Статья о том, как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Виды устройств, важные нюансы выбора. В конце статьи - видео о простом з/у для аккумулятора своими руками.
Содержание статьи:
Современный автомобиль оснащается всё большим количеством приборов, которые питаются от бортовой сети. Роль аккумулятора заключается в обеспечение дополнительной энергии в тех ситуациях, когда генератор не справляется с нагрузками. А аккумуляторные батареи, как правило, разряжаются в самый неподходящий момент. Особенно в зимний период. И в отличие от аккумуляторов других электроприборов, АКБ для авто зарядным устройством не комплектуются; его приходится покупать отдельно.
Разновидности зарядных устройств и их особенности
З/у имеют несколько классификаций и в зависимости от своего типа наделены теми или иными качествами.
По методу заряда приборы делятся на 3 категории:
Метод фиксированного значения тока
Такие устройства заряжают аккумулятор до предела и довольно быстро. Однако в завершение процедуры электролит имеет свойство чрезмерно нагреваться, а это снижает срок эксплуатации аккумулятора, провоцируя ускоренное старение.
Метод постоянного напряжения
В данном случае электролит сохраняет требуемую температуру и контролировать процесс зарядки нет необходимости, так как при этой схеме прибор поддерживает заданный уровень напряжения. К минусам можно отнести снижение напряжения в конце процесса. Это не позволяет осуществить максимально возможный заряд аккумулятора.
Комбинированный метод
Сочетает в себе два вышеописанных варианта - в начале процесс идет при фиксированном значении тока, а под конец переходит на стабилизацию напряжения. Такой тандем делает этот тип приборов наиболее эффективными и востребованными.
По способу заряда з/у делятся на 2 категории:
Устройства трансформаторного типа
В быту они вряд ли встретятся, так как обладают внушительными габаритами и столь же внушительным весом. Их назначение - преобразование тока 220В в постоянный ток (12В).
Импульсные
Принцип действия подобен предыдущему варианту, однако эта разновидность отличается компактностью и малым весом. Поэтому идеально они подходят для бытового использования.
В зависимости от модели, импульсные з/у могут иметь:
- индикатор окончания заряда;
- индикатор неправильного подключения (переполюсовки);
- функцию защиты от коротких замыканий,
- функцию автоматической зарядки;
- функцию защиты от переполюсовки и пр.
Трансформаторные модели стоят дешевле, однако кроме описанных выше недостатков требуют еще и контроля во время работы. Поэтому импульсный вариант предпочтительнее.
В зависимости от источника питания , з/у разделяют на 3 категории.
Работающие от электрической сети
Если машина находится в гараже, где подведено электричество, то такой вариант самый простой, удобный и надежный. В этом случае АКБ можно подзаряжать, пока машина не используется.
Работающие от прикуривателя
К недостаткам можно отнести тот факт, что при длительной и/или интенсивной (в некоторых моделях скорость регулируется) подпитке возникает риск перегрузки бортовой сети.
Но зато в случае непредвиденных ситуаций зарядить аккумулятор можно в любое время и в любом месте.
Работающие от солнечной энергии
Используются редко, так как качественные изделия стоят дорого, а дешевые, как правило, малоэффективны и недолговечны.
Ну и конечно же, им нужен солнечный свет для работы. Солнечная модель может быть полезной как вспомогательный вариант. Например, для тех, кто имеет сетевое з/у, но часто оказывается «далеко от розетки». К примеру, рыбаку, любителю отдыха на природе или охотнику такое устройство пригодится наверняка.
Согласно назначению , з/у подразделяют на 2 типа.
Зарядно-пусковые (или пуско-зарядные)
Выполняют функцию не только подзарядки, но и запуска двигателя - работают в двух режимах: автоматическом и режиме отдачи максимального тока.
Некоторые модели универсальны, с их помощью можно восстановить работу ДВС, зарядить телефон, ноутбук и другие приборы. Достаточно лишь иметь набор штекеров нужного размера.
Важно соблюдать правила эксплуатации и использовать прибор по назначению только после того, как клеммы будут отсоединены от бортовой сети.
Зарядно-предпусковые
Используются только для подпитки аккумулятора, запуск двигателя с их помощью невозможен. Обусловлено это тем, что приборы характеризуются малым значением рабочего тока. Плюсом является то, что при их использовании нет необходимости производить отключение от бортсети.
Что необходимо учитывать при выборе
Прежде чем приступать к покупке з/у, следует тщательно изучить документы к конкретной батарее и автомобилю (в частности параметры бортсети). Это позволит избежать многих сложностей и конкретизировать запросы. По сути, указанной в инструкциях информации достаточно, чтобы подобрать подходящее устройство. Однако есть и некоторые второстепенные нюансы, которые стоит учесть при выборе.
Контрафакт
Мало таких изделий, которые могут выиграть соревнование с зарядными устройствами по числу подделок. Поэтому покупать приборы лучше всего у официальных дилеров или, по крайней мере, в торговых точках, пользующихся хорошей репутацией.
Если вы определились с конкретной маркой, стоит поискать в сети Интернет информацию об особенностях бренда и его копиях. Качественную подделку определить таким способом, возможно, и не получится, но избавить себя от низкосортного азиатского ширпотреба вполне реально.
Возможности
Лучше обзавестись з/у с небольшим (именно небольшим, слишком усердствовать не стоит) запасом тока. Такое приобретение имеет два преимущества: устройству не придется работать на пределе своих возможностей и в случае замены аккумулятора на модель большей емкости, не нужно будет менять з/у.
Индикация
Бывает светодиодной и приборной. Светодиодная не отличается такой точностью, однако для бытового использования ее вполне хватит.
Автоматический режим
Если есть возможность, предпочтение следует отдать именно автоматизированному варианту. Это избавит владельца от необходимости контролировать работу прибора и возможных последствий.
Страна-производитель
Многие отечественные изделия по своим характеристикам не уступают зарубежным аналогам, поэтому стоит присмотреться к российской продукции. Она не только выигрывает в цене, но и риск купить подделку практически равен нулю. А ведь даже уступающий по качествам отечественный прибор лучше поддельного престижного бренда.
Коробка передач
Для авто с АКП оптимальным вариантом будет зарядно-предпусковое устройство, так как оно не нуждается в обязательном отключении источника питания от бортсети.
Необслуживаемые аккумуляторы
Защита от неправильного подключения
В случае так называемой переполюсовки функция поможет не только предотвратить поломку аккумуляторной батареи, но и самого з/у.
Функция десульфитации
Позволяет восстанавливать батарею с образованиями сульфата свинца на пластинках.
Номинальный ток заряда
Номинальным током называют ток, который составляет 10% от емкости батареи. Имея информацию об АКБ (можно найти в документах или на корпусе изделия), высчитать необходимую мощность з/у не составит труда.
Например, зарядник в 6А подойдет для большинства батарей емкостью 60-70 А-ч, которыми оснащаются легковые автомобили. А вот для грузовика или джипа придется поискать более мощное устройство.
Тип аккумулятора
Если у вас свинцовая батарея (WET), то ей понадобится специальное устройство. Для аккумуляторов остальных разновидностей подойдут любые з/у, однако следует учитывать их особенности.
Гелевые батареи (GEL) и батареи с электролитовой пропиткой (AGM) чувствительны к перепадам температур и перегреву. Для них понадобиться зарядное с функцией регулировки тока и расширенным температурным диапазоном.
Но лучше всего не заниматься экспериментами и приобрести подзарядное, рекомендованное производителем.
Заключение
Некоторые автомобилисты полагаются на генератор, считая состояние аккумулятора второстепенной проблемой. Однако наличие зарядного способно значительно облегчить жизнь водителя, ведь никогда не знаешь, как скоро понадобиться помощь АКБ и когда она окажется полностью разряжена. А для этого иногда достаточно оставить габаритные огни на ночь включенными или поставить машину у подъезда на некоторое время с включенной сигнализацией.
Разряжаются телефоны обычно в самый неподходящий момент, когда времени на зарядку катастрофически мало. Мы включаем первую попавшуюся зарядку с проводком и ждем... Иногда заряд происходит быстро, а иногда предательски долго, и через некоторое время опять остаемся без связи.
Рассмотрим процесс заряда телефона, все его составляющие. И попробуем дать рекомендации, которые помогут правильно выбирать зарядные устройства и всегда оставаться на связи.
Современные устройства связи заряжаются от 5 Вольт, именно это напряжение присутствует на выходе USB разъема компьютера, роутера, телевизора и так далее. Таким разъемом, как правило, снабжаются зарядные устройства, вставляемые в розетку. Но помимо напряжения важным параметром является ток, которым происходит заряд.
Если говорить про компьютер, то стандартным максимальным значением тока для USB 2.0 является 0.5 А (ампер), что очень не много для современных устройств. Если устройство для заряда требует больший ток (1-2 А), то зарядка будет проходить мучительно долго, и может не завершиться никогда.
Другой стандарт USB 3.0 (разъем обозначается синим пластиком внутри) обеспечивает ток до 1 А, что уже гораздо лучше, но такие разъемы есть только на современных компьютерах (телевизоры, роутеры и другие устройства обычно снабжаются разъемом стандарта USB 2.0 или вообще USB 1.1). То есть, если нам требуется зарядить телефон от компьютера, следует по возможности выбирать синий разъем стандарта USB 3.0, устройство зарядится гораздо быстрее.
Не случайно универсальные зарядные устройства имеют разную цену, в большинстве случаев они отличаются максимально возможным током заряда - чем выше цена, тем, как правило, больше ток, соответственно, потенциально меньше время заряда устройства (в данном случае не учитываем наценку за бренд и дизайн).
Конечно, важно знать возможности своего устройства, чтобы выбрать зарядку с требуемыми параметрами. Как правило, большинство производителей указывает максимальный ток 1 А. Но далеко не все реально его обеспечивают. Чтобы сравнить разные зарядные устройства, воспользуемся тестером, показывающим ток и напряжение, а также имитацию потребителя с различным током потребления.
В идеале зарядное устройство должно выдавать 5 Вольт и максимальный ток, который способно потребить заряжаемое устройство. Но в реальности картина отличается. Для исключения влияния кабеля, соединяющего зарядное устройство и телефон, тестер будем подключать напрямую к зарядному устройству.
Тест 1 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение на 120 мВ ниже заявленного и ток меньше на 70 мА.
Тест 2 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток отличается от заявленного всего на 40 мА.
Тест 3 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток соответствует заявленному.
Тест 4 (заявлено 5 Вольт и 0.7 А):
Напряжение и ток существенно меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.
Тест 5 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Напряжение и ток соответствуют заявленным.
Тест 6 (параметры не обозначены):
Напряжение и ток меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.
Тест 6 (зарядное устройство, совмещенное с блоком розеток, заявлено 5 Вольт и 2.4 А):
Весьма приличные параметры.
Тест 7 (зарядное устройство, совмещенное с тройником розеток, заявлено 5 Вольт и 1 А):
Очень хорошие показатели.
Как видим, не все производители сумели обеспечить заявленные характеристики, и в тех случаях, где напряжение ниже нужного и ток меньше, мы, естественно, получим более долгую зарядку телефона или планшета.
Вторым важным элементом в процессе заряда является кабель, соединяющий зарядное устройство с телефоном. Существует множество вариантов таких кабелей, есть даже с подсветкой. Однако основным их параметром является материал токопроводящих жил (желательно медь) и толщина жилы (чем толще, тем меньше кабель будет влиять на процесс заряда). Протестируем несколько кабелей.
Тест 0 (тестер подключен напрямую к зарядному устройству):
Тест 1 (кабель, идущий в комплекте с телефоном Sony Xperia Z3):
Неплохой кабель для тока 1 А, при 2 А возникает перегруз и потеря параметров.
Тест 2 (кабель, купленный отдельно):
Хороший кабель для 1 А, потеря параметров при 2 А.
Тест 3 (кабель купленный отдельно):
Плохой кабель, зарядка будет идти очень медленно.
Тест 4 (кабель, купленный отдельно):
Лидером быстрой зарядки, по данным phonearena.com , является Samsung Galaxy S6 (1 час 18 минут при емкости батареи 2 550 мАч). На втором месте Oppo Find 7a (1 час 22 минут при емкости батареи 2 800 мАч), на третьем месте Samsung Galaxy Note 4 (1 час 35 минут при емкости батареи 3220 мАч),
На четвертом месте Google Nexus 6 (1 час 38 минут при емкости батареи 3 220 мАч), на пятом месте HTC One M9 (1 час 46 минут при емкости батареи 2 840 мАч). Также технологию быстрой зарядки поддерживают: LG G3,OnePlus One, Samsung Galaxy S5, LG G4, Samsung Galaxy Note 3, Apple iPhone 6, Motorola Moto G, Sony Xperia Z3 и ряд других.
Так что, если важна скорость зарядки, стоит выбирать телефоны с поддержкой технологии QuickCharge.
Естественно, быстрая скорость заряда возможна только при использовании качественных зарядных устройств и кабелей, поддерживающих требуемые токи и напряжение. Конечно, лучше использовать зарядное устройство, идущее в комплекте с телефоном. Но если оно покупается отдельно, то при выборе стоит учитывать выше описанные параметры.
Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля.
Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядными: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.
Как работает аккумулятор
Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:
1. питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии;
2. потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости.
В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.
Разряд аккумулятора
Одновременно работают две электрические цепочки:
1. внешняя, приложенная на выходные клеммы;
2. внутренняя.
При разряде на лампочку во внешней приложенной схеме из проводов и нити накала протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.
Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.
При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.
Заряд аккумулятора
Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор.
На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.
Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.
Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда.
Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.
Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.
Как работает зарядное устройство
Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.
Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов
Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели.
Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.
Определенная часть зарядных устройств и аккумуляторов для мобильников снабжаются автоматической защитой, отключающей питание по завершении процесса. Но, контроль за их работой все же следует осуществлять визуально.
Зарядные конструкции для автомобильных АКБ
Особенно точно соблюдать технологию зарядки следует при эксплуатации автомобильных аккумуляторов, призванных работать в сложных условиях. Например, зимой в мороз с их помощью необходимо раскрутить через промежуточный электродвигатель — стартер холодный ротор двигателя внутреннего сгорания с загустевшей смазкой.
Разряженные либо неправильно подготовленные аккумуляторы с этой задачей обычно не справляются.
Эмпирическими методами выявлена взаимосвязь тока зарядки для свинцовых кислотных и щелочных аккумуляторов. Принято считать оптимальным значением заряда (амперы) в 0,1 величину емкости (амперчасы) для первого вида и 0,25 — для второго.
Например, АКБ имеет емкость 25 ампер часов. Если он кислотный, то его необходимо заряжать током 0,1∙25=2,5 А, а для щелочного — 0,25∙25=6,25 А. Чтобы создавать такие условия потребуется использовать разные приборы или применить один универсальный с большим количеством функций.
Современное зарядное устройство для кислотных свинцовых батарей должно поддерживать ряд задач:
контролировать и стабилизировать ток заряда;
учитывать температуру электролита и не допускать его нагрева более 45 градусов прекращением питания.
Возможность проведения контрольно-тренировочного цикла для кислотной батареи автомобиля с помощью зарядного устройства является необходимой функцией, включающей три этапа:
1. полный заряд аккумулятора до набора максимальной емкости;
2. десятичасовой разряд током 9÷10% от номинальной емкости (эмпирическая зависимость);
3. повторный заряд разряженного аккумулятора.
При проведении КТЦ контролируют изменение плотности электролита и время завершения второго этапа. По его величине судят о степени износа пластин, длительности оставшегося ресурса.
Зарядные устройства для щелочных батарей можно применять менее сложных конструкций, ибо такие источники тока не так чувствительны к режимам недостаточной зарядки и перезаряда.
График оптимального заряда кислотно-щелочных аккумуляторов для автомобилей показывает зависимость набора емкости от формы изменения тока во внутренней цепи.
В начале технологического процесса зарядки рекомендуется поддерживать ток на максимально допустимом значении, а затем снижать его величину до минимальной для окончательного завершения физико-химических реакций, осуществляющих восстановление емкости.
Даже в этом случае требуется контролировать температуру электролита, вводить поправки на окружающую среду.
Полное завершение цикла зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов контролируют по:
восстановлению напряжения на каждой банке 2,5÷2,6 вольта;
достижению максимальной плотности электролита, которая перестает изменяться;
образованию бурного газовыделения, когда электролит начинает «закипать»;
достижению емкости батареи, превышающей на 15÷20% величины, отданной при разряде.
Формы токов зарядных устройств для аккумуляторов
Условие зарядки аккумулятора состоит в том, что на его пластины должно подводиться напряжение, создающее ток во внутренней цепи определенного направления. Он может:
1. иметь постоянную величину;
2. или изменяться во времени по определенному закону.
В первом случае физико-химические процессы внутренней цепи идут неизменно, а во втором — по предлагаемым алгоритмам с цикличным нарастанием и затуханием, создающим колебательные воздействия на анионы и катионы. Последний вариант технологии применяется для борьбы с сульфатацией пластин.
Часть временны́х зависимостей тока заряда иллюстрируется графиками.
На нижней правой картинке видно явное отличие формы выходного тока зарядного устройства, использующего тиристорное управление для ограничения момента открытия полупериода синусоиды. За счет этого регулируется нагрузка на электрическую схему.
Естественно, что многочисленные современные зарядные устройства могут создавать и другие формы токов, не показанные на этой диаграмме.
Принципы создания схем для зарядных устройств
Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.
Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:
1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции;
2. применения электронных трансформаторов;
3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения.
Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для , частотных преобразователей, осуществляющих управление электродвигателями. Но, для зарядки аккумуляторов это довольно дорогое оборудование.
Схемы зарядных устройств с трансформаторным разделением
Электромагнитный принцип передачи электрической энергии из первичной обмотки 220 вольт во вторичную полностью обеспечивает отделение потенциалов питающей цепи от потребляемой, исключает попадание ее на аккумулятор и повреждение при возникновении неисправностей изоляции. Этот метод наиболее безопасен.
Схемы силовых частей устройств с трансформатором имеют много разных разработок. На картинке ниже показаны три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:
1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором;
2. диодного моста без сглаживания пульсаций;
3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну.
Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока.
Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления в верхней части картинки на схеме позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.
Один из вариантов подобной конструкции зарядного устройства с регулированием тока показан на рисунке ниже.
Такие же подключения во второй схеме позволяют регулировать амплитуду пульсаций, ограничивать ее на разных этапах зарядки.
Эффективно работает эта же средняя схема при замене в диодном мосту двух противоположных диодов тиристорами, одинаково регулирующими силу тока в каждом чередующемся полупериоде. А устранение отрицательных полугармоник возложено на оставшиеся силовые диоды.
Замена единичного диода на нижней картинке полупроводниковым тиристором с отдельной электронной схемой для управляющего электрода, позволяет уменьшать импульсы тока за счет более позднего их открытия, что тоже используется для различных способов зарядки аккумуляторов.
Один из вариантов подобной реализации схемы показан на рисунке ниже.
Сборка ее своими руками не составляет особого труда. Она может быть выполнена самостоятельно из доступных деталей, позволяет заряжать аккумуляторы токами до 10 ампер.
Промышленный вариант схемы трансформаторного зарядного устройства «Электрон-6» выполнен на базе двух тиристоров КУ-202Н. Для регулирования циклами открытия полугармоник для каждого управляющего электрода создана своя схема из нескольких транзисторов.
Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.
Схемы с электронным трансформатором
Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.
Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения
При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.
На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика.
Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.
Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и , пропускающий импульсы тока одной полярности.
Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.
Но, они молчат о том, что:
открытая проводка 220 представляет ;
нить накала лампы под напряжением нагревается, меняет свое сопротивление по закону, неблагоприятному для прохождения оптимальных токов через аккумулятор.
При включении под нагрузку через холодную нить и всю последовательно подключенную цепочку проходят очень большие токи. Кроме того, завершать зарядку следует маленькими токами, что тоже не выполняется. Поэтому аккумулятор, подвергшийся нескольким сериям подобных циклов, быстро теряет свою емкость и работоспособность.
Наш совет: не пользуйтесь этим методом!
Зарядные устройства создаются для работы с определёнными типами аккумуляторов, учитывают их характеристики и условия восстановления емкости. При использовании универсальных, многофункциональных приборов следует выбирать тот режим заряда, который оптимально подходит конкретному аккумулятору.
Столкнуться с «реанимацией» своего аккумулятора приходится по разным причинам – кто-то забывает выключить габариты, кто-то высаживает батарею морозным утром в попытках запуска, у кого-то на машине электрический ток за ночь подъедают сигнализация или неправильно подключенная магнитола. В любом случае зарядное устройство иметь про запас будет полезно: рано или поздно оно сможет выручить.
На рынке можно встретить разнообразные конструкции «зарядок», и все они имеют свою специфику применения. Ее необходимо учитывать, чтобы не совершить необдуманную покупку – разным АКБ требуются и разные условия зарядки.
Менее всего капризны – они могут спокойно выдерживать и заряд повышенным током (напомним – стандартным током заряда считается ток, составляющий 1/10 от числовой величины емкости батареи, то есть батарея на 45 А*ч нужно заряжать током до 4,5 А, 55 А*ч – до 5,5 А и так далее), и перезаряд. «Выкипание» в них легко скомпенсировать, доливая воду, а риск повреждения из-за повышенного газовыделения устраняется очень просто – выворачиванием пробок.
Поэтому самые простые зарядные устройства, состоящие из трансформатора и диодного моста, могут прекрасно работать с аккумуляторами классического типа. Они обычно имеют переключатель режимов зарядки «меньший ток-больший ток», но, как мы уже говорили, для классических батарей это не является принципиальным. Зато в саму конструкцию таких «зарядок» заложен большой плюс – напряжение на их клеммах во включенном состоянии присутствует всегда, поэтому даже долго простоявший без заряда АКБ они медленно, но верно «оживят». Но надолго оставлять батарею без присмотра не стоит: в конце цикла зарядки начнется обильное выделение водорода (то самое «кипение»), а в смеси с воздухом он крайне взрывоопасен.
Видео: Как и какое выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Просто о сложном
Однако свинцово-кислотные источники энергии классического типа постепенно уходят с рынка, их сменяют необслуживаемые кальциевые аккумуляторы. Им уже требуется четкое выдерживание режима заряда: при превышении зарядного тока они начнут терять уровень электролита, который из-за неразборной конструкции восполнить будет нельзя. Поэтому для всех типов необслуживаемых батарей (а это и кальциевые, и AGM, и ) подойдут только автоматические зарядные устройства.
Конструктивно они уже гораздо сложнее – их схема рассчитана на то, чтобы автоматически устанавливать необходимый ток и прерывать процесс зарядки, когда ток падает ниже определенного значения. Такое зарядное устройство, бесспорно, будет гораздо удобнее в работе – зарядив АКБ, оно отключится, а не будет «кипятить» его. К тому же в большинстве моделей автоматических зарядок предусмотрена защита от неправильного подключения, так что, как говорится, с ними разберется и блондинка.
Но из принципа действия автоматических устройств проистекает и их главный минус – если такую зарядку подключить к долго простоявшему разряженным аккумулятору, она не сможет его зарядить: в этом случае он будет в начале цикла принимать очень малый ток, и автоматика посчитает его полностью заряженным. Выходов может быть несколько:
- Купить автоматическое зарядное устройство с возможностью отключения защитной автоматики (как правило, это пускозарядные устройства), и на несколько часов оставить его подключенным в этом режиме. При наличии постоянного напряжения на клеммах АКБ постепенно «оживет» — кристаллы сульфата свинца на пластинах начнут растворяться, и зарядный ток вырастет до величин, с которыми автоматика будет работать адекватно.
- Можно сделать проще – имитировать зарядный ток, чтобы автоматика не выключала зарядку. Для этого достаточно включить какую-либо нагрузку параллельно клеммам аккумулятора (например, лампочку из фары) – если через несколько часов отключение этой нагрузки не приведет к отключению ЗУ, значит, «оживление» прошло успешно.
Упомянутые выше, это достаточно специфичный класс – они могут не только заряжать, но и в течение нескольких секунд отдавать значительный ток для прокрутки стартера. Они удобны тогда, когда нельзя тратить несколько часов на зарядку высаженной батареи: зарядив АКБ «хоть на сколько-то», можно перевести такое устройство в пусковой режим, и их совместной с аккумулятором токоотдачи уже хватит для запуска. По сути, кнопка пускового режима в них просто отключает всю защитную автоматику – как мы уже упоминали, для «реанимации» глубоко разряженных батарей это тоже может пригодиться.
Видео: Как правильно выбрать зарядное устройство для АКБ
И, наконец, последний класс зарядных устройств – это переносные бустеры. Они не питаются от электросети, а имеют встроенный гелевый аккумулятор небольшой емкости, но с большой токооотдачей. Главный их плюс – это возможность подзарядить аккумулятор или завести мотор там, где ни , ни подключить зарядку к электросети нельзя. Но и минус понятен – компактные размеры вынуждают урезать емкость батареи, поэтому время зарядки от бустера и тем более число попыток запуска строго ограничены.
Зарядные устройства для классических аккумуляторов
Оборонприбор ЗУ-75А
Конструкцию этого зарядного устройства можно описать словами «проще не придумаешь» — внутри его корпуса скрыты трансформатор с переключением выводов вторичной обмотки (тумблер 4А/6А на корпусе), диодный мост и контрольный амперметр. Для хранения в сыром и плохо проветриваемом гараже это оптимальный вариант – в отличие от электронных зарядных устройств, тут банально нечему ломаться.
Определенные нюансы эксплуатации связаны с небольшой габаритной мощностью встроенного трансформатора – хотя производитель и заявляет о возможности работы с 90-амперными аккумуляторами, реально «потолок» для ЗУ-75 – это АКБ с емкостью 65 ампер-часов, для их зарядки потребуется еще вполне приемлемое время.
С необслуживаемыми кальциевыми батареями это зарядное устройство можно использовать только при крайней необходимости, и тем более с AGM или гелевыми: в конце процесса зарядки напряжение на клеммах может превышать 15 В, что для таких батарей чревато повреждениями.
Автоматические зарядные устройства
FUBAG MICRO 80/12
Современная электроника позволяет создавать компактные и не требующие развитого охлаждения высокотоковые схемы. Поэтому зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов необязательно должно быть «ящиком с ручкой» — компактное ЗУ Fubag Micro скорее напоминает блок питания от ноутбука.
Тем не менее, оно может похвастаться несколькими программами зарядки, оптимизированными для батарей разных типов. Поэтому независимо от того, какая установлена на вашей машине, Fubag Micro зарядит ее быстро и безопасно, все остальное время не занимая много места. Особенно нужно отметить, что в этом ЗУ есть режим восстановления сульфатированных аккумуляторов – оставив машину на несколько дней с высаженной «в ноль» батареей, вы сможете ее потом спокойно зарядить.
Кулон 715А
Эта торговая марка уже давно обосновалась в магазинах автозапчастей, но из числа всех зарядных устройств «Кулон» стоит выделить именно 715А. В его схему был введен дополнительный режим «блок питания», когда автоматика не снижает постепенно ток на выходах, отключаясь в конце процесса зарядки, а поддерживает постоянное напряжение на клеммах. Этому режиму можно найти много применений – например, запитывать в гараже 12-вольтовую переноску, «реанимировать» глубоко разряженные аккумуляторы и так далее.
Видео: Лучшее Зу для АКБ. Кулон 715д
При использовании в автоматическом режиме пользователю достаточно выставить по амперметру максимальный зарядный ток, определяемый, как мы уже писали выше, из емкости аккумулятора. С учетом того, что ток может доходить до 15 ампер, это ЗУ пригодится и для малогабаритных аккумуляторов , и для тяговых батарей коммерческой техники.
Пускозарядные устройства
Elitech УПЗ 30/120
Это зарядное устройство имеет возможность работы с 12- и 24-вольтовыми аккумуляторами, причем у него два режима зарядки: если в «нормальном» можно работать и с необслуживаемыми батареями, то в «быстром» можно только заряжать классические свинцово-кислотные, так как зарядный ток в нем значительно увеличивается.
Тумблер пускового режима отключает защитную автоматику, позволяя ЗУ кратковременно отдавать в нагрузку до 120 А. По меркам профессиональных пускозарядных устройств это немного, но нужно учитывать, что перед нами все же компактная переносная модель. К тому же именно нескольких десятков ампер и не хватает обычно, чтобы провернуть стартер с разряженным аккумулятором.
FUBAG COLD START 300/12
При своих компактных размерах (масса – всего 1,5 кг) это инверторное пускозарядное устройство может отдавать пусковой ток до 50 А. Поэтому его применение точно отражено в названии – это устройство предназначено в первую очередь для помощи при холодном запуске, когда стартеру не хватает совсем «чуть-чуть» тока.
Что же касается применения именно для зарядки, то здесь реализована та же цифровая схема, что и в Fubag Micro – владельцу достаточно выбрать нужный режим кнопкой Mode, после чего ЗУ само задаст необходимые параметры зарядки для конкретного типа аккумулятора. Ток и напряжение заряда можно по выбору вывести на экран прибора, а при возникновении неисправности на нем же отобразится соответствующий код ошибки.
Сколько раз тебе приходилось страдать от разрядки смартфона в самый неподходящий момент? А если нужно срочно позвонить или дождаться важного сообщения? Хорошо, если по близости есть розетка или компьютер, от которых можно по-быстрому зарядить девайс. Но что делать, если их нет? Выход - использовать внешний аккумулятор (power bank). Интернет-проект «Будь мобильным» собрал советы, которые помогут выбрать оптимальный вариант для тебя.
Для начала определимся, что такое внешний аккумулятор и в чём его преимущества. Внешним аккумулятором или Power Bank называют портативную литий-ионную батарею большой ёмкости, от которой можно заряжать разнообразные мобильные устройства: телефоны, смартфоны, планшеты или электронные книги. Этот аккумулятор способен длительное время сохранять энергию внутри себя. Его можно брать с собой на работу, учёбу, в командировку или во время путешествий.
Портативное зарядное устройство может быть выполнено в различных форм-факторах с корпусом из пластика, поликарбоната или металла. В продаже можно встретить модели в форме коробочек, брусков, дисков, конусов и туб самых разных цветов.
Заряжается Power Bank от электрической сети или от любого устройства с USB-выходом (например, компьютера или ноутбука).
Все внешние аккумуляторы оснащены одним или несколькими USB-портами. Современные телефоны, смартфоны или планшеты могут заряжаться посредством USB-кабеля, который в большинстве случаев входит в комплектацию устройства.
id="sub0">Главный параметр при выборе внешнего аккумулятора - энергоёмкость. Здесь всё просто и понятно. Чем больше ёмкость, тем больше энергии устройство хранит, и тем оно дороже стоит. Ёмкость измеряется в мАч - миллиампер часах.
В продаже в настоящее время можно встретить портативные зарядки с ёмкостью от несколько сот миллиампер часов до нескольких десятков тысяч. Прикинуть уровень заряда, который тебе потребуется можно, исходя из ёмкости батареи твоего смартфона или планшета.
К примеру, в среднестатистическом смартфоне батарейка имеет ёмкость 2 000 мАч, в производительных и дорогих моделях - от 2 500 до 3 000 мАч. Значит полностью заряженного внешнего аккумулятора на 5 000 мАч хватит на 2-2,5 цикла зарядки. Полностью заряженного внешнего аккумулятора на 10 000 мАч хватит на 4-5 циклов. Если портативная зарядка необходима для планшета, то выбирать стоит из моделей большей ёмкости, например, 20 или 30 тыс. мАч.
В ныне выпускаемых портативных источниках питания устанавливаются литий-ионные либо литий-полимерные аккумуляторы. В зависимости от типа и варианта конструкции номинальное напряжение на выходе аккумуляторной батареи может быть разным (3,7; 4,2 или 7,4 В), в то время как стандартное напряжение шины питания USB составляет 5 В постоянного тока. Очевидно, что в этом случае аккумулятор ёмкостью 2000 мАч с номинальным напряжением 3,7 В даже в идеальных условиях не проработает и полутора часов при питании внешней нагрузки, подключенной по шине USB и потребляющей ток 1 А. Кроме того, количество электроэнергии, которое позволяют запасти аккумуляторные батареи, имеющие одинаковую емкость, но различное напряжение, будет различаться.
Совет 2: смотри на силу тока, она влияет на скорость зарядки
id="sub1">Ещё один фактор, который влияет на скорость зарядки - сила тока. Чем больше ампер, тем быстрее скорость зарядки. Для телефонов и смартфонов этот показатель должен быть не ниже уровня 1 ампер. В противном случае сам процесс будет происходить крайне медленно. Для полной зарядки потребуется в 3 или 4 раза больше времени, чем от электрической сети.
Для планшетов предпочтительным будут устройства с силой тока от 3 А. Идеальный вариант - 4 А.
Совет 3: доверяй, но проверяй, ведь заявленная ёмкость не всегда совпадает с реальной
id="sub2">Ещё один важный момент - реальная ёмкость Power Bank. Дело в том, что многие производители приукрашивают показатели своей продукции. Из 50 моделей портативных зарядных устройств, которые попадали к нам на тестирование за последний год, 46 имели ёмкость существенно меньшую, чем было заявлено. В среднем разница составляла 25%.
К примеру, производитель указывал, что внешний аккумулятор имеет ёмкость 10 000 мАч, а реально - 7 800 мАч. Разница связана как с недобросовестностью разработчиков, так и неправильным хранением аккумуляторов на этапе транспортировки и последующей продажи.
На реальную ёмкость влияет и такой показатель как саморазряд.
В среднем внешние аккумуляторы с полным зарядом в течение двух недель разряжаются на 5%. Это стоит учитывать, если ты длительное время не пользуешься Power Bank. Для активации электролитических реакций перед использованием стоит поставить девайс на подзарядку.
Учитывай и то, что с течением времени ёмкость аккумулятора будет снижаться. Наши замеры показывают, что при активной эксплуатации качественная батарея теряет свою ёмкость на 15% в год, самые дешёвые модели - 35%.
Для контроля уровня заряда практически во всех Power Bank используются светодиодные индикаторы. А некоторые внешние аккумуляторы оснащены LED-дисплеями, отображающими точное состояние заряда в процентах.
Совет 5: выбирай power bank с несколькими USB-портами для одновременной зарядки смартфонов друзей
id="sub4">Часть моделей портативных зарядок обладают несколькими портами USB для подключения сразу двух, трёх и даже более мобильных устройств. Такой вариант подойдёт для одновременной подзарядки, например, когда ты отправляешься в путешествие с друзьями. Это удобно. Вы все вместе можете заряжать свои телефоны, смартфоны и даже планшеты.
Часто ты спрашиваешь нас, где можно гарантированно купить качественный внешний аккумулятор дешево. Однозначного ответа мы дать не можем. Конечно, надёжность покупки в крупном российском интернет-магазине или в розничной сети выше, но и цены там выше. Стоит помнить, что у малоизвестных китайских продавцов есть особенность: они могут обмануть. Их внешние аккумуляторы стоят значительно дешевле брендовых аналогов, часто они указывают объем в 2 или 3 раза выше реального. Слишком низкая цена может быть ловушкой. Хотя и брендовые Power Bank в таких магазинах могут быть подделками.
Компактный
id="sub5">Если нужна компактность, можно обратить внимание на эргономичные модели, например, Anker Astro E1. Такой аккумулятор не займет много места в сумке или кармане.
Универсальный
id="sub6">Идеальным вариантом станут аккумуляторы с ёмкостью порядка 10000 мАч. Это примерно втрое больше, нежели аккумулятор у современного смартфона, а значит даже с учётом потери энергии при подзарядке, его хватит на то чтобы полностью восстановить заряд гаджета несколько раз. Качественным примером такого power bank является модель Anker PowerCore 10400 мАч.
Ещё один вариант качественного внешнего аккумулятора с универсальным функционалом - и Aukey PB-N42 10000 мАч.
С поддержкой быстрой и беспроводной зарядки
id="sub7">Если универсальные варианты не ваш вариант, то стоит обратить внимание на модели с дополнительными функциями. Например, power bank с поддержкой быстрой зарядки сможет зарядить совместимые гаджеты гораздо быстрее обычного. Если аккумулятор способен отдавать стабильно высокий ток (порядка 2А), то даже без поддержки быстрой зарядки, ваши гаджеты будут заряжаться стабильно и относительно быстро.
В числе рекомендуемых нами - внешний аккумулятор Baseus Wireless Charge Power Bank на 8000 мАч. Главная его особенность - это наличие беспроводной зарядки стандарта Qi. То есть для зарядки смартфона - не надо подключать к нему провод, просто положите его на внешний аккумулятор и всё. Зарядка пошла. Помимо беспроводной зарядки с силой тока 1А, устройство поддерживает проводное USB-подключение двух совместимых девайсов, при этом выходной ток на USB-разъёмы составляет 2А.
Хороший вариант для iPhone — внешний аккумулятор Zikko PowerBag на 6000 мАч. Главное отличие от популярных внешних аккумуляторов Xiaomi - это сертификация MFI, то есть аккумулятор совместим со всеми устройствами Apple. Устройство поддерживает быструю зарядку - выходной ток на USB-разъёмы составляет 2.4 А. Для того, чтобы отслеживать ёмкость аккумулятора - на торце есть специальные LED-индикаторы. Приятный бонус - смартфон подключается к аккумулятору посредством комплектного Lightning-кабеля.
С рекордной ёмкостью
id="sub8">Если вам необходим стратегический запас энергии, обратите внимание на внешний аккумулятор HyperJuice AC Battery Pack на 26 000 мАч. Этим гигантом можно быстро зарядить абсолютно любое устройство, включая планшет, прочую портативную технику и даже ноутбук. Здесь есть 2 выходных USB-разъёма. Один обеспечивает максимальную силу заряда в 3А при напряжении 5Вт, а другой - силу тока 2.4 А. Приятным бонусом является возможность обеспечения питания в 220Вт в любые электроприборы с потреблением мощности до 100 Вт. К такому аккумулятору можно подключать ноутбук, фонарик и даже блендер.
Корпус HyperJuice AC Battery Pack выполнен из алюминиевого сплава, который отлично защищает устройство от внешних механических воздействий.
Надеемся, что наши советы помогут тебе купить по-настоящему качественный внешний аккумулятор и без проблем заряжать свой телефон, смартфон, ноутбук или электронную книгу.
