Типы зарядных устройств
Зарядные устройства, исходя из их технического строения, можно разделить на импульсные и на трансформаторные. Трансформаторные в последнее время все больше вытесняются, ведь у них меньше КПД, намного больше масса и габариты. Трансформатор в таком устройстве составляет львиную долю его массы. Импульсные же устройства намного компактнее, да и дешевле, поэтому они все больше пользуются популярностью у автовладельцев в наши дни. Хотя, на практике, трансформаторные устройства являются более надежными и отказоустойчивыми, уже при самом их производстве, конструкции устройства уделяют больше внимания.
Преимущества импульсных устройств
Но импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора все же имеет неоспоримые преимущества и помимо веса и цены. На них зачастую ставится много защитных механизмов, которые значительно упрощают жизнь автолюбителю. На таких устройствах, как правило, есть индикация короткого замыкания, оно показывает Вам, что Вы неправильно подсоединили клеммы, и так далее. В общем и целом, импульсное зарядное устройство для аккумулятора автомобильного максимально автоматизировано, им намного труднее испортить аккумулятор при зарядке. Обратная же сторона такого решения – в случае поломки неопытный владелец наверняка не сможет сам починить устройство. Но в таком случае импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора цена которого значительно ниже трансформаторного, зачастую, просто меняется на новое.
Принципы зарядки АКБ
Аккумуляторную батарею можно заряжать тремя различными принципами, на них и построены те или иные зарядные устройства:
— Зарядка постоянным напряжением
— Зарядка постоянным током
— Зарядка комбинированным методом
Зарядка постоянным напряжением
Зарядка постоянным напряжением является самым правильным методом, с чисто теоретической точки зрения. В процессе заряда батареи численно подаваемая сила тока в амперах должна соответствовать оставшейся до полного заряда емкости батареи в Ач, в определенной пропорции. То есть, при 100% заряде батареи оставшаяся емкость равно нулю, а значит и ток должен упасть практически до нуля. Метод зарядки постоянным напряжением наиболее длительный, и имеет свои недостатки.
Зарядка постоянным током
— Зарядка постоянным током намного быстрее, но и губительнее для аккумулятора.
— Ток должен быть численно равным 10% от значения емкости батареи в Ач.
В обоих случаях зарядное устройство обязательно должно контролировать один из параметров, иначе скачки в стационарной сети будут проходить и на аккумулятор, а это сказывается на нем самым пагубным образом. К тому же, нельзя превышать напряжение 2,5В в каждой отельной банке – пластины просто начинают сыпаться.
Импульсное зарядное устройство для аккумулятора автомобильного, как правило, обладает очень полезным режимом десульфатации. В таком случае сила зарядного тока в 10 раз выше тока разряда. Нередко, когда аккумулятор долго стоял без дела, на дно оседает осадок, а на пластинах появляются соли. Это значит, что заряд аккумулятора сильно упал. Недоумевающий автовладелец помнит, что он заряжал аккумулятор на 100%, а теперь он севший – и решает купить новую батарею. Выход в этой ситуации очень прост – нужно лишь зарядить аккумуляторную батарею в режиме десульфатации – все станет на свои места. Десульфатация аккумуляторных батарей с помощью зарядно-разрядных циклов позволяет существенно увеличить срок их службы.
Зарядка комбинированным методом
Немаловажно, что импульсные зарядные устройства умеют сами отключатся после полной зарядки батареи. Когда в банках максимальный уровень заряда достигает необходимого уровня, устройство отключается. Это избавляет автовладельца от лишних забот, за устройством не нужно постоянно следить. Импульсные зарядные устройства изначально задуманы на автоматическое переключение режимов. В них, как правило, используется комбинированный метод зарядки – самый правильный и щадящий.
При комбинированном методе вероятность закипания батареи минимальная, выделения газа сводится к минимуму. В то время, как при постоянном токе заряда батарея под конец процесса может банально выкипеть – а Вы можете пропустить этот момент. В импульсных же устройствах сначала идет постоянный ток, а под конец процесса включается переменный – он спадает к нулю, но стабилизируется напряжение. Таким образом, импульсное зарядное устройство максимально бережет аккумуляторную батарею, продлевает срок ее службы.
Импульсные зарядные устройства представляют из себя довольно непростые конструкции, построены они на подаче пульсирующего тока. Но в то же время эта сложная аппаратура очень проста для пользователя, в ней все автоматизировано. Современные техпроцессы позволили максимально удешевить производство. При этом импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора цена которого намного ниже трансформаторных аналогов, не является чем-то хлипким – оно достаточно надежно, его жизненный цикл может доходить до десятков лет. Низкая цена, простота использования, бережное отношение к заряжаемой батарее, небольшие вес и габариты – все это делает импульсное зарядное устройство отличным кандидатом на покупку.
Краткую информацию, а также о своём выборе я рассказал в БЖ автомобиля.
Доступно здесь: Выбор пускозарядного устройства.
Аккумулятор является электрическим прибором, требующим периодической подзарядки. Используется зарядное устройство трансформаторное или импульсное. При выборе необходимо учесть, для чего батарея используется, какое напряжение и ток. Важен так же производитель и стоимость.
Читайте также: Багажник на крышу автомобиля кашкай
Конструкция и принцип работы
Зарядное оборудование только заряжает аккумулятор от бытовой электросети, зарядно-пусковое может запустить двигатель при разряженной батарее.
Подзарядка может проводиться:
- от постоянного напряжения;
- от постоянного тока;
- комбинированно.
У трансформаторного зарядного два главных элемента:
На входе устанавливается предохранитель и выключатель, после трансформатора – диод, стабилитроны и резисторы.
На вход поступает ток 220 В, из трансформатора на диод передается переменное напряжение. Предназначение стабилитронов и резисторов – превратить его в постоянное 14,5 В. В процессе подзарядки сопротивление батареи растет, напряжение постепенно уменьшается, ток опускается до нуля. В этот момент зарядка заканчивается.
Для того, чтобы аккумулятор снова заработал, необходимо зарядить его на 10% от емкости. Параметры устанавливаются регуляторами, размещенными на корпусе. Процесс длится не более суток.
Если зарядное устройство комбинированное, батарея на начальном этапе заряжается от тока, потом – от напряжения. Это позволяет исключить возможность перегрева электролита.
Преимущества и недостатки
Трансформаторные зарядчики традиционные, поэтому привычные, хотя не очень удобные.
К преимуществам пользователи относят:
- простоту конструкции;
- надежность работы и редкость поломок;
- обеспечение стабильного питания при заданном напряжении;
- наличие защиты от короткого замыкания;
- доступность запчастей;
- простоту ремонта;
- возможность восстановить самую старую батарею;
- низкую стоимость.
- большие размеры и вес (параметры зависят от мощности);
- необходимость в замере заряда перед подзарядкой;
- необходимость следить за процессом зарядки и периодически (через 30-40 минут) измерять силу электротока.
Без присмотра может замкнуть клеммы, существует вероятность испарения электролита.
Достоинств больше, чем недостатков, поэтому зарядные приборы этого типа востребованы.
Импульсный зарядчик – особенности конструкции и преимущества
Основное отличие импульсных зарядных устройств от трансформаторных – осуществление подзарядки импульсами.
К достоинствам относят:
- небольшой вес и размеры;
- полную автоматизацию процесса;
- высококачественную систему защиты;
- наличие контроля за перегревом;
- подсказки на дисплее, минимизирующие риски;
- наличие нескольких режимов.
Недостаток один – сравнительно высокая стоимость при покупке и ремонте.
Если аккумулятор необслуживаемый, более безопасно для подзарядки использовать импульсное оборудование, не оказывающее отрицательного воздействия на электроды.
Какое зарядное устройство лучше, импульсное или трансформаторное, каждый решает сам, исходя из конкретной ситуации.
Критерии выбора
Первое, что нужно определить – мощность аккумулятора. Чаще всего это 12 В, источники питания на 6 В используются на моторных лодках и старых мотоциклах.
Переключателем с 6 В на 12 В или с 12 в на 24 В оснащен практически каждый зарядчик (хотя встречаются устройства только на 12 В). Самыми универсальными считаются приборы на 24 В, используемые как для легковых, так для грузовых автомобилей (фур, тягачей), карьерной и сельскохозяйственной техники. В таких аккумуляторах 2 батареи по 12 В, но зарядчик 24-вольтовый, чтобы экономилось время.
Существую зарядчики на 6, 12 и 24 В для подзарядки любых аккумуляторов.
Чтобы определиться с типом зарядного устройства, необходимо выяснить вид источника питания. Он может быть залитый или сухозаряженный, кислотный (WET или AGM – с абсорбированным электролитом) или гелевый (GEL или MF). Для каждого вида свой режим подзарядки. Исключение – WET батареи, которые можно зарядить любым устройством. Для GEL или MF выпускаются специальные зарядчики.
Следующий показатель – емкость аккумулятора, которая измеряется в ампер/часах. Емкость зарядчика не может быть меньше емкости батареи. Но лучше выбрать прибор с запасом, чтобы не менять его при покупке другого аккумулятора. Третий показатель – ток, выбирается вычислением 10% от емкости батареи.
Аккумулятор не зарядится хорошо, если ток превышает норму.
Те, кто согласны мерить плотность электролита, определять процент разрядки, следить за процессом, покупают трансформаторные зарядчики.
Подобное решение влечет за собой некоторые неудобства:
- при подзарядке с постоянным значением напряжения аккумулятор может полностью не зарядиться из-за слишком большого падения тока в конце;
- при фиксированном значении тока существует вероятность, что электролит закипит;
- для определения конца подзарядки используется шкала или таймер, поэтому вероятность ошибиться достаточно высокая.
Импульсные приборы более удобные. Сначала батарея заряжается от постоянного тока, в конце процесса – от постоянного напряжения. Пользователю нужно только подключить прибор к розетке. Величину электротока и время отключения определяет встроенный контроллер, все данные выводятся на дисплей.
Существуют импульсные приборы с функцией восстановления (десульфатации), с температурной компенсацией (для зимы). Самые современные модели оснащаются функцией сохранения настроек. При повторной подзарядке одной и той же батареи используются прежние параметры, что позволяет сэкономить время.
Что покупать, импульсное или трансформаторное зарядное устройство, каждый определяет, исходя из собственных предпочтений и финансовых возможностей. Те, кто давно пользуются трансформаторными приборами, обращают мало внимания на вес и габариты, давно привыкли контролировать процесс. Для желающих иметь крутое и современное оборудование подойдет импульсное зарядное устройство, позволяющее во время процесса заниматься другими делами.
Автор: Сергей Хилик
Эксперт категории "Строительное оборудование"
Почему у одного водителя зарядное устройство работает, как часики, у другого — кое-как заряжает акб, а у третьего, вообще, проблема: нужно выбросить ЗУ и срочно купить новое? Это не «фарт» и не банальная «везуха», а просто внимательность и разумность при выборе. Как говорят в народе: «Видели глаза, что покупали, теперь заряжайте…».
Читайте также: Как сделать самодельный вездеход
А между тем, не хочу вас пугать, но знайте – неправильно подобранная зарядка снижает ресурс использования вашей автомобильной батареи на 25-30 процентов. То есть, вместо ожидаемых 4-5 лет, аккумулятор прослужит 3 года. И все дело в плохой его зарядке.
Так вот, чтобы не попасть впросак при покупке и выбрать зарядное с наилучшим эффектом и отдачей, надо знать его основные рабочие характеристики и выполняемые функции.
Во многом эти показатели зависят от того, по какому принципу работает зарядное, какая технология задействована. А на сегодняшний день таких технологий всего две: импульсная и трансформаторная.
Исходя из данной предпосылки, все огромное разнообразие зарядок для автомобильного аккумулятора делятся на два больших класса:
- Импульсные зарядные;
- Трансформаторные зарядные.
Классификация зарядных устройств по принципу работы
Мы начнем знакомство именно с них, ибо трансформатор – понятие известное и понятное. Оно хорошо знакомо даже новичкам в автомобильном деле, поскольку физику в школе учили все, а сущность трансформаторной технологии не меняется уже десятилетиями. А зачем менять, если она проверена, испытана и очень надежна? А еще — довольно недорогая и вполне эффективная.
Принцип действия основа на работе трансформатора. Как помним со школы, он представляет собой магнитный стержень, на который плотно намотана обмотка. Характеристики и качество работы трансформатора зависит от количества обмоток и материала проводников. Суть состоит в том, что этот прибор работает на основе явления электромагнитной индукции. Его основная задача – преобразовывать переменный ток в постоянный.
То есть, переменный ток из стандартной сети становится постоянным, и в этом своем состоянии и заряжает автомобильный аккумулятор. К трансформатору подключен выпрямитель, он изменяет показатели напряжения. Если в розетке 220 Вольт, то трансформаторное зарядное устройство выдает на выходе не более 14-15 Вольт, что приемлемо для каждой АКБ.
Приступая к зарядке с трансформаторным ЗУ, необходимо установить показатель зарядного тока в размере 10% от емкости батареи (к примеру, емкость 50 Ампер-часов, ток зарядки 5 Ампер и т.д.). При этом напряжение будет меняться, его динамика зависит от того, насколько разряжен аккумулятор.
Итак, основные характеристики трансформаторных ЗУ:
- Постоянный ток;
- Динамичное напряжение.
Импульсные:
Импульс – технология современная, а поэтому более продвинутая и эргономичная. Основной ее принцип – воздействие на аккумуляторную батарею автомобиля высокочастотным током. Таким образом, подзарядка происходит путем подачи малых импульсов. Для выполнения процесса зарядки не нужен ни магнитный стержень, ни медная или алюминиевая обмотка, поэтому импульсные зарядные устройства маленькие и легкие.
По поводу показателей тока и напряжения, то конструкция этих приборов такова, что «железной и нерушимой» константы, как у трансформаторов, не существует.
- Заряжать АКБ постоянным током и динамичное напряжение;
- Выдавать постоянное напряжение и переменный ток;
- Или же производить комбинированную (смешанную) зарядку.
Последний принцип работы считается наиболее удачным и эффективным для батарей разного типа, как на легковых автомобилях, так и на мотоциклах или грузовых. В начале этого процесса подается постоянный вольтаж, показатель которого регулируется автоматически. Затем включается постоянный ток, величина которого контролируется автоматикой. Но такой способ возможен только на тех ЗУ, где есть автоматическая система контроля работы.
По поводу первого пункта, то именно так работает и трансформаторная зарядка. Второй способ (постоянный вольтаж) хорош тем, что сеть как бы контактирует непосредственно с батареей, поэтому можно заряжать ее частично, когда требуется лишь небольшая подзарядка. Здесь очень важен контроль происходящих этапов, а батарею желательно изъять из машины, заботясь о ее защите и своей безопасности.
Трансформаторное ЗУ: плюсы и минусы
Намагниченный стержень вместе с многочисленными витками проводов — это громоздкое сооружение. В современных трансформаторных зарядных именно обмотка занимает 90% веса и размера всего устройства. Да, получается тяжело, зато дешево и проверено многими поколениями автомобилистов.
- Низкая цена;
- Редкие поломки;
- Простой и дешевый ремонт;
- Надежная и понятная конструкция.
- Тяжелые и большие. Настолько неудобны в транспортировке и хранении, что на автопрактике применяются все реже и реже;
- Требуют присутствия пользователя во время зарядки и постоянного контроля процессов, что не всегда удобно;
- Нужно четко соблюдать условие – сила тока не больше 10% от емкости АБ, иначе электролит кипит и выпускает клубы пара;
- Каждые полчаса (или хотя бы через каждые 40-50 минут) нужно замерять силу тока;
- Следует перед подключением определить уровень заряда самого аккумулятора.
Как видим, трансформаторные зарядные устройства – штука надежная и недорогая, но с ней нужно повозиться.
Импульсные зарядные: преимущества и недостатки
Использование импульсных зарядок дает пользователю существенные плюсы.
Их довольно много:
- Небольшие габариты, компактность, а также легкий вес, что обусловлено отсутствием тяжелых трансформаторных витков. Эти характеристики важны при перевозке и хранении. Актуальны они и при использовании зарядки, так как с легким прибором легче управляться, чем с тяжелым;
- Автоматизация процессов. Самая удобная импульсная зарядка – с автоматическим контролем, где все процессы управляются встроенными программами. Небольшой микропроцессор внутри определяет емкость АКБ, степень зарядки, режим и вольтаж. Это очень удобно – нет потребности в привязке к месту, где заряжается автомобиль. Не нужно все время что-то замерять, думать, прикидывать, поглядывать и рассматривать. Таких импульсных зарядок ныне выпускают большинство из представленных моделей. Но не все импульсные ЗУ – «умные», есть и попроще. Вы можете встретить в продаже импульсное ЗУ с ручными регулировками, которое требует к себе побольше внимания. Есть и модели с полуавтоматическим контролем, у которых нужно выставить параметры, а затем можно оставлять без присмотра. Поэтому при покупке обращайте внимание на тип работы – автомат, ручной или полуавтомат, и выбирайте, в соответствии с вашими пожеланиями и денежными возможностями;
- Совершенная защитная система. В импульсных устройствах великое множество разных стабилизаторов, регуляторов, тепловых и электронных релюшек. Результат – ваша АКБ никоим образом не страдает от зарядки, ее ресурс не укорачивается;
- Полный контроль – исключение перегрева и закипания;
- Своевременные подсказки на дисплее, сводящие риск неполадок к минимуму. Индикация происходит, если что-то где-то не так подсоединили, или силу тока не ту выбрали. «Умное» ЗУ не только предупреждает, но еще и предлагает варианты – как решить возникшую проблему;
- Наличие всевозможных режимов. В том числе специальный режим быстрого заряда — «BOOST». Он позволит восстановить емкость батареи за 5-10 минут. Хотя такой способ рекомендуют избирать редко, ибо он жестковат для батареи, приводит к ее преждевременному износу. Зато в случае крайней необходимости – нужно срочно ехать, а аккумулятор «сел» – скоростная зарядка как нельзя более кстати.
- Все недостатки умещаются в одной посылке – «бьет по карману».
Читайте также: К чему снится порше
И, увы, не только при покупке. Дело в том, что всевозможные датчики, индикаторы и регуляторы – это хорошо для работы, но плохо при потребности в ремонте. Если возникает поломка, то восстановление прибора оказывается чревато большими денежными татами. Настолько большими, что ремонтник в мастерской рекомендует: лучше вам купить новое устройство, чем ремонтировать старое.
А по поводу цен при покупке импульсных зарядных приборов, то я считаю, что да, они высоковаты, но вполне доступные. Позволить себе «умное» многофункциональное ЗУ может любой автомобилист Украины, не говоря уже о профессионалах, работающих на СТО или в мастерской.
Выводы и советы по выбору
Итак, делая для себя выбор «импульсное или трансформаторное», вы уже четко понимаете, что в разных типах приборов действуют две совершенно различных технологии.
Эти типы зарядных устройств в корне отличаются друг от друга:
- Конструкцией;
- Происходящими процессами;
- Характеристиками тока и напряжения;
- Защитными системами;
- Функционалом.
Что дают нам эти знания? Ответ простой — возможность правильно выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
К примеру, если вы владелец так называемой «необслуживаемой» акб, то постоянным током вы вряд ли ее зарядите. Для нее лучше использовать прибор, имеющий константное напряжение, то есть – импульсный. А вот трансформаторное устройство не подойдет, поскольку своим постоянным током оно оказывает вредное действие на электроды аккумулятора.
Если же к вашей АКБ одинаково эффективно подойдет и импульсная зарядка, и трансформаторная, тогда выбирайте, что вам предпочтительнее по таким параметрам:
- Цена. Довольно весомый аргумент. Импульсные стоят дороже, и ремонт их недешевый;
- Размер. Трансформаторные большие, импульсные – маленькие и легкие. Прибор можно повесить на крючок, на стену в гараже, и места он совсем не занимает;
- Контролировать процесс самому или отдать все в руки «умной» зарядке. Отдыхать и не обращать внимания на процесс зарядки вы сможете только с импульсным устройством. Трансформаторное нужно контролировать, чтобы не было перезаряда, и не закипел электролит;
- Стильно, круто и современно – это все об импульсной зарядке. Трансформаторная же считается пережитком прошлого, хотя это вполне надежная и проверенная годами работы технология.
В принципе, какую технологию вы б не выбрали – импульс или трансформатор, не менее важны и технические параметры прибора. Основной из них – максимальная величина тока зарядки. Тут при выборе есть множество нюансов, но, как и в трансформаторном зарядном устройстве, так и в импульсном ЗУ, ориентируйтесь приблизительно на показатель 1:10. То есть, для АКБ емкостью 75 Ампер-часов нужно зарядное устройство, выдающее ток 7,5 Ампер. Это минимум, что вам нужно.
А вообще-то советую брать зарядное с запасом по току, ведь работа на пределе возможностей в любом случае укорачивает жизнь любой технике, и зарядному устройству, в том числе. И к тому же, а вдруг вы купите новый автомобиль, а у него батарея будет более емкая? Вот зарядка с запасом пригодится.
В общем, чтобы достичь безопасного и максимально продуктивного заряда, обязательно выясните при покупке, по какой технологии работает понравившаяся зарядка. А затем определяйте пиковую величину зарядного тока, с какими батареями работает прибор, какая емкость аккумулятора допустима по максимуму, какой вольтаж зарядки, какие режимы и функции доступны.
Источник:
