Зарядные устройства
Классическое зарядное устройство состоит из трансформатора и выпрямителя. Вырабатывает оно постоянный ток с напряжением 14,4V. Почему используется именно этот показатель напряжения, а не 12V, которые имеет батарея?
Такой показатель выбран, чтобы электрический ток мог пройти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если аккумулятор разряжен не до нуля, то напряжение на нем составляет 12 V или очень близко к этому показателю. Такую аккумуляторную батарею практически невозможно подзарядить устройством, которое на выходе имеет также 12 V . Поэтому напряжение на выходе зарядных устройств нужно сделать больше, оптимальным стала величина именно 14,4 V .
Следует отметить, что очень сильное завышение зарядного напряжения пагубно влияет на срок службы любой аккумуляторной батареи, и она уже через пару лет может полностью выйти из строя.
Как только вы подсоединили зарядное устройство к батарее и включили его в сеть, то начинается процесс восстановления емкости.
В процессе зарядки аккумулятора меняется его внутреннее сопротивление (оно растет) и зарядный ток снижается. Когда напряжение на аккумуляторной батарее приближается к отметке 12 V , ток приближается к нулю. Это свидетельствует о том, что зарядка прошла успешно и устройство можно отключать.
C учетом технологических особенностей аккумуляторов их принято заряжать током величиной 10% от емкости. Например, если аккумулятор имеет емкость 90 Ач, то оптимальный зарядный ток находится в пределах 9А, а время подзарядки будет составлять около 10 часов.
Для экстренной ускоренной зарядки можно повысить ток и сократить время заряда на несколько часов или даже в несколько раз. Но это довольно опасно и крайне отрицательно влияет на работу аккумулятора. При стремительном заряде также нужно следить за температурой электролита. Если температура выросла больше 45С, то срочно нужно снизить зарядный ток.
Как правило, для регулировки параметров заряда на устройствах имеются специальные регуляторы. Если вы не знаете, что и куда крутить, то изучите инструкцию, там подробно должно быть написано как правильно пользоваться прибором, во избежание неприятностей и травм при зарядке.
БЛОГ / НОВОСТИ
06.12.2018 22:03:40
Как работает зарядное устройство для аккумулятора?
Каждый так или иначе пользуется зарядными устройствами. Для смартфонов, ноутбуков и, конечно же, автомобильных аккумуляторов. Выбор ЗУ для автомобильной батареи иногда превращается в головную боль из-за разнообразия как самих аккумуляторов и технологий их производства, так и, непосредственно, зарядников. Ошибка в выборе может привести к значительному снижению ресурса работы АКБ.
Чтобы при выборе АКБ принять наиболее целесообразное решение, да и просто из интереса, полезно знать, как работает зарядное устройство для аккумулятора. Мы рассмотрим упрощенные схемы, стараясь абстрагироваться от специфической терминологии.
Старый добрый трансформатор
Если вдруг Вам понадобилось зарядить автомобильный аккумулятор, а своего ЗУ нет, наверняка кто-то из знакомых одолжит прибор. И с высокой долей вероятности это будет старый советский, либо самодельный прибор, собранный из комплектующих старой бытовой электроники. Речь идет о простом трансформаторном зарядном устройстве.
Популярность такого ЗУ высока из-за того, что у многих оно до сих пор работает с советских времен, кочуя из поколения в поколение. Подобные приборы работают десятилетия, так как в них попросту нечему ломаться.
Основой служит понижающий трансформатор, преобразующий 220В переменного тока в 12В. Этого не достаточно, чтобы заряжать АКБ, так как переменный ток меняет свою полярность с частотой 50Гц (50 периодов в секунду). Аккумулятор требует подачу постоянного тока, чтобы плюс всегда оставался плюсом. Для этого нужна схема выпрямления. Обычно используется элемент, называемый диодным мостом.
На выходе мы получаем сигнал с той лишь разницей, что все полуволны синусоиды направлены в одну сторону. То есть полярность сигнала уже не изменяется с частотой 50гц. Таким напряжением уже можно заряжать аккумулятор, тем не менее в идеале сигнал следует отфильтровать, добившись графика, близкого к прямой. Делается это при помощи конденсаторного фильтра. Важно лишь учитывать, что после фильтрации среднее значение напряжения будет выше, так как мы избавимся от тех участков, когда полупериод синусоиды стремится к нулевой оси. Как результат, на выходе напряжение может составлять более 15В (на изображениях — выше 220В). Если Вы используете гелевый или AGM аккумулятор, это может быть проблемой, которая в долгосрочной перспективе приведет к преждевременному истощению ресурса АКБ.
На этом моменте можно перейти к решению проблемы, а именно — к импульсным зарядным устройствам.
Импульсный блок питания
Описанное выше ЗУ, по сути, является блоком питания, преобразующим 220В переменного тока в примерно 12В постоянного. Простейшие импульсные зарядники представляют собой нечто похожее, однако с принципиально иным принципом работы.
Здесь в схеме нет никаких громоздких понижающих трансформаторов, так как импульсный блок питания работает с высокочастотными импульсами, что позволяет использовать куда более компактные компоненты.
Описать, как работает импульсное зарядное устройство, игнорируя сложную терминологию, трудно, да и компонентов здесь достаточно много, поэтому максимально упростим описание схемы. В данном случае не происходит понижение сетевого напряжения, в связи с чем громоздкий и тяжелый понижающий трансформатор не нужен. 220В переменного тока поступает на диодный мост, выпрямляется, а затем преобразуется в серию высокочастотных импульсов. Для регулировки напряжения непосредственно само напряжение трогать не надо. Мы можем его настраивать путем изменения скважности (длительности) импульсов. Кратковременные импульсы являются аналогом низкого напряжения, длительные импульсы — высокого. Таким образом, при помощи транзисторов, которые формируют высокочастотные импульсы, мы получаем то напряжение постоянного тока, которое нам надо.
Простейшие импульсные зарядные устройства обычно настроены примерно на 14,4В, поэтому являются куда более безопасными, чем трансформаторные аналоги. Радиолюбители, кстати, любят собирать такие ЗУ из компьютерных блоков питания, избавляясь от лишних компонентов, оставляя лишь 12-вольтовую шину и повышая ее до 14,4В.
Преимущества современного подхода заключаются в компактности схемы и наличии электронных систем защиты. Таким образом, при прочих равных, импульсный блок питания можно назвать более безопасным.
Автоматическое зарядное устройство
Описанное выше — это, напомним, просто блоки питания. Зарядными устройствами их можно назвать лишь потому что они также способны пополнять заряд АКБ. Настоящие же ЗУ — автоматические — не просто подают питание на батарею, а меняют режим в процессе заряда для достижения максимальной эффективности и безопасности. Разнообразие автоматических ЗУ огромно, некоторые осуществляют процесс заряда более чем в 7 стадий, однако в общем случае можно выделить три стадии:
- Основной заряд (заряд постоянным током). Аккумулятор заряжается максимально допустимым током. На этой стадии батарея максимально быстро пополняет большую часть емкости. После основного заряда АКБ можно эксплуатировать, однако заряженной она еще не является;
- Заряд постоянным напряжением. Когда аккумулятор заряжен примерно на 80%, ток заряда следует значительно снизить, уменьшая его по мере заряда вплоть до нуля. Для этого автоматическое ЗУ переключается в режим заряда постоянным напряжением. На клеммы подается фиксированное напряжение, а ток полностью зависит от степени заряда АКБ. Чем выше уровень заряда, тем меньше аккумулятор потребляет ток. К концу заряда ток упадет до нуля;
- Хранение аккумулятора. Поддерживать максимальное напряжение на клеммах аккумулятора — не лучшая идея. Для хранения оптимальным является 13,2 — 13,7В. Автоматические ЗУ, как правило, после полного заряда АКБ переходят в режим хранения, который подразумевает поддержание на клеммах напряжения из указанного выше диапазона. То есть условное ЗУ ждет, пока напряжение на клеммах в процессе саморазряда упадет с 14,4 до, скажем, 13,2В и поддерживает данный показатель в течение всего хранения. Эти цифры примерные и зависят от конкретной модели.
Ниже представлен пример многостадийной зарядки 6 и 12-вольтовых АКБ на основе зарядного устройства Auto Welle AW05-1204
Таким образом, настоящими зарядными устройствами являются только автоматические, когда как приборы, выдающие фиксированное напряжение — это обычные блоки питания, которые могут применяться как для заряда аккумулятора, так и для работы электроники, требующей на входе 12VDC. Если Вы хотите обеспечить эффективный заряд и длительный срок службы батареи, рекомендуем выбирать именно автоматические приборы. Благо, рынок полон доступных потребительских моделей.
Чем отличаются автоматический и не автоматический режимы работы зарядного устройства Вымпел?
Прибор включает в себя генератор тока и генератор напряжения. В начале заряда он работает в режиме генератора тока, отдавая ток выставленный ручкой установки тока, по мере заряда напряжение на аккумуляторе повышается и при достижении 15,0В переходит в режим генератора напряжения стабилизируя напряжение на уровне 15,0В. Это сделано для предотвращения выкипания электролита вследствие разложения воды на водород и кислород. Таким образом, можно использовать зарядное устройство для аккумулятора в качестве не автоматического зарядного устройства при заряде аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 6В, 9В и в автоматическом режиме для заряда 12В аккумуляторных батарей.
Как определить что прибор Вымпел перешел в режим десульфатации?
Аккумуляторная батарея накапливает электрический заряд путем обратимых химических реакций. В результате разряда батареи образуется сульфат свинца, который имеет большое сопротивление примерно десятки Мега Ом. При заряде он разрушается, разлагаясь на губчатый свинец, серную кислоту и др. При глубоких разрядах или хронических недозарядах области, покрытые сульфатом свинца увеличиваются, образуя сплошную корку, которая блокирует доступ электролита к активной части материала. Уменьшается количество вещества способного вступать в реакцию, уменьшается реальная ёмкость аккумуляторной батареи. Для десульфатизации необходимо производить длительный заряд (12-24 часа) малыми токами. В процессе заряда химические реакции начинают затрагивать сульфат свинца лежащий на краях засульфатированных областей, их размер уменьшается и ёмкость батареи восстанавливается. При использовании не автоматизированных устройств для заряда аккумуляторных батарей происходит выкипание электролита. Зарядные устройства ОРИОН контролируют напряжение на аккумуляторе и отдают ровно столько тока, сколько батарея способна взять.
У меня при окончании заряда аккумулятора зарядным устройством Вымпел начинает мигать линейка светодиодов, почему это происходит?
Схема зарядного устройства для аккумуляторных батарей построена таким образом, что прибор имеет нулевое выходное сопротивление. Современные импортные аккумуляторы имеют уменьшенное внутреннее сопротивление и данное зарядное устройство оказалось перекомпенсированным. Для устранения этого эффекта нужно увеличить длину проводов соединяющих зарядное устройство c аккумуляторной батареей.
Этапы работы интеллектуального автомобильного зарядного устройства
Для восстановления современных автомобильных аккумуляторов можно использовать несколько типов зарядных устройств. Одними из самых эффективных и простых в работе являются интеллектуальные зарядные устройства. В данном случае, определение «интеллектуальные» означает, что прибор может не только восстановить заряд, но и автоматически подобрать для конкретного источника питания оптимальные параметры работы, а также выполнить диагностику АКБ, определить начальное значение заряда и т.д. Управляет всеми процессами работы подобных устройств встроенный микропроцессор.
Особенности интеллектуальных зарядок для автомобиля
Популярность интеллектуальных микропроцессорных ЗУ состоит в том, что они не требуют от человека специальных знаний о принципе и циклах восстановления аккумуляторных батарей, замеров времени и непрерывного контроля за снижением напряжения и изменением уровня зарядного тока.
Главная особенность этих устройств в том, что водителю достаточно знать емкость заряжаемой стартерной батареи. Импульсные зарядки имеют похожий принцип работы, однако они не могут следить за состоянием АКБ и оценивать его. Именно поэтому интеллектуальные устройства считаются наиболее удобными и эффективными. Можно не беспокоиться и не тратит время на изучение особенностей зарядки разных типов батарей, все равно прибор все сделает самостоятельно в лучшем виде.
Если брать стандартный импульсный прибор, то процесс зарядки будет следующим: сначала батарея заряжается до номинального уровня, после включается этап разрядки. На полную зарядку может потребоваться до двух дней. Тут важно помнить, что устройство надо контролировать, чтобы оно не превысило зарядный ток, и в батарее не снижался уровень электролита. С интеллектуальным все проще.
Принцип и этапы работы интеллектуального зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов
Интеллектуальные зарядки работают совсем по иному принципу. Основной цикл зарядки батареи у них проходит за 5 часов. После чего, с учетом емкости и состояния АКБ, устройство может добавить заряда, чтобы подстроить параметры тока под реальное состояние источника питания. Это может занять еще около 2-3 часов. Большинство микропроцессорных устройств имеет режим адаптивного автоматического заряда АКБ, в этом случае полная зарядка может достигаться еще быстрее — от 50 минут до 1,5 часов. Естественно, что конечное значение времени напрямую зависит от состояния и емкости восстанавливаемой автомобильной батареи.
Каждое интеллектуальное ЗУ придерживается следующего алгоритма работы, который состоит из 8 этапов:
1. Тест.
Это первый этап, на котором сначала устройство проверяет соблюдение полярности подключения, а затем оценка технического состояния источника питания — его работоспособности и исправности. Устройство замеряет напряжение на клеммах и с учетом полученных данных подбирает оптимальные параметры зарядки и рассчитывает необходимое до полного завершения процесса время.
2. Десульфатация.
Этот режим позволяет восстановить старые батареи и вернуть им возможность накапливания и удержания внутри электроэнергии. Прибор подает импульсные токи на батарею, это позволяет разрушить налет сульфатов и удалить их с поверхности аккумуляторных пластин. Именно наличие этого режима позволяет ЗУ эффективно работать со старыми АКБ и возвращать им работоспособность.
3. Начальный заряд.
На этом этапе зарядное подает на батарею ток небольшой силы с постепенным повышением его уровня до необходимого показателя. Этот режим позволяет обеспечить успешное восстановление аккумуляторов, которые подверглись глубоким разрядам.
4. Основной заряд.
На этом этапе прибор подает максимально необходимый зарядный ток, пока напряжение на выводах аккумуляторной батареи не достигнет установленного номинального показателя. Этот режим позволяет восстановить основные рабочие параметры АКБ примерно на 75-80%.
5. Абсорбция.
Этот этап характеризуется плавным снижением зарядного тока на выводах, а показатель напряжения при этом остается неизменным.
6. Восстановление.
Этот режим необходим для того, чтобы обеспечить реакцию активного вещества для восстановления глубоко разряженных автомобильных аккумуляторов для восстановления их номинального уровня емкости.
7. Анализ.
Проверка работоспособности стартерной батареи, а также ее способности удерживать внутри себя необходимый заряд.
8. Хранение.
Это финальный этап, если устройство перешло в этот режим, значит АКБ полностью заряжена и готова к дальнейшей эксплуатации. Этот режим позволяет поддерживать в течение длительного времени уровень напряжения в 13,6 В благодаря тому, что постоянно на выводы батареи подается низкого напряжение.
Несмотря на то, что каждый прибор имеет все эти этапы, с учетом типа подключаемой батареи, степени разряженности и наличия сульфатации, некоторые из этапов могут быть пропущены, или наоборот, некоторые этапы затягиваются по времени. При этом зарядное оценивает состояние батареи при подключении и затем полностью самостоятельно контролирует весь процесс.
Преимущества микропроцессорных зарядных устройств для АКБ
Все интеллектуальные зарядки — это современные устройства с микропроцессорным управлением. Это необходимая вещь для каждого автомобилиста, так как даже исправная аккумуляторная батарея не может обойтись без периодического проведения профилактического заряда. Связано это с тем, что несмотря на то, что АКБ восстанавливается во время езды автомобиля от генератора, который поддерживает ее рабочее состояние длительное время, стабильность должно качество зарядного тока он гарантировать не может. Поэтому зарядка с помощью специального прибора необходима. И тут микропроцессорные устройства имеют целый ряд преимуществ перед своими аналогами, среди которых основными можно считать:
- сокращение расходов на обслуживание аккумуляторной батареи;
- повышение удобства эксплуатации за счет автоматизации процесса заряда;
- возможность восстановления рабочих качеств засульфатированных источников питания;
- замедление старения пластин, что приводит к увеличению общего срока службы аккумулятора;
- увеличение и стабилизация тока отдачи стартерной батареи.
- системы защиты от неправильного подключения к клеммам, короткого замыкания, перегрузки, скачков напряжения в сети, перегрева.
Выбирая для себя интеллектуальное зарядное устройство, автовладелец значительно облегчает себе жизнь. Ему не придется изучать все нюансы работы разных приборов и особенности батарей разных конструкций. Устройство все сделает за человека, автолюбителю даже не придется контролировать процесс и регулировать рабочие параметры прибора.
В интернет-магазине 130.com.ua вы можете подобрать и купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора любого типа. У нас в каталоге представлен большой выбор качественных и эффективных интеллектуальных устройств от ведущих производителей.
ТОП-3 автомобильных зарядных устройства
Лучшие зарядные устройства для аккумуляторов
Ищете качественное и самое лучшее зарядное устройство для аккумулятора? Данный рейтинг зарядных устройств для аккумулятора составляется на основании таких параметров как: высокий спрос с положительными отзывами от наших клиентов, качественное изготовление — отсутствие заводского брака и сервисных обращений, а также официальная гарантийная и пост гарантийная поддержка в Украине.
Интеллектуальное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора Hyundai HY 410
- ★ 9 степеней заряда
- ★ максимальный ток – 4А
- ★ Максимальная емкость заряжаемого АКБ: 110 Ач
Пуско-зарядное устройство Pulso BC-40155
- ★ Номинальное напряжение: 12 В / 24 В
- ★ для аккумуляторов ёмкостью 20 – 300 А/ч
- ★ Номинальный пусковой ток: 100 А
Автономное пусковое устройство Einhell CE-JS 18
- ★ Пусковой ток 600 А
- ★ Емкость 18 Ач
- ★ С LED фонарем
Материалы по теме
Зарядка аккумуляторной батареи в буквальном смысле увеличивает ее срок эксплуатации, а пуско-зарядное устройство придет на помощь при полном ее разряде
Мастер подбора зарядных устройств поможет выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора по основным критериям, таким как тип зарядного устройства и напряжение заряжаемого аккумулятора.
Сейчас на многие современные автомобили устанавливают кальциевые аккумуляторы (CA или Ca/Ca). Они умеют улучшенные характеристики и отличаются от других АКБ. Поэтому нужно использовать специальное зарядное устройство для кальциевого аккумулятора. Рассмотрим подробнее.
Часто возникает ситуация, когда в машине садится аккумулятор. Это может быть не только на морозе, но также из-за невыключенных фар, магнитолы и многого другого. В такой ситуации отлично поможет пуско-зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
Что делать с мертвым аккумулятором? Возможности ли восстановить полностью разряженный автомобильный аккумулятор? Как бороться с сульфатацией АКБ? Ответы в статье
Разбор основных отличий между пусковыми и пуско-зарядными устройствами. Зачем нужны автомобильные пусковые устройства?