Як заряджати тягові акумулятори - fisherninja
Зарядні пристрої використовують різні технології і алгоритми, відрізняються потужністю і розмірами, але мають загальний принцип роботи - акумулятори заряджаються тому, що напруга на виході з зарядного пристрою вище, ніж напруга на клемах акумулятора. Різниця напруг змушує струм текти від джерела (зарядного пристрою) до навантаження (акумуляторної батареї).
Зарядка тягових акумуляторів відрізняється від зарядки стартових або автомобільних батарей. Щоб зарядити 12-вольтів акумуляторну батарею зарядний пристрій повинен забезпечити напругу не менше 14 вольт. Однак якщо напруга перевищить 15 вольт, то акумулятор перегріється, в ньому почнеться газоутворення, випаровування електроліту і деформація пластин.
Зарядка тягового акумулятора
Акумулятори заряджаються і розряджаються завдяки дифузії - процесу проникнення іонів в активний матеріал пластин. Дифузія протікає повільно, починається на поверхні пластини, а потім поширюється вглиб її активного матеріалу.
При зарядці процес йде у зворотному напрямку. Кислота виділяється на обох пластинах - позитивна перетворюється в оксид свинцю, а негативна в пористий, схожий на губку свинець. Після того, як акумулятор зарядиться, що отримується їм електрична енергія перестає трансформуватися в хімічну, а витрачається на розкладання води на водень і кисень.
Щоб дифузії відбулася не тільки на поверхні, але і розповсюдилася вглиб товстих пластин тягових акумуляторів, їх заряджають в кілька стадій. Ця загальноприйнята в даний час технологія заряду заснована на здатності батарей абсорбувати різний за силою ток в залежності від стану заряду.
стадія насичення
Перший етап триступеневої зарядки фаза насичення. Акумулятор заряджається швидко, вихідний струм зарядного пристрою максимальний, а напруга на акумуляторі залежить від ступеня розряду батареї. Тривалість етапу насичення визначається відношенням ємності, яку потрібно відновити, до току зарядки.
Струм заряду під час першого етапу становить 10 - 100% від ємності акумулятора і залежить від типу акумуляторної батареї. Тяговий акумулятор сприймає такий струм до тих пір, поки не досягне першого контрольного напруги зарядки і не зарядиться до 80% ємності. Після цього, його здатність засвоювати струм різко зменшується. Це перше контрольне напруга називається напругою абсорбції, а наступний етап зарядки - фазою абсорбції.
Під час першої стадії акумулятора за короткий час передається велика кількість енергії, цей етап зарядки дуже ефективний і приносить тяговому акумулятора 75-80% його ємності.
стадія поглинання
Стадія абсорбції протікає при напрузі, досягнутому в кінці першого етапу зарядки, а акумулятор споживає тільки ту кількість струму, яке може засвоїти при цьому напрузі. Струм безперервно зменшується, до тих пір, поки акумулятор не досягне стану повної зарядки.
Зарядка і розряд акумулятора - це процес дифузії всередині батареї. Коли акумулятор швидко, але не глибоко розряджається, дифузія не поширюється вглиб активного матеріалу акумуляторних пластин і хімічні реакції протікають тільки на їх поверхні. Після неглибокого розряду друга фаза зарядки може бути короткою або зовсім відсутні. Однак при тривалому і глибокому розряді потрібно тривалий етап абсорбції.
Стадія абсорбції - це компроміс між високою напругою і часом зарядки. Під час неї акумулятор отримує залишилися 20-25 відсотків енергії і вважається зарядженим, коли при постійній напрузі струм опускається до 2 відсотків ємності.
підтримуюча зарядка
Третя стадія - це підтримуюча зарядка. Після того як споживаний акумулятором ток зменшився до 1-2 відсотків від ємності, зарядний пристрій знижує напругу до 13,4 - 13,8 вольт, щоб не допустити неконтрольованого закипання і витікання електроліту.
Занадто висока підтримує напругу веде до прискореного старіння через корозію позитивних пластин, а недостатнє не дозволяє акумулятора залишатися повністю зарядженим і призводить до сульфатации. Підтримує напругу відрізняється для тягових акумуляторів з рідким електролітом і VRLA акумуляторів.
стабілізація
Фаза стабілізації або вирівнювання використовується для запобігання передчасному старінню свинцево-кислотних батарей з рідким електролітом. Це додатковий, часто пропускається етап, який починається після того як зарядка підійде до кінця. При стабілізації процес не припиняється, а струм в 4 відсотки від ємності, продовжує заряджати батарею до тих пір, поки напруга не зросте до 15,5 -16,2 вольта.
Фаза стабілізації призводить тягові акумулятори до максимального заряду, контрольованому закипання електроліту і розчинення кристалів сульфату свинцю, що утворилися на поверхні пластин. Стабілізацію батарей з рідким електролітом виконують кожні 20-50 циклів. Гелеві та AGM батареї стабілізації не піддають.
Струм і напруга заряду
напруга заряду
Товсті пластини обслуговуються тягових акумуляторів з рідким електролітом допускають підвищена напруга другої стадії зарядки - 14.8 В. Для AGM, гелевих та необслуговуваних акумуляторів з рідким електролітом цю напругу - 14.4 - 14,7 В.
Гелеві акумулятори найбільш чутливі до підвищеного напрузі, тому їх рекомендується заряджати в діапазоні 13,8 - 14,4 вольта.
24-вольт літій-іонні акумулятори заряджаються при напрузі 29.2 вольт, а 12-вольт - 14.6 вольт. Напруга підтримуючої зарядки 26.5 В і 13.25 вольт відповідно.
Напруга заряду для тягових акумуляторів DELTA, Trojan і DEKA
З рідким електролітом
Напруга заряду відрізняється для акумуляторів різних марок, тому в першу чергу керуйтеся рекомендаціями виробників, а не типом тягового акумулятора
струм заряду
Залежить від типу акумуляторів і визначається у відсотках від ємності С20. Чим вище струм, тим швидше зарядка, але тим більше небезпека перегріти і зруйнувати акумулятор. Допустимий максимальний струм для різних типів тягових акумуляторів:
- Літієві акумулятори - 100% С20
- AGM акумулятори - 30-50% С20
- Гелеві - до 30% С20
- Акумулятори з рідким електролітом -10-25% С20,
Струм заряду для тягових акумуляторів DELTA, Trojan і DEKA
З рідким електролітом
DEKA Marine Master DС 31DT
Струм зарядки% С20
Час зарядки акумулятора
Час зарядки тягового акумулятора залежить від ємності, яку потрібно відновити, типу акумулятора і струму зарядки. Чим менше розряджений акумулятор і вище зарядний струм, тим швидше батарея буде готова до повторної роботі.
На час зарядки впливає тривалість стадії абсорбції (останні 20% зарядки), яка становить близько чотирьох годин. Під час абсорбції споживаний акумулятором струм не залежить від потужності зарядного пристрою, а визначається самим акумулятором.
ефективність акумулятора
Ефективність акумуляторів - ще один фактор від якого залежить тривалість зарядки. При заряді акумулятора передається більше ампер годин, ніж забирається під час розряду. Ставлення цих двох величин називається ефективністю зарядки.
Зарядна ефективність тягового акумулятора близька до 100% до тих пір, поки не починається газоутворення, яке означає, що частина зарядного струму не перетворюється в хімічну енергію, яка зберігається в пластинах, а використовується для розкладання води на кисень і водень. Ампер годинник, збережені в пластинах віддаються під час розряду, а витрачені на розкладання води втрачаються безповоротно. Розмір втрат і зарядна ефективність акумулятора залежать від:
- Типу акумуляторів. Низьке газовиділення - висока ефективність
- Способу зарядки. Якщо акумулятори експлуатуються в режимі часткового заряду і розрядки і заряджаються до 100% тільки час від часу, ефективність заряду буде вище, ніж якщо акумулятор заряджається до 100 відсотків після кожного розряду.
- Струму і напруги зарядки. Коли акумулятори заряджаються високим струмом, високою напругою і при високій температурі, газоутворення починається раніше і відбувається більш інтенсивно. Це зменшує ефективність зарядки.
Середня ефективність тягових акумуляторів з рідким електролітом - 80%, а гелевих та AGM акумуляторів глибокого розряду> 90%. Це означає, що втрати енергії у цих акумуляторів менше, час зарядки коротше.
Як правильно зарядити тяговий акумулятор
- Низький розряд веде до збільшення терміну служби батареї
- Розрядка в 80 відсотків - це максимальна безпечна величина
- Не залишайте акумулятори вбраними на тривалий час
- Заряджайте акумулятори після кожного використання
- Не використовуйте одночасно старі та нові акумулятори
недозарядке
При регулярній недозарядке на пластинах акумулятора утворюються нерозчинні кристали сульфату свинцю, які сильно знижують продуктивність тягової батареї. Сульфат свинцю підвищує опір, через це зарядний пристрій неправильно встановлює напруги заряду, і ще більше недозаряжает акумулятор.
Акумулятори з Сульфатовані пластинами не можна повернути до нормального стану, тому їх доводиться замінювати, тому заряджайте акумулятори повністю і проводите вирівнювання батарей з рідким електролітом кожні шість вісім тижнів.
перезарядка
Має особливо трагічні наслідки для гелевих та AGM акумуляторів. При постійній перезарядці електроліт википає і виникає термічний розгін, при якому акумулятор стає все гаряче і гаряче.
Використовуйте зарядні пристрої для тягових акумуляторів з мікропроцесором. Такі пристрої підходять для заряду всіх типів свинцево-кислотних акумуляторів - з рідким електролітом, гелевих та AGM. Від власника потрібно один раз встановити напругу, а інша зарядка виконується автоматично.
Задайте питання,
і отримаєте консультацію по човновим електромоторам, акумуляторів або зарядних пристроїв