Содержание
Рабочее состояние аккумуляторной батареи определяется по ее напряжению, которое, надо заметить, при разряде, заряде и на холостом ходу будет очень сильно различаться и, тем не менее, эта характеристика АКБ является основной для определения степени заряженности аккумулятора вашего автомобиля.
Первый способ
Можно воспользоваться двумя простыми методами определения заряженности АКБ. Первый способ наиболее простой. Он заключается в обычном измерении электрического напряжения на контактных клеммах аккумуляторной батареи, для чего необходим цифровой вольтметр, поскольку он может показать при замере точное значение уровня напряжения АКБ, включая десятые и даже сотые доли вольта.
Напряжение аккумуляторной батареи измеряют на ее клеммах обязательно при отсутствии как разрядного, так и зарядного токов в течение 4-5 часов. Это время необходимо для того, чтобы напряжение могло придти в нормальное стабильное состояние. Нормальное напряжение стартерных аккумуляторных батарей с жидким электролитом составляет от 12,5 до 12,9 вольт. В таблице мы привели показатели напряжения для АКБ с жидким электролитом и степень его заряженности.
Ниже: степень заряженности, % -> Напряжение батареи (В.)
100 -> 12.71
95 -> 12.65
90 -> 12.57
85 -> 12.53
80 -> 12.47
78 -> 12.41
70 -> 12.37
65 -> 12.33
60 -> 12.29
55 -> 12.25
50 -> 12.21
40 -> 12.13
30 -> 12.05
20 -> 11.99
10 -> 11.95
Более точно измерить уровень заряженности аккумулятора можно только с помощью специальных зарядных устройств с микропроцессором и памятью. Эти современные устройства могут отслеживать как разряд, так и заряд аккумулятора на протяжении нескольких циклов. Такой метод является наиболее точным и с его помощью можно сэкономить деньги при замене или обслуживании аккумулятора.
Второй способ определения заряженности АКБ
Второй способ заключается в измерении плотности электролита и по этому параметру можно будет определять степень заряженности аккумулятора вашей автомашины, но этот метод подходит не ко всем аккумуляторам, а только к АКБ с жидким электролитом.
В таблице приведены показатели плотности электролита и соответствующий этому показателю уровень заряженности аккумулятора.
Ниже: уровень заряженности, % -> Плотность электролита
100 -> 1.266
95 -> 1.258
90 -> 1.250
85 -> 1.242
80 -> 1.234
78 -> 1.226
70 -> 1.219
65 -> 1.212
60 -> 1.205
55 -> 1.198
50 -> 1.191
40 -> 1.177
30 -> 1.163
20 -> 1.149
10 -> 1.135
Дефицит заряда автомобильной батареи может являться индикатором проблем с генератором или отсутствия своевременной подзарядки. Когда этот показатель падает до критически низких значений, появляется риск того, что машина «встанет» и владелец не сможет ее завести. Поэтому автолюбитель должен уметь определять заряд аккумулятора по напряжению, таблица соответствия показателей может ему в этом помочь.
Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством
Если автовладелец ездит в основном на длинные дистанции, аккумуляторная батарейка за время пробега успевает восполнить большую часть заряда от генератора. Степень заряженности оценивается по показателю на клеммах: чем выше показатель, тем больше электролита.
Емкость батареи восполняют, используя зарядное устройство, действующее по принципу преобразования. Аккумуляторы можно классифицировать по ряду критериев. Например, они бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми, в них используются разные химические агенты (гель, литий и т.д.).
Оценить степень зарядки можно с помощью мультиметра (установив режим измерения напряжения) или вольтметра. Концы проводов прикладывают к клеммам. Поскольку в данном случае важна только цифра, следить за полярностью необязательно. Если пользователь перепутает красный и черный провода, прибор просто покажет отрицательное значение, но по модулю оно будет соответствовать искомому.
Об оптимальном уровне заряженности свидетельствуют показатели в диапазоне от 12 до 16 Вольт. Когда цифра падает менее 12, использовать аккумулятор не стоит — на его пластинах будет оседать сернокислый свинец, а это приводит к снижению емкости и ухудшению эксплуатационных характеристик. Глубокий разряд батареи (падение показателя ниже 10,8) чреват выходом из строя.
Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке
Запитка батареи от зарядного прибора осуществляется с использованием программы с константным напряжением либо током. Когда она заряжается, нужно замерять данные на зажимах. Замеры выполняются только при включенном двигателе. Оптимумом является показатель в 13-14 В. Если он высокий, батарею требуется подзарядить, если низкий, имеют место неполадки с генератором либо у батареи истощается ресурс.
Если цифра находится в диапазоне 12-14 В, можно не беспокоиться.
Если она ниже, нужно проверить:
- прозрачность и уровень электролита;
- наличие отложений на пластинах;
- возможность подзарядить АКБ до нормального состояния.
Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением
Если поставить сопротивление константой, переменные значения примет напряжение или сила тока. Но сопротивление внутри автомобильной батареи всегда является переменной величиной, на которую влияет ряд факторов: насыщенность электролита, степень заряда, температура. Общее значение складывается из двух: сопротивления поляризации (непостоянная величина) и омического (постоянная для батареи).
Раз сопротивление является нестабильной величиной, зависящей от состояния АКБ, за константу можно принять напряжение, ток или их сочетание. Сглаживает зарядный поток балластное сопротивление.
Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора
Параметр при зарядке всегда задается превосходящий заряженность аккумулятора. Чем более выражена разница, тем скорее батарея зарядится до нужного уровня.
Влияет это различие и на полноту зарядки, при этом соотношение выглядит так:
- для зарядки АКБ на 12 В потребуется поставить уровень в 16-16,5 В (тогда батарея зарядится до конца);
- при использовании величины 15 В батарею можно заполнить до 85-88%;
- параметр в 14,5 В дает 77-80% заряда.
Когда показатель на зажимах АКБ достигнет 14,5 В, устройство оповестит сигналом о завершении зарядки. Поскольку этот уровень не провоцирует выделения газов при подпитке аккумулятора и после ее завершения, по истечении некоторого времени эксплуатации машины генератор ограничит показатель до данной цифры.
Максимальное напряжение зарядки аккумулятора
Наибольший показатель, используемый на зарядном устройстве при подпитке аккумулятора, равен 16,5 В. Его установка позволит батарее быстро набрать предельную емкость. Однако применять такое напряжение целесообразно не для всех АКБ. Под него заточены кальциевые необслуживаемые продукты, способные выдержать интенсивную запитку с сопутствующим кипением электролита.
Напряжение аккумулятора в конце зарядки
Когда процесс зарядки закончится, через некоторое время электролит начинает диссоциироваться, заполнять поры пластинок и подстраиваться под температуру среды, из-за чего уровень заряда немного меняется. В жаркую погоду он повышается, при температуре воздуха ниже нуля — падает.
Чтобы узнать итоговое напряжение, нужно измерить его на клеммах при включенном моторе. Если показатель на заведенной машине после зарядки стал резко падать, надо провести диагностику состояния генератора или заменить батарейку.
Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения
Чтобы быстро оценить уровень заряда батареи и при необходимости пустить в ход зарядное устройство, автолюбитель должен уметь по напряжению на зажимах определить, на сколько процентов заряжено устройство. В этом поможет таблица соответствия показателей.
Степень заряда автомобильного аккумулятора замеряют при приобретении новой АКБ и при возникновении проблем во время эксплуатации. И если летом допустима определённая разряженность батареи, то с понижением температуры могут возникнуть трудности с энергообеспечением оборудования или даже запуском двигателя. Определение степени заряженности аккумулятора — простая процедура, которую можно осуществить самостоятельно.
Нормальный заряд аккумулятора
Приобретая новый источник питания, следует проверить степень заряженности аккумулятора, подразумевающую количество энергии, которое может выдавать аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени. Именно поэтому замеряется заряд АКБ в Ампер-Часах. Для получения максимально грамотных показаний стоит проводить несколько замеров: без нагрузки или с ней.
Для новой АКБ уровень разности потенциалов должен быть больше 12 вольт. Если напряжение аккумулятора автомобиля упало до 10,8В, то использование такой батареи не рекомендуется — её следует зарядить. После полной зарядки АКБ показатель напряжения будет равен примерно 12,6 вольтам. Плотность электролита целиком заряженного аккумулятора составляет приблизительно 1,28 гр/см3.
Как изменяется напряжение при разряде аккумулятора
Прямая связь таких параметров, как напряжение и состояние химических элементов (электролита и пластин), а также уровня зарядки, отражается на работоспособности всей системы.
После полного заряда автомобильного аккумулятора электролит имеет высокую концентрацию кислоты, и напряжение батареи максимально. Во время эксплуатации плотность уменьшается, в связи с этим падает значение напряжения, следовательно и заряд АКБ. Стоит отметить, что разность потенциалов источника питания изменяется не только от заряда аккумулятора, но и от количества приборов, подключённых к сети.
Как соотносятся заряженность батареи и напряжение аккумулятора, можно увидеть на этом рисунке:
Тесно связаны напряжение и ёмкость АКБ. Оба параметра производитель указывает в модели источника питания. Они показывают, какую нагрузку энергии выдаёт аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени разряда. Большие токи и быстрый разряд уменьшают ёмкость источника питания, меньшие — могут способствовать увеличению этого показателя.
Остаточную ёмкость аккумулятора принято проверять:
- по напряжению под мощностью при помощи нагрузочной вилки и постоянного тока;
- спектральным анализом;
- приборами, снимающими показания при переменном токе.
Все эти способы базируются на сведениях о сопротивлении АКБ, что позволяет только качественно оценить состояние источника питания. Зависимость ёмкости аккумулятора от напряжения не является причиной для установления работоспособности батареи. Связано это с возможным наличием плавающего заряда даст совершенно нормальный результат диагностики, что не будет соответствовать действительности. Поэтому мы рекомендуем проверять остаточную ёмкость АКБ от напряжения с помощью специалистов, которые проведут компьютерное исследование батареи.
Как правильно замерить напряжение аккумулятора
Максимально точные значения можно получить, осуществив комплекс диагностик. Для этого необходимо иметь при себе специальные устройства (мультиметр, вольтметр или нагрузочную вилку). Для осуществления измерений напряжения от аккумулятора необходимо соединить контакты устройства и клеммы батареи.
Во время диагностических процедур стоит понимать, что источник питания, подсоединённый к бортовой системе авто, потребляет энергию. Поэтому показания могут быть несколько ниже, но они не должны опускаться ниже значений 11—11,5 вольт. Проведение корректных измерений допустимо на полностью отключённой и заряженной АКБ, то есть электрическая цепь должна быть разомкнута. Однако это необязательное условие: если вы проверяете напряжение в замкнутой цепи, то учитывайте определённую погрешность.
- АКБ подсоединена к системе автомобиля, который не заведён. При этом условии бортовая сеть потребляет определённое количество энергии, поэтому показатель напряжений должен находиться в диапазоне 12,5—13,0 В.
- На заведённой машине с выключенными источниками потребления энергии показания прибора должны варьироваться в промежутке от 13,5 до 14 вольт. Более высокие показания говорят о том, что батарея разряжена, а генератор работает не в штатном режиме. Стоит учесть, что повышение данных в холодное время года не является точным свидетельством разряженности АКБ. Если в течение некоторого времени вольтаж вошёл в рамки, то система полностью работоспособна. Пониженные показатели (от 13 до 13,4 вольта) говорят о некоторой разряженности батареи. Необходима зарядка аккумулятора.
- На заведённой машине с включёнными источниками потребления электроэнергии значение напряжений должно быть больше 12,8—13,0 В.
Обращаем ваше внимание, работа с мультиметром или вольтметром допускает обратное соотношение полюсов измерительного прибора и клемм АКБ. Нагрузочная вилка должна использоваться строго в соответствии с полярностью.
Мы не рекомендуем проверять напряжение аккумулятора в машине с помощью бортовой системы, потому что она подключена не напрямую к батарее. Поэтому допускаются определённые погрешности измерений.
Проверка заряда аккумулятора по напряжению рекомендуется спустя некоторое время после полной зарядки аккумулятора автомобиля, а также в условиях рабочей температуры (около 20 градусов Цельсия).
Ниже представлена таблица «Степень заряда АКБ по напряжению».
Уровень заряда АКБ
Напряжение в разомкнутой цепи малосурьмянистых (Sb/Sb) и гибридных (Sb/Ca) аккумуляторов, вольт
Напряжение в разомкнутой цепи
в кальциевых (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca) аккумуляторах, вольт