О зарядных устройствах для разных типов аккумуляторов

Современного человека окружает много различной техники, которая работает от аккумуляторов. Это мобильный телефон, ноутбук, электроинструмент, фонарь, автомобиль и т. д. Все эти вещи, на первый взгляд, не связаны. Но все они при функционировании используют аккумулятор. Перед владельцем всех этих вещей встаёт вопрос об обслуживании и периодической зарядке всех этих аккумуляторов. Для того чтобы зарядить аккумуляторы, требуется зарядное устройство. Лишь некоторые из перечисленных устройств имеют штатные возможности для подзарядки. Например, у фонарика может быть сделана вилка для подключения в сеть 220 вольт, аккумулятор в автомобиле подзаряжается от генератора. Но в большинстве случаев для полноценной зарядки требуется зарядное устройство (ЗУ). В этой статье мы поговорим о разных типах зарядных устройств и о требованиях к ним.

 

Зарядные устройства для разных типов аккумуляторов

Для разных типов аккумуляторов выпускаются разные зарядники. Вот основные типы зарядных устройств:

• Для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов;
• Для щелочных аккумуляторов;
• ЗУ для литиевых батарей;
• Универсальные зарядные устройства.

Давайте, рассмотрим их подробнее.
Вернуться к содержанию
 

ЗУ для свинцово-кислотных батарей

В большинстве легковых и грузовых автомобилей используются именно свинцово-кислотные аккумуляторы. В этом случае ЗУ используется для полной зарядки АКБ, пока автомобиль находится в гараже или на стоянке.

Сегодня в магазинах предлагается множество ЗУ для автомобильных батарей. Чтобы выбрать необходимое, нужно учесть ряд характеристик АКБ, используемой в вашей машине. На что обратить внимание?

• Тип аккумуляторной батареи. Самые распространённые аккумуляторы для автомобилей – это WET (обычные с жидким электролитом), AGM (электролитом пропитано стекловолокно), GEL (электролит в гелеобразном состоянии). О зарядных устройствах для AGM и GEL будет сказано ниже;
• Номинальное напряжение АКБ. На легковых машинах работают аккумуляторы 12 вольт. На некоторых грузовиках и спецтехнике устанавливаются батареи номиналом 24 вольта;
• Ёмкость аккумулятора. Этот параметр также потребуется при выборе характеристик ЗУ. В большинстве случаев ёмкость нанесена крупным шрифтом на наклейке батареи. Единица измерения ─ ампер-часы.

По этим параметрам выше следует выбирать ЗУ. Существуют три большие группы таких устройств: зарядные, пусковые и пуско-зарядные. Последние являются универсальными и позволяют зарядить аккумулятор и запустить двигатель. Среди пусковых устройств есть отдельная группа – это портативные зарядные устройства. Они выполнены на базе литиевых или гелевых аккумуляторов, и предназначены для пуска двигателя в дороге, если основная АКБ села.

Что касается пуско-зарядных устройств, то вам самим надо решить, нужна ли вам функция запуска мотора. Если автомобиль стоит у дома или на стоянке, использовать такое ЗУ вы всё равно не сможете, поскольку требуется подключение к электросети. Тогда есть ли смысл переплачивать на лишние функции?

Стоит также отметить, что по конструкции зарядные устройства различаются на импульсные и трансформаторные. Трансформаторные имеют большие габариты из-за присутствия в них трансформатора и выпрямителя. Такие ЗУ чаще используются в сервисах аккумуляторщиками. Для бытового использования чаще берут импульсные модели, которые построены на основе инвертора. Такие зарядники компактны и не занимают много места.

Теперь, давайте, рассмотрим основные параметры ЗУ для автомобильного аккумулятора, и на что они влияют.

Ток зарядки. Эта характеристика выбирается по величине ёмкости АКБ. Заряжать аккумулятор рекомендуется током 0,1*С. С ─ это номинальная ёмкость. То есть, для аккумулятора ёмкостью 55 Ач оптимальным током зарядки считается 5,5 ампера. Зарядное устройство должно обеспечивать возможность подачи такого тока. Допускаются меньшие значения, но в этом случае процесс зарядки будет идти дольше. У современного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора часто можно встретить режим Boost для ускоренной зарядки. Он не должен превышать штатную силу тока больше чем на 30 процентов. Специалисты рекомендуют применять такой режим только в случае крайней необходимости.

Лучше всего выбрать ЗУ, которое выдаёт зарядный ток немного выше номинала для вашей батареи. В этом случае устройство не будет работать грани своих возможностей. В идеале берите ЗУ с ручной регулировкой зарядного тока. Такие модели дороже, но они того стоят. Ими вы сможете заряжать аккумулятор малым током при фиксированном напряжении. Таким способом АКБ заряжается дольше, но более полно и равномерно.

А также следует обратить внимание на возможные режимы работы ЗУ. Выше уже говорилось о наличии режима Boost. В некоторых ситуациях он может вам пригодиться. Например, когда аккумулятор сел и нужно срочно ехать. С помощью этого режима за 15─20 минут можно зарядить АКБ до такого состояния, что можно будет пустить мотор автомобиля. Желательно, чтобы ЗУ имело возможность зарядки в полностью автоматическом (включил и забыл) и ручном (при постоянном токе или напряжении) режимах.

Есть профессиональные модели зарядных устройств, которые могут одновременно заряжать несколько АКБ. Но обычным владельцам авто они вряд ли пригодятся. Такие «комбайны» используют профессиональные аккумуляторщики в сервисах.
Вернуться к содержанию
 

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов

Аккумуляторы AGM и GEL имеют некоторые особенности зарядки, и для них существует отдельная группа ЗУ. AGM аккумуляторы сейчас можно встретить на автомобилях с системой «Старт-Стоп», а GEL больше используются на мотоциклетной технике и водных транспортных средствах.

Давайте, разберёмся, в чём особенности зарядки гелевых аккумуляторов, и почему их нельзя заряжать стандартным ЗУ.

• Нагрев. Гелевой АКБ нельзя давать перегреваться. В случае AGM аккумуляторов это приведёт к отслоению стекловолокна от пластин электродов. То есть, ЗУ должно выключить подачу тока сразу по окончании зарядки. Кроме того, должна быть предусмотрена защита от перегрева аккумулятора при зарядке;
• Стабильность электрических параметров. Напряжение должно быть стабильным во времени. А если его величина меняется, то это должно происходить плавно без скачков. Ток зарядки также должен быть стабильным. Нельзя допускать его выхода за допустимые границы. Гелевые аккумуляторы к этому чувствительнее, чем обычные WET.

Требования к ЗУ для гелевых аккумуляторов приведены ниже.

Каким требованиям должно удовлетворять зарядное устройство для гелевых аккумуляторов?

• Зарядка с учётом нагрева. Устройство должно быть с температурной компенсацией. ТО есть, условия зарядки АКБ должны корректироваться в зависимости от температуры ОС и самой батареи. Например, если аккумулятора нагрелся на 10 градусов, то корректировка напряжения должна составлять 0,3–0,4 вольта на уменьшение. В идеальном случае зарядное устройство должно уметь делать перерывы при достижении определённого порогового значения температуры;
• Возможность регулировки тока. Зарядка гелевых АКБ, как и WET, ведётся током 0,1*С. Однако, в этом случае превышение тока приводит к значительному сокращению срока эксплуатации, а порой и к выходу из строя;
• Зарядка должна быть стадийной. Специалисты советуют покупать такие устройства, которые выполняют заряд гелевой батареи в три этапа. Первый этап подразумевает заряд с увеличением напряжения. Второй этап – это постоянное напряжение с постепенно снижающимся током зарядки. А на третьем этапе (компенсирующий заряд) аккумулятор заряжается при минимальных значениях тока и напряжения. Третья стадия нужна, если АКБ будет находиться на хранении. Это позволяет скомпенсировать саморазряд;
• Рабочая температура. Этот параметр важен не только для гелевых зарядников, но и обычных. Подавляющее большинство моделей функционирует в температурном интервале 5─40 С. То есть, заряжать зимой на балконе или в холодном гараже уже не получиться. Если есть возможность, то покупайте зарядку с расширенным диапазоном рабочей температуры.

Вернуться к содержанию
 

Зарядные устройства для щелочных аккумуляторов

Здесь речь пойдёт о ЗУ для зарядки никель─кадмиевых и никель─металлогидридных аккумуляторных элементов, которые часто можно встретить в аккумуляторах для шуруповёртов и прочем портативном инструменте. Есть разновидности щелочных АКБ, которые используются в качестве тяговых на складской технике. Но устройства для их зарядки мы рассматривать не будем по причине их узкой специализации. Мы рассмотрим требования к ЗУ, которыми заряжают батарейки из различной техники (АА, ААА и прочие).

Для зарядки щелочных аккумуляторов могут применяться различные способы, которые учитывают особенности того или иного типа. То есть, подобные ЗУ можно назвать универсальными в рамках группы щелочных АКБ. Можно выделить следующие методики зарядки аккумуляторов:

• При постоянном зарядном токе;
• При снижении зарядного тока;
• Ступенчатое изменение тока заряда;
• При постоянном напряжении;
• Варианты, которые комбинируют предыдущие.

Пользователь аккумуляторов всегда стремиться ускорить их зарядку. Особенно, если они используются в какой-то производственной деятельности. Ограничением в этом ускорении являются требования к зарядке от производителей АКБ. На эти требования завязана и гарантия на аккумуляторы.

Стоит также отметить некоторые вещи, касающиеся конкретных режимов зарядки. Чаще в магазинах предлагаются универсальные ЗУ, имеющие «мозги» для зарядки разных типов щелочных АКБ. Там действия пользователя сводятся к выбору типа аккумуляторов и запуска процесса зарядки. Более продвинутые позволяют устанавливать ток, напряжение, продолжительность заряда. Есть и простые ЗУ для одного типа АКБ. В этом случае помните следующее правило ─ ЗУ для Ni─MH батарей годятся для Ni─Cd, но не наоборот.

Каким требованиям должно удовлетворять универсальное ЗУ для щелочных батарей?

• Если речь идёт об универсальных ЗУ, то в них обязательно должна быть возможность выбора зарядного тока для разных батареек. Бюджетные устройства, как правило, лишены такой возможности. Там сила ток определяется в зависимости типа АКБ;
• Посадочные места универсального зарядного устройства должны принимать разный типоразмер батареек. Или конструкция должна предусматривать какую-либо трансформацию для этого;
• Кроме того, стоит обратить внимание на то, какие способы контроля за окончанием процесса зарядки есть в зарядном устройстве. Это особенно важно для никель─металлогидридных аккумуляторов. Лучше всего, если будут: контроль по дельте напряжения, по температуре, а также скорости изменения последней. А также должен быть контроль общего времени процесса, который требуется для полной зарядки АКБ;
• Должна быть предусмотрена возможность распознавания установки аккумулятора в ЗУ;
• Неплохо иметь функцию распознавания первичных источников тока. Попросту говоря, обычных батареек АА и ААА. Это пригодиться, если вы перепутаете их с аккумуляторами.

Вернуться к содержанию
 

Зарядник для литиевых АКБ

Литиевые аккумуляторы сегодня широко используются в сотовых телефонах, планшетах, ноутбуках и другой потребительской электронике. В большинстве случаев они заряжаются в тех же устройствах, что и эксплуатируются. Также часто встречается зарядка подобных АКБ от компьютера через интерфейс USB или от автомобильной сети через различные переходники.

На выходе ЗУ для литиевых батарей должно быть напряжение 5 вольт и ток от 0,5 до 1 Сн (номинальная ёмкость). Для батарей телефонов зарядный ток обычно составляет 1 ампер, для планшетов ─ 2 ампера, для ноутбуков ─ 3 и более ампера. Отличительной особенностью литиевых аккумуляторов является то, что их зарядка выполняется через контроллер. Это специальная плата, управляющая процессом зарядки.

Солидные производители ЗУ реализуют процесс заряда литиевых аккумуляторов в несколько разных этапов. На первой стадии держится постоянный ток (от 0,2 до 1 С) и напряжение (от 4,1 до 4,2 В). Величины указаны из расчёта на один аккумуляторный элемент. Первый этап длится около 40 минут. На второй стадии постоянным поддерживается только напряжение, а ток постепенно падает. Для того чтобы ускорить зарядку, в некоторых ЗУ используется импульсный режим. Третий этап представляет собой компенсирующий заряд, если аккумулятор находится на хранении.

Повышение напряжения выше 4,1 вольта крайне не рекомендуется из-за начала окислительных реакций. Из-за этого срок службы АКБ сокращается. В некоторых типах литиевых батарей эти проблемы решаются легирующими добавками.

Аккумуляторные элементы литиевого типа имеют высокую чувствительность к излишнему заряду. В этом случае на отрицательном электроде начинает образовываться металлический литий, который очень активен. Он вступает в реакцию с электролитом, выделяется кислород и в корпусе аккумулятора увеличивается давление. Из-за этого может произойти разгерметизация и дальнейшее воспламенение. Чтобы такого не происходило, в литиевых аккумуляторах есть плата защиты или контроллер.

Эта плата с управляющей микросхемой контролирует заряд-разряд аккумуляторных элементов. Иногда она ещё может вести контроль по температуре с использованием температурного датчика. В некоторых типах элементов (например, 18650) ещё используется защита в виде механического клапана. Он открывается при увеличении давления сверх допустимого.

Всё это было сказано для того, чтобы вы учли меры безопасности при выборе ЗУ для литиевого аккумулятора. Если вы будете вести зарядку каким-то сторонним зарядным устройством, оно должно иметь функционал для контроля напряжения на банке, а также температуры. В противном случае этот процесс может закончиться печально.
Вернуться к содержанию
 

Универсальный зарядник для аккумуляторов

Кроме зарядных устройств, предназначенных для зарядки определённых типов аккумуляторов, существуют «универсальные комбайны». Один из таких комбайнов – это зарядник iMAX B6 mini от SkyRC, который вы можете видеть на фото ниже.

Интеллектуальное ЗУ iMAX B6 может заряжать и разряжать следующие типы аккумуляторных батарей:

• Литий─ионные;
• Литий─полимерные;
• Li─Fe;
• Никель─кадмиевые;
• Никель─металлогидридные;
• Свинцово─кислотные.

Зарядное и балансировочное устройство iMAX B6 Mini может заряжать как один аккумуляторный элемент, так и несколько сразу. Это может понадобиться для сборки Ni─Cd или Ni─MH аккумуляторов по 1,2 вольта, функционирующих в сборке. Или это может быть сборка литиевых 18650 в аккумуляторной батарее. При необходимости, с помощью iMAX B6 Mini можно разрядить все указанные выше виды аккумуляторов. Устройство также замеряет ёмкость АКБ в процессе заряда или разряда.

Функционирование ЗУ iMAX B6 Mini обеспечивает микропроцессор. Имеется функция отключения, если элемент неисправный. Можно вести зарядку до определённого уровня (степени заряженности). Если подключить температурный датчик, то можно остановить зарядку аккумулятора при определённой температуре. Зарядное устройство от SkyRC может выполнять балансировку батарей, имеющих в своём составе от 2 до 6 элементов.

В iMAX B6 Mini есть возможность использовать ускоренную зарядку аккумуляторных элементов. Кроме того, существует режим хранения батарей литиевого типа. Допускается установка циклического режима работы от 1 до 5 циклов. Это пригодится при проведении тренировочных циклов. В памяти iMAX может держать до 5 предустановок. Так, что если вы часто имеет дело с разными типами аккумуляторов в быту и на работе, то универсальное зарядное устройство может пригодиться.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Вам могут быть интересны следующие материалы

Главная

e-Транспорт

Альтернатива

Вопрос-Ответ

Выбор

Гелевые

Зарядка

Литиевые

Новости

Обзоры

Статьи

Устройство

Щелочные

Форум

Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.

© 2015 - 2024 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru