Меню

Встроенное зарядное устройство акб

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.

Читайте также:  Особенности переноски и транспортировки портативных аккумуляторов

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.

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



Как правильно выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Всем счастливым обладателям автомобилей обязательно рекомендуется иметь зарядное устройство для аккумулятора, поскольку АКБ периодически нуждается в подзарядке. Кроме того, нередко бывают ситуации, когда автомобиль стоит продолжительное время. После этого для успешного запуска мотора обязательно потребуется зарядка. В зимнее время года потребность в зарядном устройстве становится ещё более актуальной, поскольку низкие температуры являются стрессом для аккумуляторной батареи. Так, что если приобрели автомобиль, то обязательно нужно купить зарядное устройство (ЗУ). Оно вам понадобится очень скоро. А мы поможем сделать выбор зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Перед выбором ЗУ

Что касается типа АКБ, то их на рынке в основном три:

  • WET;
  • AGM;
  • GEL.

Есть и другие виды аккумуляторов для автомобилей, но они распространены значительно меньше. Поэтому выбирать под них зарядное устройство не имеет смысла. В подавляющем большинстве автомобилей, передвигающихся по дорогам, установлены аккумуляторные батареи типа WET. Это стандартные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом (водный раствор серной кислоты). Для того типа АКБ подходят все виды автомобильных зарядных устройств. А вот для батарей AGM и GEL подходят далеко не все ЗУ. Эти аккумуляторы вместо жидкого электролита имеют серную кислоту в связанном виде: в виде пропитки стекловолокна (AGM) или геля (GEL). Эти аккумуляторы чувствительны к перезаряду и скачкам напряжения. Поэтому для их зарядки следует приобретать либо специальные ЗУ, либо универсальные модели, которые имеют отдельный режим для работы с подобными АКБ. Подробнее об этом читайте в статье «Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов». [soc1] Второе, на что нужно обратить внимание, это номинальное напряжение аккумулятора. Практически на всех легковых автомобилях стоят АКБ с напряжением 12 вольт. Некоторые модели аккумуляторов для грузовых автомобилей и спецтехники имеют номинал 24 вольта. Также выясните номинальную ёмкость вашей батареи. Это значение также будет использоваться при выборе зарядного устройства. Теперь у вас на руках есть тип, напряжение и ёмкость АКБ. Переходим к выбору зарядного устройства для аккумулятора.

Виды зарядных устройств для АКБ

По назначению ЗУ можно разделить на три основные группы:

  • зарядные;
  • пуско-зарядные;
  • пусковые.

Как нетрудно понять, зарядные и пусковые ЗУ предназначены для зарядки АКБ и запуска двигателя, соответственно. Пуско-зарядные устройства способны выполняют обе эти функции. Здесь нужно понимать, что для запуска двигателя пусковым и пуско-зарядным устройствам требуется подключение к сети. Есть ещё отдельный вид пусковых устройств со своей аккумуляторной батареей (как правило, литиевой), которые называют портативными пусковыми устройствами для автомобиля.

Можно также выделить виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов по их устройству:

  • Импульсные;
  • Трансформаторные.

Импульсные ЗУ имеют небольшой вес и габариты. В их составе имеется инвертор и защита от замыкания. Трансформаторные модели более громоздкие, поскольку в их конструкции предусмотрен выпрямитель и трансформатор. Импульсные ЗУ более современные, совершенные и удобные. Несмотря на то что они дороже трансформаторных, рекомендуем покупать именно импульсные модели. [soc2]

Основные характеристики зарядных устройств

Ниже мы рассмотрим основные характеристики ЗУ, на которые следует обратить внимание при выборе, и дадим необходимые пояснения.

Режимы работы

Чтобы выбрать правильное ЗУ для своего аккумулятора, в начале статьи мы говорили о выяснении типа батареи. Для наиболее распространённых моделей WET подойдут все устройства, а вот для AGM и GEL. Но в продвинутых моделях должны присутствовать специальные режимы для зарядки гелевых аккумуляторов. Эти батареи очень чувствительны к превышению напряжения зарядки. Если для WET батареи напряжение в 15 вольт не критично, то для гелевых оно может привести к необратимым изменениям. От повышенного напряжения гель или стекловолокно начнёт отслаиваться от пластин и АКБ потеряет свои характеристики. В худшем варианте аккумулятор вспучит и он выйдет из строя.

Обратите внимание на наличие режима Boost. Он предназначен для быстрой зарядки АКБ увеличенным током. Благодаря такому режиму вы сможете за 20 минут сделать необходимую зарядку и завести машину если сел аккумулятор. Стоит также отметить, что в продаже есть устройства, которые позволяют заряжать сразу несколько автомобильных аккумуляторов при последовательном или параллельном соединении. Но это скорее может пригодиться профессиональным аккумуляторщикам, которые заряжают АКБ на поток. Для обычного автолюбителя нет смысла переплачивать за такие «фишки».

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Напряжение, которое выдаёт зарядное устройство, должно соответствовать номинальному напряжению АКБ, которое Вы должны были выяснить перед выбором. Практически все современные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов выдают напряжение 12 вольт. Вторые по популярности ЗУ с возможностью зарядки АКБ номиналом 24 вольта. Реже встречаются зарядные устройства, которые выдают напряжение 6 вольт. Этот режим пригодится при зарядке соответствующих батарей для мотоциклов, скутеров и т. п. В идеале ЗУ должно иметь возможность ручной установки напряжения, но такие модели встречаются редко.

Ток зарядки

Для того, чтобы правильно подобрать зарядное устройство по этому параметру, в начале статьи мы узнали номинальную ёмкость АКБ. Ток зарядки не должен быть выше 10 процентов от ёмкости батареи. То есть, распространённые аккумуляторы 55 А-ч для легковых автомобилей нужно заряжать током не более 5,5 ампер. Исключение режим Boost, о котором говорилось выше. Но и с ним нужно знать меру. Ток в при ускоренной зарядке не должен превышать 30 процентов от стандартного значения. Для той же батареи 55 А-ч это максимальное значение силы тока в режиме Boost не должно быть выше 5,5 + 5,5*0,3 = 7,15 ампер.

Источник

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 2020-2021: рейтинг лучших

Для российского климата севший аккумулятор, не способный запустить двигатель, проблема актуальная. Надоело бегать на морозе в поисках доброго человека, готового «дать прикурить»? Подумайте о покупке своего «зарядника». А чтобы не запутаться в разнообразии, читайте наш рейтинг зарядных устройств для автомобильного аккумулятора. Мы выбрали 10 лучших моделей по качеству и цене, и описали особенности каждого.

Подключение зарядного устройства к АКБ

ТОП 10 лучших зарядных устройств по отзывам владельцев

Некачественная модель может вывести из строя аккумулятор. Поэтому мы подобрали проверенные, надежные и безопасные устройства, владельцы которых довольны своим приобретением. Выбирайте любой из предложенных вариантов, опираясь только на ваши запросы.

Оцените каждую модель «Мне нравится» или «Не нравится», на основе вашего мнения будет подведен итог рейтинга.

BERKUT Smart power SP-2N

BERKUT Smart power SP-2N

Недорогое автоматическое устройство для зарядки всех типов 12-вольтовых аккумуляторов – в легковых автомобилях, мототехнике, садовой технике. Оно зарядит АКБ или поддержит ее в рабочем состоянии долгое время.

Работает прибор от розетки 220 Вольт. Заряжает батарею в три этапа – основной заряд, абсорбция и пульсация. На основной стадии уровень заряда достигает 70% емкости. На стадии абсорбция от 70% до 90%. Пульсация – от 90% до 100%. Дозаряд идет малыми токами и автоматически выключается при 100%, что защищает батарею от «закипания».

В комплекте найдете крокодилы для подключения непосредственно к АКБ, штекер прикуривателя – можно подзарядиться, не открывая капот, кольцевые клеммы – на случай длительного простоя автомобиля, и чехол для хранения. Прибор работает в двух режимах – быстрая и бережная зарядка.

Мне нравится 23

  • Полностью автоматический.
  • Компактный размер.
  • Герметичный корпус.
  • Невысокая цена.
  • Малоинформативные индикаторы.
  • Севшую «в ноль» батарею не зарядит.

AVS Energy BT-6020

AVS Energy BT-6020

Зарядное устройство для работы с 12 или 6 вольтными аккумуляторами. Есть автоматический и ручной режим. Оно эффективно работает даже с севшими «в ноль» АКБ – оценивает состояние и устанавливает соответствующую силу тока. Когда уровень заряда достигает 75%, устройство переходит в буферную стадию. На этой стадии оно будет компенсировать саморазряд. В таком положении батарея может оставаться неограниченное время, при этом восстанавливаются ее функции – внутреннее сопротивление и емкость.

Читайте также:  Зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов своими руками

В прибор встроена защита от неверной полярности – при неправильном подключении он отключится, и вновь включится, когда переплюсовка будет устранена. Датчик температуры обезопасит зарядное устройство от перегрева – при достижении критических значений ток перестает подаваться. Предназначено исключительно для работы в помещении.

  • Заряжает даже глубоко севшую батарею.
  • Работает с 6-вольтными АКБ.
  • Защита от неправильной полярности.
  • Защита от перегрева.
  • Уровень шума.

Hyundai HY 400

Hyundai HY 400

Интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов автомобилей, тракторов, снегоходов и т.д. Работает с 6 и 12 вольтовыми АКБ. Микропроцессор проводит диагностику батареи и, в зависимости от ее состояния, устанавливает силу тока.

9 ступеней цикла зарядки делают процесс безопасным. До 80% заряда поступает максимальный ток, далее до 100% догоняет постепенно уменьшающимся током. Если аккумулятор был сильно разряжен, то прибор восстанавливает его емкость, препятствуя осаждению сульфатов. Затем проверяет батарею на способность удерживать заряд. Подачей импульсного тока поддерживает максимальный заряд – этот режим разрешается использовать в течение 10 дней.

Функция памяти сохраняет настройки в случае отключения электроэнергии. Зарядное устройство определяет внешнюю температуру и автоматически регулирует выходное напряжение. В случае превышения температуры внутри, прибор перейдет в режим малого тока. Есть защита от неверного подключение – зарядка не начнется, пока ошибка не будет устранена. Режим зарядки определяется автоматически, но в случае необходимости есть возможность ручной настройки. Можно использовать на улице – корпус защищен от пыли и брызг.

Мне нравится 12

  • Сохранение настроек при отключении электричества.
  • Функция восстановления АКБ.
  • Датчик температуры.
  • Защита корпуса.
  • На морозе “дубеют” провода.

AutoExpert BC-44

AutoExpert BC-44

Компактное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов. Заряд проходит в 7 этапов, в том числе «дозаряд» уменьшающимся током и поддержание импульсным током. Работает в трех режимах – для мото, для авто и зимний. Микропроцессор автоматически определяет тип аккумулятора, выбирает режим и отражает его на небольшом дисплее. «Зарядник» вытянет даже глубоко посаженую АКБ.

Корпус защищен от влаги, выполнен из качественного пластика. Есть кольцо – прибор можно повесить на крючок. При подключении к аккумулятору, устройство срабатывает как вольтметр – на экране появляется информация о напряжении. Защита от «переплюсовки» срабатывает при неверном подключении. Датчики температуры защищает прибор от перегрева и перегрузки.

Мне нравится 15

  • Функция вольтметра.
  • Полностью автоматическая работа.
  • Режим «зимний».
  • Легкий.
  • Не греется.
  • Не выявлены.

ELITECH УЗ 10

ELITECH УЗ 10

Хорошее устройство для заряда автомобильных аккумуляторов. Работает от сети 220 В. Подойдет для дома или небольшого сервиса. «Упакован» в металлический корпус, для вентиляции есть отверстия, которые защищают от перегрева. Перенести прибор, весом 4,8 кг, поможет удобная ручка на корпусе. Карман для проводов добавляет удобства и безопасности при хранении.

Работает в двух режимах – стандартном и быстром. При этом система защищает батарею от перезаряда, отключая подачу тока, как только батарея полностью зарядилась. Может работать как амперметр – измерять силу тока, выдаваемого устройством. В комплект входят клеммы.

  • Встроенный амперметр.
  • Металлический корпус.
  • Тихий.
  • Открытый предохранитель забивается пылью.
  • Нет защиты от переплюсовки.

ОРИОН Вымпел-57

ОРИОН Вымпел-57

Зарядно-предпусковое устройство для работы с аккумуляторами любого типа. Прибор заряжает даже полностью севшие батареи. Работает в автоматическом режиме, при этом есть возможность ручных регулировок. Можно использовать как независимый источник питания, например, для автомобильной аппаратуры или электроинструментов.

Заряд батареи происходит в несколько этапов, что исключает перезаряд или закипание. В буферном режиме, когда прибор компенсирует саморазряд АКБ, устройство может работать неограниченное время.

Оборудован дисплеем, на котором отражаются: текущее напряжение и ток, время и процент заряда, отданное количество А·ч, предупреждение о перегреве или переплюсовке.

Если не включённый в сеть прибор подключить к АКБ, он сработает как цифровой вольтметр. Кроме того, можно использовать зарядное устройство для облегчения пуска двигателя автомобиля. Вручную устанавливается максимальный ток, аккумулятор за 5-30 минут оживает.

Мне нравится 24

  • Мощный.
  • Работает как источник питания.
  • Показывает уровень заряда в процентах.
  • Встроенный вольтметр.
  • Чувствительные ручки регулировки.

BOSCH C3

BOSCH C3

Универсальное устройство для заряда всех типов 6-ти и 12-ти вольтных аккумуляторов. Работает в 4 режимах, автоматически определяет нужный при подключении.

Функция импульсной зарядки помогает, если АКБ сильно разряжена. Зимняя зарядка рассчитана на замерзшую батарею. Благодаря продуманной системе безопасности прибором можно пользоваться, не отключая АКБ от бортовой сети автомобиля. Индикатор на корпусе предупредит, если перепутана полярность. Автоматический «дозаряд» защищает батарею от перезаряда. Есть защита от перегрева.

Есть режим хранения АКБ – устройство подключается на длительное время, периодически подзаряжая ее малыми токами. Индикатор зарядки показывает готовность к работе. Для удобства хранения на корпусе есть крючок – можно повесить на стену.

  • Безопасность.
  • Использование без отключения АКБ от бортовой системы.
  • Полностью автоматический.
  • Не заряжает «нулевой» аккумулятор.

Wester CH20

Wester CH20

Отличное зарядное устройство для аккумуляторов легковых и грузовых авто, с напряжением 12 или 24 В. Автоматический выключатель контролирует уровень заряда и защищает от «закипания». Встроенный амперметр показывает ток заряда батареи.

Прибор защищен от перегрузок – слишком высокого тока заряда. Благодаря защите от переплюсовки, он не будет работать, если не правильно определена полярность. Присутствует защита от перегрева. Есть режим ускоренной зарядки – процесс проходит намного быстрее.

Устройство нельзя использовать вне помещения – защиты от влаги нет. Провода можно хранить в специальном отсеке внутри корпуса.

  • Простой в использовании.
  • Высокая мощность.
  • Хорошее качество сборки.
  • Подходит для 24 В.
  • Большой вес (7.4 кг).

Optimate 5 Start-Stop

Optimate 5 Start-Stop

Одно из лучших зарядных устройств для автомобильных АКБ по отзывам владельцев. Способно вернуть к жизни глубоко севший аккумулятор благодаря функции десульфации. Оптимизирует ресурс батареи, чередуя фиксированное напряжение и низкие импульсы тока.

С его помощью можно хранить АКБ длительное время в межсезонье, ведь период подключения устройства к батарее не ограничен. Каждый час прибор тестирует аккумулятор и, при необходимости, включает поддерживающий заряд. Все происходит в автоматическом режиме.

6 этапов зарядки делают процесс безопасным, защищая от перезаряда. Функция защиты от обратной полярности срабатывает, если перепутать клеммы. Корпус защищен от влаги и пыли, что позволяет использовать его вне помещения. Есть крепление для хранения в подвешенном состоянии. В комплекте найдете крокодилы и кабель с кольцевым разъемом.

Мне нравится 11

  • Компактность.
  • Функция восстановления.
  • Возможно длительное хранение АКБ.
  • Влагозащитный корпус.
  • Нет чехла для хранения.

Агрессор AGR/SBC-250 Brick

Агрессор AGR/SBC-250 Brick

Зарядное устройство для всех типов кислотно-свинцовых АКБ 12 и 24 В. Процесс зарядки проходит 9 ступеней. Все этапы автоматизированные, управляются микропроцессором. В ходе тестирования прибор определяет тип и состояние аккумулятора и выбирает нужный режим. Есть функция десульфации – восстановление запущенных и потекших АКБ. На цифровом дисплее отражается этап заряда, выводятся ошибки. Устройство защищено от короткого замыкания, перегрева, переплюсовки.

Возможно длительное подключение к аккумулятору. Прибор тестирует батарею и поддерживает ее в заряженном состоянии. При минусовых температурах рабочие характеристики сохраняются. Корпус влагозащитный. Есть отверстие для хранения в подвешенном состоянии. В комплекте идут универсальные зажимы.

Источник

Встроенное зарядное устройство акб

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.

Читайте также:  Импульсное зарядное устройство для шуруповерта ремонт

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.

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