройству должно быть не менее 1 мм2, что соответствует диаметру провода без учета изоляции 1,3 мм.

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности для удаления кислотных остатков тканью, смоченной водным раствором соды, приготовленного из расчета столовая ложка соды на стакан воды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Согласно теории, заряжать аккумулятор можно током, не хватающей ему емкости до полной зарядки. То есть, если аккумулятор имеет емкость 50 А•ч и заряжен наполовину, то в первый момент заряда можно установить ток 25 А и с каждой минутой его уменьшать, вплоть до нуля при полной зарядке. На таком принципе работают некоторые автоматические зарядные устройства, позволяющие всего за несколько часов полностью зарядить автомобильный аккумулятор. Но такие зарядные устройства очень дорогие. Да и необходимость в них не возникнет, если заряжать аккумулятор заблаговременно.

Хотя некоторые зарядные устройства позволяют выполнять зарядку в полуавтоматическом режиме, я все же предпочитаю заряжать аккумулятор в ручном режиме. Как правило, аккумулятор разряжен не более чем наполовину, поэтому зная его емкость, не сложно рассчитать время заряда. Например, для 50 А•ч аккумулятора, для полной его зарядки нужно подать, с учетом потерь ток 30 А•ч. Выставляю ток заряда 3 А, и через 10 часов аккумулятор будет полностью заряжен. Для гарантированной полной зарядки аккумулятора, если позволяет время, можно установить ток 0,5 А и в таком режиме продолжить заряжать аккумулятор насколько позволит время. Для автомобильных аккумуляторов большой емкости такой ток заряда безопасен.

Если время поджимает, то можно сначала заряжать аккумулятор током, допустим, 8 А в течении трех часов, а затем ток уменьшить до 6 А и заряжать еще час. Аккумулятор будет заряжен всего за 4 часа. Но, все, же оптимальным режимом для зарядки является небольшой ток, 2-3 А. При таком токе исключается перезарядка и перегрев аккумулятора, которые сильно сокращают срок его службы. Все хитроумные способы заряда для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора, как показывает практика, не более чем теория. Если режим работы аккумулятора соблюдается (не допускается полный разряд), качественный кислотный аккумулятор прослужит от 3 до 5 лет, в лучшем случае семь.

Как подготовить гелевый аккумулятор к зарядке

Прежде чем устанавливать на клеммы зажимы и начинать процесс восполнения энергии, необходимо прочитать все параметры, которые указаны на корпусе.

Их всего три, но они являются критически важными:

  1. Маркировка Standby Use – указывает на то, какое должно быть напряжение, если аккумулятор не установлен в автомобиле и просто где-то хранится. В том случае, если напряжение на АКБ окажется меньше указанного диапазона, то и заряжать его стоит током в два раза меньше от этого числа (естественно, если такую опцию поддерживает само зарядное устройство). Стоит отметить, что весь процесс пополнения энергии необходимо разбивать на определенные интервалы. Например: на полчаса поставить аккумулятор на зарядку, снять клеммы и дать ему постоять полчаса. Таких циклов необходимо повторить несколько раз (обычно хватает двух-трех, тогда он войдет в нормальный режим работы).
  2. Маркировка Cycle Use – этот показатель говорит о предельном напряжении, которое может быть во время подзарядки. Обычно для гелевых типов АКБ она составляет диапазон от 14.5 до 15.5 вольт, потому использование обычной зарядки для него попросту невозможно. Впрочем, существуют и такие ЗУ, которые имеют несколько усовершенствований, вот они и могут помочь зарядить этот тип источников питания.
  3. Маркировка Max Initial current  — она отвечает за максимальный ток, который можно использовать для заряда. Тут действует стандартное для всех правило о необходимости ставить напряжение равно 10% от номинального у аккумулятора. Так, если у вас на аккумуляторе написано 100Ампер, то ток зарядки должен составлять 10А.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Пара слов об электролите

Одним из главных показателей, по которым можно судить об исправности батареи, является уровень электролита. Именно от него зависит напряжение источника питания при различных режимах работы.

В процессе разрядки аккумулятора происходит расход кислоты, доля которой в общем объеме жидкости составляет третью часть (35-36%).

Результатом является уменьшение плотности жидкости. Когда производится зарядка батареи, происходит обратный процесс.

В такой ситуации вода расходуется, а кислота, наоборот, образовывается. Как результат, плотность электролита увеличивается.

В обычном состоянии, когда напряжение на АКБ равно 12,7 В, плотность составляет 1,27 г/куб.см. При этом все параметры напрямую зависят друг от друга.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации

Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой

Это интересно: Аккумулятор для дизельного автомобиля

Чем заряжают аккумулятор

Выбор зарядного устройства (ЗУ) – мероприятие достаточно ответственное. От этого зависит насколько быстро, качественно и безопасно будет заряжена авто акб. Большое количество автоаксессуаров этой категории значительно упрощает предстоящий выбор. ЗУ обладают различными функциональными возможностями. Их ценник представлен в самом широком диапазоне.

При покупке автомобильной аккумуляторной зарядки рационально будет придерживаться принципа универсальности. Чем больше типов аккумуляторов способно зарядить ЗУ – тем лучше. В будущем не придется приобретать новое зарядное устройство при смене АКБ. Стоить универсальная зарядка будет дороже, но в конечном итоге – это себя оправдает.

Все зарядные устройства можно разделить на две большие категории:

  • трансформаторные;
  • импульсные.

Трансформаторные зарядки, в сравнении с импульсными, обладают достаточно внушительным весом и более значительными габаритами. В большинстве своем трансформаторные ЗУ – это представители прошлого, которые не одно десятилетие отработали до этого и способны столько же отработать в будущем. У них простая и надежная конструкция, они легко ремонтируются. Главное достоинство трансформаторных ЗУ – они обеспечивают максимально полный заряд батареи.

Особенность трансформаторных зарядных устройств – ими необходимо научиться и уметь пользоваться. Процесс зарядки требует постоянного контроля и корректировки силы тока. Это не всегда удобно, т.к. на такие процедуры просто может не оказаться свободного времени.

При установке рабочих параметров трансформаторного зарядного устройства сила подаваемого тока должна составлять 10% емкости заряжаемой батареи. Например, на аккумулятор 60 ампер часов следует подавать ток зарядки величиной 6 ампер.

Большинство моделей трансформаторных зарядных устройств оснащались только стрелочным амперметром, что требовало для замера напряжения на клеммах АКБ дополнительно использовать вольтметр (мультиметр). В продвинутых самоделках на передней панели можно увидеть две шкалы: амперметра и вольтметра.

Импульсные ЗУ – автоаксессуары нового поколения, принцип действия которых основан на воздействии на АКБ токами высокой частоты. В их конструкции нет мощного и тяжелого трансформатора, благодаря этому они получились легкими и компактными. Функциональная особенность импульсных ЗУ – способность эффективно работать в нескольких режимах. Импульсные зарядные устройства осуществляют процесс зарядки постоянным током и переменным напряжением, переменным током и постоянным напряжением, комбинированным режимом, сочетающим первые два. Такая универсальность позволяет успешно использовать импульсные ЗУ для обслуживания различных типов аккумуляторов.

К достоинствам импульсных зарядных устройств относят полную автоматизацию процесса, что позволяет правильно заряжать аккумулятор автомобиля без необходимости постоянного контроля. ЗУ достаточно подсоединить к клеммам батареи и включить в стационарную сеть. Микропроцессор точно определит степень заряженности АКБ, ее вольтаж и установит оптимальный режим зарядки. После того как батарея будет заряжена ЗУ перейдет в режим поддержания ее рабочих параметров. Электронная система защиты сообщит о нарушении полярности, не допустит короткое замыкание и перегрузки, что исключит перезаряд аккумулятора, его перегрев и закипание электролита.

Дополнительные функции импульсных зарядных устройств:

  • режим восстановления (десуфальтации);
  • режим быстрого заряда;
  • зимний режим.

Наличие или отсутствие дополнительных функций зависит только от конкретной модели ЗУ. Существуют зарядки способные не только диагностировать и заряжать аккумулятор, но и определять рабочие параметры генератора и стартера машины. Значительно расширяет возможности зарядного устройства наличие ручного и автоматического режимов. Ручной режим будет необходим для восстановления АКБ, автоматической – для очередной подзарядки. В зависимости от конкретной модели импульсные ЗУ могут иметь светодиодную, стрелочную или LCD индикацию. Наиболее информативны зарядки с LCD экранами, но стоить они будут дороже.

Вниманию покупателя представлены импульсные зарядки двух категорий: собственно зарядные устройства и пуско-зарядные устройства. Последние бывают стационарными и автономными. Пуско-зарядное ЗУ позволяет не только зарядить аккумулятор, но произвести пуск двигателя при севшей аккумуляторной батарее. В конструкции автономных пуско-зарядных устройств есть собственный источник питания, что позволяет самостоятельно завести двигатель в дорожных условиях без посторонней помощи.

В продолжение разговора о вольтаже и заряде автомобильной батареи

Что делать, когда на табло вольтметра вырисовываются цифры, отличные от тех, которые соответствуют 100% заряду? Проверить, а чему же соответствует полученная комбинация или, как это звучит по-научному, определить степень разряженности аккумулятора по напряжению. Для этого есть таблицы, увязывающие уровень заряда с вольтажом, измеренным без нагрузки. Одну из таких мы рекомендуем взять на заметку.

  • 12,3-12,4 В – предельное напряжение без нагрузки, до которого можно безвредно разряжать автомобильный АКБ, будь-то обычный, AGM или EFB.
  • 11,9 В – минимальный вольтаж без нагрузки, при котором двигатель еще запустится. Цифра актуальна для летнего периода.
  • В крепкий мороз (-25°C и меньше) аккумулятор не принимает заряд от генератора.
  • 10,8 В – глубокий разряд, который некоторые батареи не могут пережить.

Мы не раз акцентировали внимание на том, что зимой и летом заряженный до 100% аккумулятор показывает разное напряжение. Поэтому, полностью заряжайте батарею при входе в зиму, и чаще подзаряжайте ее в холодное время года

А собираясь на «дальняк», узнайте, что нужно проверить в машине перед дальней поездкой , и прихватите ПЗУ. Под занавес предыдущей зимы мы рассматривали лучшие портативные пуско-зарядные устройства и критерии их выбора.

ТИПЫ АКБ И ПРЕДЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ

Все батареи с напряжением 12 вольт можно разделить по рабочему состоянию электролита на 3 электрохимические группы:

  • жидкие (WET, EBF, Са+ Са, Ca+ или Hybrid);
  • абсорбированные (AGM);
  • гелевые (GEL).

Последний тип очень перспективный, но пока доступен в тяговых вариациях с низкими значениями пусковых токов.

Основная масса стартерных АКБ имеет жидкий электролит – классический (WET), с утолщенными пакетами (EBF), добавлением кальция в положительные и отрицательные пластины (Сa/Ca), с легированием одной части электродов кальцием, а другой – сурьмой (Hybrid). Чтобы корректно зарядить такой тип батарей, например, разряженный до 50% аккумулятор автомобильный Banner (Австрия), Hankook (Южная Корея), «Зверь (Россия), максимальное напряжение не должно превышать 14,2-14,4В. Для АКБ с абсорбированным в стеклоткань электролитом, которые адаптированы под систему «старт-стоп», как AGM автоаккумуляторы Exide (Эксайд), Bosch (Бош), Yuasa (Юаса), необходим повышенный вольтаж восстановления 14,7-14,8В.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Также важно понимать, что при ЭДС вольты есть и без прохождений тока по цепи.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

В случае роста плотности электролитного вещества растет и показатель тока, ЭДС.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет

Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта. Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет

Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей

Как проводится зарядка

Теперь непосредственно о том, как правильно зарядить свой необслуживаемый аккумулятор и что для этого потребуется узнать.

Процедуру можно выполнять 2 способами.

  1. Постоянный ток. Здесь параметры начального тока меняться не будут. Зато потребуется менять подачу напряжения. К примеру, постоянный ток составит 2 А, а напряжение сначала 14,8, а к концу процедуры снижается до 14,3 В.
  2. Постоянное напряжение. Здесь начальное напряжение меняться не будет, но корректируется значение по току. К примеру, изначально выставляется напряжение 14,4 В, а то будет 10 А. К концу заряда ток падает до 0,2 А.

Устанавливать зарядное напряжение выше 15 В в случае с необслуживаемыми АКБ из-за герметичного закрытого корпуса ни в коем случае нельзя.

Самостоятельная зарядка необслуживаемого аккумулятора от автомобиля, проводимая в домашних условиях, при использовании современных зарядных устройств особых проблем вызывать не должна.

Можно дать примерную инструкцию о том, как правильно заряжать необслуживаемые автомобильные аккумуляторы:

  • Батарея ставится на ровную поверхность. Но можно оставить и в подкапотном пространстве, соблюдая технику безопасности.
  • Далее подключаются крокодилы от зарядного устройства с соблюдением полярности.
  • Сделайте замеры текущего напряжения от батареи. Если заряд упал до 11 В, заряжать уже бессмысленно. Это указывает на глубокий разряд, после которого восстановить устройство невозможно.
  • Рассчитайте время для заряда, опираясь на данные по выдаваемому напряжению.
  • Подайте напряжение, равное 12,6 В. В первые 30 минут наблюдайте за АКБ. Если электролит не начал кипеть, напряжение можно поднять до 14,4 В.
  • Параллельно следите за тем, как падают показатели на амперметре. Как только они достигнут нижнего предела 0,5-1 А, ЗУ можно выключать.

Это позволит понять, как правильно зарядить свой необслуживаемый аккумулятор, если пользоваться обычным зарядным недорогим устройством для АКБ. Современные зарядки усовершенствовали, и тут требуется лишь подключить клеммы, включить в розетку и запустить процесс. Автоматика сама выключит заряд, когда он достигнет нужных значений.

Отталкиваясь от представленной инструкции, вы сможете подзарядить свой необслуживаемый аккумулятор самостоятельно. Если процедура выполняется без снятия с автомобиля, убедитесь в том, что все потребители энергии отключены.

Оптимальным решением будет использование автоматического ЗУ. С его помощью заряжать дома севший необслуживаемый аккумулятор одно удовольствие.

В первый час работы такие АКБ дают максимальный ток, на второй час снижают его в 2-3 раза, а после 5 часов процесс протекает на минимальных значениях.

Применение автоматических ЗУ позволяет сделать правильный заряд и предотвратить вскипание электролита.

Так что при возможности используйте именно такие зарядные станции.

ModelGauge – фирменные методы измерения от Maxim

В настоящий момент компания Maxim Integrated предлагает сразу несколько версий фирменного алгоритма ModelGauge.

Данный алгоритм основан на вычислении степени разряда аккумулятора по напряжению на разомкнутых клеммах OCV. Само напряжение OCV рассчитывается с помощью фирменной параметрической модели, которая использует мгновенное значение напряжения и учитывает не только температурную зависимость, но и зависимость от тока нагрузки, и даже старение аккумулятора.

Учет старения аккумуляторов – важное достоинство ModelGauge. Все аккумуляторы со временем теряют емкость

Потери емкости зависят и от числа циклов заряда-разряда. На рисунке 6 показана типовая зависимость величины емкости от числа циклов заряда-разряда для литий-ионных аккумуляторов. Для них снижение емкости при нормальных условиях (25°С, разряд номинальным током 1С, заряд половиной от номинального тока С/2) обычно составляет около 20%.

Рис. 6. Изменение емкости высокостабильного аккумулятора в процессе эксплуатации

Еще одним достоинством ModelGauge является устойчивость при работе с импульсными нагрузками. Даже если система не успевает отследить все всплески напряжения, общая тенденция по снижению напряжения все равно будет учтена (рисунок 7). Погрешность будет самоустраняться с течением времени, а не накапливаться, как в рассмотренном выше методе с интегрированием токов.

Рис. 7. Шумы при наличии импульсных нагрузок не приводят к накоплению погрешностей

Преимуществами ModelGauge являются:

  • простота реализации – требуется измерять только температуру и напряжение;
  • привлекательная стоимость конечного решения – не нужны дополнительные компоненты (шунты, делители и так далее);
  • минимальное потребление. Например, микросхемы MAX17048/MAX17049 в режиме сна потребляют всего 3 мкА;
  • отсутствие необходимости в калибровочных циклах «заряд-разряд», как в случае с измерением импеданса аккумулятора;
  • учет температурной зависимости;
  • учет старения;
  • отсутствие накапливающейся погрешности при импульсном потреблении;
  • минимальные габариты.

Однако ради справедливости стоит признать, что точность данного алгоритма уступает точности, которую обеспечивает метод с интегрированием токов, особенно для краткосрочных измерений. Это связано с тем, что какой бы идеальной не была математическая модель, она все-таки остается моделью и не может учесть все особенности реальных приложений. В компании Maxim это прекрасно понимают, поэтому выпустили микросхемы, работающие по усовершенствованным алгоритмам ModelGauge.

Алгоритм ModelGauge m3 объединяет краткосрочную точность метода с интегрированием токов и долгосрочную стабильность ModelGauge.

Микросхемы с ModelGauge m3 учитывают втекающие и вытекающие токи, как и в методе с интегрированием токов. Однако сброс накапливающейся погрешности происходит не только в крайних точках (при полном заряде или полном разряде аккумулятора) – поправки вносятся прямо по ходу работы с учетом данных от математической модели ModelGauge. Получаемая точность измерения степени заряда оказывается лучшей среди аналогичных микросхем.

Алгоритм ModelGauge m5 – дальнейшее развитие ModelGauge m3. Микросхемы, реализующие ModelGauge m5, имеют на борту дополнительные компоненты:

  • встроенный датчик температуры;
  • энергонезависимую память для подсчета числа циклов заряда и разряда;
  • поддержку хеш-функции SHA-256, которая позволяет распознавать фирменные аккумуляторы.

Алгоритм ModelGauge m5 EZ. Если алгоритм ModelGauge m5 предполагает подстройку под характеристики конкретного типа аккумуляторов, то алгоритм EZ использует некоторую усредненную модель. Конечно, она не может быть идеальной для всех типов элементов питания, зато алгоритм можно применять для широкого круга аккумуляторов без дополнительной подстройки и изучения их характеристик

ModelGauge m5 EZ позволяет минимизировать время на разработку, что очень важно для современного рынка

Та как компания Maxim предлагает сразу четыре версии ModelGauge, то выбор оптимального варианта стоит делать с учетом конкретного приложения.