Какие виды зарядников для аккумуляторов существуют? Какой лучше выбрать и чем они отличаются?
Сейчас человека окружает всевозможная техника, которая получает питание от аккумуляторов. Это гаджеты (смартфон, планшет, умные часы, плеер и т. д.), портативный электроинструмент, электромобили, фонарь, лазерная указка и т. п. Все аккумуляторы работают в так называемом цикле. Это процесс разряда в оборудовании и последующего заряда. Для заряда разных типов аккумуляторов существует множество зарядных устройств. Такие зарядники могут быть узконаправленными (для определенного типа аккумуляторов) или универсальными. В этой заметке мы разберём, какие бывают зарядники для разных типов аккумуляторных батарей, требования к ним, характеристики и т. п.
Содержание статьи
Какие есть зарядники в зависимости от типа АКБ?
Ниже приводятся основные разновидности зарядных устройств (ЗУ) в зависимости от типа аккумуляторов.
- Для свинцово-кислотных.
- Для щелочных.
- Для литий-ионных.
- Универсальные модели.
ЗУ для стартерных Pb аккумуляторных батарей
На подавляющем большинстве легковых и грузовых транспортных средств сейчас используются стартерные свинцово-кислотные АКБ. На электромобилях, которые сейчас становятся всё более популярными, используются литиевые аккумуляторы. Кроме того, для их зарядки применяются зарядники от производителя или общественные зарядные станции большой мощности. Здесь эти устройства мы рассматривать не будем. В данном разделе мы рассмотрим требования к зарядникам, которые применяются для восстановления заряда автомобильного аккумулятора.
Как обычно подходят к подбору зарядников к автомобильным аккумуляторам? Есть три крупные категории таких ЗУ. Это «чисто зарядники», «чисто пусковые», пуско-зарядные. Пусковые устройства в чистом виде встречается редко, поскольку пользы от них немного.
Пуско-зарядные устройства присутствуют в продаже в меньшем количестве. Приобретать их имеет смысл, если у вас автомобиль хранится рядом с электрической сетью. То есть, в гараже собственного дома, в обычном гараже, на стоянке, где есть электричество и т. п. Ведь функция пуска двигателя на каких устройствах требует подключения к сети. Если же автомобиль стоит у вас во дворе многоквартирного дома, толку от такого устройства не будет.
Кстати, существует портативные пуско-зарядные устройства, которые обычно работают на литий-ионных аккумуляторах. Их ёмкости хватает на несколько попыток запуска двигателя. Крокодилы просто накидываются на клеммы штатного аккумулятора и выполняется запуск двигателя. После этого данный аккумулятор можно заряжать от бортовой сети. Для этого в комплекте идёт много различных переходников, включая кабель питания через прикуриватель.
Так, что большинство предлагаемых моделей автомобильных зарядников являются устройствами которые просто позволяют заряжать АКБ. Их можно разделить на две большие группы по конструкции.
- Трансформаторные. Как можно понять из названия, в конструкции присутствуют трансформатор и выпрямитель. Эти зарядники довольно крупные и обычно используются профессиональными аккумуляторщиками в сервисах и на станциях технического обслуживания.
- Импульсные. Эти модели отличаются небольшими габаритами и массой. Они просты в использовании, их конструкция построена на основе инвертора. Фактически, все комплектующие таких зарядников умещается на одной плате и находятся в небольшом пластиковом корпусе. Именно такие ЗУ можно рекомендовать к покупке для использования в бытовых условиях.
Итак, на какие параметры нужно обратить внимание при выборе зарядника?
- Напряжение, с которым работает ЗУ.
- Максимальный ток заряда.
- Режимы работы и функционал зарядника.
Большинство моделей рассчитаны на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов с номиналом 12 вольт. Это все легковые автомобили и подавляющее большинство мотоциклов. Хотя среди мотоциклетных аккумуляторов встречаются варианты на 6 и 9 вольт. На некоторых грузовых автомобилях, автобусах и специальной технике могут работать аккумуляторы 24 вольта. Если вам нужно заряжать такие, следует брать в соответствующий зарядник. Существуют модели ЗУ, поддерживающие заряд АКБ 12 и 24 вольта.
При выборе этого параметра стоит обратить внимание на ёмкость аккумулятора, который вы собираетесь заряжать. Даже на легковых автомобилях ёмкость аккумуляторных батарей может сильно отличаться. Например, на малолитражки ставятся АКБ ёмкостью 40-50 Ач, а на мощные внедорожники 80-100 Ач. Ток заряда для свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 0,1*С, где С — ёмкость.
Поэтому нужно выбирать зарядное устройство под тот аккумулятор, который вы будете заряжать. Если он у вас небольшой ёмкости, то нет смысла брать мощные ЗУ. Если вы берёте аккумуляторную батарею с прицелом на будущее (поменяется автомобиль или их в семье несколько), то имеет смысл найти модель, которая позволяет регулировать зарядный ток. Как правило, они стоят дороже. Лучше брать зарядник с небольшим запасом по току. Это необходимо для того, чтобы зарядное устройство не работало на пределе возможностей. То есть, если вам требуется для зарядки аккумулятора 7 ампер, то пусть максимальный ток зарядника будет 10 А.
Что касается режима работы зарядника и функционала, то здесь можно упомянуть такой режим работы, как Boost. В этом режиме зарядное устройство позволяет зарядить аккумулятор повышенным током. Это может потребоваться в тех случаях, когда аккумуляторная батарея села, а вам нужно срочно ехать. Когда в таком режиме можно за 20-30 минут передать аккумулятору заряд, необходимый для запуска. А остальной заряд он получит в процессе поездки от бортовой сети или же вы его зарядить и с помощью ЗУ по возвращении домой.
Имеет смысл взять зарядник, который имеет режим десульфатации. Периодически можно делать заряд, чтобы уменьшить количество сульфата на поверхности пластин.
На многих зарядных устройствах присутствует режим восстановления после глубокого разряда. Обычно он заключается в том, что при заряде до 12 вольт устройство подаёт на аккумулятор ток импульсами, чтобы максимально бережно относиться к решёткам электродов. При увеличении напряжения более 12 вольт, зарядник переходит на стандартный режим работы.
Из новых функций можно отметить заряд холодного аккумулятора. Это будет актуально зимой, когда вы приносите аккумуляторную батарею с холода домой на зарядку.
По всем этим функциям и дополнениям решение вам нужно принимать самостоятельно. Нужно вам это или нет? Естественно, что чем больше функций и возможностей, тем дороже стоит разрядник.
Стоит отметить следующий момент, касающийся аккумуляторов AGM и GEL. Если раньше для них выпускались отдельные зарядные устройства, то теперь многие зарядники имеют алгоритмы, с помощью которых можно заряжать такие аккумуляторные батареи. Популярность AGM растёт, поскольку их устанавливают на новых автомобилях, имеющих системы Старт-Стоп на двигателях. Поэтому можно сразу найти устройство, которое будет заряжать стандартные залитые аккумуляторы и AGM.
Особенности зарядки AGM аккумуляторов заключаются в следующем.
- Требуется стабильность электрических параметров.
- Точная фиксация окончания процесса заряда.
- Отсутствие нагрева электродов.
- Отсутствие газовыделения.
В принципе, зарядники из средней ценовой категории при подключении сами способны определять тип аккумулятора и выбирать необходимый для него алгоритм зарядки.
Вернуться к содержанию
Какие устройства нужны для заряда щелочных батарей?
Теперь о зарядниках для щелочных аккумуляторов, наиболее распространёнными из которых являются никель-кадмиевые и никель-металлгидридные.
Аккумуляторы этой группы с ламельной конструкцией обычно используются в качестве тяговых на железнодорожной и складской технике. Кроме того, они применяются в качестве стационарных. Зарядка таких аккумуляторов является процессом, который выполняют квалифицированные работники. Такие модели не используются в быту. Поэтому мы рассмотрим зарядники, предназначенные для заряда бытовых щелочных аккумуляторов, которые ещё известны, как алкалиновые. Это AA, AAA и прочие форматы перезаряжаемых батарей. Это также могут быть системы Ni-Cd и Ni-MH.
Зарядка щелочных аккумуляторов является процессом, который сильно отличается от других типов аккумуляторной батареи. Причём, есть свои особенности зарядки никель-кадмиевых и никель-металлогидридный аккумуляторов. Существует различные стадии процесса зарядки, разные способы фиксации окончания заряда и так далее. Например, наиболее популярными методиками зарядки щелочных аккумуляторов являются следующие.
- При постоянном зарядном токе.
- При ступенчатом изменении тока заряда.
- При снижении тока заряда.
- При постоянном напряжении.
- Комбинация предыдущих вариантов.
Если вам интересно особенности зарядки щелочных аккумуляторов, то можете прочитать эти статьи: про заряд Ni-Cd и про заряд Ni-MH. Просто там много информации, а здесь статья на другую тему.
Зарядники щелочных аккумуляторов чаще всего предлагают пользователю автоматические настройки для каждого из видов щелочных аккумуляторов. На самом деле, основных вида два: Ni-Cd и Ni-MH. Как правило, ЗУ, позволяющие заряжать никель-металлгидридные АКБ, могут заряжать и никель-кадмиевые. Но не наоборот.
Если зарядник является универсальным, то имеется переключение режимов для этих типов аккумуляторов. В остальном человеку делать ничего не нужно. Просто нажимается кнопка зарядки и процесс пошёл.
Поскольку щелочные аккумуляторы имеют эффект памяти, зарядники для них обычно разряжают аккумуляторные элементы до конца, а после этого начинают их заряд. Устройство само фиксирует окончание процесса заряда, вам остаётся лишь вынуть заряженные элементы из кредла.
Ниже перечислены требования для универсальных зарядников щелочных аккумуляторов.
- Посадочные места (кредлы) универсального ЗУ должны иметь возможность регулироваться под различный форм-фактор цилиндрических аккумуляторов. Возможно, что предусмотрена какая-то трансформация конструкции для этого.
- Крайне желательно, чтобы устройство позволяло выбирать зарядный ток для разных аккумуляторных элементов. Недорогие устройства лишены такой возможности и силы тока там определяется в зависимости от установленной АКБ.
- Зарядник должен уметь определять, что установлено в кредл, аккумулятор или первичный элемент.
- Обратите внимание на способы контроля за окончанием процесса зарядки, которые поддерживает ЗУ. Должен быть контроль по температуре, дельте напряжения, а также скорости изменения температуры. Неплохо было бы, чтобы зарядник осуществлял контроль общего времени процесса заряда.
Вернуться к содержанию
Какие есть зарядники для литиевых аккумуляторов?
Литиевые аккумуляторы применяются практически в каждом портативном электронном устройстве. Планшеты, смартфоны, ноутбуки и прочие подобные устройства работают на литий-ионных аккумуляторах. Кроме того, быстро развивается сегмент электромобилей, которые также передвигаются на энергии литиевых аккумуляторов.
Практически всегда процесс заряда литий-ионных аккумуляторов организован через специальные платы защиты. Например, в аккумуляторе ноутбука установлена BMS-плата, которая следит за тем, чтобы литиевые аккумуляторные элементы не разряжались ниже и выше определенных границ напряжения. Кроме того, она выполняет функции балансира, обеспечивает равномерный заряд элементов всей сборки.
И так практически во всех устройствах, использующих литиевые аккумуляторы. В аккумуляторных батареях электромобилей вообще существует отдельный блок управления, который управляет зарядом. Смартфоны заряжаются через интерфейс USB. Телефоны, которые заряжались от отдельного адаптера питания, давно ушли в прошлое. Поэтому зарядники для литиевых аккумуляторов не получили особого распространения.
Хотя на Алиэкспрессе в большом количестве можно найти небольшие печатные платы с интерфейсом USB, а также выводами плюс и минус на аккумулятор. Их можно использовать для заряда литий-полимерных аккумуляторов в пакетной упаковке из фольги. Они поставляются с проводками, которые можно подключать к доплате и заряжать. В принципе, так можно заряжать любой литиевый аккумулятор, если вывезти его контакты и подключить к подобной плате.
Ток заряда литиевых аккумуляторов для бытовой техники обычно составляет 1 А (смартфоны), 2 А (планшеты), 3 А (ноутбуки). Максимальное напряжение, которое допускается во время процесса заряда составляет 4,1-4,2 вольта. Для литиевых аккумуляторов очень важно избежать излишнего заряда.
Если зарядник не сможет вовремя отключить процесс заряда, то на отрицательном электроде может выделиться металлический литий. Он вступит в реакцию с электролитом и может пойти неуправляемая реакция. Начнётся выделение кислорода, из-за чего может произойти воспламенение и разгерметизация. Именно поэтому литиевые аккумуляторы работают под управлением платы контроллера.
Производители гаджетов обычно реализуют процесс зарядки непосредственно через устройство. Они организуют заряд в несколько этапов. Наиболее распространенным вариантом является 3-стадийная зарядка. Первый этап продолжительностью 40 минут заключается в удержании напряжения 4,1-4,2 вольта и подача постоянного тока (0,2-1)*С. На втором этапе напряжение поддерживается постоянным, величина тока постепенно снижается. Некоторые реализуют импульсный режим зарядки для уменьшения времени процесса. На третьем этапе обычно происходит компенсирующий заряд, если аккумулятор оставили на хранение.
Остаётся только добавить, что проводить заряд литиевой аккумуляторной банки в обход платы контроллера крайне не рекомендуется. Если вы вовремя не зафиксируйте окончание заряда, может произойти перегрев и воспламенение.
Вернуться к содержанию
Универсальные зарядники
Помимо ЗУ, которое предназначено для заряда аккумуляторов определенного типа, существуют универсальные зарядники. Они позволяют заряжать несколько типов АКБ с помощью установки соответствующих режимов. Одним из примеров такого универсального зарядника является модель SkyRC iMAX B6 mini.
Это зарядное устройство позволяет заряжать виды аккумуляторов, перечисленных ниже.
- Свинцово-кислотные. Из-за большой ёмкости этих АКБ и ограничений по зарядному току iMAX B6 mini заряд идёт довольно медленно.
- Никель-кадмиевые.
- Литий-ионные.
- Литий-железо-фосфатные.
- Литий-полимерные.
- Никель-металлогидридные.
При этом SkyRC iMAX B6 mini может заряжать не только один аккумулятор, а несколько сразу в режиме балансира. К примеру, так можно зарядить аккумуляторные банки в сборке батареи для ноутбука. Все они будут заряжены примерно одинаково. Устройство выравнивает их заряд по напряжению. iMAX B6 mini не даёт им перезарядиться, отключая заряд на тот или иной элемент.
Преимуществом подобных универсальных зарядников является то, что в них есть много настроек и можно на гибко регулировать процесс заряда. Можно устанавливать различные параметры и предустановки, а затем запускать зарядку в автоматическом режиме.
Вернуться к содержанию
В итоге
В статье были разобраны различные типы зарядников, которые подходят для заряда определённых типов аккумуляторных батарей. Были названы основные критерии выбора таких устройств. Кроме того, мы немного рассмотрели универсальные зарядные устройства, которые позволяют заряжать все типы актуальных на сегодняшний день аккумуляторов. Кроме того, были даны полезные ссылки на отдельные статьи, которые более подробно рассматривают процесс заряда различных видов АКБ.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваши отзывы о зарядниках для различных аккумуляторов, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию
(голосов: 2, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
