Зарядное устройство для стартерных аккумуляторных батарей

Зарядное устройство для стартерных аккумуляторных батарей

Автоматическое зарядное устройство для стартерных батарей.

Устройство предназначено для зарядки и тренировки (десульфатации) свинцово-кислотных АКБ ёмкостью от 7 до 100 Ач, а также для приблизительной оценки уровня их заряда и емкости. ЗУ имеет защиту от неправильного включения батареи (переполюсовки) и от короткого замыкания случайно брошенных клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей «добивкой» до 100%-го уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор (настраиваемые профили) или выбрать уже заложенные в управляющей программе.

Достоинства данного ЗУ — его относительная простота и отсутствие трудоёмких регулировок, что особенно актуально для начинающих радиолюбителей.
Рассмотрим основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок (профилей).
1. Режим зарядки — меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:
— первый этап- зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В
— второй этап-зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С
— третий этап-поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С — ёмкость батареи в Ач.
— четвёртый этап — «добивка». На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.
Для стартерных АКБ (от 45 Ач и выше) применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается «добивка». Это- четвёртый этап. Процесс заряда проиллюстрирован графиками рис.1 и рис.2.
2. Режим тренировки (десульфатации) — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд — разряд током 0,01С, 5 секунд — заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее — обычный заряд.
3. Режим теста батареи. Позволяет приблизительно оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.
4. Контрольно-тренировочный цикл (КТЦ). Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С — 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда).
Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево», «вправо», «выбор». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню.
Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля — П1 и П2. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM-е).
Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM.
Значения настроек:
1. «Алгоритм заряда». Выбирается IUoU или IUIoU. См. графики на рис.1 и рис.2.
2. «Емкость АКБ». Задавая значение этого параметра, мы задаем ток зарядки на первом этапе I=0.1C, где С- емкость АКБ В Ач. (Таким образом, если нужно задать ток заряда, например 4.5А, следует выбрать емкость АКБ 45Ач).
3. «Напряжение U1». Это напряжение, при котором заканчивается первый этап зарядки и начинается второй. По умолчанию задано значение 14.6В.
4. «Напряжение U2». Используется только, если задан алгоритм IUIoU. Это напряжение, при котором заканчивается третий этап зарядки. По умолчанию — 16В.
5. «Ток 2-го этапа I2». Это значение тока, при котором заканчивается второй этап зарядки. Ток стабилизации на третьем этапе для алгоритма IUIoU. По умолчанию задано значение 0.2С.
6. «Окончание заряда I3». Это значение тока, по достижению которого зарядка считается оконченной. По умолчанию задано значение 0.01С.
7. «Ток разряда». Это значение тока, которым осуществляется разряд АКБ при тренировке зарядно-разрядными циклами.

Схема блока управления довольно проста, так как все основные процессы выполняет микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4,C9,R7,C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера — встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10R11, Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5R6R10R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине. Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения — на элементах VD1,EP1 ,R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии. В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда (режим тренировки) и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.
Детали и конструкция.
Микроконтроллер. В продаже обычно встречаются в корпусе DIP-40 или TQFP-44 и маркируются так: ATMega16А-PU или ATMega16A-AU. Буква после дефиса обозначает тип корпуса: «P»- корпус DIP, «A»- корпус TQFP. Встречаются также и снятые с производства микроконтроллеры ATMega16-16PU, ATMega16-16AU или ATMega16L-8AU. В них цифра после дефиса обозначает максимальную тактовую частоту контроллера. Фирма- производитель ATMEL рекомендует использовать контроллеры ATMega16A (именно с буквой «А») и в корпусе TQFP, то есть, вот такие: ATMega16A-AU, хотя в нашем устройстве будут работать все вышеперечисленные экземпляры, что и подтвердила практика. Типы корпусов отличаются также и количеством выводов (40 или 44) и их назначением. На рис.4 изображена принципиальная схема блока управления для МК в корпусе DIP.
Резистор R8 –керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 — 7-10Вт. Все остальные- 0.125Вт. Резисторы R5,R6,R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением 0.1-0.5%. От этого будет зависеть точность измерений и, следовательно, правильная работа всего устройства.
Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В.
Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2,Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Буззер EP1- со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13.
Жидкокристаллический индикатор – WH1602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр
Программа
Управляющая программа содержится в папке «Программа» Конфигурационные биты (фузы) устанавливаются следующие:
Запрограммированы (установлены в 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
все остальные – не запрограммированы (установлены в 1).

Читайте также  Немного о корпусах поверхностного монтажа (smd)

Наладка устройства заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками « ». Нажимаем «Выбор». Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками « » нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5,R6,R10,R11,R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично — калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 сек. устройство перейдет в главное меню.
Калибровка окончена. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком — либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно применить (подобрать) другие резисторы делителя R5,R6,R10,R11,R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах (с допуском 0,1-0,5%) поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. И в заключение. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.

Устройства для подзарядки аккумуляторов: компенсация разрядки

BAT_5284-утв

О существовании подобных устройств многие даже не догадываются. Про зарядные устройства знают все, а вот какие-то подзарядные — что это? И в каких случаях они могут потребоваться?

К терминологии мы еще вернемся, а нужны эти «подзарядки» вот зачем. Представьте, что автомобиль неделями стоит в гараже без движения. Когда же он вдруг срочно понадобился, выясняется, что батарея подсела настолько, что крутить стартер не может. А если это случается постоянно?

В подобную ситуацию часто попадают автомобили, которые стоят на выставочных стендах. У них играет аудиосистема, горит свет, но мотор не работает. Вот и тянутся под капот тоненькие проводки, подпитывающие штатную батарею машины от внешнего источника.

Большие токи не нужны: достаточно компенсировать потребление штатных микроконтроллеров, а также охранной системы и телематики. У современных гаджетов аппетит скромный — десятки миллиамперов, при том что их аналоги прошлых лет выпуска потребляли порой на порядок больше.

Казалось бы, подключи зарядное устройство — и нет проблем! Но далеко не всякая «зарядка» рассчитана на постоянную работу в течение недель, а то и месяцев. Другое дело, если производитель указывает на подобную возможность использования своего продукта. Вот такие устройства мы и решили погонять в реальных условиях — в течение нескольких месяцев.

Из восьми приобретенных изделий только два являются чистой воды «подзарядками» — Торнадо и Moratti. Остальные — «зарядки», обещающие не только оживить севшие аккумуляторы, но и поддерживать их заряд на должном уровне. Именно эту функцию мы и оценивали в ходе испытаний.

ЧТО И ГДЕ ИСПЫТЫВАЛИ

Испытания проводили в лаборатории ФГКУ 3 ЦНИИ МО РФ в течение трех месяцев. Длительную проверку способности устройств компенсировать падение заряда вели на батареях энергоемкостью 55, 75 и 90 А·ч при температурах —20; 0; +25 ºС. Склонность к перегреву оценивали при работе с батареями от 75 до 190 А·ч, задавая максимально возможную нагрузку для каждого устройства. Для каждого изделия проверили «дуракоустойчивость» — использовали переполюсовку и т. п. При расстановке по местам учитывали заявленные параметры, качество изготовления, грамотность инструкции и удобство пользования.

ХРАНЕНИЕ? ПОДЗАРЯДКА? КОМПЕНСАЦИЯ?

Многомесячный марафон закончился удачно: ни одно из устройств не попросило пощады, ни одна батарея не пожаловалась на плохое обслуживание. «Защита от дурака» тоже на высоте: переполюсовок и прочих провокаций изделия не боятся. В то же время понравились далеко не все — на эту тему мы подробно высказались в подписях фотогалереи. Отметим также, что все устройства обеспечивают подзарядку в 20‑градусный мороз — даже те, которые, судя по инструкции, совсем не морозоустойчивые.

Но с проводами при этом нужно быть повежливее — они на глазах теряют гибкость.

Стоит ли искать в магазинах простенькие подзарядники, или лучше приобрести многофункциональное зарядное устройство? Мы считаем, что второй вариант предпочтительнее: разница в цене не космическая, а полноценный зарядник в хозяйстве не помешает. К тому же они практически всегда есть в продаже, а экзотических «братьев меньших» нужно выискивать через Интернет.

8. ЗАВОДИЛА АЗУ‑108 8 7 6

Автоматическое импульсное зарядное устройство, Санкт-Петербург

Ориентировочная цена, руб. 1280

Температурный диапазон, ºС 0…+40

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 3–110

Симпатичное устройство неприятно резануло по глазам безграмотными надписями «А/ч» на лицевой панели, в инструкции и на упаковке. Такой единицы измерения нет в природе — есть А·ч. Требования изготовителя к температурным условиям работы устройства — от 0 до 40 ºС — не порадовали: а как же поддерживать заряд батареи, если на улице мороз? Исполнение неряшливое: приклеенные переключатели болтаются. В целом устройство работоспособно, но рекомендовать его не хочется.

7. Торнадо 3 А.02

Зарядный автомат-хранитель для аккумуляторных батарей, Тольятти

Ориентировочная цена, руб. 860

Температурный диапазон, ºС —20…+40

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч до 75

Прибор обещает поддерживать рабочее со- стояние батареи «как угодно долго», не являясь полноценным зарядным устройством (разве что для батарей энергоемкостью ниже 10 А·ч). Внешне напоминает радиолюбительскую конструкцию в корпусе от реле времени для фотопечати. Элементная база — четвертьвековой давности. Все электрические проверки (испытания на перегрев проводили с батареей 75 А·ч) изделие успешно выдержало. Однако общее впечатление скорее негативное.

6. Moratti 01.80.005

Устройство для подзарядки аккумуляторных батарей, КНР

Ориентировочная цена, руб. 600

Температурный диапазон, ºС не ниже —10

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 10–250

Устройство предназначено не для зарядки батарей, а для поддержания работоспособности АКБ при длительном хранении и редком использовании. Длительный режим работы выдерживает спокойно; проверку на перегрев вели на батарее энергоемкостью 190 А·ч. Замечаний в адрес техники нет, а вот описание не понравилось: что такое «гелиевые» батареи? Может быть, имелись в виду гелевые?

5. СОНАР У3 207.03 3

Зарядное устройство, Санкт-Петербург

Ориентировочная цена, руб. 1500

Температурный диапазон, ºС —5…+35

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 10–180

Зарядное устройство обеспечивает режим хранения с компенсацией тока саморазряда. К сожалению, нижний температурный предел — всего лишь —5 ºС. Иными словами, на зимнюю работу в неотапливаемом гараже прибор не рассчитан. Корпус при работе не перегревается (проверку проводили с батареей энергоемкостью 170 А·ч). К технике претензий нет, однако цена показалась завышенной.

4. AIRLINE АСН‑5 А‑06

Зарядное устройство, Россия — КНР

Ориентировочная цена, руб. 1050

Температурный диапазон, ºС нет данных

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч до 65

Предусматривает режим зарядки батареи, установленной на автомобиле. Проверку на перегрев проводили на батарее энергоемкостью 65 А·ч, поводов для замечаний не нашли. С подзарядом справляется успешно. К сожалению, мифическая единица измерения А/ч встречается в описании и этого прибора.

3. HEYNER, AkkuEnergy Арт. 927130

Зарядное устройство, Германия

Ориентировочная цена, руб. 6000

Температурный диапазон, ºС нет данных

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 30–190

Зарядное устройство, рассчитанное на длительное подключение к батарее независимо от сезона. Со всеми задачами справилось без проблем. Проверку на перегрев проводили с батареей 190 А·ч. Среди недостатков — заумное описание с неважным переводом и неаппетитная цена.

1–2. SMART POWER SP‑2N BERKUT

Компактное универсальное зарядное устройство, Россия — КНР

Ориентировочная цена, руб. 1150

Температурный диапазон, ºС —20…+50

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 4–80

Может быть использовано и для сезонного хранения АКБ, оставаясь подключенным к сети в течение нескольких месяцев. Режим длительной работы переносит спокойно; проверку на перегрев проводили с батареей 90 А·ч. «Дуракоустойчивость» нормальная, замечаний к работе нет.

1–2. СОРОКИН® 12.98

Универсальное зарядное устройство для аккумулятора, Россия

Ориентировочная цена, руб. 3000

Температурный диапазон, ºС —20…+50

Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 6–160

Полноценное зарядное устройство. Может быть подключено к АКБ автомобиля на длительное время — для зимнего хранения и круглогодичного использования. При работе не перегревается (проверку проводили с батареей 170 А·ч). Замечаний нет. Разве что дороговато.

Читайте также  Обзор зарядного устройства imax b6 (80 вт)

НЕМНОГО О БЕЗОПАСНОСТИ

Надолго оставляя в гараже зарядное устройство, подключенное к сети, убедитесь в том, что вы не схалтурили. Иными словами, вы должны быть уверены, что подключенные к клеммам подкапотного аккумулятора «крокодилы» ни при каких обстоятельствах не устроят вам короткое замыкание (например, при касании закрываемого капота!), а соответствующие провода не будут пережаты крышкой капота или иным способом. Да, проверенные нами устройства имеют встроенную защиту, но не стесняйтесь перепроверить себя лишний раз. Само собой разумеется, что зарядное устройство должно быть гарантированно защищено от прямого попадания влаги, снега и прочих погодных неприятностей. Следует также помнить, что при низких температурах изоляция проводов имеет привычку твердеть и даже ломаться. Это особенно важно учитывать в тех случаях, когда машиной время от времени пользуются, а зарядное устройство в спешке то отключают, то вновь подключают, не обращая внимания на подобные «мелочи».

К чему может привести повреждение изоляции плюсового провода, если тот случайно коснется «массы», всем понятно.

И последнее. Прежде чем трогаться с места, не забудьте отключить зарядное устройство от сети и от аккумулятора.

Как выбрать зарядное устройство для тягового аккумулятора

Зарядное устройство – вещь необходимая, но оказывается, кроме напряжения и силы тока, у него есть и другие весьма важные параметры, позволяющие не только хорошо зарядить тяговый аккумулятор, но и продлить ему срок службы.

Во-первых , определимся, какую аккумуляторную батарею будем заряжать.

Если у вас гелевый или AGM аккумулятор, то необходимо подбирать зарядное устройство с учетом наличия в нём профиля заряда для необслуживаемых аккумуляторов. Почему это так важно? Потому что у обслуживаемого аккумулятора в финальной стадии заряда – перемешивания электролита – допустимое напряжение на элемент может доходить до 2,60В, а у необслуживаемого – максимально составляет порядка 2,35 В/эл. Напряжение не должно превышать этого значения в связи с тем, что основная часть тока от зарядного устройства пойдет уже не на заряд электродов, а на электролиз дистиллированной воды в электролите, но так как у необслуживаемых аккумуляторов нет возможности её долить, то аккумулятор будет оперативно терять воду в элементе (осушаться) и крайне быстро выйдет из строя. Не верно подобранная зарядная установка для заряда гелевых аккумуляторов сокращает их срок службы в 7-10 раз.

Ко второму критерию я бы отнес необходимое время подготовки аккумулятора к работе. Например, если электропогрузчик с аккумулятором Hawker Perfect Plus 48V 4PzS 500Ah эксплуатируется только в дневную смену, можно выбирать зарядное устройство Hawker Lifetech Modular TC3 48В 60А 3,5кВт: оно зарядит аккумулятор, разряженный на 80%, за 8 часов. Если же электропогрузчик эксплуатируется круглосуточно, аккумулятор должен быть готов к работе побыстрее. В таком случае это может быть зарядное устройство Hawker Lifetech Modular TC3 48В 120А 7кВт: оно зарядит аккумулятор за 5 часов. Если есть необходимость срочно подготовить аккумулятор к работе, то следует установить на него систему перемешивания электролита Airmix, и аккумулятор будет готов к работе даже за 4 часа.

Третья характеристика, на которую следует обратить внимание, — это наличие в профиле заряда функции «поддерживающего заряда», например, Hawker Perfect Plus 24V 3PzS 345Ah, который используется на штабелере или электротележке для перемещения товара в торговом центре или на небольшом складе. При низкой нагрузке до 2-3х циклов разряда в неделю функция «поддерживающего заряда» зарядного устройства Lifetech Modular TC1 24В 70А 2кВт поможет предотвратить образующуюся сульфатацию на аккумуляторе, что увеличит его срок службы до 8-10 лет.

Четвертая особенность зарядного устройства — это технология его изготовления. Их можно разделить по типу трансформатора: трансформатор 50 Гц и высокочастотный трансформатор. Первый представляет собой старую технологию изготовления зарядных устройств, он работает на профилях, основанных на постоянной мощности, например, WoWа. А высокочастотные трансформаторы обладают более эффективным профилем заряда IUIa, заряжающим аккумулятор до 95% постоянным током фаза (I), и потом дозаряжают аккумулятор до 100% током при постоянном напряжении (U), затем током определенной величины (I), перемешивают электролит в аккумуляторе и далее проводят «поддерживающий заряд» током (а).

Высокочастотные зарядные устройства лучше, чем 50 Гц по следующим параметрам.

При равной исходной мощности зарядного устройства зарядят аккумулятор на 20% быстрее.

КПД — 94% (в сравнении с 50 Гц, у которого 80%).

Могут отключаться по времени, что предотвратит перезаряд и перегрев аккумулятора, тогда как 50 Гц зарядные устройства могут долго кипятить аккумулятор.

Имеют внутренний компьютер и дисплей, показывающий параметры заряда (напряжение, ток), закаченную в аккумулятор ёмкость и время заряда.

К ним можно подсоединить систему перемешивания электролита Airmix, что ускорит заряд аккумулятора ещё на 15%.

Зарядные устройства LifeTech Modular выполнены в модульном исполнении, что позволяет работать зарядному устройству даже если один из модулей выйдет из строя, в свою очередь 50Гц зарядное устройство перестанет работать.

Однако стоит учитывать: вряд ли получится быстро зарядить любой аккумулятор к началу следующей смены, если водитель электропогрузчика забудет поставить аккумулятор на заряд. Для решения всех проблем, связанных с человеческим (и не только!) фактором, мы рекомендуем использовать систему STOPiT. Тогда, установив датчик на аккумулятор, можно удаленно отслеживать уровень заряда аккумулятора и предотвращать аварийные ситуации с ним.

Зарядка аккумуляторных батарей

Как можно зарядить АКБ, не демонтируя её с автомобиля?

Для автомобильной электроники предел напряжения, который она может выдержать без выхода из строя, составляет около 15.5 B. При этом достаточно широко распространены зарядные устройства, которые функционируют в режиме «заряд-пауза». На протяжении цикла заряда, чтобы поддерживать необходимый ток, выдаваемое такими приборами напряжение может достигать уровня 17.5-18 B, а это представляет непосредственную опасность для электронных компонентов. Учтите также, что есть зарядные устройства, продуцирующие кратковременные импульсы более высокого напряжения – это тоже может негативно сказаться на электрике.

Исходя из этого, для подзарядки аккумулятора непосредственно на машине используемое устройство должно либо обеспечивать безопасный процесс зарядки в автоматическом режиме, либо предоставлять возможность в ручном режиме ограничить максимальное выходное напряжение уровнем 15 В. Информация о таких функциях указана в паспорте каждого зарядного устройства.

Если Вы располагаете подходящим оборудованием, можете проводить подзарядку аккумулятора, не снимая клеммы – но с рядом необходимых мер предосторожности:

  • Не подключайте зарядное устройство к электросети 220 B до того, как подсоедините его к аккумулятору;
  • На протяжении зарядки не активируйте никакие потребители энергии (вроде магнитолы или света), поскольку реакцию электроники зарядного оборудования на заметные колебания напряжения в сети автомобиля предугадать нельзя;
  • Перед подключением убедитесь, что провода не касаются корпуса аккумулятора или бензопровода;
  • Всегда подключайте сперва положительную, потом отрицательную клеммы – отключайте наоборот;
  • Перед тем, как отключить аккумулятор от зарядного оборудования, отключите последнее от сети.

И помните: даже при использовании самого современного и лучшего прибора для зарядки АКБ, в случае его поломки всегда существует риск появления на выходе высокого напряжения – а значит, есть риск выхода из строя электроники и электрики автомобиля.

Заряжается ли батарея при работе двигателя на холостых?

Нет, поскольку при работе на холостых генератор не заряжает АКБ, а только поддерживает текущий уровень заряда. Если речь идёт о зимнем сезоне, прогрева двигателя без езды не хватит для того, чтобы батарея качественно подзарядилась – для этого понадобится несколько часов движения с работой двигателя хотя бы на средних оборотах. Подзаряжайте батарею в тёплой комнате, используя стационарное зарядное оборудование.

Как долго нужно заряжать АКБ?

Настоятельно рекомендуем чётко следовать рекомендациям производителя Вашей батареи, они всегда есть в руководстве по её использованию. Универсальную рекомендацию дать нельзя, поскольку выбор оптимального режима заряда зависит от конструкции конкретной АКБ: типа электрода, химического состава сплава, электролита, сепаратора и т. д.

В случае, если неизвестно, какая именно перед Вами АКБ – или если утеряно руководство – советуем воспользоваться рекомендациями ГОСТ P 53165-2008:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном». Учтите, что указанная методика используется только при полном разряде аккумулятора – например, если несколько раз пытались запустить двигатель. Если же речь идёт о глубоком разряде (к примеру, о классическом случае с не выключенными фарами на стоянке) – или о ситуациях, в которых АКБ разрядили и оставили на несколько дней – указанный в ГОСТе режим подзарядки не даст результатов. Аккумулятор начнёт «кипеть», заряжаться не будет. В таких ситуациях нужно проводить зарядку малым током (до 1-2 A, зависит от ёмкости АКБ) до тех пор, пока напряжение не стабилизируется. Потребоваться на это может несколько суток, в результате есть шанс восстановления 80-90% ёмкости аккумулятора.

Читайте также  Коротковолновые передающие антенны

Избегайте также излишнего заряда аккумулятора. В свинцово-кислотных АКБ при лишнем заряде вода активно разлагается на водород и кислород, образуются излишние газы, из-за чего воду придётся доливать. Кроме того, при газообразовании может произойти оплывание и частичное отслоение активной массы – а это спровоцирует снижение параметров батареи. Какой ток использовать для зарядки?

До 2008-го года предписывалось руководствоваться ГОСТом 950-2002, предлагавшим до напряжения 14.4 B заряжать АКБ током величиной 0.1 от ёмкости аккумулятора. После этого следовало вести зарядку ещё 5 часов.

Но некоторые современные батареи отличаются по конструкции от тех, для которых этот ГОСТ был актуален. Для учёта их особенностей в 2008-м приняли ГОСТ P 53165-2008, который предусматривает для АКБ разной конструкции разные методы заряда. Учтите, что подробные сведения о том или ином аккумуляторе доступны только его производителю, поэтому при выборе тока для зарядки нужно следовать рекомендациям из руководства по эксплуатации.

При отсутствии возможности свериться с руководством ГОСТ предлагает следующее:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном».

Какое напряжение использовать для зарядки кальциевой батареи?

Изучив инструкции по эксплуатации аккумуляторов от различных производителей свинцово-кислотных стартерных АКБ, Вы нигде не найдёте совета проводить зарядку при постоянном напряжении 16 B.

Обычно производители рекомендуют в стационарных условиях для 12-вольтовых АКБ использовать постоянное напряжение 14.8 B – либо постоянную силу тока в 0.1 от ёмкости. И эти рекомендации не зависят от исполнения аккумулятора: они одинаковые для свинцово-кальциевых, малосурьмянистых и гибридных батарей.

Откуда взялась распространённая рекомендация использовать ток 16 B? Из ГОСТ P 53165-2008. Да, этот стандарт действительно предписывает при проведении тестирования свинцово-кальциевых батарей заряжать их при постоянном напряжении 16 B, а потом при постоянном уровне тока. Но важно понимать, что указанные рекомендации верны исключительно для проведения тестирования, в ходе которого проверяют способность аккумулятора быстро принимать высокое количество энергии – фактически, это проверка совершенства производственной технологии.

Попытка зарядить батарею при напряжении 16 B в обычных условиях – на воздухе, при комнатной температуре – приведёт к тому, что электролит быстро нагреется (до отметки в 60 градусов Цельсия всего за 2 часа после того, как аккумулятор был разряжена до 10-11 B), начнётся масштабное газовыделение. А в самом худшем случае, при несовершенстве технологии, нагрев может достигать 70-и градусов.

Перегрев приводит к том, что коррозия решёток существенно ускоряется, а срок службы батареи заметно падает. При проведении тестов всё перечисленное не имеет никакого значения, поскольку аккумулятор будет утилизирован сразу после завершения испытаний, но для автолюбителя, рассчитывающего на долгий срок службы АКБ, заряд при напряжении 16 B – это крайне негативная ситуация.

Именно поэтому производители аккумуляторов рекомендуют заряжать АКБ при меньшем напряжении. И тот же ГОСТ P 53165-2008 для штатной зарядки аккумулятора, для которого невозможно посмотреть рекомендации производителя, советует постоянное напряжение 14.8 B.

Как правильно зарядить свинцово-кислотный аккумулятор

Определяем тип и режим работы аккумулятора↑

  1. Во-первых, чтобы понять, какой алгоритм зарядки подойдет конкретной АКБ, требуется определиться с классом батареи, чей принцип работы базируется на реакциях свинца в растворе серной кислоты. Она может быть либо обслуживаемой (то есть легко заряжаемой вручную), либо необслуживаемой (требующей для подзарядки подключения специальных зарядных приспособлений).
  2. Во-вторых, аккумулятор может эксплуатироваться в 2-х режимах: буферном (будучи постоянно подключенным к сети и периодически активируемым для самостоятельной) и циклическом (использование такого АКБ состоит из постоянной смены циклов «разрядка-подзарядка»).

Среди обслуживаемых SLA числятся, преимущественно, классические автомобильные аккумуляторы. Основная масса свинцово-кислотных источников тока, используемых в индивидуальном электротранспорте (вроде велобайков) принадлежит к герметичным, необслуживаемым, буферным и гелевым.

Как заряжать свинцово-кислотную батарею↑

Процесс зарядки SLA-аккумуляторов предполагает пополнение запаса энергии устройства за счет внешних источников. Важно, чтобы батарея получала заряд, который соответствует ее емкости. Оптимальные условия, при которых происходит зарядка: температура окружающей среды в пределах +20 – +25 градусов Цельсия, иначе потребуется выполнять температурную компенсацию.

Наиболее популярный способ зарядки свинцово-кислотного аккумулятора базируется на контроле параметров «ток» и «напряжение». На первой стадии АКБ заряжают постоянным током, а когда напряжение достигнет заданного значения (указывается на лицевой панели устройства), переводят агрегат в режим поддержания постоянного напряжения.

Чтобы понять, сколько времени потребуется держать аккумулятор на зарядке, нужно знать степень разряженности АКБ, ее емкость, а также силу тока зарядного устройства.

Если устройство разряжено полностью, а ток используется по всем правилам (то есть, порядка 10-20% от емкости батареи), то на зарядку должно уйти около 10-12 часов. При снижении зарядного тока, время может возрасти, при увеличении – останется прежним. Ни в коем случае нельзя увеличивать ток на более чем 30% от емкости аккумулятора — это небезопасно для него.

Технология скоростной зарядки↑

Существует быстрый способ зарядки аккумулятора, в рамках которого можно за 6 часов добиться полного восстановления заряда. Это актуально для батарей, использующихся в циклическом режиме, в том числе, на электровелосипедах и прочей технике.

Данная технология предполагает, 2 этапа:

  • сначала нужно заряжать изделие постоянным током, пока напряжение не достигнет 14,5 (плюс-минус 0,2) вольта (параметры указаны для батарей, чье номинальное напряжение равно 12 В);
  • затем нужно отсоединить зарядное или перевести его в режим функционирования, когда поддерживается напряжение 13,8 (плюс-минус 0,15) вольт.

Как заряжать герметичные свинцово кислотные аккумуляторы↑

Первые герметичные АКБ, не позволяющие электролиту испаряться, но и не доступные для дозаливки содержимого, стали массово производиться около 40 лет тому назад. Их эволюция привела к тому, что возникли так называемые гелевые батареи AGM, тоже принадлежащие к классу свинцово-кислотных, но считающиеся модернизированными, обладающими намного более универсальными характеристиками. Внутри этих приспособлений (по-прежнему герметичных) электролит представлен в загущенном виде, имеет желевидную консистенцию. Заменить его невозможно, однако он не проливается при повреждении оболочки, не испаряется, не несет угрозы окружающей среде. Кроме того, эксплуатировать такую батарею можно в любом положении и даже в условиях высоких вибраций. Глубокий разряд такие разработки также способны переносить без проблем.

Зарядка таких устройств имеет ряд особенностей:

  • восстановить уровень заряда возможно только применяя специально для этого созданные зарядные устройства, никакими универсальными или самопальными средствами зарядить гелевый герметичный аккумулятор нельзя;
  • температура электролита в ходе зарядки не должна подниматься выше 45 градусов по Цельсию, иначе это чревато выходом изделия из строя;
  • перезаряд таких АКБ крайне вреден, если ток заряда превысит 30% емкости батареи, она вспучится и, скорее всего, перестанет быть пригодной к использованию.

Как и в ситуации со стандартными свинцово-кислотными решениями, запрещено хранить батареи AGM в разряженном виде, особенно, если напряжение каждого из компонентов, входящих в ее структуру, падает до 1,8 Вольта или ниже.

Как зарядить свинцово кислотный аккумулятор 12 вольт?↑

Зачастую АКБ 12 вольт принадлежат к классу AGM и, как и все представители этой категории, допускают максимальный разряд до 30% (без деформаций и рисков для работоспособности изделия).

Для этих батарей актуально целых 3 стратегии зарядки:

  • одноступенчатая или быстрая выполняется в пределах плавающего заряда при напряжении в пределах 13,2-13,8 вольт, токе от 0,1 до 0,3С (под «С» понимается емкость конкретного аккумулятора в ампер-часах);
  • двухступенчатая – наиболее часто используемая и рекомендуемая большинством производителей, осуществляется сначала в рамках основного цикла (восстановление 80%) при 14,2-14,8В и 0,1-0,3С, а затем в рамках плавающего заряда при 13,2-13,8В;
  • трехступенчатая – позиционируется как самая эффективная, производится в 3 этапа: основной заряд при 14,2-14,8 В, накопительный – при 14,2-14,8 вольтах, плавающий – при 13,2-13,8 вольта.

Крайне важно выполнять заряду устройством, имеющим индикацию по обоим параметрам: напряжению и току. Оптимальным вариантом может стать зарядное с так называемой интеллектуальной системой управления.

Узнать больше об аккумуляторах AGM можно из этого видео-ролика: