Привет, Хабр! Как уже выяснилось, такое недешёвое зарядное устройство (ЗУ) обладает приличным продуманным дизайном, действительно не боится купания в воде и обладает маслостойкостью, соединяется с мобильным устройством по Bluetooth, имеет адаптивный восстановительный режим с током сложной формы, и наконец, успешно справилось со стационарным зарядом современной кальциевой EFB аккумуляторной батареи (АКБ), проработавшей под капотом почти полгода.
Теперь поставим перед ЗУ более сложную задачу: зарядим пару глубоко разряженных АКБ.
Пока заряжался АКОМ +EFB 6СТ-60VL из первой части теста, в лаборатории автоэлектрики Вектор уже шёл разряд конвейерной АКБ Lada Vesta 6СТ-62VL, также производимой Жигулёвским аккумуляторным заводом АКОМ имени Н.М. Игнатьева по Ca/Ca технологии концерна Exide.
При глубоком разряде современных кальциевых аккумуляторов происходит сильное расслоение электролита, с которым может справиться не каждое зарядное устройство и не каждый профиль заряда. Именно потому в Сети так много негативных отзывов на хорошие аккумуляторы. И на хорошие ЗУ, когда для кальция устанавливают 14.4 — 15 вольт и потом удивляются неудаче.АКБ полностью заряжена. Плотность по банкам: 1.29, 1.295, 1.30, 1.29, 1.30, 1.29 граммов на кубический сантиметр.
Показания тестера Konnwei KW650: внутреннее сопротивление 4.04 мОм, ток холодной прокрутки (ТХП) 683 из 600 А в стандарте EN, состояние здоровья, (state of health, SoH) 100%. Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) 12.96 В соответствует плотности электролита и температуре.
Разряжать будем по ГОСТ током 1/20 номинальной ёмкости до достижения ЭДС под нагрузкой 10.5 вольт, прибором ZKE Tech EBC-A10H. Прибор имеет 4-проводное подключение по Кельвину: напряжение на клеммах АКБ измеряется по двум отдельным проводам отдельными губками крокодилов, изолированными от силовой разрядной цепи. Ток через высокоомный измерительный делитель пренебрежимо мал, потому сопротивление проводов не вносит погрешности в измерение.
Разряд завершён, отданная полезная ёмкость составила 68.21 А*ч. Это прекраснейший результат. Будем заряжать в автоматическом режиме.
Лампочка TEST мигает в течение более длительного времени, чем на предыдущей АКБ. Как помним, она означает не только тест АКБ, но и её капельный предзаряд до напряжения 12.5 В. Всё верно: аккумулятор глубоко разряжен.
Вскоре начался основной заряд. Напряжение 12.82 В, ток 15 А.
Напряжение на клеммах снизилось до 12.78 В. Так и должно быть: внутреннее сопротивление АКБ зависит от рабочей площади поверхности активных масс, температуры и концентрации кислоты в электролите, которая растёт в процессе заряда, благодаря токообразующей реакции Гладстона-Трайба.
Об особенностях вольтамперной характеристики свинцово-кислотного аккумулятора мы писали в одной из предыдущих статей.
Заряд продолжался 23 часа, из них 10 часов дозаряд с повышенным перенапряжением током 1.2 А. Как помним из первой части испытаний ЗУ, этот ток фиксированный для модели, и составляет 8% максимального. Чтобы перемешивание электролита было эффективным, он должен составлять не менее 1% номинальной ёмкости. То есть, это ЗУ подходит для кальциевых АКБ ёмкостью не более 120 А*ч.
ЗУ в режиме хранения. Плотность электролита 1.26, что свидетельствует о расслоении и недозаряде. Запустим процесс заряда ещё раз.
Плотность после второго прохода 1.28. Это допустимо для эксплуатации, но расслоение и недозаряд всё ещё присутствуют.
Посмотрим на график напряжения «высоковольтного» этапа дозаряда поближе. Как видим, напряжение превышает 16 вольт не все 10 часов, а подаётся с паузами и модуляцией тока. Сравним с предыдущим проходом.
В прошлый раз на этап пошло больше энергии, ток подавался почти постоянно, было меньше «рваных» участков со значительными скачками напряжения.
Часть сообщаемых АКБ электрического заряда и энергии на данном этапе идёт на перемешивание электролита пузырьками выделяющихся при электролизе воды газов, другая часть заряжает и десульфатирует участки активных масс, получивших, благодаря перемешиванию, доступ к воде, затрачиваемой на обратимую токообразующую реакцию Гладстона-Трайба.
В ходе этой реакции выделяется серная кислота, и снова требуется перемешивание. Данная особенность свинцово-кислотных аккумуляторов учтена в таких адаптивных зарядных устройствах, как голландские Victron Energy Blue Smart и отечественные Бережок V1.
Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля? В некоторой мере, да. Но напряжения бортовой сети при этом недостаточно для десульфатации и заряда активных масс в глубине намазок и внизу банок. Потому для продления срока службы и сохранения эксплуатационных характеристик аккумуляторов, — ёмкости и пускового тока, — а также предотвращения замерзания электролита в холодное время, — необходим периодический, раз в несколько месяцев, стационарный заряд.
Придётся запускать третий проход, на этот раз с 5, а не 10 часами «высоковольтного» дозаряда.
Плотность электролита после третьего прохода сравнялась с бывшей до разряда. ЗУ справилось со своей задачей. Показания Konnwei KW650: 3.89 мОм, (до разряда было 4.04), ТХП 710 из 600 А EN, (было 683), SoH 100%. НРЦ 13.07 В, (было 12.96).
▍ А что, если АКБ разряжена в ноль?
В описании сказано, что ЗУ способно заряжать глубоко разряженные аккумуляторы с НРЦ от нуля вольт. Возьмём фронтальную AGM батарею Narada Acme 12NDT100S c НРЦ 2.29 В, и попробуем зарядить. АКБ планируется использовать совместно с инвертором для обеспечения бесперебойного электроснабжения лаборатории.
Так как АКБ разряжена очень глубоко, установим ток 4 А, напряжение 14.4 В.
Многие автоматические ЗУ «не видят» аккумуляторов со слишком низким НРЦ, и не начинают их заряд. Victron Energy Blue Smart 12/15 «увидел» и начал. Напряжение сразу подскочило до 14.4 В, ток 1.7 А. Это нормальное поведение очень глубоко разряженного аккумулятора.
Мультиметр показывает то же самое.
Ток вырос до заданных 4 А, напряжение снизилось до 13.56 В. ЗУ отреагировало адекватно, перейдя к этапу основного заряда.
Прошло 2 часа, напряжение уже 11.99 В. Нет, это не короткое замыкание банки, как решили бы некоторые форумные эксперты, а нормальный ход заряда очень сильно разряженной АКБ.
Клещи постоянного тока подтверждают показания амперметра ЗУ.
По прошествии ночи заряда, ЗУ в режиме хранения. На заряд затрачено в общей сложности 123 ампер*часа.
Проверим термозащиту ЗУ. Инвертор бесперебойного питания лаборатории запитан от аккумулятора, ЗУ пытается его заряжать. При напряжении 12.77 В потребляемый от ЗУ ток составляет все 15 ампер.
ЗУ завёрнуто в ткань, температура его корпуса 60.2 градуса Цельсия. Ток автоматически снизился до 11.9 А. Таким образом, защита прибора от перегрева функционирует, при этом ЗУ не отключает подачу тока полностью, а ограничивает её до безопасного уровня.
Температура корпуса достигла 68.4 градусов.
Ток снизился до 8.5 А.
Убираем ветошь. По мере охлаждения корпуса, ЗУ повышает ток до 10.2, и далее постепенно до 15 ампер. Итак, термозащита есть, и она тоже умная, адаптивная, а не просто защитное отключение до остывания или скачкообразное снижение мощности. Перед нами одно из немногих зарядных устройств, на которых можно позволять греться кошкам и другим домашним питомцам.
Всё это время АКБ разряжалась, так как потребляемый инвертором ток составлял порядка 30 ампер. После снятия нагрузки, ЗУ продолжило заряжать аккумулятор. Ток около 1.5 А, потребляемый инвертором на холостом ходу, не помешал ЗУ автоматически завершить заряд и перейти в режим хранения.
К инвертору подключили чайник, ЗУ отреагировало совершенно адекватно, - переходом в основной заряд.
И начало запись нового отчёта по новому циклу заряда. Благодаря этому, можно контролировать перебои электросети и работу ИБП.
>Итак, Victron Energy Blue Smart является прекрасным защищённым автоматическим ЗУ для работы в составе систем бесперебойного питания.
Теперь посмотрим, что у него с настраиваемостью.
Циклограмма переключения кнопкой такова: NORMAL [14.4 V] — NORMAL [14.4 V] + RECONDITION — HIGH [14.7 V] — HIGH [14.7 V] + RECONDITION — LI-ION. Нажатие кнопки в течение 3 секунд переключает между максимальным (15 А) и сниженным (4 А) током. В режиме сниженного тока светодиоды выбранного режима заряда будут мигать.
Опция перевода ЗУ в режим блока питания находится в правом верхнем углу экрана настроек.
В режиме блока питания можно выбрать максимальную силу тока 15 или 4 А и настроить напряжение до 14.70 В с шагом 10 милливольт.
Режим экспертных настроек активируется переключателем «Advanced settings». При этом выводится предупреждение, что эти настройки адресованы тем, кто понимает, зачем их изменяет.
Далее самый интересный экран, где можно настроить напряжения этапов профиля и включить автоматический контроль приращения напряжения для предотвращения избыточного электролиза воды, — опцию BatterySafe. Она действует только на этапе «секретного высоковольтного» дозаряда Recondition, если он активирован, и именно она обуславливает сложную «рваную» форму графика напряжения на клеммах.
Максимально возможное напряжение этапа Recondition 17.5 вольт.
Привет мифу о том, что напряжение выше 14.22 — 15.6 вольт убивает кальциевый аккумулятор. Как выяснилось, убивает его как раз отсутствие этапа дозаряда с повышенным перенапряжением.
Можно сохранить несколько предустановок и присвоить им имена.
Также из экспертного меню доступна настройка температурной компенсации и ограничения времени этапов заряда.
▍ Итоги
Заявленная защита от перегрева работает, как и влагозащита, рассмотренная в предыдущей статье.
ЗУ способно полностью зарядить глубоко разряженные современные свинцово-кислотные аккумуляторы, как AGM, так и со свободно плещущимся жидким электролитом, но в последнем случае от пользователя требуются некоторые знания и внимание к процессу.
Возможность экспертной настройки параметров по Bluetooth через приложение для смартфона или планшета предусмотрена и функционирует, предоставляя удобство настройки и сохранения множества опций.
ЗУ прекрасно работает в составе систем резервного электроснабжения в полностью автоматическом режиме.
Итак, этот прибор стоит своих денег и является действенным инструментом обслуживания аккумуляторов, но для автомобильных стартерных не панацеей: зарядить любой аккумулятор за один проход без участия человека получится не всегда. Зато в пару к инвертору панацеей его можно назвать смело.
Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.
Видеоверсия:
