Что делать при разряде аккумуляторных батарей гибридных автомобилей

Когда возникает необходимость заменить старую аккумуляторную батарею в машине, у автовладельца появляется внушительный список вариантов для покупки. И действительно, нынешний ассортимент АКБ поражает своим разнообразием.

И среди них довольно часто встречаются так называемые гибридные аккумуляторные батареи. Ошибочно считать, что они предназначены для аналогичных машин, то есть авто с гибридной силовой установкой. Название обусловлено технологией производства.

Такие АКБ достаточно популярные и востребованные, у них есть свои сильные и слабые стороны. Перед покупкой важно понять, что это такое, и как правильно заряжать и обслуживать гибридные аккумуляторы.

Что это такое

Для начала необходимо понять, что же значит понятие гибридный аккумулятор.

Это АКБ, при производстве которых используется 2 технологии.

Гибридными называют аккумуляторы, у которых положительные пластины выполнены по малосурьмянистой технологии, а отрицательные – по кальциевой.

За счёт этого гибрид получает более высокие показатели пускового тока, а также становится менее восприимчивым к разряду.

Распространённой ошибкой является называть гибридные АКБ кальциевыми. На самом деле существует отдельное понятие кальциевых аккумуляторов. Это более новая и совершенная технология, позволяющая сделать батарею на полностью кальциевой основе необслуживаемой.

А вот гибридные аккумуляторы, которые хоть и сталкиваются со значительно меньшими объёмами испарения воды, всё равно остаются обслуживаемыми. Их принято называть малообслуживаемыми.

У гибридных АКБ предусмотрены откручивающиеся крышки, при открытии которых можно долить внутрь банок дистиллированную воду, проверить плотность электролита и его уровень.

Недостатки

К сожалению, даже самая новая и совершенная конструкция, обладающая большим количеством инновационных технологий, не лишена недостатков. В случае с аккумуляторными батареями гибридного типа их всего два. Первый из них — это высокая цена. Действительно, в сравнении с обычными необслуживаемыми батареями ценник может быть выше вплоть до нескольких раз. Тем не менее это с лихвой оправдывается длительным сроком службы батареи и ее высокой устойчивостью к разряду.

Кроме того, такие АКБ не слишком распространены на рынке. Это означает, что подобную батарею удастся приобрести лишь в специализированных магазинах, а вероятность нарваться на контрафакт достаточно велика.

Особенности технологии

Стоит детальнее изучить гибридную технологию таких аккумуляторов, которые оказались достаточно востребованными и популярными среди автомобилистов.

Нынешнее устройство гибридов таково, что здесь применяются 2 вида пластин:

• сурьмянистая технология, которая предполагает обработку свинцовых пластин сурьмой, делает АКБ более устойчивой к глубоким разрядам;
• добавление кальция на другую часть пластин необходимо, чтобы снизить саморазряд и уменьшить испарение воды.

Соединение двух технологий положительно сказывается на сроке службы гибридных автомобильных аккумуляторов.

Одним из преимуществ гибридной технологии называют именно увеличенный срок службы, если сравнивать с обычными АКБ, основанными полностью на сурьмянистой технологии.

Обычно производитель может указывать, что гарантийный срок составляет 5–7 лет. Но чтобы добиться таких показателей, потребуется поддерживать АКБ в постоянном стабильном и рабочем состоянии. А это предполагает своевременное и правильное обслуживание, зарядку, доливку воды и пр.

Способы восстановления заряда своими руками

Как произвести заряд АКБ малым зарядным асимметричным током в соответствии со схемой? На практике существует два метода для выполнения этой задачи — либо использовать постоянный ток, либо постоянное значение напряжения. В этом случае особых отличи в данных методах нет — каждый из способов считается полноценным и эффективным. Естественно, если при их выполнении будут соблюдаться все необходимые моменты и нюансы.

Метод 1 — при постоянстве тока

Сначала предлагаем ознакомиться с первым способом возобновления работоспособности батареи путем использования постоянной силы тока. Отличительной особенностью данного способа считается то, что владельцу транспортного средства нужно периодически контролировать величину параметра на зарядном девайса. А если возникнет необходимость, то ток нужно будет отрегулировать. Обычно процесс диагностики и проверки осуществляется один раз в 1-2 часа, но желательно, чтобы не реже (автор видео — канал Нижегородский аккумуляторщик).

Какой же ток лучше использовать для реализации этого метода? Сам процесс выполняется с учетом постоянного значения — величина должна составить около 0.1% от всей емкости аккумулятора автомобиля. При таком токе батарея будет разряжаться в течение 20 часов. То есть если будет 75 Ач, то величина тока для восстановления заряда батареи должна быть около 7.5 ампер. Как ограничить эту величину — на большинстве современных зарядных приборов имеется специальный регулятор, ограничить значение параметра можно с его помощью.

Также нужно отдельно сказать о не обслуживаемых аккумуляторах. При возобновлении работоспособности такого устройства нужно повышать значение напряжения при зарядке до 15 вольт, одновременно уменьшая величину тока на 50%. То есть если емкость используемого девайса равно 60 Ач, то величина тока должна быть выставлена на уровне 3 ампер. О том, что полностью заряжен, можно узнать по тому, что на протяжении 1-2 часов при зарядке все рабочие значения остаются неизменными. Если же сам девайс не обслуживаемый, то процедуру восстановления можно завершать тогда, когда напряжение на устройстве будет равно 16.4 вольтам.

Второй способ — при постоянстве напряжения

Еще один метод — при постоянстве напряжения, не более сложный в реализации и не менее эффективный.

Процедура зарядки должна производиться в течение не менее чем 24 часа:

1. Устройство демонтируется с автомобиля, для этого отключаются все клеммы и отсоединяются фиксаторы.
2. Батарея извлекается, к ее клеммам подключаются щупы зарядного прибора.
3. Затем, вам надо будет подождать, как сказано выше, около суток. После этого следует проверить параметры на дисплее ЗУ (автор видео — канал Аккумуляторщик).

Как понять о том, что АКБ заряжена:

• в том случае, если параметр напряжения равен 14.4 вольтам, то за последующие сутки может быть возобновлено примерно 75-85% заряда батареи, но в данном случае многое зависит от особенностей аккумулятора;
• если параметр напряжения варьируется в районе 15 вольт, это свидетельствует о том, что батарея восполнена примерно на 85-90%;
• когда параметр напряжения будет равен около 16 В, то можно сделать вывод, что батарея заряжена приблизительно на 95-97%, то есть ее дальнейшая эксплуатация, в принципе, уже допускается;
• если вы хотите, чтобы девайс подзарядился до максимума, то для выполнения этой задачи понадобится не более суток, о заряде может сообщить напряжение в 16.3 В.

Если вы являетесь владельцем более современного прибора для зарядки, то на его корпусе могут располагаться специальные индикаторы — лампочки — с помощью которых можно определить завершение процесса. Когда батарея будет готова к эксплуатации, индикатор будет гореть зеленым цветом. Если же его цвет красный — то процедура либо не завершена, либо в процессе выполнения появились неполадки, требуется более детальная диагностика. Многие специалисты-аккумуляторщики утверждают, что не обслуживаемые АКБ необходимо подзаряжать приблизительно до 95%, этот вариант считается наиболее актуальным. В таком случае батарея сможет полностью отработать всей срок службы, но при этом необходимо следить, чтобы параметр напряжения был не меньше 14.4 вольт.

Фотогалерея «Неисправности АКБ»

Маркировка

Ещё немного о том, как могут обозначаться гибридные источники питания.

Каждый производитель сам выбирает определённые обозначения и маркировку, что является, скорее, маркетинговым ходом.

Но чаще всего на корпусе аккумуляторов встречаются следующие надписи:

• Hybrid;
• Ca+;
• Calcium Plus.

Маркировка «Ca/Ca» уже указывает на то, что это полностью кальциевая батарея.

Также в маркировке гибридов обычно присутствуют дополнительные обозначения. Они указывают на то, насколько интенсивно будет расходоваться вода в батарее.

Тут возможны такие варианты, указанные в виде последней буквы маркировки:

• То есть Normal. Эта буква говорит о том, что расход воды будет нормальный. Обычно это самые недорогие гибридные АКБ;
• Расшифровывается как Low. То есть расход малый;
• Или Very Low. Здесь расход воды будет самый маленький.

Также можно встретить маркировку в виде VRLA. Это указывает на наличие регулирующего клапана в аккумуляторе.

Опираясь на эти обозначения, можно примерно понять, как часто потребуется обслуживать батарею, то есть в основном доливать в банки дистиллированную воду.

Выбор оптимальной силы тока для зарядки акб

Каким током заряжать автомобильный аккумулятор? Ответ – постоянным. Для того чтобы это условие поддерживать, необходимо наличие выпрямителей. Они предназначены для того, чтобы изменять величину напряжения или силы тока в процессе восполнения энергии. Обеспечение этих условий является гарантом оптимального восстановления и более долгой службы источника питания.

Для 12 – и вольтовой батареи потребуется напряжение в 14,5 – 16,5 вольт. Слегка увеличенные показатели понадобятся для более хорошего «затекания» энергии внутрь агрегата. Так как вольтаж внутри будет немного меньше, появится разница, и ток намного проще будет достигать цели. При равных показателях как внутреннего, так и наружного вольтажей, процесс проходить не будет.

Величина в 14,5 вольт используется в процессе заряда обычных свинцовых аккумуляторов. Показатели напряжения, которые выше этой цифры, применяют уже для восполнения энергии необслуживаемого класса батарей. Сроки восстановления работоспособности таких аккумуляторов значительно меньше.

Подобрать акб нужной емкости можно опираясь на литраж двигателя, так: 55 ач подойдут для объема 1 – 1,6 литра, 60 ач подойдут для объема 1,3 – 1,6 литра, а емкость в 75 ач – для 1,6 – 3,2 литра. Самыми распространенными являются емкости: 55 и 60 ампер – часов, а самой редкой – 190 ач.

Рекомендации по обслуживанию

Если сравнивать с обычными WET аккумуляторами, основанными на малосурьмянистой технологии, стоимость гибридных моделей заметно выше. Но это всё равно не мешает гибридам активно распространяться и быть в числе наиболее востребованных видов АКБ.

Основной причиной популярности можно считать соотношение цены, качества и сравнительную простоту обслуживания. Если автомобилист привык работать с полноценно обслуживаемыми батареями, которые требуют постоянного контроля состояния и доливки воды, переход на гибридную батарею его приятно удивит. Ведь такому аккумулятору придётся уделять значительно меньше времени и сил.

Самой главной проблемой можно считать выкипание воды из электролита, которое происходит не так активно, но всё же полностью исключить это явление не удалось в гибридной технологии. Потому доливка жидкости потребуется.

На этот счёт можно дать несколько рекомендаций:

• периодически проверяйте уровень и состояние рабочей жидкости в аккумуляторе;
• на многих гибридах предусматриваются специальные отметки на прозрачной части корпуса;
• на некоторых гибридных аккумуляторах применяется цветовой индикатор-глазок, актуальный для полностью необслуживаемых АКБ;
• в случае падения уровня электролита по причине испарения воды, жидкую составляющую следует долить;
• доливать разрешается исключительно дистиллированную воду;
• повышать уровень путём доливки готового электролита нельзя;
• если требуется поднять плотность электролита, это достигается путём зарядки.

В процессе зарядки часть жидкости испаряется, и тем самым соотношение воды и серной кислоты в составе электролита меняется.

Обслуживание гибридного аккумулятора

Несмотря на сравнительно высокую стоимость, гибридные АКБ становятся всё более популярными. Связано это с тем, что обслуживание этих батарей довольно простое.

Особого внимания гибридные источники питания требуют жарким летом — в это время выкипание воды из электролита максимально. Чтобы не испортить аккумулятор, следует периодически проверять количество раствора и его плотность. На большинстве АКБ есть отметки, на уровне которых должен находиться электролит. Некоторые батареи оснащены индикатором. Если уровень кислоты упал, следует долить дистиллированной воды. Гибрид необходимо очистить, если на пластинах появился белый налёт — сульфат свинца.

Десульфация гибридного аккумулятора

Процесс появления сульфатов свинца на пластинах естественен для всех аккумуляторов — ведь электролит вступает в химическую реакцию со свинцовыми элементами. Однако неправильная кислотность состава может ускорить разрушение пластин. Поэтому рекомендуется осуществлять десульфацию — очистку от сульфатов свинца.

Как правильно выполнить эту процедуру? Восстановление пластин АКБ осуществляется несколькими способами:

• цикл коротких и слабых зарядов-разрядов;
• с помощью химического раствора, заливаемого в банки;
• разобрать аккумулятор и почистить вручную.

Важно! Последний метод описан в интернете, но без необходимых навыков он может привести к полной порче АКБ!

Десульфация требует использования специального зарядного устройства. Оно чередует подачу напряжения и разряд. В процессе работы на дисплее зарядника будет отображаться информация о количестве восстановленной ёмкости.

Если у вас нет специального оборудования, можно использовать обычное зарядное, но с возможностью установки ампер и вольт. Как правильно заряжать и разряжать?

1. Проверьте уровень электролита. При низких показателях долейте дистиллированной воды.
2. Выставьте напряжение на оборудовании ~14,2 вольта и ток до 1 ампера.
3. Подсоедините клеммы зарядника к аккумулятору.
4. Оставьте на ночь. Напряжение АКБ должно вырасти до 10 вольт.
5. Оставляем на сутки без зарядки.
6. Далее увеличиваем ток до 2—2,5 ампер и заряжаем ещё 8 часов. Наблюдаем увеличение плотности до 1,12г/см3 и напряжения до 12,8 вольт.
7. Для запуска десульфации необходим ощутимый разряд, например, лампа дальнего света. Оставьте на 6—8 часов, показатель напряжения должен упасть до 9 вольт.
8. Повторяем цикл — заряжаем малым током, оставляем на ночь без зарядки, заряжаем увеличенным током, разряжаем.

Десульфацию следует считать успешно завершённой после того, как значение плотности электролита станет равняться 1,27 г/см3. Весь процесс может занять до двух недель, но он поможет восстановить работоспособность гибридного аккумулятора.

Проблема сульфатации

Поскольку это кислотно-свинцовая батарея с жидким электролитом, проблема сульфатации для гибридных АКБ более чем актуальная.

Сульфатация возникает при падении напряжения и снижения плотности электролита. Она проявляется в виде белого налёта, который оседает на поверхностях свинцовых пластин. Это сульфат свинца.

Потому, чтобы минимизировать возможную сульфатацию, рекомендуется стараться поддерживать АКБ в рабочем состоянии, следить за напряжением на клеммах, а также своевременно проверять показатели электролита.

Но если избежать сульфатации не удалось, проводится десульфатация АКБ, изготовленной по гибридной технологии.

Есть несколько основных методов десульфатации, подходящих для гибридов:

1. Импульсная очистка. Для этого потребуется специальный прибор, который называется десульфатором. Он подаёт короткие импульсы тока, тем самым провоцирует постепенное разрушение и растворение в электролите сульфата свинца. Но устройство стоит дорого, и для личных целей его решаются купить далеко не все.
2. ЗУ с функцией десульфатации. В последнее время стали популярными новые зарядные устройства, в которых появилась функция разрушения сульфата свинца. Стоимость таких ЗУ выше по сравнению с обычными устройствами. Но зато эффективность их работы довольно высокая.
3. Автохимия. Обычно она заливается в банки АКБ, затем батарея подключается к зарядному устройству. Химия вступает в реакцию с сульфатом, разрушает его. Затем проводится промывка, заливается свежий электролит и выполняется обычная зарядка.
4. Дистиллированная вода. Подойдёт для тех случаев, когда сульфатация не сильно поразила пластины. Нужно слить электролит, залить в банки дистиллированную воду и включить зарядный процесс. Вода должна немного бурлить, но не выкипать. Потребуется несколько раз заменить воду. Минус в том, что на восстановление уходит довольно много времени.
5. Механическая очистка. Не самый приемлемый метод, который лучше использовать в крайних случаях. Смысл в том, чтобы вырезать на корпусе часть пластика, извлечь пластины, промыть их, очистить и вернуть на место. Тут нарушается целостность корпуса, и восстановить его не так просто.
6. Переполюсовка. Справедливо считается наиболее крайней мерой, когда ничего не помогает. Суть проста. Нужно соединить АКБ с зарядным устройством, но только плюс подключить к минусу, а минус к плюсу. Тут либо аккумулятор восстановится, либо полностью выйдет из строя.

При наличии финансовых возможностей, если гибридная АКБ служит уже далеко не первый год и слабо выполняет свои задачи, самым правильным решением станет покупка нового источника питания. Такого же гибридного, или какого-либо другого, решать будет уже сам автовладелец.

Общие принципы заряда АКБ

Какой надо применять ток зарядки автомобильного аккумулятора 60а? Прежде чем приступить к процедуре заряда нужно ознакомиться с техническими характеристиками используемого аккумулятора. Также надо изучить характеристики и зарядного прибора. Вне зависимости от особенностей используемой АКБ, желательно, чтобы ток заряда либо напряжение были постоянными. В том случае, если вы не знаете, как самостоятельно ограничить сигнал, в электроцепь подключения можно добавить выпрямительный элемент, использующееся для настройки величины напряжения.

При покупке либо взятии в аренду зарядного прибора нужно также тщательно изучить все технические особенности и характеристики девайса. Это важно потому, что ЗУ может иметь определенные возможности. Например, если зарядный прибор будет применяться для работы с 12-вольтной батареей, то большинство устройств при необходимости могут увеличить напряжение до 16 вольт. Обычно это делается для восстановления работоспособности не обслуживаемых АКБ.

Правила зарядки

Также стоит учесть особенности зарядки для гибридных аккумуляторов. Здесь ничего сложного нет.

В отличие от кальциевых АКБ, гибриды не нуждаются в цикличной зарядке

Потому с тем, как правильно заряжать гибридные аккумуляторы, разберётся даже новичок без особого опыта.

Здесь необходимо учитывать ток заряда, а также до какого напряжения потребуется заряжать стартерный гибридный автомобильный аккумулятор.

Фактически есть 2 способа:

1. Быстрая зарядка. Проще всего зарядить гибридный аккумулятор от вашего автомобиля автоматическим зарядным устройством, выбрав ток заряда номиналом 10% от ёмкости АКБ. Но для рассматриваемой технологии такой метод на постоянной основе применять не рекомендуется. Его лучше использовать тогда, когда водитель ограничен во времени, и ёмкость нужно восстановить быстро.
2. Правильная зарядка. Для гибридов более правильным решением будет зарядка с помощью тока в 2 Ампера с напряжением 14,2 В.

Если выбрать второй вариант зарядки, это существенно продлит срок службы, сохранит рабочие характеристики. Но для подзарядки напряжением требуется значительно больше времени.

Признаком завершения зарядки является то, что напряжение составляет 14,2 В, а ток упал до 0,5 А.

Большой ток считается губительным для гибридных аккумуляторных батарей. Потому на них не стоит подавать слишком высокие значения при заряде. Иначе можно своими же руками буквально приговорить АКБ и отправить её на утилизацию.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении?

В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.

Подготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора).

Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень).

Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл

Практика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе
Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта.

При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см 3 . После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Где применяются кальциевые аккумуляторы

Кальциевого типа аккумуляторы эксплуатируются в качестве стартовых агрегатов в легковых и грузовых машинах, и да, это не миф. Если батарея необслуживаемая, то ее можно использовать, как накопительный девайс в мощных источниках питания. При использовании кальциевой АКБ в самодельных инверторных аппаратах стоит обязательно ставить предохранитель, который поможет автоматически отключить аккумулятор при сильном разряде.

Устройство распределения мощности

Крутящий момент и энергия ДВС и обоих мотор/генераторов объединены и распределяются планетарным набором шестерен, названным TOYOTA «устройством распределения мощности» (PSD, Power Split Device). И хотя оно достаточно просто в производстве, понять сходу, как работает, не так-то просто. Поэтому уделим ему достаточно времени.

Так, ДВС может крутить колеса непосредственно (механически) через PSD. В то же время переменное количество мощности можно снять с ДВС, превратив эту энергию вращения в электрическую. Она может заряжать батарею или передаваться к одному из мотор/генераторов, чтобы помогать вращению колес. Гибкость этого механического/электрического распределителя энергии позволяет Prius улучшать показатели топливной экономичности и уменьшать выбросы вредных газов во время движения.

Штатный монитор Prius К10 со включенным зажиганием. В этом случае штатное зарядное устройство не может быть активировано никаким способом. Монитор установлен по цен- тру передней консоли автомобиля

Нормальные характеристики зарядника и аккумулятора обеспечат бесперебойность их эксплуатации.

Нюансы выбора АКБ

При покупке гибридной батареи нужно обращать внимание на:

• дату производства – оптимальный период между временем выпуска и покупки составляет 2-3 мес.;
• размеры – батарея должна полностью помещаться на своем месте;
• емкость, достаточную для старта мотора;
• полярность клемм;
• необходимость обслуживания.

Критерии выбора ЗУ

Приобретая зарядное устройство, ориентируйтесь на:

• предел оптимального напряжения – от 13,8 до 14,2 В;
• требования к максимальному току в соответствии с емкостью АКБ;
• наличие ограничителя мощности и силы тока;
• тип устройства – подзарядные модели отличаются щадящим циклом, а пускозарядные используются для десульфатации и восстановления заводской емкости.

Совет!

Зарядник автоматического типа с блокировкой цикла при неправильном подключении клемм исключит повреждения источника питания.

Критерии выбора ЗУ

Совет!

Зарядник автоматического типа с блокировкой цикла при неправильном подключении клемм исключит повреждения источника питания.

Типы необслуживаемых аккумуляторов

К необслуживаемым типам аккумуляторов относят:

• Батареи, выполненные по технологии SLA с залитой кислотой, разбавленной дистиллированной водой в определенном соотношении;
• Усовершенствованные АКБ с жидким электролитом (название технологии изготовления – EFB);
• Выполненные по технологии AGM;
• С гелиевым жидким электролитом (сокращенно GEL).

Алгоритм зарядки необслуживаемых источников тока зависит от их типа. Разберемся подробнее.

1. Первоначально первый тип необслуживаемых кислотных АКБ, по своим техническим характеристикам, не отличался от своих классических «братьев». Разница состояла в отсутствии привычных заливных пробок.
2. Второй тип аккумуляторов изготовляется EFB технологии. Дальнейшее совершенствование кислотных АКБ привело к использованию в их конструкции сепараторов в виде конверта. В них помещаются свинцовые пластины. В данных батареях, представляющих собой промежуточный вариант, между обычными свинцовыми аккумуляторами и выполненными по технологии AGM, применяется в качестве электролита не кислота, а специальная жидкость электрохимического типа.
3. В источниках тока, выполненных по технологии AGM, применяется не жидкий электролит, а абсорбированный, который заполняет отсеки аккумулятора заполненные пористыми стекловолоконными ковриками.
4. В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит с добавкой кремниевой кислоты. В остальном конструкция не имеет отличий от других типов необслуживаемых АКБ.

Алгоритм зарядки необслуживаемых аккумуляторов практически одинаков. Однако максимальный ток и напряжение заряда — различаются.

1. SLA/ EFB: максимальный ток составляет 0,1 х емкость батареи. Напряжение 14,2…14,5.
2. AGM: максимальный ток зарядки составляет 0,2 х емкость батареи. Напряжение 14,6…14,8.
3. GEL: максимальный ток составляет 0,2 х емкость батареи. Напряжение 14,1…14,4.

Эволюция

Ускорившееся развитие во многом подтолкнули решения об ужесточении требований к характеристикам автомобильных аккумуляторов. Изменения коснулись требований к пусковому току, весу АКБ, расходу воды и т. п. Производители были вынуждены решать эти задачи и в результате появились новые технологии. Поскольку в принципиальном устройстве что-то изменить было сложно, создатели аккумуляторов стали совершенствовать состав и конструкцию электродов. Прежде чем перейти непосредственно к гибридным АКБ, рассмотрим путь их совершенствования.

Сурьмянистые

Первыми АКБ с легирующими добавками были сурьмянистые. Как понятно из названия, в состав свинцовых пластин добавлялась сурьма. Токоотводы для таких АКБ изготавливаются по литейной технологии при высокой температуре. Эта разновидность аккумуляторов больше всего подвержена выкипанию воды из электролита, саморазряду и сульфатации.

Кальциевые

В этих моделях производители применили кальций в качестве легирующего компонента свинцовых пластин, а также усовершенствовали саму технологию их производства. В этом случае пластины электродов выполняются посредством просечки цельной ленты. После того её растягивают и формируется ячеистая конструкция. Ленту получают литьём при низкой температуре.

Особенно это важно для жилок решётки, которые стали менее хрупкими и подверженными коррозийным процессам. Немаловажно, что электроды стали чище по своему химическому составу. Это снизило саморазряд автомобильных аккумуляторных батарей при хранении. Технология получила название ExMET (Expanded Metal).

Вместе с этими улучшениями было модернизировано и производство автомобильных аккумуляторов. В одном технологическом цикле с электродами готовилась паста. Выполнялось пастирование, подсушка, а также формирование групп токоотводов. При нанесении намазки был предпринят ряд технологических мер, который исключал их слипание. Производство было в значительной степени автоматизировано и улучшена его экологическая сторона.

Преимущества и недостатки кальциевых аккумуляторов

Кальциевые батареи имеют как достоинства, так и недостатки. К плюсам этих агрегатов причисляют:

1. Долгий срок службы.
2. Очень низкий уровень саморазряда.
3. Серьезно понижен уровень электролиза воды.
4. Устойчивые пластинки.
5. Практически не подвергается коррозии.
6. Выдерживают долгий перезаряд.
7. Более высокий ток холодной прокрутки.
8. Они часто реализуются полностью необслуживаемыми.

К минусам кальциевых АКБ можно причислить:

1. При частых разрядах до нуля, батарея со временем полностью умрет.
2. Из-за применения более сложной технологии, подобные аккумуляторы стоят больших денег.
3. При долгом простое или при эксплуатации батареи с постоянным недозарядом снижается срок службы.

Несмотря на высокий ценник, при бережном использовании, удаётся хорошенько сэкономить средства за счёт увеличения срока службы изделия до десяти лет. Если приобретается необслуживаемая модификация, то временные расходы на обслуживание батареи сводятся, лишь к периодической зарядке.

Гибридные батареи – простота и долговечность

Высоковольтная батарея Prius К10 состоит из 240 элементов номинальным напряжением 1,2 В каждый. Они очень похожи на батарейки для фонарика размера Д. Эти элементы собираются по 6 штук в так называемые «бамбуки» (внешне есть небольшое сходство). Батарея состоит из двух корпусов, в которых находятся 20 «бамбуков».

Общее номинальное напряжение ВВБ составляет 288 В. Рабочее ее напряжение колеблется в режиме холостого хода от 320 до 340 В. При падении напряжения в батарее до 288 В запуск ДВС становится невозможен. При этом на экране дисплея загорится символ батареи со значком «288». Чтобы запустить ДВС в этом случае, японцы в К10 применили штатное зарядное устройство, доступ к которому осуществляется из багажника.

Нам часто задают вопросы, как им пользоваться. Отвечаю: пользоваться им можно только тогда, когда на дисплее горит значок «288». В противном случае при нажатии на кнопку «Старт» вы просто услышите противный писк и загорится красная лампочка: «Ошибка». Во-вторых, к клеммам маленького аккумулятора нужно подцепить «донора», т. е.

либо зарядное устройство, либо хорошо заряженный мощный аккумулятор (но ни в коем случае не пусковое устройство!). После этого при ВЫКЛЮЧЕННОМ зажигании следует нажать кнопку «Старт» не менее чем на 3 секунды. Когда загорится зеленая лампочка – пойдет зарядка ВВБ. Закончится она автоматически через 1–5 минут. Этой зарядки вполне хватит для 1–2 запусков ДВС.

Высоковольтная батарея (ВВБ) Honda Insight Hybrid

Когда мотор запустится, ВВБ будет заряжаться уже от конвертора. Если 2–3 попытки не привели к запуску ДВС и при этом значок «READY» («Готов») на табло не говорит о том, что автомобиль готов к движению, следует прекратить бесполезные запуски и искать причину неисправности.

В К11 высоковольтная батарея состоит из 228 элементов напряжением 1,2 В каждый, объединенных в 38 сборок по 6 элементов, с полным номинальным напряжением 273,6 В. Рабочее напряжение при этом составляет 280–330 В. Сама высоковольтная батарея находится за задним сиденьем.

При этом элементы выглядят не как оранжевые «бамбуки», а представляют собой плоские модули в пластмассовых корпусах серого цвета.

Максимальный ток батареи соответствует 80 А в заряженном состоянии и 50 А при разрядке. Номинальная емкость батареи – 6,5 А·ч (ампер/часов), однако электроника автомобиля позволяет использовать только 40% этой емкости, чтобы продлить срок службы аккумулятора. Перемножив напряжение батареи на ее емкость, получим номинальный запас энергии.

Он соответствует 6,4 МДж (мегаджоулей), а используемый запас – 2,56 МДж. Этой энергии достаточно, чтобы разогнать автомобиль с водителем и пассажиром до 108 км/ч (без помощи ДВС) четыре раза. Чтобы произвести такое количество энергии, ДВС потребовалось бы приблизительно 230 мл бензина. (Эти цифры приводятся только для того, чтобы представить количество накопленной энергии в батарее.)

ВВБ Prius К10 со снятой передней крышкой

Автомобилем нельзя управлять без топлива (органического), даже если стартовать с полного номинального заряда ВВБ на протяженном спуске. Большую часть времени у водителя имеется в распоряжении приблизительно 1 МДж пригодной к употреблению энергии батареи. Очень часто ВВБ попадают в ремонт именно после того, как в бензобаке заканчивается бензин, но владелец пытается «дотянуть» до заправки.

На К20 японские инженеры для увеличения мощности пошли другим путем: они снизили количество элементов до 168, оставив в ВВБ лишь 28 модулей. Но с помощью специального устройства «booster» в инверторе напряжение батареи может повышаться до 500 В. Увеличение номинального напряжения MG2 в кузове К20 позволило повысить его мощность до 50 КВт без изменения габаритов.

Prius также имеет вспомогательную аккумуляторную батарею. Это 12-вольтная кислотно-свинцовая батарея, емкостью 28 А·ч, которая живет в левой части багажника (в К20 и К30 – в правой). Ее функция заключается в том, чтобы запитать электронику и дополнительные устройства, когда гибридная система выключена, и главное реле батареи высокого напряжения отключено.

Когда гибридная система работает, 12-вольтным источником служит конвертер. Он также постоянно подзаряжает вспомогательную батарею во время работы. Основные блоки управления обмениваются данными по внутренней CAN-шине. Оставшиеся системы общаются по внутренней сети «Body Eleсtronics Area Network». В ВВБ имеется и свой блок управления, который следит за температурой элементов, напряжением на них, внутренним сопротивлением, а также управляет встроенным в батарею вентилятором.

Штатное зарядное устройство на ВВБ Prius К10

Производители в данном случае применили кальций, в качестве непосредственно легирующего элемента отдельных пластин из свинца. Такой подход позволит усовершенствовать общую технологию производства аккумуляторов. Электроды изготавливаются непосредственно методом просечки цельной ленты, в результате его растяжения, можно рассчитывать на формировании полностью ячеистой структуры.

Перед тем, как уточнить различия гибрида и стандартных устройств, необходимо разобраться в характеристиках «конкурентов».

АКБ из чистого свинца приходят в неисправность в результате колебаний температур. Добавление 5-7 % сурьмы позволило увеличить прочность пластин, которые выдерживают глубокие заряды. Емкости при этом теряется всего 20 %. К отрицательным свойствам приборов относятся:

• быстрое начало реакций электролиза – кипение происходит при 12-12,5 В;
• постоянный уход – залив воды, замер электролита, чтобы не допустить перегрева;
• большой вес;
• незначительный КПД.

Добавление к свинцовой пластине 5-7 % кальция обеспечило:

• необслуживаемость АКБ – вода практически не выкипает;
• замедление процесса электролиза – начинается при напряжении 15-16 В;
• повышенное КПД пластин;
• увеличение пусковых токов и емкости.

Кальциевые батареи очень дорогие, чувствительны к глубоким разрядам (после 3-4 А теряется до 80 % емкости).

Важно!

Кальциевые источники питания подходят только для новых авто, у старых моделей из-за них может сгореть генератор.

Аккумуляторы-гибриды отличаются от малосурьмянистых и кальциевых по следующим параметрам:

• разный состав токоотводов;
• минимальная чувствительность к глубоким разрядам, в отличии от кальциевых;
• потери воды при реакциях электролиза в 2 раза меньше, чем у малосурьмянистых;
• колебания напряжения не влияют на работу АКБ, как у кальциевых;
• меньший процент саморазрядки в сравнении с сурьмянистыми.

Основные критерии выбора аккумулятора для машины:

1. Дата изготовления, рекомендуется приобретать изделия, пролежавшие на складах не более полугода.
2. Габариты корпуса и тип крепления, аккумулятор увеличенных размеров может не поместиться на монтажной площадке. Поскольку батарея имеет вес от 15 кг, то необходимо обеспечить надежное крепление, использовать самодельные приспособления для фиксации запрещено.
3. Полярность, существуют изделия с прямой и обратной схемой расположения клемм.
4. Конфигурация крышки корпуса.
5. Периодичность обслуживания (зависит от типа конструкции). Существуют автомобильные батареи, не требующие доливки воды.

Схемы расположения клемм на аккумуляторе.

Эксплуатационные показатели аккумуляторов гибридного типа схожи с кальциевыми и малосурьмянистыми. Легкость обслуживания, скорость зарядки, отличная емкость делают модели разных брендов популярными среди покупателей.

Тогда в чем проблема

Многих пугает не автомобильная зарядка, а так называемая домашняя. ТО есть обычными стационарными зарядниками. Какие проблемы возникают на этом этапе:

Нельзя отследить закипание электролита. ДА, это действительно проблема, ведь при закипании мы понимаем, что зарядка окончена. Стоит только посмотреть в банку, но вот заглянуть в необслуживаемый нельзя, потому как он просто закрыт (запаян). Мы не видим, что происходит внутри.

• Нельзя отследить плотность. Опять же по той причине, если в обслуживаемом, вы просто выкручиваем пробки и замеряем ареометром плотность, то тут это не получится.
• Герметичность батареи. Также пугает! Что будет, если электролит закипит, куда денутся пары? А что если корпус разорвет?

Эти пункты обоснованы, вот почему важно знать, как заряжать такие АКБ

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля – вот вопрос, который волнует каждого автолюбителя, решившего сменить «капризную» свинцовую АКБ на более современную батарею. 1. Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы – виды и особенности. Необслуживаемые АКБ в настоящее время весьма популярны у водителей, так как они не требуют от них постоянного отслеживания уровня электролита в батарее и периодического его доливания. По сути, вы приобретаете и монтируете такой автомобильный аккумулятор на свое транспортное средство, с которым при эксплуатации нет никаких хлопот. Какой автолюбитель сможет отказаться от столь заманчивого предложения? Существует три типа подобных необслуживаемых батарей: 1. АКБ со стандартным электролитом жидкого вида, у которых либо вовсе не имеется пробок на корпусе, предназначенных для добавления дистиллированной воды, либо они запаиваются. 2. Гелевые. В них специальный порошок, сделанный из оксида кремния, пропитывается электролитом до образования массы белого цвета, которая затем помещается во внутренности АКБ, полностью заполняя их собой. 3. Батареи с нетканым полипропиленом, напитанным жидким электролитом. Заметим, что пионерами необслуживаемых конструкций для запуска моторов ТС были батареи свинцово-кальциевого типа, которые не требовали добавления воды в течение 1,5–2 лет. Реальной популярности они не обрели по той причине, что быстро выходили из строя в случае их активной эксплуатации. 2. Нужна ли зарядка необслуживаемого автомобильного аккумулятора? На этот вопрос, который возникает у начинающих автомобилистов не реже, чем вопрос о том, как зарядить необслуживаемый аккумулятор автомобиля, специалисты однозначно отвечают, что, конечно же, зарядка необходима. По большому счету, они постоянно находятся в режиме самозарядки. При этом подобная подпитка АКБ от генератора по своей сути намного более «жесткий» для батареи процесс, чем щадящая ее зарядка специальным устройством. В некоторых ситуациях без зарядки необслуживаемого аккумулятора и вовсе не обойтись. Например, когда приходят первые холода, смазка в двигателе становится более густой. Естественно, стартеру требуется больше усилий для того, чтобы раскрутить мотор. А откуда ему взять энергию, если месяцев 6–7 ваша АКБ заряжалась наполовину и ей вполне этого хватало? Именно поэтому профессионалы советуют с наступлением зимнего сезона заряжать батарею до ста процентов, после чего без опаски отправляться в любой по дальности путь. 3. Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля? Процесс зарядки аккумулятора может осуществляться в двух разных режимах: при полной разрядке батареи; при частичной разрядке. Если АКБ разряжена полностью, «подпитывать» ее придется примерно 24 часа. Зарядка в подобной ситуации выполняется силой тока, которая в 10 раз меньше, нежели та, которая рекомендована производителем аккумуляторной батареи. За процессом придется следить. АКБ будет считаться заряженной тогда, когда на ее пластинах будет фиксироваться сильное выделение газа. После отключения зарядного устройства требуется проверить напряжение на клеммах батареи. Оно должно равняться 12 В. При частичной разрядке применяется зарядное приспособление с силой тока 25 А, которое способно выдавать непрерывное напряжение от 13,9 до 14,9 В. Полная зарядка АКБ в данном случае отмечается через 150–180 минут. О необходимости прекратить операцию сигнализирует зарядное устройство. При полностью заряженной батарее зарядный ток снизится до 0,2 А. Надеемся, у вас теперь есть четкий ответ на вопрос о том, как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля.
Рубрика: Последние новости, Советы специалистов

Характеристики кальциевых аккумуляторов

Кальциевый агрегат – батарея, электроды которой обработаны кальцием, легированы. Изюминкой этой технологии считается то, что пластинки из свинца защищены от перенасыщения энергией, окисления и коррозийных явлений. За счет тонкости пластинок увеличивается их число в батарее. Также подобные АКБ выдерживают кратковременного типа повышение зарядного тока более 16 В.

Аккумуляторы кальциевого типа могут прослужить дольше других. Они виброустойчивы, стабильно переживают избыток зарядных нагрузок. Чтобы АКБ полностью раскрыла свой потенциал, нельзя допускать ее полного разряжения. Один спуск до нуля – это потеря 50 % емкости. Десять разрядов приводят к уничтожению батареи.

Гарантийный срок использования кальциевых аккумуляторов составляет пять лет. При правильном обращении, которое, в первую очередь заключено в отсутствие глубоких разрядов, возможна эксплуатация АКБ с сохранённым уровнем пускового тока в течение десяти лет. При неправильном использовании, срок службы с момента выпуска может не превысить и одного года, при этом если в магазине батарея была реализована в исправном состоянии, то потребителю может быть отказано в возмещении убытков, если будет доказано, что разрушение аккумулятора вызвано нарушением правил эксплуатации.