IUoU это обозначение по DIN (DIN 41773) процедуры заряда свинцово-кислотного аккумулятора, также известной как зарядка в три этапа или зарядка в три шага . Она состоит из трёх фаз (или шагов), выполняемых зарядным устройством. Этими фазами являются: фаза I (постоянный ток), фаза Uo (постоянное перенапряжение), и фаза U (постоянное напряжение). Цель этой процедуры заключается в полной зарядке аккумуляторной батареи в относительно короткий период времени без снижения её ресурса и поддержание аккумуляторной батареи в полностью заряженном состоянии всё время, пока к ней подсоединено зарядное устройство.

Фазы заряда

Первая фаза называется фаза I , фаза постоянного тока , или фаза объёмного заряда . Началом этой фазы служит подключение зарядного устройства IUoU ко глубоко разряженной аккумуляторной батарее. Зарядное устройство заряжает аккумуляторную батарею постоянным током, обычно, это максимальный ток, на который зарядное устройство способно. В результате батарея принимает заряд, и напряжение на её токовыводах повышается. При достижении напряжения U _max на токовыводах аккумуляторной батареи, константному или связанному с температурой аккумуляторной батареи, зарядное устройство ограничивает напряжение, обычно до значения 2,4 вольта на элемент. Как только достигается напряжение U _max , обычно, это происходит, когда аккумуляторная батарея заряжена до 70-80 % от её ёмкости , зарядное устройство переходит в фазу Uo. В случае, если аккумуляторная батарея уже имеет заряд в 80 % от её ёмкости, этот переход может произойти сразу же, как будет подключено зарядное устройство. Некоторые зарядные устройства могут поддерживать напряжение U _max на токовыводах аккумуляторной батареи некоторое время и дожидаться, пока зарядный ток не упадёт до уровня 80 % от значения постоянного тока заряда, и только потом отобразить переход ко следующей фазе.

Вторая фаза называется фаза U _o , фаза повышенного постоянного напряжения , фаза абсорбции , или фаза дозаряда . В этой фазе аккумуляторная батарея продолжает дозаряжаться повышенным постоянным напряжением U _o , а ток заряда снижается. Снижение зарядного тока связано со внутренними процессами, протекающими внутри электрохимической системы аккумуляторной батареи. Напряжение в фазе U _o слишком высоко (перенапряжение), чтобы оставаться приложенным продолжительное время, но оно позволяет зарядить аккумуляторную батарею полностью за относительно непродолжительное время. Фаза U _o завершается, когда ток заряда снижается до установленного порога I _min , после чего происходит переход в фазу U. Это происходит, когда заряд аккумуляторной батареи достигает 95 % от её ёмкости. Некоторые зарядные устройства сопровождают эту фазу второй фазой постоянного тока (с небольшим повышением напряжения) перед переходом в фазу U. Напряжение U _o может иметь то же значение, что и U _max в предыдущей фазе, или может быть слегка повышено.

Третья фаза называется фаза U или поддерживающий заряд , напряжение снижается до значения, которое безопасно для аккумуляторной батареи в течение длительных периодов времени без значительного сокращения срока службы батареи. Во время этой фазы зарядный ток постепенно уменьшается до небольшого значения, которое компенсирует саморазряд аккумулятора.

Напряжения и токи

Ток в фазе I (первая фаза) следует выбирать в зависимости от емкости аккумуляторной батареи. На практике же он зависит от возможностей зарядного устройства и может варьироваться. Ёмкость аккумуляторной батареи C обозначается в ампер-часах (Ah), обычно C ₂₀ основывается на 20-и часовом времени разряда. Зарядный ток (в Амперах) может быть записан как C/t, где t это время. Например, для аккумуляторной батареи ёмкостью C = 40 Ah, ток C/10 h (обычно записывается как C/10, отбрасывая «часы») равен 4 A. Зарядный ток представляет собой компромисс между временем заряда (предпочтение отдается высоким токам), предотвращением повреждений из-за перегрева или выделения газов (предпочтение отдается низким токам) и стоимостью зарядного устройства (предпочтение отдается низким токам). Рекомендации по максимальному току заряда меняются между C/10 и C/2. При высоких токах заряда может потребоваться активное охлаждение аккумуляторной батареи для предотвращения перегрева.

Напряжение в U и U _o фазах (вторая и третья фазы) зависят от типа аккумуляторной батареи и температурных условий. Батареи имеют разное количество ячеек (обычно шесть для автомобильного аккумулятора) и могут быть с жидким электролитом, с электролитом, абсорбированным стекломатином (AGM) или с гелевым электролитом. Значения в таблице ниже соответствуют температуре около 20 °C (68 °F). Для значений температуры, отличающихся более чем на 5 °C (10 °F), вводится корректировка в −5 mV/°C (−2.8 mV/°F) на ячейку или −0.03 V/°C (−17 mV/°F) для 12 V (6 ячеек) аккумуляторной батареи (более высокие напряжения при более низких температурах и наоборот).

Особые случаи

Изношенная аккумуляторная батарея будет иметь короткие фазы I и Uo, но есть риск обильного газовыделения, сопряжённым с ещё большим повреждением батареи.

Если аккумуляторная батарея подключена к значительной нагрузке во время заряда, конец фазы Uo может никогда не быть достигнут, и батарея будет обильно выделять газ и разрушаться, в зависимости от тока заряда.

См. также

• Свинцово-кислотный аккумулятор
• Автомобильный аккумулятор
• AGM

Примечания