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).
При какой температуре нельзя заряжать автомобильный аккумулятор?
Заряжать то можно при любой минусовой температуре,однако зарядку аккумулятор(акб) практически не будет брать. Особенно если вы видите что уже от мороза стенки раздуты акб,то-есть электролит замерз,то заряжать не имеет смысла совсем. Действия: снимаете акб и несете домой,там ставите его в таз с теплой водой периодически подливаете горяченькую,и так часов 5-7. после чего увидите что стенки акб вновь приняли свое нормальное положение,он оттаял. далее откручиваете крышки банок и подливаете до норм уровня электролит,если нет по д рукой электролита то оставьте так но крышки откройте. и все можете ставить на зарядку акб не закрывая крышки,и очень желательно если не очень холодно будет с открытой форточкой в комнате то открыть форточку с целью проветривания. После зарядки закрутить крышки и можно ставить акб на машину. но помните что после замерзания в нем электролита возможно и были повреждены пластины и имеют небольшое осыпание. то-есть многого от него уже не ждите,напряжение осталось тоже самое как и у норм акб,а вот ток стал чуть слабее. еще один важный факт если акб все время норм заряжен то ему не страшен и мороз -40,электролит не замерзнет. удачи
Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.
Нужно ли подзаряжать аккумулятор перед наступающими заморозками?
После нескольких лет эксплуатации автомобильный аккумулятор капризничает. С наступлением холодов он хуже держит заряд, и даже недельный простой на парковке может обернуться обесточиванием бортовой электрики. Машина встает без движения. Однако батарею рано выбрасывать на свалку. К временному фиаско могла привести простая невнимательность самого водителя. И если бы батарея прошла минимальное обслуживание перед осенними заморозками, то неприятного казуса удалось бы избежать.
Падение энергии
Главная причина проблем с аккумуляторами в преклонном возрасте — это постепенная сульфатизация пластин. Кислотный электролит через 5 лет эксплуатации теряет консистенцию, вступает в реакции со свинцовыми ячейками и провоцирует выпадение налета на пластинах. Площадь активных элементов пластин, взаимодействующих с электролитом, сокращается. Емкость батареи падает. А очистить ячейки мгновенно почти невозможно.
Кроме того, огромное влияние на емкость аккумулятора оказывает и погода. С наступлением холодов и ночных заморозков степень насыщенности батареи энергией составляет 70-75%. Во время настоящих морозов заряд падает до 50% и ниже. Обычного ритма езды в городе с короткими расстояниями и частыми простоями в дорожных заторах оказывается недостаточно для эффективного пополнения заряда батареи.
Мотор в городском режиме езды работает не в полную силу, часто крутится на холостом ходу и не загружает должным образом генератор. Его усилий просто не хватает, чтобы восполнить резко упавший запас энергии.
Поэтому при наступлении холодов и без того разряженный аккумулятор еще больше теряет работоспособность, а восполнить утрату не может. Летние короткие поездки вмиг оборачиваются полной расслабленностью на парковке.
Когда заряжать аккумулятор
Как же обезопасить себя от неожиданной неприятности на парковке? Если синоптики дают неблагоприятный прогноз погоды и обещают резкое снижение температуры ночью, когда термометр будет показывать 5 градусов мороза и ниже, то стоит задуматься о принудительной зарядке батареи.
Согласно ГОСТ Р 53165-2008, чтобы зарядить аккумулятор хотя бы наполовину, генератор с его штатными бортовыми 14,4 вольта должен работать в полную силу от 4 до 20 часов. Причем обороты все это время необходимо держать свыше 2,5 тыс., чтобы генератор смог выйти на полную мощность. Такой режим доступен только во время езды с крейсерской скоростью по загородным трассам на расстояние 1000 км и дальше. В этом случае подойдет туристическая поездка в другой город. Хорошо проведенные выходные где-нибудь в Нижнем Новгороде или в Санкт-Петербурге не только оздоровят технику, но и пойдут на пользу семейным отношениям.
Некоторые бывалые автомобилисты, имеющие опыт подобных операций, приносят зарядные приборы домой и пополняют запас энергии аккумулятора у себя на балконе или в коридоре. Хотя делать это не всегда удобно ввиду конструктивных особенностей батареи и возможного риска для здоровья. После подзарядки аккумулятор возвращают в машину, и ночные заморозки уже не страшны.
Но бывает, что такие процедуры не помогают. Тогда придется покупать новую батарею. В целом средний срок службы батареи определяют по снижению емкости. Если она держит заряд ниже 40% от номинального при температуре электролита 25 градусов, а напряжение в 9,0 B выдается менее 1,5 мин, то самое время приобретать новый аккумулятор.