Нормально ли, что аккумулятор греется при зарядке?

Почему греется зарядное устройство

Безусловно, любое зарядное устройство в процессе своей работы хоть немного, но обязательно должно разогреваться, здесь достаточно вспомнить закон Джоуля-Ленца, указывающий нам на то, что если ток течет по проводнику, то будет наблюдаться и нагрев этого проводника, если конечно речь идет о реальном проводнике, например о том же медном, или о полупроводнике, из которого сделаны диоды и транзисторы.

Даже самые обычные провода, так или иначе от тока чуть-чуть всегда разогреваются. Но некоторые зарядные устройства, бывает, греются сверх всякой меры. Давайте попробуем разобраться, почему так происходит.

В случае с нынешними зарядными устройствами, причина их нагрева или перегрева заключается не только в джоулевым тепле. Любой современный сетевой зарядник — это прежде всего понижающий импульсный преобразователь. А в понижающем импульсном преобразователе есть, во-первых, импульсный трансформатор на феррите или хотя бы ферритовый дроссель.

Железные трансформаторы в зарядниках сегодня, пожалуй, не встретишь. Во-вторых, в импульсных преобразователях есть полевые транзисторы и, в-третьих, выпрямительные диоды. Таким образом, здесь есть целых три источника разогрева.

Ферритовый сердечник

На входе типичного зарядного устройства стоит диодный мост, превращающий сетевое переменное напряжение в постоянное. Это постоянное напряжение величиной около 300-310 вольт подается при помощи полевых или биполярных транзисторов короткими импульсами на импульсный трансформатор или на дроссель (в зависимости от схемотехники зарядника), который содержит ферритовый сердечник.

Итак, импульсы частотой в несколько десятков килогерц подаются на этот индуктивный элемент. Сердечник индуктивного элемента — реальный, значит когда он намагничивается и размагничивается, вихревые токи в нем так или иначе возникают, не говоря уже о насыщении. Так вот, в процессе работы зарядника этот ферритовый сердечник разогревается.

А если разработчик зарядного устройства пытался сделать его как можно компактнее, то и сердечник наверняка подобрал и установил минимально возможного для данной мощности размера, при этом частоту преобразователя завысил. В итоге сердечник, конечно, перегревается.

Если, к примеру, нормальная частота для сердечника составляет 50 кГц, а на него подали все 250 кГц. Размер то получился меньше, однако тепла взамен будет выделятся больше, ведь ферриты, способные перемагничиваться на высокой частоте без перегрева, стоят дороже, и размер, опять же, получится больше, что не выгодно для маркетинга.

Транзистор

Транзистор (полевой или биполярный) преобразуют выпрямленное сетевое напряжение в высокочастотные импульсы, которые подаются на обмотку индуктивного элемента. Так устроено большинство зарядных устройств. В редких случаях транзисторов может быть два. Если зарядное устройство относительно мощное, то транзистору необходим радиатор для отвода тепла, ведь транзистор как раз по закону Джоуля-Ленца разогревается.

Если изготовитель блока питания решил сэкономить на размере радиатора, либо совсем не поставил его, или вообще установил дешевые транзисторы с большим сопротивлением канала, то устройство, конечно, будет перегреваться. В неоригинальных зарядных устройствах такое сплошь и рядом встречается.

Выпрямительные диоды

Выпрямительные диоды Шоттки, преобразующие пониженное импульсное напряжение в постоянное низкое для зарядки, стоят на выходе, и тоже нагреваются. Они имеют падение напряжения от 0,2 (в лучшем случае) до 0,5 вольт, и при выходном токе, скажем, в 1 ампер, некоторое ощутимое количество тепла уже будет выделяться лишь на этих диодах. А если ток на выходе больше, да если напряжение меньше, это сильно сказывается на КПД.

Вывод

Таким образом, если вы хотите чтобы ваш зарядник грелся как можно меньше и не перегревался, покупайте оригинальные (от фирмы – изготовителя заряжаемого устройства) зарядники, в которых установлены качественные комплектующие, где разработчик не пытался сэкономить на всем подряд, а делал упор на качество своего продукта.

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Кипит аккумулятор при зарядке

Многие автолюбители сталкивались с понятием «кипит аккумулятор». Кипение представляет выделение газа вследствие внешнего воздействия на жидкость. Кипит вода, потому что ее подогревают, а электролит выделяет пузырьки газа под воздействием поданного напряжения на клеммы аккумулятора. Почему аккумулятор при заряде начал кипеть? Идет электролиз воды, что значит, молекула распадается на кислород и водород. Если кипит автомобильный аккумулятор на зарядке, причина – батарея приняла энергии, сколько смогла.

Должен ли кипеть аккумулятор во время зарядки?

Когда аккумулятор заряжается, он поглощает энергию, которая расходуется на восстановление чистого свинца из PbSO4. Освобождается кислотный остаток, который переходит в электролит, повышая его плотность. Когда соль свинца вся восстановлена, начинается электролиз воды. В этот период из электролита выделяется газ, создавая кипение. Если при зарядке газообразование бурное – начинает кипеть электролит, выделяя микрочастицы едкого пара.

Из сказанного можно сделать вывод – кипение является признаком окончания накопления заряда в аккумуляторе. Должен ли кипеть электролит в аккумуляторе при зарядке? Если кипение начинается через 8 часов после начала зарядки – аккумулятор исправный, полностью принял заряд, готов к работе. Однако после начала закипания, в течение трех часов, емкость продолжает увеличиваться, аккумулятор кипит, и это нормально. Но если аккумулятор продолжает кипеть после отключения ЗУ, произошел явный перезаряд.

Сколько должен кипеть аккумулятор при зарядке

Часто владельцы автомобилей задают вопрос, должен ли и сколько может кипеть аккумулятор при зарядке. Исправный АКБ начинает кипеть часа за три до полного набора емкости. Это нормальный процесс, когда при зарядке кипят все банки аккумулятора.

Это зависит от того, насколько АКБ потерял емкость в результате сульфатирование. Так известно, необслуживаемые Ca/Ca батареи после 2-3 глубоких разрядов садятся полностью, восстановление почти невозможно.

Вы восстанавливаете емкость, производя зарядку аккумулятора малым током в течение длительного времени? Если банки кипят слабо, значит, электролиз идет. Постепенно разрушается корка на пластинах, повышается плотность электролита. При зарядке нужно контролировать, чтобы кипение не переходило в бурную фазу, увлекая электролит. Для этого уменьшают зарядный ток.

Специалисты не советуют злоупотреблять быстрой зарядкой высокими токами, аккумулятор начинает интенсивно кипеть, сокращается срок годности устройства. Что делать, если АКБ во время зарядки кипит слишком интенсивно? Снизить зарядный ток.

Аккумулятор сразу кипит – причины

Вы только что поставили аккумулятор на зарядку и через полчаса или еще раньше обнаружили, что он кипит. В реакции восстановления свинца под действием электрического тока участвуют микроскопические кристаллы. Если пластины аккумулятора покрыты плотной коркой этого же вещества, в результате сульфатирования, она становится диэлектриком, не пропускает заряд. А раз устройство не может получить чистый свинец, повысить плотность электролита, начинается электролиз воды. И снова кипит аккумулятор, но он не набрал емкость, напряжение на клеммах низкое.

Основной причиной быстрого кипения аккумулятора при зарядке является потеря емкости батареи в результате сульфатирования банок или короткое замыкание в корпусе.

Банки в аккумуляторе соединяются последовательно. Общее напряжение на клеммах равно сумме всех банок, а емкость определяется по слабейшей. Поэтому, если аккумулятор сразу начинает кипеть, нужно произвести замеры плотности электролита в банках и выявить дефектную. Почему кипит только одна банка? Что делать? Это значит, что требуется провести восстановление емкости десульфатацией или просто поднять уровень электролита. Может быть, при зарядке только одна банка не кипит, тогда в остальные нужно добавить дистиллированной воды.

Почему быстро кипит электролит при зарядке, известно:

• Замыкание внутри АКБ или в одной из банок.
• Рассыпаются пластины из-за сульфатации.
• Низкий уровень электролита.

Почему кипит аккумулятор на машине

Кипеть аккумулятор может не только во время зарядки от сети, но в рабочем положении. Под капотом во время движения авто аккумулятор подзаряжается от генератора. Аккумулятор может кипеть при неправильной эксплуатации:

• перезаряд;
• переразряд;
• переменный ток;
• недостаточная вентиляция корпуса.

Напряжение в бортовой системе авто при исправном регуляторе в генераторе должно быть не выше 14,4 В. Измеряется показатель на клеммах аккумулятора на включенной машине при холостом ходу и на повышенных оборотах мотора. Большее значение свидетельствует об отказе регулятора напряжения. Но при исправном реле причиной кипения электролита может быть неисправность в самом аккумуляторе – замкнуло банку.

Переразряд связан с большим расходом энергии из-за мощных потребителей. Аккумулятор переразряжается при длительной работе стартера и тоже может закипеть.

Переменный ток подается на клеммы, если отказал диодный мост. Генератор производит переменный ток. Если выпрямитель не работает, аккумулятор может разряжаться и кипеть.

Бывает, владелец авто устанавливает большую батарею, стремясь увеличить емкость. Устройство недостаточно охлаждается, перегревается и начинает кипеть.

Основными причинами, почему кипит аккумулятор на машине, считают неисправность регулятора напряжения, диодного моста или короткое замыкание банки аккумулятора.

Кипит аккумулятор на машине – признаки

Определить, что батарея кипит, можно при внешнем осмотре аккумулятора. На корпусе образовался налет, как изморозь, клеммы покрытии окислами и белой рыхлой массой. Краска в подкапотном пространстве поблекла.

Под крышкой капота чувствуется неприятный запах кислоты или сероводорода. Если снять пробки с обслуживаемого аккумулятора будет видно выходящий пар.

Можно прослушать необслуживаемый аккумулятор медицинским стетоскопом, но вряд ли он найдется у простого водителя. Но вот воздушный шарик, прикрепленный к газоотводной трубке необслуживаемого АКБ, точно выявит газообразование.

Найти неисправную банку можно, замерив плотность в банках ареометром. Показания отличаются намного.

Что делать, если водитель обнаружил, что аккумулятор кипит во время движения? Остановиться и дать остыть устройству хотя бы до 40 0 . Замерить напряжение на клеммах при работающем моторе. Если значение больше 15 В следует отсоединить генератор от АКБ и доехать до СТО. Проверить уровень воды в банках автомобильного аккумулятора, долить до нормы. Если замкнуло банку, батарею нужно менять или восстанавливать.

Посмотрите видео – как кипит аккумулятор на заведенной машине

ЗА БАРАНКОЙ

Популярные статьи

Перегрев аккумулятора. Или жара убивает АКБ, при зарядке и без. Необходимые знания

В общем то — у меня много статей про аккумулятор зимой, в том числе и про то что он может замерзнуть. Однако АКБ «изнашивается» и летом, причем достаточно сильно. Ведь перегрев в жару для него также губителен как собственно и сильный мороз. Однако многие не знают об этом, считая, что лето это просто наилучшее время для батареи. Давайте разбираться …

ДА ребята вы не ослышались, в жару аккумулятор также «страдает», причем достаточно сильно, вообще уже при +30 + 35 градусах, внутри запускаются необратимые процессы, которые медленно, но верно «убивают» батарею.

Что происходит в жару?

Есть несколько негативных моментов, перечислю по пунктам:

• Испарение электролита (особенно сильно проявляется в обслуживаемых АКБ). Как мы уже с вами разбирали, электролит состоит из серной кислоты и дистиллированной воды. В подкапотном пространстве, летом, температура зачастую достигает очень высоких значений. Вода из электролита просто выкипает, уровень падает, концентрация серной кислоты растет. Пластины «оголяются», а чем меньше присутствует электролита в батареи, тем меньше его емкость и пусковой ток.

• Окисление клемм. При испарении вода все же немного поднимает с собой серной кислоты, рядом находятся клеммы. От воздействия воды и кислоты клеммы окисливаются и покрываются белым налетом. Этот налет реально затрудняет пуск двигателя.

• Сульфатация пластин. При высоких температурах процессы внутри аккумулятора ускоряются. Это касается и сульфатации свинцовых пластин, чем быстрее этот процесс протекает, тем быстрее батарея изнашивается. Если кратко — после того, как часть воды испарилась, концентрация кислоты резко повышается, она уже не может находиться в жидком состоянии и часть оседает в кристаллах на решетке. Сейчас я не буду заострять внимание на этом процессе, про это будет отдельная статья. Хочется отметить только одно – износ аккумулятора с годами, как раз и связан с этим процессом. То есть если вы физически не роняли АКБ, не «ломали» его, то как раз через 5 – 7 лет он выйдет из строя благодаря сульфатации.

Критическая температура

Негативные процессы начинают «включаться» в АКБ уже при + 30 + 35 градусах, особенно губительна сульфатация. Можете представить какая температура летом под капотом, все + 60, + 70 градусов. Конечно, при движении машина обдувается, однако в городах зачастую пробки длятся часами, никакого обдува, а еще и включаете кондиционеры, что создает еще большую нагрузку на двигатель.

Да даже если ваша машина просто стоит на жаре, то зачастую асфальт раскаляется до очень высоких температур. Даже в тени может быть за «тридцатник».

Почему не убрать из под капота?

Сейчас, наверное, многие подумали — а почему же действительно не убрать аккумулятор из под капота? Из отсека двигателя, и скажем поместить его в багажник?

Ребята были такие разработки, да и сейчас вы сами можете перенести АКБ, вот только это не совсем правильно и зачастую даже опасно. Багажник это замкнутое пространство, которое практически не проветривается.

Ведь обычный свинцовый вариант, при работе выделяет взрывоопасный газ (водород), который может воспламениться, а как мы знаем — сзади находится бак автомобиля, вот вам и взрыв – пожар.

Справедливости ради сейчас появляются АКБ которые не выделяют никакого газа, это либо AGM, либо GEL технологии. Их помещать в багажное отделение можно!

При зарядке

Что еще хочется отметить, при зарядке, если подать большие токи, выше 10% от емкости батарея также начнет перегреваться. НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО! Не доводите электролит до бурного кипения, это чревато оседанием кристаллов серной кислоты на свинцовой решетке.

Нормальная, рабочая температура аккумулятора, примерно + 20 + 25 градусов Цельсия, если при зарядке идет перегрев, нужно понижать токи.

Что делать, чтобы защитить АКБ от перегрева

Полностью в жару это у вас не получиться, бывают дни, когда очень жарко. Стоит отметить одно – всегда следите за уровнем электролита в батареи. Если есть ареометр и за плотностью. Добавляйте до уровня дистиллированную воду, не давайте плотность категорически расти, держите в пределах 1,27. Только так вы реально можете продлить жизнь своему обслуживаемому аккумулятору.

Однако современные батареи, зачастую запаянные, то есть банка находится, как бы в своей среде, если вода испариться то она не выходит за пределы, а обратно выпадает внутрь. Такие АКБ более долговечные, хотя бы, потому что нет испарения. НО в перегретом состоянии большая часть электрохимической жидкости может быть в виде пара вверху банки, плотность возрастет, начнется процесс деградации пластин (будет проявляться сульфатация).

Если подвести итог — защититься на 100% от жары не возможно, как собственно и от холода. Как бы нам не хотелось стабильности, но свинцовый аккумулятор это достаточно капризная конструкция, он страдает как от холода, так и от жары (перегрева). Однако можно произвести процесс десульфатации, но это уже совсем другая история.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов