Меню

Автомобильное зарядное устройство как это работает

Как выбрать автомобильную зарядку для телефона?

К выбору автомобильной зарядки пользователи смартфонов, увы, подходят недостаточно ответственно – а зря, ведь использование некачественного АЗУ может привести даже к возгоранию. Статья рассказывает о критериях выбора зарядки и популярных моделях АЗУ.

Автомобильное ЗУ – весьма примитивный прибор, состоящий всего из нескольких элементов и способный выполнять только одну функцию: подзаряжать смартфон от прикуривателя при заведённом двигателе машины. Однако несмотря на простоту автомобильной зарядки для телефона, к выбору этого аксессуара тоже нужно подходить очень ответственно. Автомобилист, использующий ЗУ низкого качества, рискует оказаться без средств связи в любой момент – если отказ зарядки произойдёт во время дальней поездки, для водителя это станет настоящей проблемой.

Как выбрать автомобильную зарядку для смартфона: основные критерии

Прежде всего автомобилист должен решить, что ему нужно: полноценная автомобильная зарядка или USB-адаптер. Адаптер – это переходник от прикуривателя к USB-кабелю.

У адаптера есть существенный недостаток: он превращается в совершенно бесполезную вещь, если автомобилист забыл USB-кабель дома. Поэтому при обращении в салон связи водителю рекомендуется брать именно полноценное ЗУ – стоит оно в рознице лишь немного дороже USB-адаптера.

К числу других критериев выбора АЗУ относят следующие:

Сила тока на выходе. Для зарядки смартфонов нужна сила тока не менее 1 А, а с учетом современных смартфонов этого может оказаться мало, поэтому оптимальный вариант — 2 или 2,4 А на каждый порт. Если выбрать АЗУ с силой тока от 2 А, то автомобилист сможет подзаряжать и смартфон, и планшет. Переживать по поводу того, что смартфон от 2 А сгорит, не следует: современные гаджеты оснащены специальными контроллерами зарядки – приборами, не пропускающими лишний ток. Кроме того, аналогичный контроллер устанавливается в качественных зарядных устройствах.

Напряжение на выходе. Существует такое правило: напряжение, прописанное в технических характеристиках автомобильного зарядного устройства для телефона, не должно превосходить величину, указанную на аккумуляторе гаджета более, чем на 5%. В противном случае АЗУ будет перегреваться и очень скоро выйдет из строя.

Длина и тип провода. Эксперты единогласно советуют брать АЗУ с витым проводом. Вероятность того, что витой провод переломится (а это может привести к возгоранию), крайне мала. Кроме того, витой провод регулируется по длине – очень полезное свойство, если учесть, насколько разнообразен интерьер современных автомобилей.

Крепление провода. Стоит проследить за тем, чтобы на месте, где провод выходит из адаптера, присутствовала гофрированная оболочка. Вот что имеется в виду:

Гофрированная оболочка препятствует тому, чтобы провод переломился в местах изгиба. Крепление провода к штекеру тоже должно быть ею защищено.

Количество портов. Этот критерий актуален, если автомобилист выбирает USB-адаптер. Оптимальное количество портов – 2: оба должны иметь силу тока не менее 2 А. Можно рассмотреть АЗУ с портом 1 А, но только в том случае, если девайс старый или из разряда бюджетных.

Помимо этого, следует не забывать, что в 2019 году подавляющее большинство смартфонов имеет разъем Type-C, поэтому можно рассмотреть вариант зарядки у которой один выход USB-A, второй USB-C.

Покупать адаптеры с большим количеством портов целесообразно только тем автомобилистам, которые являются главами многодетных или просто больших семей. В противном случае водитель бессмысленно переплатит за аксессуар, ведь часть портов будет простаивать без дела.

Дизайн. Водителю стоит обратить внимание на то, чтобы вокруг центрального контакта АЗУ не было металлического кольца.

Так как корпус зарядки чаще всего выполнен из пластика, металлическое кольцо рано или поздно точно сорвётся с резьбы и останется в прикуривателе машины. Застрявшая деталь способна замкнуть контакты внутри прикуривателя, а это чревато пожаром. Справедливости ради нужно заметить, что АЗУ с металлическими кольцами сейчас в продаже встречаются весьма редко, хотя раньше значительная часть зарядок имела как раз такую конструкцию.

Полезным преимуществом с точки зрения дизайна является наличие светодиода, благодаря которому водитель может быть уверен, что АЗУ работает корректно. Да и в темноте найти зарядное устройство проще, чем пытаться подключить кабель на ощупь.

В остальном, что касается дизайна, автомобилисту следует полагаться на собственное мнение. Он, например, может предпочесть АЗУ с LED-дисплеем, информирующим о степени заряженности и напряжении АКБ автомобиля.

Однако такой аксессуар обойдётся примерно дороже, чем обычный адаптер.

Что купить: оригинал или китайскую копию?

Покупатели дорогостоящих гаджетов, как правило, не жалеют денег на лучшие аксессуары – лишь бы их новому мобильному устройству ничего не угрожало. Такие клиенты настаивают, чтобы их обеспечили именно оригинальными зарядками, кабелями и USB-адаптерами, потому как считают, что универсальные зарядки способны нанести аккумулятору девайса ущерб. Но правы ли они?

Скорее нет, чем да. Если покупатель iPhone XS попросит продать ему оригинальное АЗУ, консультант, вероятно, предложит аксессуар фирмы Belkin – но не фирмы Apple. Посетив интернет-магазин официального ритейлера техники Apple в России Re:Store, покупатель найдёт в каталоге аксессуаров АЗУ фирм Deppa, MOMAX, Juicies, Anker – но зарядки производства Apple там опять-таки нет.

На сайте «яблочной» компании отыскать оригинал тоже не удастся. Фактически это значит, что Apple не занимается производством собственных АЗУ. Belkin и другие именитые конечно, выпускает отличные аксессуары, но по отношению к iPhone эта фирма всё же является сторонним производителем.

Компания Samsung на официальном сайте продаёт только АЗУ, обеспечивающее быструю зарядку. Стоит такой аксессуар больше 1,5 тыс. рублей! Интересный момент заключается в том, что при своем ценнике зарядка от Samsung уступает лучшим моделям АЗУ от сторонних производителей предложенных в конце данного текста.

Пользователю не следует замыкаться на поиске оригинальной автомобильной зарядки для своего гаджета – если он и найдёт такую, то от её цены у него «глаза на лоб полезут». Купить АЗУ не тяжело, но зачастую в большинстве магазинов предлагают недорогие ноу-нейм варианты сомнительного качества. Конечно у них есть гарантия, но при этом безопасность дорогого телефона Apple такая зарядка не гарантирует.

Огромный выбор совместимых моделей автомобильных зарядных устройств для девайсов Apple и других именитых брендов доступен в интернет-магазине iCover.ru. Здесь не только хороший выбор техники и аксессуаров, но и приятные цены, а также быстрая доставка (при желании можно забрать покупку самостоятельно).

Обзор лучших автомобильных зарядок для телефонов

Тройка лучших зарядных устройств имеет не самые бюджетные цены, но при этом переживать за свой iPhone или Android-гаджет с подобным АЗУ точно не придется. Уровень защиты здесь максимальный.

Aukey CC-T7 (Black)

Цена: от 1 590 рублей.

Данное АЗУ актуально для покупки в 2019 году. Многие современные смартфоны оснащаются технологией быстрой зарядки, что существенно ускоряет процесс набора полной емкости. В связи с этим будет логично купить автомобильную зарядку с поддержкой данной функции, ведь в противном случае может оказаться, что телефон за время поездки не успел набрать заряд. Еще одна отличительная черта АЗУ от Aukey – крайне маленькие размеры. Это самая небольшая зарядка у бренда, что делает ее почти незаметной и уж точно ее тяжело случайно зацепить и сломать.

Модель имеет два USB порта, то есть пользователь сможет сразу зарядить смартфон и планшет. Зеленый порт имеет показатели – 5V/3A и поддерживает функцию AIPower, которая сама понимает подключенный гаджет и выдает ту силу тока, которая не повредит его батарею. Оранжевый разъем выдает значения — 6.5V/3A, 9V/2A, 12V/1,5А, а также имеет поддержку AIPower и Quick Charge 3.0. То есть смартфон с функцией быстрой зарядки требуется подключать к оранжевому выходу. Приятным бонусом является наличие USB кабеля в комплекте.

Anker PowerDrive 2 PD/PIQ A2229H12 (Black)

Цена: от 2 590 рублей.

Стильная и компактная модель от Anker обладает отличным набором полезных функций. Устройство имеет два выхода – классический USB разъем и дополнительный выход Type-C. Для удобства использования ночью предусмотрена синяя подсветка – она позволяет рассмотреть АЗУ в темноте и при этом не будет отвлекать ярким светом водителя от управления автомобилем.

Оба разъема поддерживают функции Power Delivery и Power IQ, которые отвечают за подбор правильной мощности для разных гаджетов. Помимо этого, АЗУ оснащено функцией защиты от перегрева, перегрузки и замыкания. Для тех, кто беспокоится о своем девайсе, а это особенно актуально для владельцев дорогих телефонов Apple, Samsung и других именитых производителей данная зарядка станет лучшим выбором – можно не переживать что батарее будет нанесен какой-то вред или устройство сгорит из-за скачка напряжения. В комплекте нет кабеля, поэтому рекомендуется использовать фирменный от производителя смартфона.

Anker PowerDrive 2 Elite A2212011 (Black)

Цена: от 1290 рублей.

Упрощенная версия предыдущей модели, которая отличается материалом исполнения. Углеволокно делает корпус эргономичным и интересным визуально. Модель получила подсветку портов, всего их предусмотрено два, тип — USB A. Оба выхода поддерживают технологии PowerIQ (автоматический подбор мощности в зависимости от модели смартфона) и VoltageBoost (ускоряет процесс набора емкости АКБ). Помимо этого, есть защита от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Отличный вариант для тех, кто ищет не самую дорогую, но стильную и безопасную автомобильную зарядку для своего мобильника.

Заключение

Водителю, выбирающему автомобильное зарядное устройство для гаджета, нужно обращать внимание не на цену аксессуара и не искать оригинальное АЗУ, так как их в большинстве случаев не существует. Куда важнее смотреть на характеристики, а также уровень безопасности, которые сводятся не только к качеству сборки, но к используемым материалам и наличию защитных контроллеров. Конечно, хорошее АЗУ стоит прилично, но как минимум глупо покупать для iPhone за 100 тыч.рублей автомобильную зарядку за 300-500 рублей.

Источник



Зарядка автомобильного аккумулятора

Большая часть автолюбителей заблаговременно готовятся к наступлению зимы, сдавая отработанные батареи скупщикам, взамен, приобретая новые, однако есть и те, которые стараются подзарядить и использовать батарею и дальше.

Зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

Перед приобретением ЗУ (зарядное устройство), определяют тип АКБ:

  • Для свинцовых и гелиевых — специальные ЗУ.
  • Для остальных — универсальные ЗУ.

Затем определяются с емкостью аккумулятора, измеряемой в А*ч. Чем она больше, тем дольше придется заряжать батарею. И тем более мощный нужно приобретать ЗУ, чтобы зарядка не растянулась на сутки.

Тут учитывается следующее:

  • Большая доля зарядных устройств — с током зарядки 6 А. Данный показатель подойдет для АКБ, чья емкость в пределах 60-70 А*ч.
  • Если у вас внедорожник, большегрузное ТС, потребуется ЗУ уже с током 18 А.

Опытные автолюбители предпочитают ЗУ с плавающим регулированием, которое позволяет в автоматическом режиме по мере зарядки снижать ток вдвое. Когда же батарея заряжается на все сто, зарядник самостоятельно отключается. Такая мера не только ускоряет процедуру, но и позволяет восстановить заряд полностью — до 100%.

Если функции автоматического снижения тока нет, то владельцу придется самому следить за процессом, чтобы исключить возможность перезарядки.

Можно выделить также характеристики «идеального» ЗУ для автомобиля:

  • 12 или 24 В. Для легкового достаточно 12 В.
  • Наличие автоматического режима.
  • Пуско-зарядное устройство, способное запустить двигатель даже в отсутствие АКБ.
  • Универсальность — возможность зарядки гелиевых, кальциевых и серебряных батарей.
  • Возможность проверки как емкости, так и работоспособности АКБ.
  • Включение режима десульфатации.
  • Возможность программируемой зарядки.
Читайте также:  Зарядное устройство для ноутбука lenovo купить екатеринбург

Техника безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Безопасность имеет первостепенное значение всегда, когда вы обслуживаете или эксплуатируете свой автомобиль. Начните с того, что наденьте защитные очки, которые защитят вас от попадания искр или аккумуляторной жидкости. Также советуется использовать перчатки.

Согласно принятым нормам работы с ЗУ и электроприборами, зарядка аккумулятора требует выполнения таких правил:

  • АКБ заряжается только при положительной температуре и в хорошо проветриваемом помещении;
  • подключать ЗУ к АКБ в комнате, где находятся дети или другие люди, нельзя;
  • ни в коем случае не курите, не занимайтесь сварочными работами, не используйте никакие источники открытого пламени вблизи АКБ;
  • не разрешается делать зарядку в помещениях с высокой влажностью;
  • соединять клеммы и зажимы с ЗУ можно только тогда, когда зарядное устройство не подключено к розетке;
  • даже если АКБ необслуживаемая, работать следует в защитных очках и перчатках;
  • под рукой всегда держите раствор соды.

Определение степени заряда аккумулятора

Самый первый и простой способ – проверка напряжения мультиметром. Переведите устройство в режим контроля постоянного напряжения, и прислоните черный щуп к минусовой клемме, а красный – к плюсовой. Показания прибора необходимо сравнить со следующей таблицей:

Степень заряженности Батарея 12В Батарея 24В Плотность электролита
100 12.70 25.40 1.265
95 12.64 25.25 1.257
90 12.58 25.16 1.249
85 12.52 25.04 1.241
80 12.46 24.92 1,233
75 12.40 24.80 1.225
70 12.36 24.72 1.218
65 12.32 24.64 1.211
60 12.28 24.56 1.204
55 12.24 24.48 1.197
50 12.20 24.40 1.190
40 12.12 24.24 1.176
30 12.04 24.08 1.162
20 11.98 23.96 1.148
10 11.94 23.88 1.134

Второй и чуть более сложный способ – проверка плотности электролита. Выполняется данная процедура только на обслуживаемых аккумуляторах, у которых есть доступ внутрь. Необходимый прибор – ареометр, продается в любом автомагазине и стоит недорого.

Необходимо свериться с показателями данной таблицы:

Климатические районы и время года при замере плотности электролита Плотность электролита, г/см куб
Батарея заряжена Батарея разряжена
на 25% на 50%
Очень холодный с температурой от -50 до -30 градусов. Зима 1,30 1,26 1,22
Лето 1,28 1,24 1,20
Холодный с температурой января -30 до -15 градусов 1,28 1,24 1,20
Умеренный с температурой января от -15 до -8 градусов 1,28 1,24 1,20
Теплый влажный с температурой января от 0 до +4 град. 1,23 1,19 1,15
Жаркий сухой с температурой января от -15 до +4 град. 1,23 1,19 1,15

Если при применении какого-либо из данных способов выяснилось, что аккумулятор разряжен, необходимо его зарядить и лучше всего это сделать с помощью зарядного устройства или, например, трансформатора ЛАТР.

Оптимальный ток и время зарядки

Расчетное значение тока заряда для кислотных АКБ и на первом этапе заряда гелевых и AGM-аккумуляторов выбирают приблизительно 10% от характеристики емкости батареи в ампер-часах. Например, если емкость аккумуляторной батареи составляет 50 Ампер*часов, номинальную величину устанавливают на уровне приблизительно 5 Ампер. Если для заряда берется глубоко подсевший аккумулятор, нетрудно подсчитать, что при этом он полностью подзарядится за 10 часов. В крайних случаях допускается увеличить номинальный ток, но не более чем на 5%. Например, если необходимо полностью зарядить севшую АКБ емкостью 100 Ампер*часов за ночь, то есть, 8 часов, ее можно заряжать 100/8=12,5 Амперами. Следует учитывать, что зарядное устройство должно быть рассчитано на такую величину.

Как часто необходимо заряжать аккумулятор

Частота зарядки АКБ – величина, зависящая от множества факторов и определяемая индивидуально. Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, состоящих из электродов в виде свинцовых пластин. В банки заливается химический реактив – состоящий из воды и серной кислоты электролит. Именно их взаимодействие и позволяет накапливать необходимый заряд и в случае нужды отдавать его.

К сожалению, аккумулятор не вечен, а его ресурс даже при правильной эксплуатации ограничен несколькими годами. По мере эксплуатации ёмкость АКБ снижается, чему способствуют следующие обстоятельства:

  • загрязнение электролита, существенно ухудшающее его способность взаимодействовать с электродами;
  • испарения электролита вследствие перезаряда;
  • сульфатация и осыпание свинцовых пластин.

Чем ниже ёмкость батареи, тем чаще её нужно подзаряжать, хотя при этом время, необходимое для достижения максимальной плотности электролита, снижается. Современные необслуживаемые батареи критичны к полной разрядке – двух таких циклов достаточно, чтобы аккумулятор уже нельзя было использовать. Вот почему так важно периодически проверять вольтаж источника питания, и при необходимости восполнять заряд.

Допускается летом использовать АКБ, степень заряда которой составляет 50% и выше, но зимой этот показатель должен быть не менее 75%. Работники СТО рекомендуют выполнять процедуру полной зарядки автомобильных аккумуляторов хотя бы дважды в год, причем перед наступлением холодов это обязательно. Рекомендация касается всех АКБ, независимо от их текущего состояния.

Инструкция по зарядке

  • Проверяем и доливаем уровень электролита до необходимого.
  • Пробки банок должны быть сняты.
  • Подсоединяем клеммы зарядного устройства к аккумулятору и включаем «зарядник» в сеть. Не наоборот. Ток, выставляемый на зарядном устройстве, должен составлять примерно 10-ю часть от ёмкости вашей батареи. Если, например, ёмкость 60а/ч, то ток устанавливается на 6 ампер.
  • Во время зарядки вы должны наблюдать, что стрелка амперметра клонится к нулю. Это значит, что АКБ заряжается.
  • После зарядки аккумулятора проверяем уровень и плотность электролита, и при необходимости доливаем дистиллированную воду.

Если вы приобретаете сухозаряженную батарею, то ей также необходима частичная зарядка. Разница в том, что в сухозаряженный аккумулятор вы должны долить электролит и дать ему постоять 2-3 часа. Затем замерить напряжение и, как правило, всегда произвести зарядку АКБ.

Зарядка необслуживаемых аккумуляторов также возможна. Но, эксперты рекомендуют производить подзарядку необслуживаемых АКБ профессионально на сервисе.

Теперь вы знаете как проверить и зарядить автомобильный аккумулятор. И даже если вам эти знания не понадобятся, они не будут лишними. Автомобиль иногда преподносит сюрпризы своему владельцу, и лучше быть к ним готовым.

Методы зарядки АКБ

Зарядка АКБ постоянным током

Как понятно из названия, с помощью регулируемого зарядного устройства устанавливают значение зарядного тока, равное 10% от емкости аккумуляторной батареи. При этом значение напряжения будет в процессе зарядки изменяться.

  1. Значение тока устанавливается на уровне 1/10 номинальной емкости батареи. Стандартная емкость составляет 55 или 60 ампер*час. Это означает, что сила тока на ЗУ не должна превышать 5,5-6 А соответственно. Вручную выставив данное значение на зарядном устройстве, необходимо продолжать зарядку до тех пор, пока напряжение, измеряемое на клеммах, не достигнет 14,4 В (допустимая погрешность — 0,1 В).
  2. При глубоком разряде АКБ следует заряжать его не номинальным, а минимальным током (1,5-2 А). Это позволит избежать сильного электролиза воды и постепенно увеличить плотность электролита за счет разложения сульфата свинца.
  3. По достижении указанного значения U следует снизить ток до 1/20 емкости. При 60 А*ч он соответствует 3 А. Снижение интенсивности зарядки позволяет снизить скорость нагрева реактива и продолжить дозарядку до максимума.
  4. Когда U достигнет 14,5-15 В, необходимо снова снизить I вдвое. На финальной стадии процесса нужно заряжать батарею до тех пор, пока оба параметра заряда (I, U) не обретут постоянное значение. Конечное значение I должно находиться в пределах 0,2 А, что соответствует саморазряду батареи. Весь процесс занимает от 8 до 12 часов.

Зарядка АКБ постоянным напряжением

Другой метод заряжания — с установлением постоянного напряжения на зарядном устройстве. Это значение зависит от типа аккумуляторной батареи. В момент подключения аккумулятора к зарядному устройству значение тока будет максимальным (и оно будет тем больше, чем больше разряжена батарея). Как правило, зарядные устройства имеют схемные решения, которые принудительно ограничивают ток зарядки пределами около 20…25 Ампер. Это делается для сохранения работоспособности как зарядного устройства, так и аккумулятора. По мере заряжания значение напряжения на клеммах аккумулятора приближается к выдаваемому зарядным устройством, а значение тока приближается к нулю. Происходит это по экспоненциальному закону.

Для зарядки при постоянном U необходимо:

  1. Установить напряжение на номинальный зарядный уровень — 14,4 В (допустимая погрешность — 0,1 В). Строгий контроль напряжения необходим при зарядке необслуживаемых батарей.
  2. Наблюдать за величиной тока. Она должна составить около 0,1 емкости (для обслуживаемых батарей) или 0,05-0,1 емкости (для необслуживаемых). I более 20% емкости является вредным для АКБ.
  3. При глубоком разряде начинать восстановление нужно с U не более 12-13 В. Значение I при этом не должно превышать 5% от емкости аккумулятора. Если I повышается, то напряжение нужно снизить еще сильнее

Ускоренная зарядка АКБ

Для быстрой зарядки АКБ нужно подать на нее I в 10-15 А, что соответствует 20-25% емкости устройства. За 15-20 минут интенсивного восстановления батарея приобретет достаточный заряд, чтобы завести авто. Регулярно пользоваться данным способом зарядки вредно, т.к. высокий ток ЗУ сокращает срок эксплуатации аккумулятора.

Полный разряд АКБ

Частой причиной глубокого разряда АКБ является банальная невнимательность. Зачастую достаточно оставить автомобиль с включенными габаритами или фарами, салонным освещением или магнитолой на 6-12 часов, после чего аккумулятор оказывается полностью разряженным. По этой причине многих автовладельцев интересует вопрос, можно ли восстановить полностью разряженный аккумулятор.

Как известно, полный разряд аккумулятора сильно влияет на срок службы батареи, особенно если говорить о необслуживаемом аккумуляторе. Производители автомобильных аккумуляторов указывают, что даже одного полного разряда бывает достаточно для выхода АКБ из строя. На практике относительно новые аккумуляторы удается восстановить как минимум 1 или 2 раза после их полного разряда без существенной потери эксплуатационных свойств.

Полностью посаженный аккумулятор заряжается таким током не менее 14-16 часов. Для примера рассмотрим зарядку аккумулятора с емкостью 60 Ампер-часов. В этом случае ток заряда должен быть в среднем от 3 А (медленнее) до 6 А (быстрее). Полностью разряженную автомобильную аккумуляторную батарею правильно заряжать самым малым током, причем как можно дольше (около суток).

Когда напряжение на клеммах аккумулятора больше не увеличивается на протяжении 60 мин. (при условии подачи одинакового зарядного тока), тогда аккумулятор полностью заряжен. Необслуживаемые аккумуляторы при полной зарядке предполагают величину напряжения на отметке 16.2±0.1 В. Следует учитывать, что такая величина напряжения является стандартом, но при этом имеется зависимость от показателя емкости АКБ, тока заряда, плотности электролита в аккумуляторе и т.д. Для замера подойдет любой вольтметр независимо от погрешности прибора, так как необходимо замерить постоянное, а не точное напряжение.

“Прикуривание”

Самым простым способом зарядки АКБ является запуск автомобиля методом «прикуривания» от другого авто, после чего нужно двигаться на автомобиле около 20-30 минут. Для эффективности зарядки от генератора предполагается либо динамичная езда на повышенных передачах, либо движение на «низах».

Читайте также:  Пусковое зарядное устройство бустер

Главным условием является поддержание оборотов коленвала на отметке около 2900-3200 об/мин. На указанных оборотах генератор обеспечит необходимый ток, который позволит подзарядить батарею. Отметим, что данный способ подходит только при условии частичного, а не глубокого разряда АКБ. Также после поездки все равно потребуется реализовать полный заряд аккумулятора.

Источник

Как устроены и работают зарядные устройства для аккумуляторов

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.

Содержание статьи

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.

Принцип работы аккумумлятора

Разряд аккумулятора

Одновременно работают две электрические цепочки:

1. внешняя, приложенная на выходные клеммы;

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.

Зарядные устройства мобильных приборов

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.

Зарядное устройство аккумуляторов АА, ААА

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.

Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов

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.

График оптимального заряда кислотно-щелочного аккумумлятора

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.

Временные диаграммы работы зарядных устройств

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 инверторных сварочных аппаратов, 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.

Схемы силовых частей зарядных устройств с трансформаторным разделением

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.

Зарядное устройство на биполярном транзисторе

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.

Схема зарядного устройства с трансформаторным разделением тринистором

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.

Читайте также:  Зарядное устройство для Nokia 3720 Classic AC 5E ORIGINAL

Безтрансформаторное зарядное устройство 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 силовой диод, пропускающий импульсы тока одной полярности.

Безтрансформаторная схема зарядного устройства автомобильного аккумумлятора

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 опасность для жизни человека;

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.

Источник

Автомобильное зарядное устройство как это работает

К выбору автомобильной зарядки пользователи смартфонов, увы, подходят недостаточно ответственно – а зря, ведь использование некачественного АЗУ может привести даже к возгоранию. Статья рассказывает о критериях выбора зарядки и популярных моделях АЗУ.

Автомобильное ЗУ – весьма примитивный прибор, состоящий всего из нескольких элементов и способный выполнять только одну функцию: подзаряжать смартфон от прикуривателя при заведённом двигателе машины. Однако несмотря на простоту автомобильной зарядки для телефона, к выбору этого аксессуара тоже нужно подходить очень ответственно. Автомобилист, использующий ЗУ низкого качества, рискует оказаться без средств связи в любой момент – если отказ зарядки произойдёт во время дальней поездки, для водителя это станет настоящей проблемой.

Как выбрать автомобильную зарядку для смартфона: основные критерии

Прежде всего автомобилист должен решить, что ему нужно: полноценная автомобильная зарядка или USB-адаптер. Адаптер – это переходник от прикуривателя к USB-кабелю.

У адаптера есть существенный недостаток: он превращается в совершенно бесполезную вещь, если автомобилист забыл USB-кабель дома. Поэтому при обращении в салон связи водителю рекомендуется брать именно полноценное ЗУ – стоит оно в рознице лишь немного дороже USB-адаптера.

К числу других критериев выбора АЗУ относят следующие:

Сила тока на выходе. Для зарядки смартфонов нужна сила тока не менее 1 А, а с учетом современных смартфонов этого может оказаться мало, поэтому оптимальный вариант — 2 или 2,4 А на каждый порт. Если выбрать АЗУ с силой тока от 2 А, то автомобилист сможет подзаряжать и смартфон, и планшет. Переживать по поводу того, что смартфон от 2 А сгорит, не следует: современные гаджеты оснащены специальными контроллерами зарядки – приборами, не пропускающими лишний ток. Кроме того, аналогичный контроллер устанавливается в качественных зарядных устройствах.

Напряжение на выходе. Существует такое правило: напряжение, прописанное в технических характеристиках автомобильного зарядного устройства для телефона, не должно превосходить величину, указанную на аккумуляторе гаджета более, чем на 5%. В противном случае АЗУ будет перегреваться и очень скоро выйдет из строя.

Длина и тип провода. Эксперты единогласно советуют брать АЗУ с витым проводом. Вероятность того, что витой провод переломится (а это может привести к возгоранию), крайне мала. Кроме того, витой провод регулируется по длине – очень полезное свойство, если учесть, насколько разнообразен интерьер современных автомобилей.

Крепление провода. Стоит проследить за тем, чтобы на месте, где провод выходит из адаптера, присутствовала гофрированная оболочка. Вот что имеется в виду:

Гофрированная оболочка препятствует тому, чтобы провод переломился в местах изгиба. Крепление провода к штекеру тоже должно быть ею защищено.

Количество портов. Этот критерий актуален, если автомобилист выбирает USB-адаптер. Оптимальное количество портов – 2: оба должны иметь силу тока не менее 2 А. Можно рассмотреть АЗУ с портом 1 А, но только в том случае, если девайс старый или из разряда бюджетных.

Помимо этого, следует не забывать, что в 2019 году подавляющее большинство смартфонов имеет разъем Type-C, поэтому можно рассмотреть вариант зарядки у которой один выход USB-A, второй USB-C.

Покупать адаптеры с большим количеством портов целесообразно только тем автомобилистам, которые являются главами многодетных или просто больших семей. В противном случае водитель бессмысленно переплатит за аксессуар, ведь часть портов будет простаивать без дела.

Дизайн. Водителю стоит обратить внимание на то, чтобы вокруг центрального контакта АЗУ не было металлического кольца.

Так как корпус зарядки чаще всего выполнен из пластика, металлическое кольцо рано или поздно точно сорвётся с резьбы и останется в прикуривателе машины. Застрявшая деталь способна замкнуть контакты внутри прикуривателя, а это чревато пожаром. Справедливости ради нужно заметить, что АЗУ с металлическими кольцами сейчас в продаже встречаются весьма редко, хотя раньше значительная часть зарядок имела как раз такую конструкцию.

Полезным преимуществом с точки зрения дизайна является наличие светодиода, благодаря которому водитель может быть уверен, что АЗУ работает корректно. Да и в темноте найти зарядное устройство проще, чем пытаться подключить кабель на ощупь.

В остальном, что касается дизайна, автомобилисту следует полагаться на собственное мнение. Он, например, может предпочесть АЗУ с LED-дисплеем, информирующим о степени заряженности и напряжении АКБ автомобиля.

Однако такой аксессуар обойдётся примерно дороже, чем обычный адаптер.

Что купить: оригинал или китайскую копию?

Покупатели дорогостоящих гаджетов, как правило, не жалеют денег на лучшие аксессуары – лишь бы их новому мобильному устройству ничего не угрожало. Такие клиенты настаивают, чтобы их обеспечили именно оригинальными зарядками, кабелями и USB-адаптерами, потому как считают, что универсальные зарядки способны нанести аккумулятору девайса ущерб. Но правы ли они?

Скорее нет, чем да. Если покупатель iPhone XS попросит продать ему оригинальное АЗУ, консультант, вероятно, предложит аксессуар фирмы Belkin – но не фирмы Apple. Посетив интернет-магазин официального ритейлера техники Apple в России Re:Store, покупатель найдёт в каталоге аксессуаров АЗУ фирм Deppa, MOMAX, Juicies, Anker – но зарядки производства Apple там опять-таки нет.

На сайте «яблочной» компании отыскать оригинал тоже не удастся. Фактически это значит, что Apple не занимается производством собственных АЗУ. Belkin и другие именитые конечно, выпускает отличные аксессуары, но по отношению к iPhone эта фирма всё же является сторонним производителем.

Компания Samsung на официальном сайте продаёт только АЗУ, обеспечивающее быструю зарядку. Стоит такой аксессуар больше 1,5 тыс. рублей! Интересный момент заключается в том, что при своем ценнике зарядка от Samsung уступает лучшим моделям АЗУ от сторонних производителей предложенных в конце данного текста.

Пользователю не следует замыкаться на поиске оригинальной автомобильной зарядки для своего гаджета – если он и найдёт такую, то от её цены у него «глаза на лоб полезут». Купить АЗУ не тяжело, но зачастую в большинстве магазинов предлагают недорогие ноу-нейм варианты сомнительного качества. Конечно у них есть гарантия, но при этом безопасность дорогого телефона Apple такая зарядка не гарантирует.

Огромный выбор совместимых моделей автомобильных зарядных устройств для девайсов Apple и других именитых брендов доступен в интернет-магазине iCover.ru. Здесь не только хороший выбор техники и аксессуаров, но и приятные цены, а также быстрая доставка (при желании можно забрать покупку самостоятельно).

Обзор лучших автомобильных зарядок для телефонов

Тройка лучших зарядных устройств имеет не самые бюджетные цены, но при этом переживать за свой iPhone или Android-гаджет с подобным АЗУ точно не придется. Уровень защиты здесь максимальный.

Aukey CC-T7 (Black)

Цена: от 1 590 рублей.

Данное АЗУ актуально для покупки в 2019 году. Многие современные смартфоны оснащаются технологией быстрой зарядки, что существенно ускоряет процесс набора полной емкости. В связи с этим будет логично купить автомобильную зарядку с поддержкой данной функции, ведь в противном случае может оказаться, что телефон за время поездки не успел набрать заряд. Еще одна отличительная черта АЗУ от Aukey – крайне маленькие размеры. Это самая небольшая зарядка у бренда, что делает ее почти незаметной и уж точно ее тяжело случайно зацепить и сломать.

Модель имеет два USB порта, то есть пользователь сможет сразу зарядить смартфон и планшет. Зеленый порт имеет показатели – 5V/3A и поддерживает функцию AIPower, которая сама понимает подключенный гаджет и выдает ту силу тока, которая не повредит его батарею. Оранжевый разъем выдает значения — 6.5V/3A, 9V/2A, 12V/1,5А, а также имеет поддержку AIPower и Quick Charge 3.0. То есть смартфон с функцией быстрой зарядки требуется подключать к оранжевому выходу. Приятным бонусом является наличие USB кабеля в комплекте.

Anker PowerDrive 2 PD/PIQ A2229H12 (Black)

Цена: от 2 590 рублей.

Стильная и компактная модель от Anker обладает отличным набором полезных функций. Устройство имеет два выхода – классический USB разъем и дополнительный выход Type-C. Для удобства использования ночью предусмотрена синяя подсветка – она позволяет рассмотреть АЗУ в темноте и при этом не будет отвлекать ярким светом водителя от управления автомобилем.

Оба разъема поддерживают функции Power Delivery и Power IQ, которые отвечают за подбор правильной мощности для разных гаджетов. Помимо этого, АЗУ оснащено функцией защиты от перегрева, перегрузки и замыкания. Для тех, кто беспокоится о своем девайсе, а это особенно актуально для владельцев дорогих телефонов Apple, Samsung и других именитых производителей данная зарядка станет лучшим выбором – можно не переживать что батарее будет нанесен какой-то вред или устройство сгорит из-за скачка напряжения. В комплекте нет кабеля, поэтому рекомендуется использовать фирменный от производителя смартфона.

Anker PowerDrive 2 Elite A2212011 (Black)

Цена: от 1290 рублей.

Упрощенная версия предыдущей модели, которая отличается материалом исполнения. Углеволокно делает корпус эргономичным и интересным визуально. Модель получила подсветку портов, всего их предусмотрено два, тип — USB A. Оба выхода поддерживают технологии PowerIQ (автоматический подбор мощности в зависимости от модели смартфона) и VoltageBoost (ускоряет процесс набора емкости АКБ). Помимо этого, есть защита от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Отличный вариант для тех, кто ищет не самую дорогую, но стильную и безопасную автомобильную зарядку для своего мобильника.

Заключение

Водителю, выбирающему автомобильное зарядное устройство для гаджета, нужно обращать внимание не на цену аксессуара и не искать оригинальное АЗУ, так как их в большинстве случаев не существует. Куда важнее смотреть на характеристики, а также уровень безопасности, которые сводятся не только к качеству сборки, но к используемым материалам и наличию защитных контроллеров. Конечно, хорошее АЗУ стоит прилично, но как минимум глупо покупать для iPhone за 100 тыч.рублей автомобильную зарядку за 300-500 рублей.

Источник