Зарядні пристрої. Умови та режими зарядження кислотних акумуляторних батарей

20.02.2017

Зарядні пристрої. Умови та режими зарядження кислотних акумуляторних батарей
Автоматичні зарядні пристрої

Зарядно-живлять пристрої серії УЗПС призначені для автоматичного заряду свинцево-кислотних, лужних та гелевих акумуляторів з номінальною напругою від 6 до 72 Вольт і ємністю від 1 до 400 А/ч.

Професійні (промислові) зарядні пристрої УЗПС 24-140, УЗПС 48-65 і УЗПС 72-45 є продовженням модельного ряду зарядних пристроїв серії УЗПС і призначені для заряду тягових та стартерних свинцево-кислотних (наливних, гелевих та AGM), лужних і літій-іонних (Li-ion) акумуляторних батарей, з номінальними напругами 6В, 12В, 24В, 36В, 48В, 60 і 72 Вольта .

Найпростіше зарядний пристрій.

Заряд нестабілізованим струмом

На рис.1 зображена найпростіша схема заряду акумуляторної батареї (АБ).

Джерело живлення в даному випадку нестабілізованим. Як правило, це трансформатор і випрямний діодний міст. Реостатом R1 встановлюється струм заряду.

Гідністю цього пристрою є простота і, відповідно, низька вартість.

Недоліки:

  • залежність струму заряду від напруги в мережі і ступеня зарядженості акумулятора;
  • необхідність постійного контролю процесу заряду і регулювання струму заряду;
  • можливість перезаряду або недозаряду акумулятора з витікаючими звідси наслідками;
  • невисокий ККД із-за розсіювання надлишкової потужності на реостате.

Заряд стабілізованим струмом

На рис.2 зображена структурна схема зарядного пристрою, що працює за наступним алгоритмом. Пристрій керування вимірює напругу на клемах акумулятора і, якщо воно виявляється нижче нижнього порогового значення, включається ключ і відбувається заряд встановленим струмом. При досягненні верхнього порогу пристрій управління відключає ключ і заряд припиняється. У разі зниження напруги весь процес повторюється.

  • відсутня залежність величини струму заряду від коливань напруги мережі і ступеня зарядженості акумулятора;
  • як правило, більш високий ККД;
  • автоматизація процесу заряду. Напруга бортової мережі при цьому повинно бути 2,4 В при перерахунку на одну банку (або 14,4 на 12-вольтну батарею). На початку заряду струм має найбільше значення внаслідок значної різниці між напругою джерела і напругою акумулятора. При цьому чим більше потужність зарядного джерела струму і чим сильніше розряджений акумулятор, тим більше зарядний струм. По мірі заряду напруга батареї зростає і величина зарядного струму падає до мінімального значення.

    • короткий час заряду;
    • автоматично зменшується струм заряду по мірі зростання ступеня зарядженості батареї.

    Недоліки:

    • вимагається точна установка напруги джерела зарядного струму під уникнення систематичного недозаряду або перезаряду;
    • великий початковий зарядний струм.

    Двоступеневе зарядний пристрій. Заряд за методом IU

    Заряд АБ відбувається в два етапи. Перший етап — заряд стабілізованим струмом (I). Другий етап — заряд стабілізованою напругою (U). На рис. 4 зображена структурна схема такого зарядного пристрою.

    Поріг стабілізації напруги становить 13,8 на АБ або 2,3 В на банку. Незважаючи на складність алгоритму заряду, це цілком виправдано. Перший етап заряду (рис. 5) дозволяє відносно швидко набрати основну ємність акумулятора, не доводячи електроліт до кипіння. Якщо заряджати акумулятор, застосовуючи тільки режим стабілізації струму, то для повного заряду довелося б підвищувати напругу на АБ понад 2,3 В на банку і переходити точку кипіння електроліту. При цьому підвищується інтенсивність електрохімічних процесів в АБ і як наслідок знижується термін її служби. Крім цього, до приміщень, в яких знаходяться акумулятори з напругою змісту понад 2,3 В на банку і більше, пред’являються більш жорсткі вимоги до вибухобезпеки.

    Зарядні пристрої. Умови та режими зарядження кислотних акумуляторних батарей

    Для виключення перерахованих недоліків застосовується другий етап — заряд стабілізованою напругою. Зарядний пристрій переходить у режим після досягнення напруги 2,3 В на банку. При цьому відбувається «м’який» перехід з одного режиму в інший, без кидків струму, характерних для режиму стабілізації тільки по напрузі. Струм починає поступово падати і через деякий час зменшується до величини, що дорівнює току саморозряду акумулятора. Залежно від якості, ємності АБ і температури навколишнього середовища ця величина коливається від десятків до сотень міліампер. Такий алгоритм заряду зводить до мінімуму процес сульфатації, виключає перезаряд і дозволяє зарядити акумулятор до 100 % ємності. При цьому можна не відключати тривалий час акумулятор від зарядного пристрою, підтримуючи його в постійній готовності до роботи. В якості недоліків слід віднести більш тривалий час заряду і більш високу ціну зарядного пристрою.

    Заряд асиметричним струмом

    Існує безліч публікацій про заряді кислотних АБ асиметричним струмом, суть якого полягає в чергуванні різної величини імпульсів заряду і розряду. Передбачається, що такий метод заряду підвищує термін служби АБ, усуває сульфатацию. На сьогоднішній день немає єдиної думки з цього приводу. Немає чіткого обґрунтування величини, форми, тривалості та періоду цих імпульсів. В ефективності цього способу заряду також існують сумніви. Непрямим підтвердженням цього може служити те, що зарядні пристрої, що серійно випускаються промисловістю, в тому числі військової, такого режиму не мають. Можна припустити, що позитивний ефект все ж існує. Але за критерієм ефективність/складність (вартість) перевага таких зарядних пристроїв далеко не очевидно.

    Прискорений заряд

    Прискореним зарядом називається режим заряду, при якому струм заряду перевищує величину 10 % від номінальної ємності кислотної АБ. Час заряду при цьому скорочується. До недоліків прискореного заряду слід віднести підвищений знос АБ.

    Заряд при тривалому зберіганні

    У разі, коли АБ тривалий час не використовується (наприклад, на час зимового періоду), можна застосовувати так званий заряд зрівняльним струмом, суть якого зводиться до наступного. Заряд АБ проводиться малим струмом, рівним току саморозряду акумулятора. Такий режим заряду виключає саморозряд за рахунок компенсації внутрішніх витоків АБ. У зимовий час запобігає замерзанню електроліту. Зарядний пристрій являє собою стабілізований джерело живлення на напругу 13,5 — 13,8 В з обмеженням струму заряду до 100 — 150 мА (рис 6).

    Застосування стабілізатора напруги дозволяє виключити можливість сульфатації і перезаряду акумулятора.

    Крім перерахованих способів заряду існують і інші. Як правило, це комбінація з перерахованих вище способів.

    Контрольно-тренувальні цикли

    Контрольно-тренувальний цикл заряду-розряду проводиться для запобігання сульфатації і визначення ємності акумулятора. Контрольно-тренувальні цикли проводяться не рідше одного разу в рік і виконуються наступним чином: АБ заряджають нормальним струмом (будь-яким з описаних способів) до повного заряду; витримують АБ 3 години після припинення заряду; коригують густину електроліту; включають зарядку на 20-30 хвилин для перемішування електроліту; проводять контрольну розрядку постійним нормальним струмом 10-годинного режиму і контролюють час повного розряду до напруги 1,7 В на банку (10,2 на АБ); ємність батареї визначають як добуток величини розрядного струму і часу розряду. Після контрольного розряду батарею відразу ж ставлять на зарядку і повністю заряджають. Якщо виявилося, що ємність АБ менше 50% номінальної, вона вважається несправною.

    Проведенням КТЦ звичайними засобами вимагає постійної присутності обслуговуючого персоналу для фіксації та регулювання струму розряду.

    Приклад використання цих пристроїв, при проведенні КТЦ наведено тут .

    Температура

    Температурний діапазон експлуатації свинцево-кислотних АБ становить -30…+50 °С. Ідеальна температура для експлуатації АБ становить +20±5 °С. Більш високі температури можуть призвести до скорочення терміну служби АБ. Більш низькі температури не скорочують термін служби, але зменшують отбираемую ємність. Перевищення температури +55 °С неприпустимо. При вимірах щільності електроліту слід мати на увазі, що при підвищенні температури електроліту на 10°С щільність електроліту зменшується на 0,007 г/см3, а при зниженні на 10 °С збільшується на 0,007 г/см3. Слід уникати тривалої експлуатації АБ при температурах вище +45 °С. Під час розряду свинцевої АБ відбувається зниження щільності електроліту і при негативних температурах він замерзає. Область замерзання електроліту приблизно однакова для всіх типів свинцево-кислотних АБ і виглядає наступним чином:

    Короткий опис статті: як зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора НПМП «СВЯЗЬЭНЕРГОСЕРВИС»: Умови та режими зарядження кислотних акумуляторів, як зарядити акумулятор, як заряджати акумулятор, як правильно зарядити акумулятор, як правильно заряджати акумулятор, контрольно-тренувальний цикл як правильно зарядити акумулятор, зарядити акумулятор в домашніх умовах, як правильно зарядити автомобільний акумулятор, скільки часу зарядити автомобільний акумулятор, зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, скільки заряджати акумулятор, зарядка від автомобільного акумулятора в домашніх умовах, як правильно зарядити автомобільний акумулятор, скільки зарядити автомобільний акумулятор, прості схеми зарядних пристроїв, схема простого автомобільного зарядного пристрою, заряд акумулятора постійним струмом, струм заряду акб, свинцево кислотні акб, контрольно-тренувальний цикл, як заряджати кислотні акумулятори, заряд малим струмом, заряд акумулятора малим струмом, правила експлуатації стартерних акумуляторних батарей, просте зарядний пристрій своїми руками, як зробити просте зарядний пристрій, розрахунок струму заряду, методи заряду акб, заряд асиметричним струмом, таблиця заряду акб, заряд аб iu

    Джерело: Зарядні пристрої. Умови та режими зарядження кислотних акумуляторних батарей

Також ви можете прочитати