Напряжение аккумулятора автомобиля без нагрузки agm

Всё про напряжение гелевого аккумулятора

Какое напряжение у полностью заряженного гелевого / agm аккумулятора?

Напряжение полностью заряженного AGM или гелевого аккумулятора составляет 13,0 Вольт.

Перед проверкой напряжения следует отключить всё от плюсовой клеммы АКБ и подождать 10 минут.

Таблица и график зависимости напряжения гелевого аккумулятора от степени разряда.

Для проверки уровня заряда по напряжению следует отключить всё от плюса аккумуляторной батареи и подождать 10 минут перед проведением измерения напряжения.

В следующей таблице приведена примерная зависимость напряжения холостого хода гелевого аккумулятора от степени его разряда.

Для точной оценки степени разряда следует применять мониторы АКБ.

На следующем графике приведена реальная разрядная характеристика гелевой аккумуляторной батареи емкостью 200 А*час. Разряд производился постоянной мощностью 1300 Ватт (ток разряда плавно увеличивался со 110 до 130 Ампер по мере падения напряжения).

Как видно из этого графика, в начале, при подключении мощной нагрузки напряжение падает на 1 Вольт (при токе разряда 110 Ампер), а в конце, при отключении нагрузки напряжение растет примерно на 2 Вольта. Эти изменения напряжения связаны с падением напряжения на внутреннем сопротивлении АКБ, соединительных проводах и предохранителе, возникающем при подключении нагрузки. По этой причине невозможно только по напряжению точно оценить степень разряда АКБ, к которой подключена нагрузка.

Какое напряжение у полностью разряженного гелевого / agm аккумулятора?

Напряжение полностью разряженного AGM или гелевого аккумулятора составляет 10,5 Вольт.

Перед проверкой напряжения следует отключить всё от плюсовой клеммы АКБ и подождать 10 минут.

Не рекомендуется оставлять свинцово-кислотную АКБ любого типа в разряженном состоянии. Для продления срока службы желательно производить зарядку сразу после полного или частичного разряда.

Источник

AGM аккумуляторы, есть нюансы!

Материал мне показался доступным и понятным и чтоб потом не искать.

: безопасная зарядка, правильная эксплуатация

«Как правильно заряжать AGM аккумуляторAGM аккумулятор: безопасная зарядка, правильная эксплуатация? Почему не стоит спешить прикурить AGM батарею? Чем отличается AGM от обычной АКБ? Что такое терморазгон и почему его следует бояться в процессе зарядки AGM аккумулятора?»

Еще относительно недавно автомобили (как высокотехнологические изделия) продавали инженеры. Но все меняется: растет конкуренция, рынок и покупателя нужно постоянно завоевывать. Поэтому в наше время, за дело плотно взялись уже маркетологи. Не обошли они своим вниманием и аккумуляторы.

AGM аккумуляторы: что мы покупаем на самом деле

Покупатели современного авто премиум класса станут обладателями «суперсовременного», очень дорогого AGM аккумулятора с дополнительным BEM-кодом на наклейке, без которого машина не поедет 🙂 — об этом маркетинговом ходе читайте в отдельной статье. Маркетологи даже подобрали AGM батареям новое название: «start-stop» или «start-stop-plus», намекая что только эта батарея подойдет для современного авто с системой старт-стоп.

На заметку: несколькими годами ранее, маркетологи придумали новый вид аккумуляторов — «необслуживаемые». Хотя это были самые обычные свинцово-кислотные батареи, у которых пластины легированы кальцием. В действительности все необслуживаемые аккумуляторные батареи со временем нужно обслуживать. Летняя жара, длительные поездки приводят к выкипанию воды и уменьшению уровня электролита.

Отличие AGM аккумулятора от его собратьев — это размещенные между пластинами стекловолоконные маты-промокашки, в которые впитан обычный жидкий электролит. Неоспоримый плюс такой конструкции — более высокая устойчивость к вибрациям и удержание намазки на пластинах от осыпания. Во всем остальном АГМ батареи ничем не отличаются от обычных. Не по сроку службы, не по характеристикам, не по составу электролита и пластин. И для законов химии и физики, AGM аккумуляторы — обычные свинцово-кислотные аккумуляторы

AGM батареи: тот момент, когда идея «прикурить» аккумулятор может стоить очень дорого

Важно: Если ваша машина самостоятельно не завелась, а у вас стоит AGM батарея — не стоит прикуривать от автомобиля-донора и отправляться в поездку. Это может закончится очень печально. Ваш аккумулятор разряжен, а возможно даже не исправен, например по причине короткого замыкания. А значит серная кислота «ушла» из электролита впитанного в стекломаты и в них по сути осталась одна вода.

Сопротивление разряженного AGM аккумулятора внутри матов различается (помним о слабой перемешиваемости) поэтому ток заряда в автомобиле, даже который контролируется современной системой BMS, станет для некоторых участков слишком высоким — и в батареи появятся первые «очаги» нагрева. А в скором времени вода в этих участках начнет выкипать, «излишний» ток не участвующий в процессе заряда, запустит процесс электролиза, разлагающий воду на составные части: водород + кислород, которую химики называют «гремучая смесь». Кроме того кислород начнет окислять отрицательные пластины с нагревом.

Если процесс заряда вовремя не остановить, корпус аккумуляторов станет от нагрева размягчаться и разбухать. АКБ будет выделять пары закипевшего электролита через газовые клапаны. Если процесс терморазгона вовремя не обнаружить, батарея может разрушиться сама, повредить автомобиль и привести к пожару.

После такого события «вареный» аккумулятор долго остывает — процесс окисления отрицательных пластин продолжится и после отключения. Можно конечно, в дальнейшем попытаться восстановить такую батарею, но результат вас не обрадует. Батарею после таких повреждений приходится менять.

AGM аккумулятор: как правильно зарядить и на что обратить внимание

В своем стремлении отвоевать покупателя, маркетологи умолчали о серьезнейшим опасном недостатке AGM аккумуляторов — склонности к попаданию в режим терморазгона!

Из Википедии узнаем, что «Тепловой разгон аккумулятора — явление, возникающее при зарядке аккумулятора. Заключается в том, что увеличение температуры электролита приводит к росту зарядного тока, который может возрасти до значения, приближающегося к значению тока короткого замыкания.»

AGM стекломаты держат электролит в «связанном» состоянии, не допуская его свободного перемешивания. Тепловой разгон может произойти при сочетании факторов присущих AGM аккумуляторам: недостатке электролита в элементах батареи (его меньше чем в обычном наливном) и его слабой диффузии (перемешиваемости). Из учебника химии узнаем, что кислород, выделяемый в процессе электролиза окисляет отрицательные электроды аккумулятора. Такая реакция окисления протекает с выделением большого количества тепла и происходит разогрев электролита. Нагретый электролит имеет меньшее сопротивление. Соответственно АКБ станет принимать больший ток заряда, приводящий в свою очередь к увеличению количества выделяемого кислорода (и водорода). Таким образом возникает самоускоряющийся процесс нагревания — «терморазгон».

Заряжать разряженную AGM батарею нужно только в стационарных условиях, зарядным устройством. Перед началом заряда необходимо выкрутить пробки и убедится, что стекломаты не высохшие. Если выяснится, что они сухие, то необходимо добавить в них дистилированную воду. Сухой стекломат при зарядке будет нагреваться.

Кроме обычных методов контроля заряда:
— не превышать напряжение при зарядке 14,4 Вольта,
— не превышать токи заряда выше 1/10 номинальной емкости аккумулятора,
следует контролировать температуру аккумулятора!

При малейших признаках нагрева корпуса — зарядку прекращать, давая возможность произойти медленнейшему процессу диффузии — позволить перемешаться «заряженному-незаряженному» электролиту с различным сопротивлением току в стекломатах. Заряд сильно разряженного AGM аккумулятора может занять несколько дней, прежде чем батарея начнет принимать положенные ей токи заряда без нагрева и срыва в терморазгон.

Один из признаков начала терморазгона — уменьшения напряжения заряда и одновременное увеличение тока заряда!

Внимание: Нагрев одной из банок AGM аккумулятора при зарядке может означать серьезную неисправность.

Если в процессе первой зарядки обнаружилось, что какая-то из банок после доливки воды в сухой мат греется заметно сильнее других, причем напряжение аккумулятора при зарядке резко повышается, а при прекращении заряда быстро падает — то это значит что аккумулятор надо сдать в утиль 🙁 Пластины в банке рассыпались.

К сожалению современные AGM аккумуляторы в отличии от обычных наливных, чаще склонны к катастрофическим отказам, в частности, к возгоранию и взрывам! Не рекомендуется применение AGM батарей в автомобиле в мотрном отсеке. Температура там доходит летом до 100 С!

И все таки AGM батареи лучше большинства своих собратьев с жидким электролитом. Все дело в том, что производители в AGM версиях изготавливают свои топовые АКБ, у которых и без применения стекломатов превосходные характеристики. Например, VARTA свои топовые тяжелые, служащие по 10 лет батареи, выпускает сегодня только как AGM. Varta с жидким электролитом весит гораздо меньше AGM Varta того же размера. Производители делают все, чтобы AGM аккумуляторы превосходили свои «наливные» аналоги.

Покупка AGM аккумулятора правильный выбор (хотя и недешевый). Всегда помните основные правила эксплуатации:

-не перегревать AGM аккумулятор: не устанавливайте АКБ в моторном отсеке;

— не допускайте разрядов ниже 12 Вольт;

— заряжая, сильно разряженную AGM батарею, контролируйте ее температуру, не допуская терморазгона.

Источник

Восстановительный заряд автомобильных AGM аккумуляторов после глубокого разряда на примере Topla Stop&Go AG60

Привет, Хабр! Сегодня мы прольём свет на некое тайное знание о современных свинцовых аккумуляторах, которое есть в официальных инструкциях от производителей, но большинство читателей его не замечает, во многом по причине популярных аккумуляторных предрассудков и мифов.

Начало истории этой Topla AGM Stop&Go AG60 в предыдущей статье.

Тем не менее, и он считает разряженную Topla AGM Stop&Go AG60 негодной, предписывая отправить в утиль, а не заряжать. А мы всё же зарядим! Прибор — хорошо, умный, с красивым цветным экраном и USB подключением к ПК — ещё лучше, но голову на плечах он не заменяет.

В качестве отправной точки можно изучить инструкцию по эксплуатации и безопасности к 12V VRLA AGM АКБ, предоставляемую компанией Exide.

Для восстановительного заряда воспользуемся прибором Кулон-912, представляющим собой программируемое зарядно-разрядное устройство на основе стабилизированного источника тока и напряжения (CC/CV) с цифровым управлением и возможностью удалённого управления по wi-fi.
Иметь столь продвинутый прибор автомобилисту удобно, но необязательно. Можно обойтись любым зарядным устройством (ЗУ) с ручным режимом, регулируемым блоком питания (БП) или DC/DC преобразователем со стабилизацией (ограничением) напряжения и тока и их индикацией. Либо адаптивным ЗУ, автоматически устанавливающим токи и напряжения согласно его алгоритму.

Главное, чтобы прибор обеспечивал такие параметры заряда, (ток, напряжение, время этапа), о которых пойдёт речь ниже, и прибором или человеком осуществлялся контроль их соблюдения. Если напряжение недостаточно, или не контролируется, и тому подобное, вероятность положительных результатов резко стремится к нулю.

Ток основного заряда 10% номинальной ёмкости, ток окончания — 1%. Для 60 А*ч это соответственно 6 и 0.6 ампер. Максимальное время этапа можно оставить без ограничения.

Для этапа дозаряда устанавливаем такое же напряжение 14.7 вольт, ток 3% ёмкости, время 48 часов.

Параметры этапа буферного хранения: напряжение 13.6 вольт, максимальный ток 0.4 ампера.

При восстановлении очень глубоко разряженной или сильно изношенной АКБ рекомендуется ограничить ток основного заряда 2-5 процентами номинальной ёмкости.Для 60 А*ч это от 1.2 до 3 ампер. Рекомендация особенно актуальная при напряжении на клеммах ниже 12 вольт, для чего можно активировать этап предзаряда. Но наша АКБ новая, потому основной заряд будем производить током 10% = 6А.

Программируемые ЗУ позволяют использовать разные этапы профиля по отдельности или один за другим на усмотрение пользователя, тогда как адаптивные ЗУ могут выбирать этап и его параметры, а также переходить между этапами автоматически в реальном времени, в зависимости от состояния АКБ.

Для адаптивных ЗУ от пользователя также требуется указать отправные точки определения параметров. Обычно это диапазон ёмкости АКБ, отвечающий за силу тока, и диапазоны напряжений, определяемых типом АКБ и температурой, задаваемые номером программы или ограничением напряжения, которые также влияют на число и последовательность этапов.

Если установлено слишком высокое значение напряжения, адаптивное ЗУ может продолжать заряд, пока он не будет завершён пользователем. Это предусматривается для полного выравнивающего заряда аккумуляторов, нуждающихся в значительной десульфатации и (или) проявляющих склонность к стойкому расслоению электролита. Разумеется, при таких настройках пользователь должен периодически следить за ходом процесса и температурой аккумуляторной батареи.

Запускаем заряд. Несмотря на то, что этап предзаряда не активирован, Кулон-912 не сразу включает заданные 6 ампер, а постепенно повышает силу тока с нуля.

Прошло 12 часов, аккумулятору сообщено 58.19 А*ч. Ток уже 0.7 А. Скоро он снизится до 0.6, и ЗУ перейдёт к дозаряду. Если следовать инструкции от Exide, можно было установить ток завершения заряда не 1, а 2 процента, это для нашей АКБ 1.2 А. Тогда переход от основного заряда к дозаряду уже произошёл бы.
В зависимости от температуры и состояния аккумулятора, и AGM, и другие типы АКБ могут «застревать» при напряжении завершения основного заряда на некотором значении тока.

Дело в том, что 12-вольтовая батарея состоит из шести банок, в которых находится 12 полублоков по нескольку пластин, активные массы каждой из которых имеют длину, ширину, толщину и объём. Имеется и расслоение электролита, которое в AGM выражено слабо, а в «мокрых» аккумуляторах сильно.

Неизбежно возникающий и прогрессирующий разбаланс между банками, полублоками, участками АМ ведёт к тому, что в разных местах батареи при заряде идут разные процессы. При одних и тех же токе и напряжении на клеммах, токи между участками АМ и потенциалы полублоков распределяются по-разному.

Потому, если ЗУ позволяет автоматически, или у пользователя есть возможность и желание следить за параметрами, можно установить продвинутое условие перехода от основного заряда в дозаряд: ток при максимальном напряжении основного заряда снизился до 1% номинальной ёмкости, либо он ниже 2% и не снижается в течение 2 или более часов.

Чем более полно осуществлён каждый этап заряда, тем более полное восстановление аккумуляторной батареи у нас получится.

Данные рекомендации приведены для заряда постоянным током и напряжением. В случае ЗУ, использующих прерывистый или асимметричный (реверсивный) ток, значения напряжений и токов перехода между этапами, а также вольтамперные характеристики батареи после этапов, будут другими.

Дело в том, что потенциалы реальной свинцово-кислотной электрохимической ячейки при отсутствии или том или ином направлении, (разряд / заряд), тока во внешней цепи складываются не только из термодинамической ЭДС и падении напряжения на внутреннем сопротивлении, но и совокупности нескольких ЭДС поляризации, куда вносят свой вклад, в частности, наличие газов в порах активных масс и расположение носителей заряда, — ионов, — в объёме электролита.

Процессы выработки и расхода газов, движения ионов, имеют свою кинетику. Потому электрохимики говорят применительно к электрохимической ячейке о вольтамперной характеристике во времени, или отклике на зарядный и разрядный импульс. И потому для заряда современных свинцовых АКБ со специальными добавками в активные массы и продвинутой конструкцией сепараторов, влияющих на движение ионов и газов, используются многоступенчатые профили заряда и иногда особые формы тока. (Можно вспомнить, что генераторы транспортных средств и трансформаторные ЗУ заряжают АКБ не постоянным, а пульсирующим током).

Температура аккумулятора 26.4 градуса Цельсия, в помещении 23 градуса. Нагрев при заряде совсем небольшой.

Тем временем, практически сразу после предыдущего фото ток снизился до 600 мА, ЗУ перешло в дозаряд. После суток дозаряда ток 130 мА.

Подходят к завершению вторые сутки дозаряда. Ток колеблется от 40 до 100 мА.

Тайное знание у всех на виду, но его не замечают

Завершающий этап зарядки проводится путем использования постоянного тока (2% номинальной емкости) в течение 2 часов. На всех этапах зарядки температура батареи не должна превышать 50°C.

Где здесь указано максимальное напряжение на клеммах аккумулятора? — Нигде, потому что это этап зарядки постоянным током 2% номинальной емкости без ограничения напряжения. Предписывается только соблюдать фиксированное время этапа — 2 часа, и контролировать температуру АКБ, чтобы она не превысила 50 градусов Цельсия.

Эксайд не одинок в таких «высоковольтных» рекомендациях. Для примера, Chaowei для Chilwee EVF и Tianneng для TNE рекомендуют этап заряда напряжением до 16.02В, током 1% ёмкости, не более 2 часов, после завершения основного заряда и двух этапов дозаряда, и при условии, что основной заряд продолжался более 3 часов, т.е. аккумулятор был разряжен в достаточно значительной степени.

Этот режим более мягкий и осторожный, но и предназначается он не для стартерных AGM, а для тяговых гелевых АКБ с углеродными добавками в активные массы. И он необходим для предотвращения деградации аккумуляторов сульфатацией от хронического прогрессирующего недозаряда.

Максимальное напряжение, которое может выдать Кулон-912, равно 16.5 вольт. Его и установим. Время 2 часа, без пауз и реверса. Запускаем.

Напряжение быстро достигло максимума, ток снижается. Если строго следовать инструкции Exide, нужно напряжение ещё выше, чтобы стабилизировать ток 2% на протяжении всех двух часов, но Кулон-912 такой технической возможности не предоставляет.

Прошло 36 минут, ток при 16.49 В колеблется от 200 до 410 мА.

После двух часов завершающего этапа «высоковольтного» дозаряда температура АКБ 27.8 градуса. Аккумулятор не «закипел» и не раздулся.

Ведь мы не превышали ток и время этапа.
При длительном нахождении даже под буферным напряжением в источниках бесперебойного питания изношенные AGM аккумуляторы перегреваются и вздуваются.

Чтобы это предотвратить, можно долить дистиллированную воду и произвести полный десульфатирующий дозаряд. Таким способом во многих случаях удаётся восстановить AGM аккумулятор ИБП, если несуще-токоведущие конструкции из свинцового сплава не разрушены длительным перезарядом. Однако после вскрытия крышек над клапанами и долива появляется риск утечки электролита при расположении АКБ не вверх пробками.

Спросите, какой может быть перезаряд у сульфатированного, то есть, недозаряженного аккумулятора? — Такой, что при недостатке воды и напряжения для преобразования рабочих сульфатов в заряженные активные массы, электроэнергия идёт на дальнейшую потерю воды и наработку активных масс из решёток и тоководов. Положительные окисляются и рассыпаются, а отрицательные из сплошных становятся губчатыми. Иногда при вскрытии вышедшей из строя AGM АКБ обнаруживаются наросты губчатого свинца, приведшие к короткому замыканию.

В случае работы АКБ под буферным напряжением 13.8 В, инструкция Эксайд предписывает рассмотеть возможность применения такого трёхступенчатого профиля заряда, (основной заряд, первый дозаряд, второй дозаряд), раз в месяц. Как минимум, это необходимо делать два раза в год. При зимней эксплуатации, подзаряд (без третьего этапа) желательно производить раз в неделю.

Диалектика свинцово-кислотных батарей такова, что недозаряд ведёт к сульфатации, а перезаряд к потере воды и коррозии. Противоречие разрешается следующим образом: рабочие заряды и в циклическом, и в буферном режимах осуществляются при пониженных напряжениях, минимизирующих коррозию и потерю воды, но неизбежный при такой эксплуатации недозаряд компенсируется периодическим полным стационарным выравнивающим дозарядом. Также последний необходим после каждого глубокого разряда аккумуляторной батареи.

Непонимание этой диалектики, разницы между повседневным и «лечебно-профилактическим» зарядами, и необходимости соблюдения напряжений, токов, времени, условий начала и завершения этапов зарядного профиля ведут к возникновению и поддержанию мифов и предрассудков на тему аккумуляторов и зарядных устройств.

Также следует понимать, что рекомендации и предписания в различной литературе даются применительно к тому оборудованию, наличие которого предполагается в распоряжении адресата. Например, стабилизаторы постоянного тока, (за исключением барретеров, в качестве которых применяются лампочки и иные мощные проволочные резисторы), вошли в доступный арсенал для обслуживания АКБ не сразу, и до сих пор имеются не везде. Потому до сих пор действует немало документации, составленной под старое оборудование, где приходится ограничивать напряжение в силу невозможности тонко и оперативно регулировать ток.

После суточного отстоя, сравним показания двух аккумуляторных тестеров, старого DHC BT280 и нового Konnwei KW600.

Новый тестер выдал показания как старый в режиме обычных, не AGM АКБ.

По этому вопросу Виктор написал представителю Konnwei, в ответ получена рекомендация обновить прошивку тестера с помощью официального приложения, так как алгоритмы для разных типов АКБ у них тогда были на стадии доработки. (Обновлений с тех пор было несколько, и в 2021 году с тестерами Konnwei всё отлично). А пока, (на август 2019 года), достоверными считаем показания DHC BT280, которые проявили повторяемость на протяжении испытаний двух АКБ Topla.

Итак, пусковые характеристики этого AGM аккумулятора мы восстановили. Что насчёт ёмкости? Произведём восьмой по счёту контрольный разряд по ГОСТ.

Заметим, что только дозаряд с повышенным перенапряжением позволил полностью восстановить ёмкость после недозаряда ЗУ BL1215 в КТЦ4, когда аккумулятор потерял 5.34% ёмкости.

Краш-тест этой АКБ вместе с параллельно тестируемой Topla Energy E60X недельным разрядом включенными фарами будет в следующей публикации.

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.

Источник