Выбор зарядного устройства
ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА
У нас часто спрашивают, какое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов мы рекомендуем и почему. Этот выпуск будет посвящен именно этому вопросу.
Для начала давайте разберемся с некоторыми определениями и с тем, что же происходит в аккумуляторе при заряде, тогда будут понятны и критерии выбора зарядного устройства. Не волнуйтесь – ни в какие электрохимические дебри мы не полезем. Изложение этого материала рассчитано на НЕспециалистов.
Есть распространённое мнение, что заряд производится в одну ступень током одна десятая от ёмкости. Чаще можно встретить такую запись: 0,1С. С – это сокращение от английского «capacity». Т.е. аккумулятор ёмкостью 100 Ампер*часов должен заряжаться током 10 Ампер в течение 10 часов. Действительно, так зарядить аккумулятор можно. Более того, именно такой заряд был прописан в ГОСТе.
И вот тут многие «спотыкаются»: это же ГОСТ! Да, ГОСТ. И что? Разве где-то в ГОСТе написано, что это ЕДИНСТВЕННЫЙ правильный вариант? Или ГОСТ ГАРАНТИРУЕТ, что именно такой заряд обеспечит аккумулятору долгую жизнь? Или ГОСТ учитывает в этой своей части состояние конкретного аккумулятора?
Кроме ГОСТа есть заводские инструкции. И у них есть свои «фанаты». Хотелось бы им задать вопрос: если аккумуляторы произведены разными заводами, но по одной и той же технологии, то чем можно объяснить различия по заряду в рекомендациях фирм? По нашему мнению – традициями и не более. Инструкции производителя ближе к истине, но всё же и в этих документах не всё всегда безупречно, а иногда встречаются и откровенные ляпы. Нет, дело не в безграмотности инженеров – вопрос в отделе маркетинга, это обычно его «творения».
Вот ещё один «вопрос на засыпку». Многие производители аккумуляторов рекомендуют проводить отдельные фазы заряда при постоянном токе или постоянном напряжении. Но никто никак не объясняет, ЗАЧЕМ это нужно. Так вот для аккумулятора все эти упражнения со стабилизацией зарядного тока или напряжения совершенно не критичны.
Мы со своей стороны не претендуем на истину в последней инстанции, а лишь излагаем собственный многолетний опыт, подкреплённый простейшими аргументами из теории.
Для начала попробуем представить, как идёт заряд.
Большой ток приводит к быстрому заряду (в том числе быстрому повышению плотности электролита), но глубинные слои активной массы, которой набиты пластины, проработаться (зарядиться) не успевают. В результате аккумулятор по сути теряет ёмкость – ведь теперь в процессе разряда будет участвовать не вся масса, а только та её часть, которая успела зарядиться (проработаться). Частые заряды в таком режиме приведут к преждевременному выходу аккумулятора из строя.
В идеальном варианте, чем меньше ток, тем лучше. Но тогда время вырастает до чудовищных размеров, а такую роскошь мало кто может себе позволить.
Поэтому мы рекомендуем заряжать аккумулятор в три ступени, с повышением напряжения и снижением зарядного тока. Такой график позволяет примерно за 12 часов произвести нормальный заряд аккумулятора до полной ёмкости, в том числе и завершить все электрохимические процессы. Конкретные величины зарядных токов и напряжений мы свели в таблицу.
Обратите внимание, что данные таблицы приведены для ИСПРАВНЫХ аккумуляторов, которые нужно просто зарядить, и для температуры окружающей среды 20 градусов Цельсия. Для других температур и неисправного состояния батареи нужны другие напряжения – вплоть до 18 Вольт и токи до 0 целых одной десятой Ампера.
Отдельный вопрос по плотности электролита. Это именно тот параметр, который показывает реальную степень заряда ИСПРАВНОЙ батареи – ведь аккумулятор именно химический источник тока. И в жидкостных аккумуляторах замер плотности мы считаем обязательной процедурой и доверяем ей намного больше, чем некоторым тестерам. Только не делайте из этого скоропалительных выводов! Важна не только плотность электролита, но и то, как быстро она набирается и теряется. По большому счёту имея только ареометр и часы, аккумулятор тоже можно зарядить безо всяких тестеров и нагрузочных вилок. Напомним, что уровень электролита выравнивается ТОЛЬКО дистиллятом! Никогда не доливайте для этой цели электролит!
Итак, мы разобрались с параметрами заряда, давайте перейдем к выбору параметров зарядного устройства.
Как мы уже выяснили, заряжать лучше малыми токами. А для зарядных устройств с этим есть сложности – далеко не все приборы способны выдавать достаточно малые токи, а именно один процент от ёмкости или ниже. Если приводить конкретные цифры для автомобильных аккумуляторов, то нужны токи НИЖЕ одного Ампера, а лучше – пол Ампера. Как вы понимаете, для заряда даже достаточно ёмкого аккумулятора (например, 190 Ампер*часов) совершенно не обязательно иметь зарядной устройство с большим током. Другой вопрос, что малые токи потребуют значительно бОльшего времени заряда. Что с напряжениями?
Как следует из таблицы, самое большое напряжение заряда для кальциевых аккумуляторов – 16 Вольт. Значит устройство, способное выдавать такое напряжение вполне зарядит в штатной ситуации и любой другой вид аккумулятора. Повторим, что для работы с некоторыми неисправными батареями может понадобиться напряжение 18 Вольт.
Минимальное напряжение, которое нужно для универсального устройства (ведь неизвестно, что за аккумулятор потребуется заряжать завтра) – 13,5 Вольт.
Продолжая анализ таблицы, выясняем, что устройство должно уметь ограничивать ток и напряжение в указанных пределах. Заметьте: не стабилизировать, а ограничивать! Это важно с точки зрения простоты, а значит и стоимости устройства. Конечно, будет замечательно, если переключение ступеней заряда можно доверить автоматике (программе) зарядного устройства. Но за это тоже придётся платить.
Итожим.
Хорошее зарядное устройство должно уметь работать с малыми токами – меньше 1 Ампера.
Оно должно иметь плавное регулирование напряжения от 13,5 до 18,0 Вольт.
Зарядное устройство должно контролировать ток заряда и уметь ограничивать напряжение заряда.
Разумеется, не повредит никакая защита, особенно от «переполюсовки», когда «плюс» зарядного устройства случайно подключается к «минусу» аккумулятора.
Было бы крайне неразумно опустить такой важный раздел, как импульсный заряд. К таким устройствам можно отнести и специальные импульсные зарядные устройства, и «моргалки», выполненные на простых реле, и различным способом реализованные «качели», и так называемые устройства модулированного заряда (попросту выпрямители без сглаживающих фильтров и стабилизации).
Действительно, с точки зрения повышения эффективности по всем исследованиям импульсный режим много интереснее, более полно обеспечивает заряд батареи. Сложность в том, что для каждого конкретного аккумулятора в зависимости от модели и состояния нужно подбирать свои параметры и токов, и напряжений, и частоты подачи импульсов. Сомнительно, что квалификации обычного автовладельца хватит на такое, какое бы устройство, из перечисленных, он бы не имел.
