Таблица зарядки аккумулятора

Зарядка аккумулятора автомобиля — это процесс полного или частичного заряда аккумуляторной батареи при помощи специального зарядного устройства, данный процесс не такой простой, как может показаться на первый взгляд. В данной статье будут рассмотрены правила зарядки автомобильных аккумуляторов на примере кислотных АКБ. Но, для начала рассмотрим компоненты зарядных устройств.

Таблица зарядки аккумулятора

Как заряжать аккумулятор зарядкой.

Зарядка аккумулятора автомобиля – это, по сути, зарядное устройство (ЗУ), преобразователь электроэнергии, который производит заряд электрических аккумуляторов из внешнего энергетического источника. Наиболее простые ЗУ включают в себя только два элемента – понижающий трансформатор и диодный мост. Переменное напряжение (220В) поступая в ЗУ, преобразуется в постоянное (15В), за счет трансформатора и диодного моста. Данного вольтажа хватает для зарядки кислотного АКБ.

Таблица зависимости напряжения и степени зарядки аккумулятора.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)

Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)

Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)

Степень заряда АКБ, %

Температура замерзания электролита, гр. Цельсия

В конструкцию ЗУ очень часто включают дополнительные датчики (амперметр и вольтметр) и регуляторы (напряжения и силы тока). Они помогают более точно подобрать вольтаж для каждого отдельного аккумулятора. Хотя имеются уже ЗУ с автоматической регулировкой, которые сами подстраиваются под конкретный АКБ.

Условия зарядки аккумулятора.

Какие условия нужно учитывать при зарядке аккумулятора? Это простые параметры, которые обязательно нужно учитывать. Перед зарядкой аккумулятора, нужно учитывать несколько простых параметров:

  • Оптимальной силой тока для зарядки является показатель в 10% от номинальной емкости кислотного АКБ. Например, если емкость аккумулятора составляет 80Ач, то сила тока при зарядке должна составлять 8А.
  • Напряжение на клеммах зарядного устройства должно быть на 10% выше от напряжения батареи. Т.е. если напряжение на клеммах аккумулятора (он должен быть полностью заряжен) составляет 12,6В, то на клеммах ЗУ оно должно составит 13,86В.
  • Для быстрой зарядки аккумуляторной батареи нужно использовать электричество с силой тока в 20-30А. Но, такую зарядку не желательно производить, так как она очень сильно повреждает аккумулятор.
  • Заряжая гелиевый аккумулятор нельзя превышать напряжение в 14,2В. Данный показатель является критическим для АКБ.

Теперь перейдем к самой зарядке аккумулятора.

Домашняя зарядка аккумулятора.

Домашняя зарядка аккумулятора — процесс зарядки аккумуляторной батареи при помощи специального зарядного устройства в домашних условиях. Перед началом домашеней зарядки аккумулятора нужно убедиться в том, что аккумулятор цел и действительно разряжен. Поэтому его нужно аккуратно извлечь из автомобиля и очистить от грязи. Далее следует внимательно осмотреть его корпус на наличие трещины. Если такая имеется, то это значит что в внутри уже нету электролита (он вытек) и использовать аккумулятор не представляется возможным.

Определить уровень разряда батареи можно по цвету специального индикатора, который производители устанавливают на крышке корпуса. Разные аккумуляторы имеют в свою очередь разные индикаторы, поэтому нужно заранее обратить внимание на наклейку с пояснением, которая в большинстве случаев размещена где-то рядом на крышке.

Таблица зарядки аккумулятора

Заряд аккумулятора можно проверить и по напряжению на клеммах, воспользовавшись обычным тестером. Если батарея разряжена напряжение будет ниже номинального.

Таблица зарядки аккумулятора

Также следует проверить уровень электролита через заливные пробки. Он должен быть чистым и не иметь примесей, а его уровень должен покрывать пластины. Если видны пластины – нужно долить дистиллята.

Еще перед началом заряда нужно очистить вентиляционное отверстие в крышке аккумулятора.

Зарядка аккумулятора зарядным.

Зарядка аккумулятора зарядным устройством осуществляется вне жилого помещения, так как идет испарение электролита. Также сначала к аккумулятору подсоединяется ЗУ и только потом подключается к электрической сети. К этому нужно отнестись очень внимательно, так как неправильное подключение приведет к выходу из строя предохранителей ЗУ.

Аккумулятор может заряжаться двумя разными способами:

  1. В первом случае зарядку можно производить при постоянном значении напряжения (14-15В), изменяя силу тока. Т.е. в начале она может достигать 20-30А, но по мере зарядки аккумулятора должна снижаться.
  2. Второй вариант диаметрально противоположный. Сила тока является постоянным значением, а напряжение меняется. Этот способ более сложный, так как требует определенных знаний и навыков.

После зарядки можно проверить напряжение на клеммах аккумулятора. Сделать это можно с помощью нагрузочной вилки. Если таковой не имеется, то можно просто поместить батарею в автомобиль. Заряженный аккумулятор, без каких либо проблем будет запускать силовую установку и крутить стартер.

Таблица для оценки степени заряда аккумулятора по напряжению (ЭДС)

Напряжение, измеренное на выводах аккумулятора, В

Помещение аккумуляторной, где происходит заряд батарей, несет в себе потенциальную взрывоопасность. Это объясняется тем, что в процессе выделяется определенное количество водорода. Поэтому зарядные комнаты должны соответствовать строгим требованиям взрывобезопасности. Атмосфера в помещении для зарядки аккумуляторов превращается в потенциально взрывоопасную субстанцию, когда концентрация водорода достигает порога в 4%.

Безопасность превыше всего

Основные требования к помещению зарядной аккумуляторов регламентируются НПБ 105-03. В частности, само здание делится на отдельные категории. Классификация помещений с аккумуляторной зарядной станцией базируется на регламентируемых требованиях безопасности.

  • Особенности планировки.
  • Количество этажей.
  • Строительная технология.
  • Разметка.
  • Наличие стеллажей и прочих систем хранения.

Соответственно, все регламентируемые мероприятия ориентированы на безопасность людей и сохранность имущества. Цель противопожарной регламентации — локализация распространения возгорания, возникшего от переизбытка водорода в воздухе.

В идеале система профессиональных мероприятий в этом направлении должна способствовать предотвращению самой возможности возгорания (несмотря на то, что потенциально такая вероятность сохраняется везде, где проводятся обслуживающие работы с аккумуляторами).

Кроме того, регламентация позволяет избежать недобросовестности при оценке категории помещения, поскольку недооценка или переоценка опасности напрямую определяет материальные затраты владельцев помещения.

Категория помещений

Таким образом, категория помещения для зарядки аккумуляторных батарей определяется исходя из расчета избыточного давления взрыва. Это даст возможность проверить, относится ли указанная комната к категории B или A. Например, когда используются аккумуляторные батареи, работающие на жидком электролите, имеют место трудности проведения строительных работ с учетом всех нормативов пожаровзрывобезопасности.

Это неизбежно влечет расход дополнительных материальных средств на особую проектировку и, главное, претворение на практике всех планировочных решений.

При этом принципиальное значение имеет грамотность и объективность определения категории помещения. Категория определяется типом аккумуляторных батарей, а также их количеством. Кроме того, при определении категории помещения учитывается вариант зарядного устройства.

Категория помещений представлена в таблице:

Категория Удельная пожарная нагрузка q Способ размещения
В1 Более 2200 Не нормируется
B2 1401-2200 См. п. 25 НПБ 105-03
В3 181-1400 См. п. 25 НПБ 105-03
B4 1-180 На любом участке пола помещения
Площадью 10 м2.
Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно п. 25 НПБ 105-03

Определение категории помещений для зарядки техники должны проводить профессиональные организации. В частности, данный вид деятельности является спецификацией ФГУВНИИПОМЧС РФ.

Нормативные требования к комнатам, в которых осуществляется зарядка

Требования к зарядным помещениям включает в себя регламент:

  • Планировки.
  • Вентиляции.
  • Водоснабжения.
  • Пожарной автоматики.
  • Средств пожаротушения.

Прежде всего, зарядка не должна проходить в тех комнатах, которые находятся в зданиях ниже второй степени огнестойкости (согласно СНиП 11-2-80). Кроме того, учитывается тип вентиляции. Помещение, предназначенное для заряда, должно оснащаться приточно-вытяжной системой вентилирования (согласно ПУЭ).

Что касается водоснабжения в помещении, предназначенном под заряд батареи, то расход воды зависит от объема и технических особенностей всего здания в целом. Пожарная автоматика обеспечивается установкой мощной автоматической сигнализации (согласно НПБ 110-03).

Наконец, к средствам пожаротушения относятся классические первичные наборы инструментов, определяемые регламентами:

  • ППБ 01-03.
  • НПБ 166-97.

Контролирующие органы тщательно подходят к оценке безопасности помещений, предназначенных под зарядку аккумуляторных батарей. Дело в том, что безопасность и соответствующее техническое оснащение отдельно взятого помещения является гарантией безопасности здания в целом. Таким образом, все вышеперечисленные требования работают на безопасность людей, находящихся в здании.

Значение стационарной вентиляции и проветривания

Во время работ по составлению проектных чертежей учитываются правила пожаровзрывобезопасности для комнат, предназначенных проектом для того, чтобы в них хранились и обслуживались гелевые герметизированные аккумуляторные батареи. Требование пожарной безопасности данных комнат оговорены регламентом ПУЭ (п. 4.4,30).

Суть нормативных требований сводится к тому, чтобы стационарные аккумуляторы, заряд которых осуществляется в условиях 2,3 В, были установлены в тех комнатах, где имеет место вентиляционная система. Что касается тяговых аккумуляторов, то регламент ПУЭ не выносит их в отдельный пункт.

Таким образом, для производителей тяговых аккумуляторов является обязательным проведение испытаний для получения заключения на предмет требований пожарной безопасности своей продукции. Выделение водорода в тяговых аккумуляторах несколько ниже, чем у аналогов с жидким электролитом.

Поэтому их можно устанавливать даже в помещениях для хранения аккумуляторов без системы вентиляции. Однако обязательным условием является график проветривания комнаты, где установлены тяговые аккумуляторы. Это обеспечит отток избытков водорода из комнаты после проведения обслуживающих мероприятий.

Таким образом, помещения, предназначенные для зарядки аккумуляторов, могут быть устроены в стандартных офисах, если они оборудованы хорошей вентиляцией или соблюдается график проветривания. Такой подход будет удовлетворять нормативам НПБ105-03. Причем это не будет противоречить известной классификации рабочих зон по ПУЭ.

Подберем самое эффективное складское решение

Модуль TP4056 ► с защитой аккумуляторов от перезарядки и короткого замыкания. Рассмотрим, как правильно подключить модуль зарядки к плате Ардуино с нагрузкой.

Модуль зарядки TP4056 с защитой аккумуляторов от перезарядки, перегрузки и короткого замыкания. TP4056 со встроенным термодатчиком позволяет заряжать аккумулятор током до 1000 мА, сила тока регулируется заменой резистора Rprog на модуле. Рассмотрим, как правильно включить модуль зарядки аккумуляторов с нагрузкой к микроконтроллеру Ардуино для бесперебойного питания платы.

TP4056 модуль зарядки с защитой li-ion аккумуляторов

Контроллер TP4056 является улучшенной модификацией чипа TP4054. Имеет защиту от короткого замыкания, автоматически завершает зарядку аккумуляторов при напряжении на выходе 4,2 Вольт и снижении тока заряда до 1/10 от заданной величины. При зарядке аккумулятора на плате включается красный светодиод, когда батарея полностью заряжена включается встроенный зеленый светодиод.

Схема модуля зарядки TP4056 с защитой литиевых аккумуляторов

Технические характеристики TP4056

  • Контроллер: TP4056 для зашиты переразряда/перезаряда аккумулятора;
  • Режим зарядки: линейная 1%;
  • Ток зарядки: до 1 Ампер (настраивается);
  • Точность зарядки: 1.5%;
  • Входное напряжение: 4.5 — 5,5 Вольт;
  • Напряжение полного заряда: 4,2 Вольт;
  • Защита от переполюсовки: нет;
  • Защита от перезаряда: 4,30 ± 0,050 Вольт;
  • Защита от переразряда: 2,40 ± 0,100 Вольт;
  • Входной разъем: mini USB и контакты для проводов;
  • Размеры платы: 25 × 17 × 4 мм.

График зарядки аккумулятора от модуля на TP4056

График зарядки аккумуляторов от TP4056 изображен выше. Процесс состоит из нескольких этапов. Сначала идет зарядка током 1/10 от запрограммированного резистором Rprog (по умолчанию 1,2 кОм) до уровня 2,9 Вольт. Затем идет зарядка максимальным током, а при достижении заряда 4,2 Вольта происходит стабилизация напряжения. При достижении тока 1/10 от заданного значения — зарядка отключается.

Резистор (кОм) Ток заряда (мА)
30
20
10
5
4
3
2
1.66
1.5
1.33
1.2
50
70
130
250
300
400
580
690
780
900
1000

Чтобы подобрать оптимальный ток зарядки аккумулятора, необходимо правильно подобрать резистор Rprog, согласно таблице, размещенной выше. Разберем простой пример: имеется аккумулятор емкостью 1700 Ампер/часов. Чтобы узнать необходимый ток зарядки, следует емкость разделить на 2, то есть: 1700 / 2 = 850 мА. Поэтому необходимо заменить резистор Rprog на резистор с сопротивлением 1,33 кОм.

TP4056 схема подключения с нагрузкой

На картинке выше, продемонстрировано использование модуля зарядки при подключении к нагрузке с одним аккумулятором 18650. Обратите внимание, что при отсутствии внешнего источника питания, подключенного к USB-порту или контактам IN, на пины OUT начнет поступать питание от аккумулятора. На выходе будет напряжение 3,7 Вольт, но это можно исправить, используя повышающий преобразователь.

TP4056 подключение аккумуляторов 18650

На схеме выше показано, как сделать с помощью модуля зарядки источник бесперебойного питания для микроконтроллера Arduino Uno или power bank. Но для этого следует подключить к модулю TP4056 несколько аккумуляторов, чтобы увеличить емкость батареи и более длительное время работы устройства. Также потребуется любой модуль, повышающий постоянное напряжение до 5 Вольт.

TP4056 схема подключения к Ардуино плате

Как мы уже говорили, данную схему повер банка можно использовать в качестве источника бесперебойного питания для Arduino Nano или Uno. Для этого к повышающему модулю следует подключить USB шнур. Черный провод USB кабеля припаивается к контакту модуля VOUT-, а красный провод к VOUT+. В качестве питания для модуля зарядки можно использовать солнечные панели или блок питания.

Заключение. Мы рассмотрели, как подключить модуль зарядки TP4056 и аккумуляторы 18650 с защитой от перезарядки и переразряда, чтобы сделать power bank своими руками. Теперь вы знаете, как правильно подключить к TP4056 к Arduino для бесперебойной работы устройств на микроконтроллере. Любые вопросы по рассмотренной теме вы можете оставить ниже в комментариях к этой записи.

Ссылка на основную публикацию