Швидка та правильна відповідь на запитання – який струм виставити при зарядці акумулятора – 1/10 або 10% від ємності. Ця інформація є у всіх статтях про зарядку АКБ, в тому числі і на сайті Авто без СТО. Однак я дуже здивувався, коли спробував пошукати більш розгорнуту відповідь на це питання в Інтернеті. Чому саме 1/10? Що буде, якщо заряджати більшим чи меншим струмом? Чому іноді зарядний струм "не слухається", не піднімається чи не знижується? Від чого це залежить? На всі ці питання знайти відповіді в одному матеріалі мені не вдалося. А ви такий матеріал знайшли. Він перед вами.
Від чого залежить струм заряджання акумулятора?
Якщо автоматичний зарядний пристрій підключити до розрядженого акумулятора, фактичний струм заряджання залежатиме від наступних факторів:
- Рівень заряду АКБ.
- Внутрішній опір.
- Установки зарядного пристрою.
- Можливості зарядного пристрою.
- Етап заряджання АКБ.
Примітка. Я не вітаю автоматичних "розумних" зарядних пристроїв для акумуляторів, оскільки волію сам контролювати процес. Як вибрати прилад, який дозволить це зробити, я докладно розповів у матеріалі про критерії вибору зарядного пристрою.
Рівень заряду АКБ
Зарядний струм залежить від того, наскільки заряджений або розряджений акумулятор. Якщо ви підключите автоматичний зарядний пристрій до зарядженого на 70% і більше акумулятора, струм буде значно меншим, ніж 1/10 від ємності. Це тому, що заряджена (або майже заряджена) АКБ споживає менше енергії. Зарядний струм зменшується майже до нуля з наближенням до закінчення процесу.
Розряджений акумулятор здатний споживати багато енергії. Тому при підключенні "розумного" зарядного пристрою АКБ візьме стільки струму, скільки ви подасте на її клеми. Максимальний струм утримується доти, доки напруга не досягне встановленого налаштуваннями обмеження. Потім поступово почне знижуватись. У справному автомобільному акумуляторі цей "переломний" момент настає приблизно через 8-10 годин зарядки. За умови, що загальний час заряджання АКБ 16-20 годин.
Внутрішній опір
Внутрішній опір акумулятора - це опір, який елементи АКБ чинять електричному струму. Чим вищий опір, тим нижчий струм, і навпаки. За інших рівних. Внутрішнє опір є важливою характеристикою будь-якого акумулятора. Він залежить від конструкції, якості виготовлення, типу, віку.
Рівень заряду АКБ також впливає внутрішній опір. У повністю зарядженого акумулятора він мінімальний. У розрядженого акумулятора максимальний. У процесі заряду опір зменшується.
У процесі експлуатації внутрішній опір АКБ збільшується через сульфатацію та природне зношування свинцевих пластин.
Докладніше про внутрішній опір автомобільного акумулятора я розповів у окремому матеріалі на Авто без СТО.
Установки зарядного пристрою
Практично у всіх зарядних пристроїв передбачено обмеження зарядного струму. В автоматичних моделях воно обмежується програмно. У приладах з ручним регулюванням його виставляє користувач на свій розсуд. При цьому треба розуміти, що при зарядці не завжди буде струм, який ви виставили у налаштуваннях. Він залежатиме від інших чотирьох факторів.
Можливості зарядного пристрою
Не всі зарядні пристрої здатні видати оптимальний струм для заряджання акумулятора. Це зумовлено їхньою низькою потужністю. Багато дешевих моделей видають струм порядку 2-4 А через слабку "начинку".
Наприклад, мій саморобний "комбайн" для обслуговування АКБ на базі модуля RIDEN RD6006P теоретично здатний заряджати струмом 6 А. Однак при складанні приладу у мене не знайшлося відповідного трансформатора чи імпульсного джерела живлення. Тому "комбайн" здатний видавати лише 2,5 А, чого замало для оптимальної зарядки стандартного стартерного акумулятора.
Етап зарядки АКБ
Найбільш ефективний алгоритм заряджання АКБ - метод CC-CV. Спочатку батарея заряджається постійним струмом, який встановлюється лише на рівні 1/10 від ємності. При досягненні встановленої напруги (14,4-14,8) зарядка триває при постійній напрузі. Зарядний струм поступово знижується. До цього етапу АКБ приймає максимальний струм. Технічно акумулятор вважається зарядженим, коли зарядний струм знижується до 1% від ємності.
Примітка. Зниження зарядного струму до вказаного значення не завжди гарантує 100% заряду. Додатково слід перевірити густину електроліту. Зробити це можна за допомогою ареометра чи рефрактометра. Якщо щільність цьому етапі не досягла норми, це одна з ознак незворотної сульфатації. Рекомендую ознайомитись із тими матеріалами, на які я даю посилання. Це допоможе вам краще вивчити акумуляторну тему.
Оптимальний струм заряджання АКБ
Повернемося до питання — який струм виставляти при зарядці АКБ. Якщо ви недостатньо глибоко вивчили тему обслуговування акумуляторів, то я настійно рекомендую заповнити цю прогалину у знаннях. Мій сайт допоможе вам у цьому. А поки користуйтеся золотим правилом: струм зарядки акумулятора дорівнює 10% або 1/10 його ємності.
Сила струму заряджання, що не перевищує це значення, дозволить зарядити будь-який кислотний акумулятор з оптимальним співвідношенням безпеки та часу заряду. Тобто, встановлюючи струм 10% або 1/10 від ємності, ви зарядите АКБ максимально ефективно, не скорочуючи ресурс, і не витрачаючи багато часу.
Примітка. З цього правила є кілька винятків, якими я з вами обов'язково поділюся зараз.
10% від ємності - це ідеальний струм заряду на всі випадки життя?
Оптимальний струм зарядки акумулятора автомобіля далеко не завжди підходить. Цим правилом беззаперечно можна керуватися у таких випадках:
- розряджається новий акумулятор;
- є час для повільної зарядки;
- АКБ не закипає надто швидко;
- вам потрібно трохи зарядити акумулятор;
- час заряду не скорочується до 5-10 годин;
- батарея заряджається за температури +20 градусів Цельсія;
- внутрішній опір акумулятора в нормі;
- реальна ємність АКБ хоча б приблизно дорівнює номінальній.
Якщо акумулятору не більше 2-3 років, він експлуатувався правильно, то користуйтеся золотим правилом. Я розповім про випадки, коли струм зарядки АКБ 10% від ємності може бути недостатнім, неефективним, марним, небезпечним, згубним для ресурсу акумулятора.
Заряджання великим струмом
Заряджання акумулятора великим струмом це не смертельно. Але не бажано. Якщо взяти AGM технологію, ці АКБ мають конструкцію, розраховану на зарядку великим струмом. Докладніше читайте у матеріалі за посиланням. Тут лише коротко скажу, чому це так.
AGM акумулятори мають менший внутрішній опір. Це пов'язано з тим, що наявний в скловолоконних матах електроліт ефективніше контактує зі свинцевими пластинами. Завдяки цьому такі АКБ можуть безпечно заряджатися великим струмом, не перегріваючись при цьому. Саме тому AGM - це оптимальний на сьогодні варіант для автомобілів із системою "старт-стоп".
Акумулятори GEL, навпаки, не розраховані на зарядку великим струмом і дуже бояться підвищеної напруги. Вони через це швидко перегріваються, роздуваються, руйнуються. Гелеподібний електроліт висихає, тріскається, відшаровується від свинцевих пластин і більше не контактує з ними. В результаті підскакує внутрішній опір, зменшується ємність, струм холодного прокручування. Якщо у вас такий акумулятор, уважно ставтеся до параметрів заряду і при кожній нагоді контролюйте напругу та струм мультиметром.
Класичні свинцево-кислотні акумулятори із рідким електролітом заряджати великим струмом можна. Але вкрай небажано. По-перше, такий заряд може виявитися неефективним, і батарея накопичить набагато менше енергії, ніж може. По-друге, великий струм може спричинити перегрівання акумулятора, що гарантовано скорочує ресурс.
Встановлюйте великий струм заряджання лише у крайньому випадку. Наприклад, якщо ви сильно поспішаєте, а стартер крутить мляво або клацає і не крутить через розряджену АКБ. При експлуатації акумуляторів старше 3-4 років я категорично не рекомендую експериментувати з великими струмами.
Заряджання малим струмом
У зарядки малим струмом за фактом є лише одна істотна вада — це час. Чим менше струм, тим довше заряджається ваш акумулятор. Однак витрачаючи час, ви підвищуєте ефективність зарядки та ресурс АКБ. Я неодноразово порівнював заряд при оптимальному і малому струмі - у другому випадку акумулятор майже завжди накопичує більше фактичної енергії.
Заряджання малим струмом корисне в таких випадках:
- є час;
- ви робите десульфатацію;
- акумулятор стоїть на зберіганні;
- АКБ більше 3-4 років, і ви хочете продовжити її життя;
- у вас гелевий акумулятор;
- батарея перегрівається під час заряджання;
- ви хочете "заштовхати" в АКБ більше ампер-годин.
Знижувати струм заряду доцільно ще в одному випадку, про який чомусь мало хто говорить. Я багато прочитав книг про акумулятори. Дивлюся регулярно професійних акумуляторників блогерів. Знаю усі стандарти. Практично скрізь про цей важливий на мій погляд нюанс ні слова.
Реальна та номінальна ємність АКБ
Про реальну та номінальну ємність я згадую практично в кожному матеріалі про зарядку акумуляторів. Вважаю цей аспект важливим, як і розуміння різниці між цими двома параметрами. У статті про зарядний струм я повинен сказати про це ще раз.
Номінальна ємність АКБ – це ємність, вказана на етикетці акумулятора. Вона заявлена виробником і, як свідчить практика, не завжди відповідає дійсності. Практично скрізь при виборі струму для заряджання акумулятора мається на увазі саме ця ємність. Тобто, буквально так: дивіться на корпус АКБ, діліть вказані там ампер-години на 10, і таким струмом заряджайте.
При цьому в тих же інструкціях часто йдеться про те, що перевищувати зарядний струм не слід. Чим це загрожує, я розповів вище. Але в чому проблема? А проблема в тому, що номінальна ємність – це лише цифра на етикетці. Не більше того. В акумуляторі може бути зовсім не така ємність, а…
Реальна ємність АКБ - це фактична ємність, той об'єм електроенергії, який здатний реально накопичити конкретний акумулятор. Як правило, номінальна ємність дорівнює реальній в нових акумуляторах. Що, втім, також не факт. Якщо акумулятор експлуатується правильно, в нормальних для нього умовах, ця рівність цілком може зберігатися протягом 2-3 років.
Однак життя не ідеальне, тому реальна ємність може бути менше номіналу на етикетці у таких випадках:
- новий акумулятор бракований;
- або відверто низької якості;
- виробник перебільшив номінал, щоб продати дорожче;
- новий акумулятор не зовсім новий, а простояв на вітрині магазину багато місяців;
- з кожним роком експлуатації реальна ємність АКБ неминуче знижується;
- кальцієві акумулятори швидко втрачають ємність при глибоких тривалих розрядах;
- незворотна сульфатація;
- коротке замикання;
- низький рівень електроліту;
- і ще мільйон випадків…
Що зрештою? Ви дивитеся на етикетку, виставляєте струм заряду 10% або 1/10, і заряджаєте свій акумулятор великим струмом з усіма наслідками. Якщо батарея "здорова" і заявлені характеристики відповідають дійсності, нічого страшного. А якщо ні? В результаті АКБ раніше відмовляється крутити стартер, не служить більше 3-4 років, індикатор заряду не зеленіє, щільність не підвищується до норми і так далі. Інтернет обростає міфами, які збивають з пантелику не тільки звичайних автолюбителів, а й професійних акумуляторників.
Як контролювати зарядний струм та навіщо це потрібно?
Контроль дозволяє не перевищувати оптимальний для вашого акумулятора зарядний струм. Навіть якщо на зарядному пристрої є амперметр, хоча б один раз перевірте його. Якщо ж ніякої індикації не передбачено, вам обов'язково потрібен контроль. Тим більше, що це дуже просто та доступно.
Все, що потрібно для контролю заряджання акумулятора, це мультиметр. Переведіть прилад у режим вимірювання постійного струму до 10 А. Не забудьте переставити червоний щуп у гніздо, що відповідає цьому режиму. Один затискач зарядного пристрою підключіть до відповідного виводу АКБ, як завжди. До другого затискача приєднайте один із щупів мультиметра. Коли ви підключите другий щуп мультиметра до вільної клеми АКБ і увімкнете зарядний пристрій, прилад покаже вам справжній струм заряду.
Примітка. Якщо ви починаючий любитель акумуляторів, будьте уважні при роботі з мультиметром. Він має бути правильно налаштований та підключений. Для вимірювання струму він підключається послідовно із зарядним пристроєм та акумулятором. При замірі напруги обов'язково потрібно переключити режим, переставити щуп у потрібне гніздо і підключити прилад паралельно до АКБ. У разі помилки може вийти з ладу як мультиметр, так і зарядний пристрій.
Чому зарядний струм не піднімається до 10% ємності?
Якщо струм заряджання акумулятора автомобіля не піднімається до потрібного значення, може бути кілька причин:
- зарядний пристрій технічно не може видати потрібний струм;
- некоректні налаштування;
- акумулятор зносився або вийшов із ладу;
- акумулятор дуже глибоко розряджений і зарядний пристрій не може визначити його;
- вбудований в прилад амперметр бреше;
- акумулятор заряджено більш ніж на 70%.
Насамперед перевірте реальний струм заряду способом, описаним вище. Якщо струм дійсно занадто низький, шукайте причину серед перерахованих проблем.
Чому зарядний струм не знижується під час заряджання акумулятора?
Перші 8-10 годин заряджання повністю розрядженого акумулятора зарядний струм стабільно тримається на одному значенні. Це нормальний режим роботи більшості зарядних пристроїв. При досягненні встановленої напруги струм поступово має знижуватися. Якщо цього не відбувається, проблема, швидше за все, у зарядному пристрої та вимірювальних приладах.
Наприкінці заряду струм повинен знизитися до 1% від ємності. Якщо амперметр дві години поспіль показує більше значення, і струм не знижується, швидше за все є проблеми в батареї. Причиною може бути підвищений внутрішній опір або необоротна сульфатація.
Важливо! Якщо ви використовуєте кип'ятіння для примусового перемішування електроліту, заряджаючи батарею підвищеною напругою, струм знижуватися не повинен. Спочатку встановлене значення може трохи зменшитись у перші кілька хвилин. Потім струм стабілізується і не знижуватиметься. Це нормально для режиму кип'ятіння.
Яким струмом АКБ заряджається від генератора автомобіля?
Струм заряду акумулятора від генератора повністю залежить від тих п'яти факторів, про які я розповів на початку статті. Додатково сила струму в даному випадку залежить від потужності генератора, оборотів двигуна, напруги в бортовій мережі та включених споживачів. Відразу після запуску двигуна струм заряду може досягати 10-30 А, оскільки при роботі стартера відбувається значне просідання напруги. Проте вже за кілька хвилин (і навіть секунд) струм заряду стрімко знижується, оскільки батарея відновлюється.
Примітка. Часто великі струми заряду АКБ від генератора викликають подив, адже цифри набагато перевищують оптимальні значення. Однак варто відзначити, що це відбувається короткочасно, і суттєвої шкоди акумулятору не приносить. Особливо якщо це AGM АКБ.
5 поширених міфів про зарядний струм
На завершення я просто не можу не розібрати поширені міфи про зарядний струм автомобільного акумулятора.
АКБ заряджається не струмом, а напругою
У процесі заряду АКБ виконується корисна робота. А роботу може виконувати лише струм. Саме він проходить через акумулятор, сприяючи перебігу необхідних заряду електрохімічних процесів. Напруга — це лише різниця потенціалів. Вона не виконує жодної роботи. Розімкніть ланцюг - напруга залишиться. А ось струм текти по розімкнутому ланцюзі не може.
Примітка. Я розумію, що коріння цього міфу набагато глибше, і більше пов'язане з плутаниною в режимах заряду постійним струмом та напругою. Однак суті це не змінює. Корисну роботу – заряд АКБ – виконує саме струм. Напруга тільки робить виконання цієї роботи можливою.
Малим струмом заряджати АКБ марно і навіть шкідливо
Я неодноразово перевіряв це на практиці. Так, є думка, що через заряд малого струму процес відбувається неповноцінно і навіть "вбиває" ваш акумулятор. Однак це надумана помилка. Доказ – мої акумулятори, які служать набагато довше, ніж 3-4 роки, на які вони розраховані виробником. У мене навіть зарядний пристрій здатний видавати тільки 2,5 А. Чому ж тоді акумулятори, що заряджаються з його допомогою, на 60 ампер-годин (оптимальний струм заряду 6 ампер) так довго живуть?
Заряджайте малими струмами, якщо на це є час або інша причина зі згаданих вище.
АКБ "не візьме" більше струму, ніж потрібно
Про цю помилку зазвичай розповідають користувачі неякісних зарядних пристроїв, у яких не передбачено жодних регулювання та схем стабілізації. Насправді, якщо акумулятор здоровий і сильно розряджений, він сам не зможе обмежити собі зарядний струм на потрібному рівні в 10% від ємності. Він братиме і 10, і 20, і навіть 50 А. Звичайно, якщо джерело струму здатне на це. Саме тому так важливо, щоб у зарядному пристрої було передбачено можливість обмежувати струм заряду.
В автомобілі акумулятор заряджається від генератора струмом під 100 ампер
Ця помилка досить просто спростовується за наявності струмових кліщів. Якщо їх немає, повірте мені на слово. Якщо акумулятор сильно розряджений, і він у нормальному технічному стані, то після запуску двигуна струм заряду від генератора дійсно буде високим. Однак якщо спостерігати за цим параметром деякий час, то можна помітити, що струм швидко знижується.
Повноцінно зарядити АКБ можна тільки пульсуючим струмом
Цей міф придумали розробники та продавці зарядних пристроїв, здатних творити чудеса – воскресати мертві акумулятори. Пульсуючий струм справді корисний, якщо ви проводите десульфатацію. Однак за нормальної зарядки здорової АКБ ніякі пульсації не потрібні. З іншого боку, цей міф хоча б нешкідливий. Якщо у вас зарядний пристрій з пульсацією – добре. Якщо без пульсацій — ви нічого не втратите.
Висновок
Зарядний струм – найважливіший параметр процесу заряджання акумулятора. Найчастіше досить золотого правила 10 відсотків від ємності. Однак пам'ятайте про нюанси та винятки з цього правила, про які я розповів. У будь-якій незрозумілій ситуації заряджайте АКБ малим струмом. Але не більшим. Великий струм тільки для AGM та тих, хто сильно поспішає.
