Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления аккумулятора. Поэтому аккумулятор на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда. Обычно степень заряженности аккумулятора зимой составляет 70-75% (это плотность примерно 1,24). При исправной электрике напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,4 В при работающем двигателе, если ниже 13,8 — будет недозаряд, выше 14,4 — перезаряд (при плюс 20°С). Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно каждые 2 месяца) производить заряд аккумулятора от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.
Иначе, согласно ГОСТ Р 53165-2008 (см. ниже), что бы нормально зарядить АКБ нужно бортовыми 14,4 вольтами от 4 до 20 часов. Вряд ли кто-то столько часов проезжает за раз.
Известно, что электролит плотностью 1,28 г/см3 замерзает при температуре -65°С, плотностью 1,20 г/см3 — при -28°С, а плотностью 1,10 г/см3 — при -7°С. Изготовители АКБ считают недопустимым использовать в зимнее время АКБ со степенью заряженности менее 75% (плотность электролита 1,24 г/см3, НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) — 12,6 В). Это продиктовано необходимостью поддержания работоспособности АКБ, исключения возможности появления льда внутри нее, уменьшения вредного влияния глубокого разряда при зимней эксплуатации на ресурс АКБ, связанного с разрушением активной массы пластин.
Все, что написано во всех инструкциях и материалах в сети по поводу зарядки АКБ — относится к зарядке при температуре 20°С (иногда 25°С, например Стек), при других температурах нужно вводить температурную компенсацию зарядного напряжения. В соответствии со школьными уроками химии и физики — зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15°C до +40°C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки: температура электролита высокая и химические процессы протекают быстрее, внутреннее сопротивление ниже. А если зарядка аккумулятора производится при пониженной температуре, напряжение зарядки нужно увеличить, чтобы избежать недозарядки, т.е. чем ниже температура жидкости, тем медленнее протекают хим. процессы и выше внутреннее сопротивление. Обычно, рекомендуется использовать температурную компенсацию 30 мВ/°С (Optima для своих батарей рекомендует 15 мВ/°С) при отличии температуры от +25°С.
Учитывая вышеизложенное, желательно иметь зарядное устройство с температурным датчиком, температурный датчик позволяет скорректировать параметры заряда в зависимости от температуры аккумулятора, что позволяет избежать недозаряда или перезаряда.
В качестве примера необходимости термодатчика в зарядном устройстве я хочу привести свой опыт использования зарядного устройства Стек.
Всё началось с того, что год назад я наблюдал, как мой родной АКБ на автомобиле перестал выдерживать даже простую парковку автомобиля в течении пары выходных дней при не сильно низкой температуре зимой. Утром в понедельник вероятность не завести автомобиль стремилась к максимуму. Поэтому я решил начать с "нуля": был приобретен новый АКБ и зарядное устройство Стек с датчиком температуры, а старый АКБ (Exide) был заряжен в режиме восстановления и поставлен на хранение на полку в гараже. Недавно, моему удивлению не было предела, когда по истечении года хранения в неотапливаемых гаражных условиях, я решил освежить этот АКБ. Перед зарядкой я проверил НРЦ — он составлял 12,54 В. Гуд. Далее проверил уровень электролита и поставил на зарядку (тоже в режим восстановления) на балконе (всё же потеплее, чем в гараже). Спешить было некуда, поэтому заряжал до "упора", пока не загорится 8 сегмент зарядного устройства — в соответствии с алгоритмом Стек это заняло 10 дней:
За это время температура на балконе менялась от +5 до -10°С. Кратковременно отключая датчик температуры, путем измерений мультиметром, я убедился, что Стек компенсирует зарядку при разных температурах и автоматически производит соответствующие изменения напряжения зарядки. Причем, компенсация была довольно значительная. Теперь мне стали понятны причины, почему многие пишут типа "я заряжал, но плотность не изменилась и АКБ не зарядился".
Вот какая была компенсация у Стека:
В итоге, АКБ, который простоял в гараже 1 год (иногда при весьма экстремальных температурах от -30 до +30°С) при последующей зарядке при отрицательных температурах (и последующем отстое АКБ при комнатной температуре в течении 2-х суток) я получил:
— НРЦ 12,85 В
— плотность электролита 1,26
Весьма неплохо, АКБ оказывается еще жив и здоров!
Отсюда мои советы:
1. Если у вас зарядное устройство не имеет датчика температуры, то в обязательном порядке требуется производить компенсацию влияния температуры АКБ (окружающей среды): повышать напряжение зарядки при пониженных температурах и снижать его при более высоких.
Температурная компенсация: 30 мВ (это 0,03 В) на каждый градус Цельсия при отличии температуры от +25°С.
Либо старайтесь заряжать свой АКБ при температуре 20-25°С.
Но лучше при таком обычном автоматическом зарядном устройстве — производить зарядку при температуре +20-25°С.
2. Если АКБ заряжается без снятия с автомобиля и автомобиль еще не остывший после поездки — следует учитывать температуру подкапотного пространства (АКБ нагревается от тепла, излучаемого двигателем и сохраняет это тепло достаточно долго). Так же, следует учитывать, что принеся домой холодный АКБ для зарядки — он прогреется до комнатной температуры не ранее, чем за 6 часов. Может получиться такая ситуация, что АКБ холодный, а датчик температуры зарядного устройства показывает нормальную комнатную температуру и не корректирует процесс зарядки — АКБ в этом случае зарядится плохо.
3. Не принимайте информацию в сети как достоверную, что на морозе АКБ прекрасно заряжается и в следствии зарядки электролит очень сильно разогревается. Он очень сильно разогреется только, если вы захотите убить свой АКБ и изначально экстремально высокие напряжения и токи дадите для бурного кипения. Даже при 15,6 В зарядки при температуре воздуха +5°С наблюдаемая мной гладь электролита только чуть подрагивала в следствии хим. процессов (пузырьков не было) и корбус АКБ ни на градус не потеплел!
4. При коротких городских поездках, если начинать движение зимой с уже прогретым подкапотным пространством (т.е. и АКБ уже тоже более теплый от двигателя), такой АКБ лучше воспримет заряд. Это один из плюсов предварительного прогрева двигателя зимой.
5. Не забывайте, что нельзя разряжать кальциевый АКБ (а это абсолютное большинство современных АКБ) ниже 10,8 В. Желательно поддерживать батарею в заряженном состоянии и избегать глубоких циклов разряда.
Кроме того, во время предыдущих измерений (в БЖ о скорости прогрева) логируя показания напряжения во время поездки или прогрева я заметил, что автомобиль так же, в зависимости от температуры окружающей среды осуществляет корректировку заряда АКБ.
Вот, к примеру, какие графики у меня получились из логов:
1. Здесь: утром грел машину 14 минут перед поездкой на работу после ночного стояния. Температура воздуха -2°С (околонулевая). В бортовой сети наблюдаем 14,3 Вольта:
2. Здесь: утром во время предыдущих замеров грел машину 40 минут после суточного стояния. Температура воздуха -12°С. Генератор генерит уже с компенсацией и при этой температуре в сети наблюдаем уже 14,4 Вольта. И при этом, чем дальше по времени, тем меньше напряжение, т.е. генератор постепенно снижает напряжение (температура за бортом не изменяется, но изменяется температура под капотом):
3. Здесь: оба графика — эти замеры сделаны уже в процессе движения, первый график — утром на работу (16 км за 32 минуты, за бортом -5°С), второй график — вечером с работы (19 км за 53 минуты, за бортом так же -5°С):
На этих последних двух графиках видно, что генератор в начале поездки выдает 14,3, а к концу поездки — уменьшает напряжение до 14,2 Вольт (для наглядности провел программно на графиках экспоненту желтой линией).
Согласно ГОСТ Р 53165-2008:
п. 6.5.3. Средний срок службы батарей с нормальным расходом воды в эксплуатации должен быть не менее 24 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 90 ткм пробега или 3000 моточасов, а батарей с уменьшенным расходом воды и VRLA — не менее 48 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 100 ткм пробега.
Средний срок службы или наработку батарей в эксплуатации определяют до момента снижения ёмкости ниже 40% номинальной или снижения продолжительности стартерного режима разряда током 0,61хп, но при температуре электролита (25±5)°C до конечного напряжения 9,0B менее 1,5 мин.
п. 8.2.3. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянной величине тока 2 I(ном) до достижения напряжения 14,40В, затем — при постоянной величине тока I(ном) в течение 4 ч.
п. 8.2.4. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянном напряжении и постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянном напряжении (14,40±0,10) В в течение 20 ч с ограничением максимального тока 5 I(ном), затем — при постоянной величине тока 0,5 I(ном) в течение 4 ч.
Согласно ГОСТ 26881-86:
8.5. При эксплуатации аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда должно поддерживаться напряжение (2,18±0,04) В на аккумулятор закрытого исполнения и (2,20±0,05) В на аккумулятор открытого исполнения. При постоянном напряжении напряжение аккумуляторов должно поддерживаться 2,30-2,35 В (т.е. на АКБ с 6-ю "банками" постоянное напряжение должно поступать 13,8-14,1 В).
Температурные компенсации для разных типов АКБ
Может ли немного аккумулятор зарядится когда потеплеет
Влияет ли количество прогревов на заряд аккумулятора?
Модератор: dyoma
Влияет ли количество прогревов на заряд аккумулятора?
Вчера на работе в рекордно холодную ночь (за бортом было — 26) — три раза с интервалом в три часа запускала двигатель своего коника для прогрева (примерно по 20-25 минут каждый прогрев).
На что один из коллег дал такой комментарий:
"Зря ты так часто заводишь своего дизельного автомобильчика, в такой мороз это вредно для аккумулятора, идет на него мощный разряжающий удар — посадишь аккум и испортишь!"
Рассудите, друзья , где кроется истина?!
Логика то есть. Только она абсолютно не верная. Ошибка — консул почему-то считает, что более ёмкий аккумулятор при заводке разрядится сильнее. Что в корне не верно. Вторая ошибка — что более ёмкий аккумулятор заряжается медленнее. Наоборот он заряжается быстрее.
Когда заводим автомобиль, стартер при заводке возьмёт, к примеру 5 ампер-часов. Возьмёт и от слабого аккумулятора и от сильного. Ему всё равно. Когда завели, то генератор начинает вырабатывать электроэнергию. И ему нужно выработать именно эти недостающие 5 ампер-часов. И при чём здесь ёмкость аккумулятора. Более того, аккумулятор большей ёмкости зарядится даже немного быстрее! Так как при зарядке будет брать больший ток!
Теперь по теме. Аккумулятор, если заводка не была очень длительной и многократной разряжается не очень сильно. За 20-25 минут заряд восстановится гарантированно. Ему хватит и 10 минут. Если нормальное напряжение заряда!А периодический прогрев двигателя, пока он ещё не остыл — это гораздо лучше, чем завести один раз холодный. Только я не понял, почему 20-25 минут? У меня при -10 прогревается до рабочей температуры минут за 7-10 на холостом ходу.
Какая разница между постоянными поездками на 30 минут и на 5 часов? Если ездить всё время на 30 минут, то аккумулятор будет заряжен процентов на 80 (примерно). Если на 5 часов, то на 90-95 (тоже примерно). И то и другое нормально и вмешательств не требует. Но это если правильное напряжение заряда на машине (14-14,9 вольт, оптимально 14,7). Если напряжение ниже, то 30 минутные поездки аккумулятор всё же постепенно разрядят, но не до нуля, а процентов до 30.
Как избежать замерзания автомобильного аккумулятора зимой
Заведётся ли в мороз машина, если аккумулятор занести в тепло, рассказали автоэксперты. В зимний период времени, когда во многих российских регионах столбик термометра опускается до минусовых отметок, частым явлением оказываются проблемы с запуском мотора. Замёрзшие двигатель и специальные жидкости, не дают завести автокар с первого раза.
Для чего заносят аккумулятор в тёплое место
В зимний период времени, когда температура воздуха опускается до минусовых отметок, эксперты рекомендуют более внимательно относиться к техническому состоянию и обслуживанию автотранспортного средства.
Морозная свежесть увеличивает нагрузку на основные агрегаты и узлы автомобилей. Больше всего «страдают» мотор и аккумуляторная батарея.
Если двигатель отвечает за движение и функционирование автотранспортного средства. То АКБ – за запуск мотора.
Автоэксперты отмечают, что в холода нагрузка на аккумулятор возрастает. Батарее необходимо отдавать энергию не только на работу электронных систем автокара, освещение, но и на подогрев салона, зеркал, стёкол или сидений. Всё это быстро разряжает АКБ.
При минусовой температуре воздуха, разряженная батарея быстро выходит из строя.
Связано это с особенностями «поведения» электролита при минусовой температуре. Его плотность снижается. Связано это с уменьшением количества соляной кислоты, которая «распадаясь» превращается в воду.
Чем сильнее разряжен АКБ, тем при меньшем морозе может замёрзнуть электролит.
Именно поэтому автоэксперты рекомендуют при минусовой температуре воздуха держать аккумулятор в тепле.
Как быстро заведётся машина, если держать аккумулятор в тёплом месте
Полностью заряженная аккумуляторная батарея – залог успеха запуска двигателя автокара с первого раза.
При условии, что все остальные агрегаты и узлы, необходимые для этого процесса, в порядке.
Автоэксперты рекомендуют в зимний период времени использовать только новую батарею. Она без особых проблем при минусовой температуре станет держать заряд, сводя к минимуму риск оказаться в ситуации, когда машина не заводится.
Заряжать АКБ лучше в тёплом месте. Это может быть, как квартира, так и утеплённый гараж или бокс. Кроме этого, эксперты советуют не оставлять автотранспортное средство на морозе с почти разряженным аккумулятором.
Что делать, если аккумулятор машины замёрз
В случае, когда батарея всё-таки замёрзла – покрылась инеем, эксперты рекомендуют занести её в тёплое место, избегая резких перепадов температуры.
В идеале, АКБ должна оттаять сама. Этот процесс может занять ни один час.
Если разморозить аккумулятор надо быстро, то можно прибегнуть к одному из способов. Правда, они могут нанести вред АКБ.
Наименее безопасный метод отогрева аккумулятора – поставить его в таз с холодной водой. Жидкость не должна покрывать крышку батареи, и тем более попадать на клеммы.
Основной признак, что АКБ начала оттаивать – исчезновение инея с её поверхности.
Подливать тёплую воду в таз лучше аккуратно, постепенно увеличивая её температуру.
После согрева аккумулятора, эксперты рекомендуют проверить его заряд. Не исключено, что потребуется подзарядка батареи.
Может ли аккумулятор сам зарядиться. Скажем в тепле или летом? Также разберем гелевый вариант
Вопрос нестандартный, однако, мне его вполне серьезно задают. Было пару раз зимой, затем летом. Все дело в том, что при запуске двигателя некоторые водители сажают аккумулятор практически в ноль, да так что стартер практически не крутит! Не дождавшись запуска, уезжают на работу, а затем, скажем днем или же в обед запускают машину! НО КАК ТАК? Неужели АКБ сам зарядился? Такое вообще возможно? По сути, этот вопрос достаточно простой, но сегодня я постараюсь вам его разжевать …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Кстати еще одна ситуация – допустим, ваш автомобиль стоит на приколе на зиму, вы его пытались запустить, через определенный промежуток времени, скажем чтобы прогреть, ничего не получилось. Вы отчаялись и решили что не будите мучать авто, а запустите его когда немного потеплеет, скажем весной или даже летом. Скинули клемму и ушли домой, так ваш «агрегат» простоял еще пару месяцев, затем вы пришли накинули клемму и О ЧУДО он сразу же «стартанул». Что сам смог зарядиться? ЧУДЕСА!
Развенчание мифов
Ребят это было замечательно — если бы аккумулятор сам заряжался. Получился бы вечный двигатель! Вы его разряжаете, а он сам заряжается!
НО, к сожалению это невозможно, нереально, немыслимо! Это из области фантастики.
Обычная аккумуляторная батарея – основана на химических процессах! Для того чтобы ее зарядить нужно приложить электрический ток и сам он ниоткуда не возьмется!
Как мы с вами помним — АКБ состоит из пластин, минусовые из свинца, плюсовые из его диоксида, и электоролита (серная кислота + дистиллированная вода), все это дело помещается в замкнутый пластиковый корпус.
Так вот для того чтобы начал накапливаться заряд, нужно на клеммы подать электрический ток, определенной силы. Тогда внутри начинает проявляться химический процесс, вода начинает поглощаться, концентрация серной кислоты растет!
Когда проявляется разряд, то есть вы не подаете ток на клеммы, процесс происходит наоборот – выделяется вода, а кислота поглощается, ее концентрация падает.
Таким образом, для того чтобы происходила реакция по зарядке, нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО прикладывать внешний ток, без этого никак! САМО САБОЙ ОНО НЕ ЗАРЯДИТЬСЯ!
Пусковой ток и температура
Так почему же такое происходит – ведь действительно с утра могу не завестись, а вот чуть позже, пожалуйста, «почти легкий» старт. Все дело банально в пусковом токе и температуре.
- Пусковой ток. Когда вы «мучите» машину с утра, допустим в мороз, то аккумулятор тратит просто бешеные токи чтобы провернуть двигатель с густым маслом (от мороза), показания могут доходить до 350 – 400 Ампер одномоментно! Просто вдумайтесь! Но если вы не запустили двигатель, ваша батарея проседает, ей нужно несколько секунд, а на морозе до 30 секунд, чтобы восстановить напряжение. Но вы ей не даете передохнуть и опять крутите, тем самым еще больше просаживая, напряжение! Пару тройку раз «покрутили» и все, батарея не «мур – мур». НО скажем в обед потеплело, заходим и запускаем движок! Чудеса? ДА нет, просто изменилась температура.
- Окружающая температура. Для того чтобы АКБ работал нормально, все его процессы внутри нормально функционировали — ему требуется примерно + 10, + 20 градусов Цельсия, но и при + 1, + 2 градуса, он будет намного лучше работать чем скажем при – 20! Пусковые токи повышаются примерно на 10 – 20%. Вот вам и чудо эффект, с утра аккумулятор холодный, а вот в обед температура растет, прогревается не только батарея, но и масло в двигателе, оно становится более текучим. Тем самым даже подсаженный «холодным утром» АКБ сможет запустить мотор автомобиля. Тоже самое, происходит с длительной стоянкой, не получился запуск зимой – а получился летом! Ребята это не аккумулятор сам зарядился, просто изменился температурный порог!
Пару слов про гелевый аккумулятор
Это такой АКБ у которого внутри гель, вместо жидкого электролита. Принцип у него «однохренственный», то есть он также заряжается от токов и отдает энергию, поглощая кислоту.
Вот только у него электролит запечатан в геле, он не текучий, собственно это вся разница, он также не может сам по себе зарядиться – ЭТО БРЕД! Технология конечно прогрессивная, например он может стоять без заряда долгие месяцы, но у нее также есть свои минусы и причем существенные, почитайте вот эту статью, много что проясниться в голове.
Про пользу и не пользу термокейса
Ребят у меня уже была статья про термокейс, что это такое читаем здесь. Скажу так, если его нормально сделать и правильно настроить, можно реально сделать ваши утренние запуски намного легче! НАМНОГО! Вот только нужна правильная конструкция, с подогревом, почитайте статью, там все есть.
Если сделаете без подогрева – это неправильно, вы наоборот убьете свою батарею!
Буду заканчивать, подведу итог – аккумулятор, сам зарядиться не может! Все же это не суперконденсатор (некоторые говорят что там такой эффект может проявляться), запомните это! Поэтому его нужно правильно эксплуатировать, ведь глубокие разряды для него просто губительны.