Можно ли заряжать аккумулятор при минусовой температуре
Потребность в восстановлении разряженной аккумуляторной батареи — достаточно частая ситуация. Нередко с этим сталкиваются автомобилисты на уличной стоянке во время сильной минусовой температуры. Чем ниже температура, тем быстрее падает заряд аккумуляторной емкости.
Почему нужно подзаряжать АКБ зимой
Больше половины водителей зимой ездят с аккумулятором, который не полностью заряжен, это около 30% зарядки. При работе мотора подзарядка идет сама по себе. Но чтобы аккумулятор подзарядился на полную мощность, необходимо, чтобы генератор беспрерывно работал в течение 30-40 минут, а в период холодов это время еще увеличивается.
При использовании только что купленного АКБ можно его и не заряжать, хотя и рекомендуется это сделать. Новый аккумулятор нужно 2-3 раза максимально разрядить, а затем снова подзарядить, эта процедура продлит срок его эксплуатации.
Особенности зарядки аккумулятора на морозе
Пользователи интересуются, можно ли заряжать аккумулятор на морозе. Многие транспортные средства, особенно в больших городах стоят на уличных стоянках. Все это нехорошо влияет на АКБ в период холодов.
Через несколько недель заряд падает, машина утром просто не заведется, вода в корпусе замерзнет, что представляет опасность. Чтобы избежать этого, необходимо вовремя производить зарядку АКБ при помощи устройства, предназначенного для этого.
В инструкции по эксплуатации рекомендуется заряжать батарею при диапазоне температур +20…+25°С. Это условие считается наиболее подходящим для пачек пластин и электролита, но не у всех автовладельцев есть такие возможности, многие это делают на улице при минусовых температурах.
Рекомендации по подзарядке АКБ:
Но даже такое короткое прогревание двигателя даст возможность утром нормально завести машину. Вечером рекомендуется повторить все сначала.
Особенно плохо глубокий разряд переносят аккумуляторы кальциевого типа. Если их вовремя не подзарядить, срок службы будет становиться все меньше или же они полностью испортятся.
Зарядка некоторых типов батарей:
Качество работы свинцовой батареи во многом зависит от электролита, т.к. от него зависит накопление заряда внутри аккумуляторной батареи.
Поэтому в зимний период времени нужно следить за тем, чтобы плотность электролита не падала, особенно в сильные морозы. Иногда нужно подзаряжать батарею, желательно в теплом помещении.
Можно при низких температурах заряжать автомобильный аккумулятор
У огромного числа автомобилистов случалось так, что после стоянки машины на морозе она не могла завестись. У кого-то стартер вращался очень вяло, едва запуская двигатель. У других в ответ на поворот ключа в замке зажигания раздавалась тишина.
Здесь диагноз очевиден. Аккумулятор потерял свой заряд, а потому уже не способен выдавать необходимый пусковой ток для запуска стартера и проворачивания коленчатого вала.
Что интересно, такое чаще всего происходит именно зимой, когда температура опускается существенно ниже нуля. Важно понимать, почему такие ситуации возникают, как с ними бороться, и можно ли выполнить зарядку, когда на улице мороз.
Из-за чего происходит разряд
Для начала нужно понять, почему на морозе автомобильный аккумулятор вдруг полностью разрядился, если ещё вчера вы нормально ездили, и ничто не предвещало беды.
Низкие температуры воздействуют на протекающие электрохимические процессы внутри АКБ. Из-за их подавления, то есть снижения интенсивности, аккумулятор не успевает выработать достаточный заряд и восполнить ёмкость, что и проявляется в виде молчаливого двигателя при попытке его запустить.
Важно понимать, что указанный на корпусе и в паспорте АКБ пусковой ток, как и ёмкость, актуальны при оптимальной температуре и влажности. А это около 15–25 градусов Цельсия. По мере снижения температуры падают как ёмкость, так и максимальный пусковой ток. Предположим, заявленный максимальный ток пуска у батареи 500 Ампер. Но если температура будет низкой, больше 300–400 Ампер АКБ не выдаст.
Автомобилисты часто не знают, что им нужно делать, если аккумулятор машины разряжается практически в ноль на морозе. Ведь это делает невозможным процесс запуска ДВС.
Тут нужно углубиться в суть и понять, из-за чего падают напряжение и ёмкость, почему на морозе у аккумулятора снижается его пусковой ток.
Когда электролит находится под воздействием низких температур, он постепенно замерзает, его плотность увеличивается. Из-за этого снижается интенсивность протекающих электрохимических реакций, которые и позволяют аккумулятору накапливать энергию и выдавать потом пусковой ток.
Чем ниже будет уровень заряда у АКБ при морозе, тем выше вероятность, что накопленной энергии не хватит для запуска двигателя.
Тут уже многие понимают, почему именно на морозе аккумулятор в машине сильно разряжается и не позволяет завести мотор после стоянки в зимний период времени.
Увы, но для российского климата не редкость, когда зимой у автомобилиста аккумулятор разрядился практически полностью. Даже оставшегося заряда не хватает, чтобы зимой нормально прокрутить стартер и коленвал. Если ничего не предпринять, АКБ будет продолжать садиться и дальше.
Уровень заряда напрямую связан с плотностью электролита. Этот показатель желательно поддерживать на уровне 1,28 г/см³.
Заряд АКБ при сильном морозе
Теперь к вопросу о том, можно ли на морозе заряжать автомобильный аккумулятор, и как правильно поступить в такой ситуации.
Многие автомобилисты поступают следующим образом. В основном по незнанию или из-за спешки, увидев, что батарея не может запустить мотор, они сразу с мороза заносят аккумулятор в помещение и начинают заряжать. Но можно ли так делать – вопрос актуальный.
У каждой АКБ есть свой порог температуры, при которой допускается выполнять зарядку.
Из этого всего получается, что на морозе в принципе зарядка севшего аккумулятора от автомобиля возможна. Но тут есть свои особенности.
Многое зависит от конкретной температуры. Принято считать, что оптимальная температура для зарядки АКБ составляет около 20 градусов Цельсия. В зависимости от модели аккумулятора напряжение заряда составляет от 13,8 до 14,4 В.
Чем выше температура, тем напряжение заряда будет меньше. И чем температура ниже, тем выше должно быть напряжение при зарядке. Компенсационное напряжение составляет 0,03 В на 1 градус Цельсия.
Вы теперь примерно понимаете, как надо будет зарядить свой севший аккумулятор, находящийся на морозе.
Предположим, что напряжение заряда для вашей батареи составляет 14В. А оптимальная температура для зарядки 20 градусов Цельсия. По мере снижения температуры будет постепенно увеличиваться и подаваемое напряжение. При 0 градусах Цельсия разница составляет 20 градусов. А 20*0,03=0,6 В. То есть в рассматриваемом примере напряжение для зарядки при 0 градусах Цельсия должно составлять 14,6 В.
Всегда учитывайте то, на какое максимальное напряжение заряда рассчитан аккумулятор. В большинстве случаев оно не превышает 15 В.
Допустим, если из-за разницы температур АКБ на морозе нужно зарядить напряжением 15,6 В, а батарея не рассчитана более чем на 14,4 В, подавать такое напряжение ни в коем случае нельзя.
Альтернативный вариант предусматривает зарядку не постоянным напряжением, а постоянным током. То есть на АКБ подаётся ток заряда номиналом 10% от ёмкости аккумулятора. Метод неплохой, но при отрицательной температуре на восстановление источника питания уйдёт очень много времени. Порой время исчисляется в сутках. И всё равно на морозе выйти на 100% заряд не получится.
Закономерным становится вопрос о том, можно ли сразу после мороза дома заряжать проблемный аккумулятор, и как правильно поступить в такой ситуации.
Как решить проблему
Как вы уже поняли, заряжать при морозах аккумулятор в теории можно. На практике это сопровождается дополнительными рисками, необходимостью проводить расчёты и пр.
Тогда логично спросить, что делать в такой ситуации. Ведь на улице зима, аккумулятор холодный, а севший источник питания нужно как-то реанимировать.
Чтобы аккумулятор не продолжил портиться, его не стоит долгое время оставлять без дела на морозе. Холод усиливает саморазряд, провоцирует потерю ёмкости, восполнить которую потом может и не получиться.
В общей сложности есть несколько вариантов того, как действовать в такой ситуации:
Чего делать категорически не стоит, так это принудительно нагревать АКБ, занесённую с мороза.
Заряжать при отрицательных температурах АКБ можно, соблюдая определённые правила и делая расчёты. Но лучше перенести батарею в помещение, довести до комнатной температуры и только потом подключить к ЗУ.
4 основных правила эксплуатации аккумулятора зимой
Средний срок службы автомобильного аккумулятора около 5 лет, если правильно за ним ухаживать. Если же использовать АКБ по принципу «поставил и забыл», он может дать знать о себе уже на вторую зиму после начала эксплуатации. Именно зимой батарее «достается» больше всего — это, можно сказать, время наибольшего риска
Давайте разберемся, как правильно эксплуатировать автомобильный аккумулятор зимой. Усвоив приведенные ниже 4 правила использования АКБ, вы значительно снизите риск не завести утром автомобиль в мороз и пересесть на такси или автобус.
Правило № 1. Следите за уровнем заряда и плотностью электролита
От плотности электролита зависит температурный порог, при достижении которого он начнет замерзать. Это приводит к выходу АКБ из строя.
Оценить плотность электролита аккумулятора, произведенного по «традиционным» технологиям, можно, просто измерив его напряжение разомкнутой цепи (НРЦ).
Примерные соотношения НРЦ, плотности и температуры замерзания следующие:
1. НРЦ 12,7 В и более — плотность электролита находится в районе 1,285 г/см3, а батарея заряжена на 100 % (или около того). Электролит в такой АКБ не должен замерзать при t до −65 °C.
2. НРЦ 12,5–12,6 В говорит о заряженности батареи на уровне 75 %, плотность электролита в таком случае составляет около 1,25 г/см3. АКБ не должен замерзать при температуре до −50 °C.
3. НРЦ 12,3–12,45 — можно говорить о заряженности батареи на 50 %, плотность электролита в ней при этом составит около 1,21. АКБ замерзнет уже при приближении к −30 °C.
Думать о подзарядке АКБ стоит уже при 75 % заряженности. В противном случае вероятность не завестись значительно возрастает. В общем, можно считать, что если НРЦ батареи вашего авто 12,5 В и выше, ситуация нормальная.
Не помешает и периодическая проверка батареи под нагрузкой. Сделать этом можно при помощи специальной нагрузочной вилки (есть в любом автосервисе или магазине АКБ)
Также возможна проверка под нагрузкой при помощи подручных средств. Многие автомобилисты используют для этого лампу на 40 Вт. Если при ее подключении получается напряжение, которое ниже НРЦ на 0,6 В и более, значит АКБ слегка «подустала» и требует к себе внимания.
Как измерить напряжение разомкнутой цепи автомобильного аккумулятора
Это несложно. Вам понадобится обычный мультиметр. Отключаете от АКБ одну из клемм. Ставите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения с пределом 20 В. Щупами измеряете напряжение на выводах батареи. ВАЖНО: измерение лучше производить после простоя АКБ без нагрузки в течение 4 и более часов.
Правило № 2 (особенно актуально при регулярных небольших пробегах). Регулярно «прогоняйте» АКБ под нагрузкой в длительной поездке
Если вы ежедневно ездите только на работу и с работы по несколько километров в одну сторону, а большую часть дня машина стоит, АКБ попадает в «зону риска».
Здесь чистая химия. Еще со школы нам известно, что снижение температуры окружающего воздуха влечет за собой замедление химических реакций. А зарядка аккумулятора от генератора авто при его движении — это процесс, сопровождающийся химической реакцией.
В морозы холодный аккумулятор медленнее принимает заряд. И если вы ездите в основном на небольшие расстояния, он просто хронически недозаряжается. А значит, вероятность того, что в один прекрасный момент АКБ просто откажется крутить стартер, возрастает.
Практика показывает, что на большинстве современных автомобилей при морозе около −20 °C электролит в аккумуляторе разогревается до оптимальной температуры примерно за час езды в городском цикле. Поэтому, если вы совершаете поездки в основном в течение меньшего времени, хотя бы 1–2 раза в неделю нужно дать аккумулятору хорошенько разогреться и получить больше заряда — совершайте регулярные длительнее поездки продолжительностью хотя бы 1 час.
Правило № 3. Контролируйте исправность элементов бортовой сети автомобиля
Ток утечки в бортовой сети автомобиля с исправными компонентами не превышает 70 мА (с учетом сигнализации и других дополнительных систем). Если вы обнаружили, что этот параметр выше, нужно искать причину. Иначе вероятность не завестись в мороз значительно возрастает.
Измерить ток утечки несложно (нужен только мультиметр). Для этого:
1. Выключите зажигание авто, достаньте ключ, закройте все двери, откройте капот. При этом все лишние потребители энергии должны быть отключены (т. е. проверка производится на авто в таком же состоянии, в каком вы оставляете его на парковке).
2. Отключите от АКБ клемму «–».
3. Теперь подключите мультиметр между минусовым выводом батареи и отключенной клеммой. Он должен работать в режиме измерения постоянного тока. Оцените величину тока утечки. Если она не превышает 70 мА, все нормально. Если выше, следует искать причину.
Правило № 4. Содержите корпус АКБ и клеммы в чистоте
Загрязнения на корпусе и клеммах могут стать причинами возникновения паразитных токов. Они также могут внести свой вклад в ускорение разрядки АКБ. Конечно, за ночь грязная АКБ не разрядится в ноль. А вот за несколько дней стоянки в мороз — вполне (прибавим к этому ток утечки, поездки на небольшие расстояния и другие факторы). Если нужно удалить загрязнения с корпуса батареи, используйте слегка влажную тряпку. Использование сухой тряпки может вызвать разряд статического электричества, а это небезопасно.
Температура аккумулятора при зарядке
Многим интересно — при какой температуре заряжать аккумулятор? Ведь наверняка многие слышали истории о том,
как при очень низких и очень высоких температурах аккумуляторы начинали вести себя странно — очень долго заряжались, быстро разряжались либо даже вовсе переставали работать.
Оплавленная аккумуляторная батарея телефона после неправильной зарядки
Ниже мы рассмотрим особенности зарядки аккумулятора, а также рассмотрим несколько рекомендаций, придерживаясь которых ваше устройство прослужит долгую службу.
Типы аккумуляторов и рекомендуемый температурный режим
Большинство современных аккумуляторов могут работать в широком температурном диапазоне. Однако при очень низких и очень высоких температурах может меняется химическая структура аккумулятора, а это может привести к большому количеству проблем.
Чтобы избежать проблем, производители советуют перед зарядкой поместить аккумулятор в приемлемые для него температурные условия.
Оптимальная температура заряда для продолжительной жизни аккумуляторной батареи
Оптимальной температурой для зарядки считается диапазон от +10 до +30 градусов, однако заряжать аккумуляторы можно и при других температурах:
Особенности зарядки при низких температурах
Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при низких температурах:
Зависимость плотности электролита от температуры окружающей среды
Особенности зарядки при высоких температурах
Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при высоких температурах:
Советы
Опытные инженеры советуют при зарядке аккумуляторов придерживаться следующих рекомендаций:
Заключение
Подведем итоги. Заряжать аккумуляторы имеет смысл при температуре 0-45 градусов, однако лучше всего это делать при 10-30 градусах. Не нужно заряжать аккумуляторы при отрицательных температурах, поскольку энергия будет плохо накапливаться.
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления аккумулятора. Поэтому аккумулятор на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда. Обычно степень заряженности аккумулятора зимой составляет 70-75% (это плотность примерно 1,24). При исправной электрике напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,4 В при работающем двигателе, если ниже 13,8 — будет недозаряд, выше 14,4 — перезаряд (при плюс 20°С). Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно каждые 2 месяца) производить заряд аккумулятора от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.
Иначе, согласно ГОСТ Р 53165-2008 (см. ниже), что бы нормально зарядить АКБ нужно бортовыми 14,4 вольтами от 4 до 20 часов. Вряд ли кто-то столько часов проезжает за раз.
Учитывая вышеизложенное, желательно иметь зарядное устройство с температурным датчиком, температурный датчик позволяет скорректировать параметры заряда в зависимости от температуры аккумулятора, что позволяет избежать недозаряда или перезаряда.
В качестве примера необходимости термодатчика в зарядном устройстве я хочу привести свой опыт использования зарядного устройства Стек.
Всё началось с того, что год назад я наблюдал, как мой родной АКБ на автомобиле перестал выдерживать даже простую парковку автомобиля в течении пары выходных дней при не сильно низкой температуре зимой. Утром в понедельник вероятность не завести автомобиль стремилась к максимуму. Поэтому я решил начать с «нуля»: был приобретен новый АКБ и зарядное устройство Стек с датчиком температуры, а старый АКБ (Exide) был заряжен в режиме восстановления и поставлен на хранение на полку в гараже. Недавно, моему удивлению не было предела, когда по истечении года хранения в неотапливаемых гаражных условиях, я решил освежить этот АКБ. Перед зарядкой я проверил НРЦ — он составлял 12,54 В. Гуд. Далее проверил уровень электролита и поставил на зарядку (тоже в режим восстановления) на балконе (всё же потеплее, чем в гараже). Спешить было некуда, поэтому заряжал до «упора», пока не загорится 8 сегмент зарядного устройства — в соответствии с алгоритмом Стек это заняло 10 дней:
Вот какая была компенсация у Стека:
1. Если у вас зарядное устройство не имеет датчика температуры, то в обязательном порядке требуется производить компенсацию влияния температуры АКБ (окружающей среды): повышать напряжение зарядки при пониженных температурах и снижать его при более высоких.
Температурная компенсация: 30 мВ (это 0,03 В) на каждый градус Цельсия при отличии температуры от +25°С.
Либо старайтесь заряжать свой АКБ при температуре 20-25°С.
Но лучше при таком обычном автоматическом зарядном устройстве — производить зарядку при температуре +20-25°С.
2. Если АКБ заряжается без снятия с автомобиля и автомобиль еще не остывший после поездки — следует учитывать температуру подкапотного пространства (АКБ нагревается от тепла, излучаемого двигателем и сохраняет это тепло достаточно долго). Так же, следует учитывать, что принеся домой холодный АКБ для зарядки — он прогреется до комнатной температуры не ранее, чем за 6 часов. Может получиться такая ситуация, что АКБ холодный, а датчик температуры зарядного устройства показывает нормальную комнатную температуру и не корректирует процесс зарядки — АКБ в этом случае зарядится плохо.
4. При коротких городских поездках, если начинать движение зимой с уже прогретым подкапотным пространством (т.е. и АКБ уже тоже более теплый от двигателя), такой АКБ лучше воспримет заряд. Это один из плюсов предварительного прогрева двигателя зимой.
5. Не забывайте, что нельзя разряжать кальциевый АКБ (а это абсолютное большинство современных АКБ) ниже 10,8 В. Желательно поддерживать батарею в заряженном состоянии и избегать глубоких циклов разряда.
Кроме того, во время предыдущих измерений (в БЖ о скорости прогрева) логируя показания напряжения во время поездки или прогрева я заметил, что автомобиль так же, в зависимости от температуры окружающей среды осуществляет корректировку заряда АКБ.
На этих последних двух графиках видно, что генератор в начале поездки выдает 14,3, а к концу поездки — уменьшает напряжение до 14,2 Вольт (для наглядности провел программно на графиках экспоненту желтой линией).
Согласно ГОСТ Р 53165-2008:
п. 6.5.3. Средний срок службы батарей с нормальным расходом воды в эксплуатации должен быть не менее 24 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 90 ткм пробега или 3000 моточасов, а батарей с уменьшенным расходом воды и VRLA — не менее 48 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 100 ткм пробега.
Средний срок службы или наработку батарей в эксплуатации определяют до момента снижения ёмкости ниже 40% номинальной или снижения продолжительности стартерного режима разряда током 0,61хп, но при температуре электролита (25±5)°C до конечного напряжения 9,0B менее 1,5 мин.
п. 8.2.3. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянной величине тока 2 I(ном) до достижения напряжения 14,40В, затем — при постоянной величине тока I(ном) в течение 4 ч.
п. 8.2.4. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянном напряжении и постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянном напряжении (14,40±0,10) В в течение 20 ч с ограничением максимального тока 5 I(ном), затем — при постоянной величине тока 0,5 I(ном) в течение 4 ч.
Согласно ГОСТ 26881-86:
8.5. При эксплуатации аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда должно поддерживаться напряжение (2,18±0,04) В на аккумулятор закрытого исполнения и (2,20±0,05) В на аккумулятор открытого исполнения. При постоянном напряжении напряжение аккумуляторов должно поддерживаться 2,30-2,35 В (т.е. на АКБ с 6-ю «банками» постоянное напряжение должно поступать 13,8-14,1 В).