Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Содержание

Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля.

Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядными: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

1. питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии;

2. потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости.

В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Принципы работы литий ионных аккумумляторов расмотрены здесь: Химические источники тока

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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 для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Читать также:  Правило для заточных кругов

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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 для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

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.

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

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 зарядные устройства для аккумуляторов: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

  1. Питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии
  2. Потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости

В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Разряд аккумулятора

Одновременно работают две электрические цепочки:

При разряде на нагрузку во внешней приложенной схеме из проводов и допустим нити накала от лампочки 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 работают зарядные устройства для аккумуляторов

Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.

Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов

Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели. Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

На картинке выше, зарядные устройства для аккумуляторов «пальчиков»

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.

Читать также:  Как отремонтировать якорь болгарки

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.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Вот как выглядят зарядные устройства для аккумуляторов авто

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.

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

Зарядные устройства для аккумуляторов и формы токов для них

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.

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.

Зарядные устройства для аккумуляторов, схемы 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. Рассмотрим три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:

  1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором
  2. диодного моста без сглаживания пульсаций
  3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну

Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока. Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.

Эффективно работает 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.

Для третьего варианта, замена единичного диода 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.

Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.

Схемы с электронным трансформатором

Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.

Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения

При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.

На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика. Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.

Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и силовой диод, пропускающий импульсы тока одной полярности.

Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.

Но, они молчат о том, что:

  • открытая проводка 220 представляет 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 для аккумуляторов 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.

В арсенале автовладельцев присутствует много вспомогательных устройств, применяемых для восстановления работоспособности автомобиля. Одним из таких устройств является зарядное устройство для аккумулятора, используемое в периоды разряда батареи. А такое часто случается в сильные морозы или в ситуациях, когда водитель забывает выключить фары или магнитолу. Какие виды таких устройств существуют, и на какие характеристики ориентироваться при покупке.

Виды зарядных устройств для АКБ

Существует множество классификаций данных приборов. По виду заряда ЗУ делятся на две категории:

  • Трансформаторные – принцип работы основан на использовании трансформатора. Характеризуются большим весом и огромными размерами. Но считаются надежными и безотказными.
  • Импульсные – в основе работы лежит подача малых импульсов тока. Отличаются от предшественников скромными габаритами и низкой ценой.

Применительно к функциональному назначению зарядки классифицируются на группы:

  • Обычные зарядники – восполняют заряд АКБ;
  • Пуско-зарядные системы – выполняют три задачи. А именно зарядка, восстановление аккумулятора и запуск мотора в случае полной разрядки батареи.
Читать также:  Бойлеры для воды электрические как выбрать

Относительно технологии заряда выделяют такие типы ЗУ:

  • Устройства с подачей неизменной величины тока – отличаются высокой скоростью зарядки, но могут спровоцировать ускоренное старение ввиду отсутствия понижения тока (на конечном этапе зарядки батарея нагревается под действием большого значения тока).
  • Приборы с постоянным напряжением – устройство само поддерживает необходимое значение напряжения, позволяя электролиту не перегреваться. В конце процесса напряжение уменьшается, что сказывается на невозможности получить максимальную емкость.
  • Комбинированный – объединяет принцип работы устройства с неизменным током и прибора с постоянным напряжением. В первую стадию происходит подача заряда при неизменном токе, а в конце стабилизируется напряжение. Благодаря описанному действию повышается эффективность зарядки.

На основе технологии заряда приборы оснащаются ручным или автоматическим режимом управления. А также возможна программированная зарядка.

Описание важных технических параметров

В процессе подбора ЗУ следует подробнее проанализировать такие характеристики:

  • Сила тока – определяется исходя из емкости используемого аккумулятора. Важность параметра обоснована обеспечением полного восстановления разряженного аккумулятора.
  • Выходное напряжение – показатель, свидетельствующий о соответствии применяемого ЗУ значению напряжения в электрической сети автомобиля и АКБ.
  • Наличие регулировочных переключателей тока и напряжения – существуют автоматические устройства и ЗУ, осуществляющие зарядку в несколько этапов с возможностью изменения основных характеристик. Автоматические приборы не требуют особых навыков при использовании. При выборе ручного устройства пользователь имеет возможность самостоятельно устанавливать напряжение и ток.
  • Условия работы – прибор должен выдерживать различные климатические условия. Ведь приходится в некоторых случаях заряжать батарею в неотапливаемом помещении.

Учет данных параметров позволит подобрать устройство бывалому автовладельцу или новичку.

Режимы работы

Зарядные устройства могут работать автоматически или управляться вручную. При покупке автоматического прибора пользователю остается лишь подключить провода и дождаться окончания процесса. Принцип работы многих «автоматов» предполагает подачу стабильного тока, который сменяется на маленький ток при фиксированном значении напряжения.

Приборы с ручным управлением предполагают выставление собственноручно главных параметров. А некоторые устройства имеют функцию программирования, которая должна выполнять зарядку исходя из установленного алгоритма.

На рынке представлены автоматические модели, позволяющие устанавливать программируемый режим. Но купить их можно по высокой цене.

Кроме основного режима, известен режим десульфатации, характеризующийся цикличностью заряда-разряда для удаления сульфатных отложений. Эти отложения выделяются вследствие глубоких разрядов или высокой температуры воздуха. Соли начинают запечатывать пластины аккумулятора, в результате чего снижается емкость. При включении режима десульфатации происходит цикл:

  • подача заряда током 0,1 А в течение 5 секунд;
  • разряд током 0,01 А в течение 10 секунд.

Цикл повторяется до стабилизации напряжения 14,6 В. Затем аккумулятор заряжается обычным способом.

А также есть режим проверки работоспособности и контроля емкости. Новейшие ЗУ рассчитаны на определение работоспособности необслуживаемых батарей. При включении функции происходит анализ всех «банок». После чего система показывает замкнутый элемент.

Контроль емкости обеспечивает вычисление величины тока, который забрал аккумулятор за определенный промежуток времени.

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Известно три распространенных типа аккумуляторов – 6-вольтные, 12-вольтные и 24-вольтные. 6-вольтные батареи применяются на мотоциклах с небольшим напряжением бортовой сети. 12-вольтные устанавливаются на легковые автомобили, а 24-вольтные на автобусах, грузовиках, тягачах. Поэтому следует выбирать ЗУ, работающее в нужном диапазоне напряжения.

Напряжение, выдаваемое зарядным прибором, должно обеспечивать процесс восстановления емкости. В случае с 12 В следует выставлять 13,8–14,4 В на ЗУ для зарядки до уровня 75–85%. Такая величина выдается генератором автомобиля. При установке 15 В уровень заряда повышается до 85–90%, а при 16,3 В до 95–97%.

Ток зарядки

Каждый аккумулятор обладает своей емкостью. При зарядке ему нужна подача тока, сила которого составляет 0,1 от номинальной величины емкости. При использовании батареи 55 А*час подаваемый ток составляет 5,5 А*час. Но следует использовать режим снижения данного значения, чтобы избежать выделения газов.

Защита ЗУ

К разновидностям защитных функций приборов для подзарядки относятся:

  • Блокировка включения в случае неправильности соединения клемм;
  • Самоотключение при достижении требуемого уровня емкости;
  • Срабатывание защиты в случае непредвиденных ситуаций, связанных с замыканием, скачком электричества, изменением напряжения.

Современные устройства снабжены ограничителем подачи тока во избежание поломки (максимальная величина 20–25 А).

Лучшие автоматические зарядные устройства

Кедр-Авто-10

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

3 режима работы:

  • Автоматический – стандартный режим с силой тока 5 А (постепенно уменьшается);
  • Предпусковой – применяется, когда требуется быстро завести машину (первоначальная сила тока 10 А);
  • Циклический – предполагает кратковременные импульсы тока 5 А с паузой.

Для слежения за процессом имеется встроенный амперметр.

Плюсы данного устройства:

  • Низкая цена;
  • Компактность;
  • Наличие быстрой подзарядки;
  • Простой режим десульфатации.

К отрицательным качествам можно отнести невозможность изменения максимального тока.

Вымпел 27 2045

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Присутствует цифровой дисплей, показывающий данные напряжения и тока. Выдаваемый прибором ток находится в пределах 0,4-7 А. ЗУ оснащено системой безопасности (предупреждение переплюсовки, перегрева). Отсутствует механизм быстрой зарядки. Основными достоинствами являются:

  • Небольшие габариты;
  • Широкий силовой диапазон;
  • Наличие индикации защиты;
  • Позволяет восстановить емкость полностью разряженной батареи.

Из минусов стоит отметить ненадежность корпуса и хрупкость поставляемых элементов.

QUATTROELEMENTIi-Charge 10 771-152

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Способен заряжать батареи емкостью 100 А*час. Номинальное значение силы тока — 6,5 А, уровень которого изменяется по мере зарядки. Отличается удобством использования при обслуживании нескольких автомобилей. Преимуществами устройства считаются:

  • Небольшая потребляемая мощность;
  • Наличие ручки для удобной переноски;
  • Легкость при применении;
  • Не поддается перегреву;
  • Наличие сенсорной панели управления;
  • Защитная система.

Недостатком ЗУ является большая стоимость.

Smart-Power SP-25N Professional

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

ЗУ подходит для 12- и 24-вольтных батарей. Высокая цена обоснована наличием продуманной электроники, 9-этапным процессом зарядки, автоматизированной системой настройки и небольшим размером. Плюсы прибора:

  • Поддержание напряжения для разновольтных аккумуляторов;
  • Удобное хранение благодаря малым габаритам;
  • Быстрое и эффективное восстановление свойств батареи;
  • Оснащение экраном цифрового типа и индикацией;
  • Влагостойкость корпуса.

Минусом устройства, по мнению многих пользователей, выступает цена.

Лучшие пуско-зарядные устройства

TelwinLeader 150 Start 230V 12V

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Система обладает возможностью подачи тока силой 140 А. Трансформаторный механизм функционирования обеспечивает совместную работу со многими батареями. Диапазон поддерживаемой емкости 25–250 А*ч. Положительными качествами прибора являются:

  • Возможность настройки всех параметров;
  • Способность заряжать многие аккумуляторы;
  • Долгий срок эксплуатации;
  • Простота управления;
  • Наличие ручки для транспортировки.

К отрицательным моментам относятся:

  • Поддержание напряжения исключительно 12 В;
  • Завышенная стоимость;
  • Огромные габариты.

Fubag Force 420

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

Подходит для автомобильных сервисных центров и автоцентров. Прибор используется при подзарядке автобатарей с напряжением 12, 24 В и емкостью до 50-800 А*ч. Способен запускать моторы мотоцикла и автомобили. Наибольшее значение тока запуска – 360 А. Преимущества ЗУ:

  • Удобная транспортировка благодаря присутствию колесиков и рукоятки;
  • Высокая величина тока запуска и тока зарядки;
  • Граница заряжаемой емкости доходит до 800 А*ч.

Из недостатков можно назвать большую массу и завышенную цену.

Вымпел-32 2043

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора принцип работы

ЗУ характеризуется наличием опции Boost, обеспечивающей быстрый процесс подзарядки. Работает с аккумуляторами емкостью 80–220 А*ч и напряжением 12 В. Наибольшая величина подаваемого тока 20 А. Контроль показателей осуществляется на табло. Для изменения силы тока предусмотрен регулятор с плавным ходом. Основные плюсы ЗУ:

  • Отсутствие перегрева;
  • Небольшие габариты;
  • Автоматический режим подзарядки;
  • Наличие функции быстрой зарядки;
  • Приемлемая стоимость.

Пользователи в качестве минуса отмечают непрочность корпуса.

Какое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора купить

При выборе ЗУ стоит придерживаться таких правил:

  • Приобретать устройство с запасом силы тока;
  • При небольшом стаже эксплуатации и обслуживания автомобиля следует остановиться на приборах автоматического типа с комбинированным зарядом;
  • Ручной механизм настройки позволяет повысить эффективность зарядки разряженной батареи;
  • При владении легковым автомобилем подойдет 12-вольтная система;
  • Возможность заряда аккумуляторов разного типа(Agm, Gel, калициевые);
  • Высокоемкие батареи требуют устройства, позволяющего обеспечить эффективную зарядку;
  • Наличие множества режимов (десульфатация, контроль работоспособности и емкости, программируемый заряд) расширит возможности использования.

Из видеоматериала можно узнать о характеристиках ЗУ, видах и применении. Автор рассматривает подробно параметры устройств, на которые обращают внимание пользователи.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *