Зарядные устройства – это оборудование для заряда аккумуляторных батарей от сети переменного тока. Каждая АКБ нуждается в периодической подзарядке, в частности, если это приборы бытового назначения или автомобильные аккумуляторы.
Виды ЗУ по сфере применения
Бытовые ЗУ
Это зарядные устройства для мобильных телефонов, ноутбуков, различных электроинструментов, гальванических элементов.
Этот тип ЗУ может быть, как встроенным в прибор, так и внешним. В бытовых электроприборах в основном используются литиевые аккумуляторы, для которых перезаряд или глубокий разряд может быть причиной сильного износа или поломки АКБ. Поэтому ЗУ такого типа обычно оснащаются контроллерами, которые регулируют силу тока и напряжение на выводах АКБ.
Последнее время популярность приобрели портативные зарядные Power Bank. Они предназначены для подзарядки мобильных телефонов, планшетов, фотоаппаратов и видеокамер. В условиях, когда нет возможности подзарядить АКБ гаджета от сети, эти ЗУ могут давать до 12 полных зарядок.
Промышленные зарядные устройства
Это устройства, оборудованные электроникой. Обычно устанавливаются в специализированных цехах зарядной станции. Особенность таких ЗУ в том, что они могут одновременно работать с несколькими АКБ в автоматическом режиме.
Автомобильные ЗУ
Зарядные устройства для автомобильных АКБ. Существует тип таких устройств, который позволяет запускать двигатель автомобиля при разряженном аккумуляторе. Такие устройства называются пуско-зарядными и могут выдавать большую силу тока, чем обычные ЗУ. Соответственно они их превосходят по весу и размерам.
Как происходит заряд аккумулятора
На клеммы подается более мощное напряжение зарядного устройства. Оно может быть постоянной или сглаженной, пульсирующей формы. Напряжение превышает разность потенциалов между катодом и анодом аккумулятора и направлено однополярно с ними.
Таким образом зарядное устройство меняет направление тока в аккумуляторе. Он начинает двигаться от положительного электрода к отрицательному. Окислительно-восстановительная реакция, которая и служит причиной появления заряженных электронов, действует в обратном направлении.
Методы заряда
Заряд постоянным током
Наиболее быстрый метод заряда, но в то же время быстрее изнашивает аккумулятор. Устройства такого типа обеспечивают постоянную силу тока. При этом сила тока не должна превышать десятую часть номинальной емкости аккумулятора. Чтобы обеспечить такую постоянную силу тока на одном уровне такие ЗУ оборудованы регуляторами.
Заряд постоянным напряжением
Этот метод зарядки занимает намного больше времени, чем предыдущий. Степень заряженности АКБ при применении этого метода зависит от величины заданного напряжения. В процессе заряда сила тока уменьшается, а напряжение на выводах аккумулятора приближается к напряжению ЗУ. Этим методом невозможно зарядить батареи полностью.
Смешанный тип заряда
Устройства с комбинированным методом заряда автоматически отключаются после того как АКБ будет полностью заряжен. Для автолюбителей это особенно удобно, поскольку за такими ЗУ не надо следить. Такие ЗУ используют пульсирующий или ассиметричный ток для зарядки. Это уменьшает сульфатацию пластин и продлевает срок работы батареи, а также увеличивает ее емкость.
Импульсные и трансформаторные ЗУ
В устройстве импульсных и трансформаторных ЗУ присутствует трансформатор. Основное различие в принципе его работы.
Обычные трансформаторные ЗУ – это устройства со сравнительно большой массой и габаритами. Трансформатор в таких устройствах дополнен диодным мостом для выпрямления электрического тока. Трансформаторные ЗУ в эксплуатации не такие удобные в отличии от импульсных. Также их КПД меньше, чем у импульсных, но тем не менее они достаточно эффективны. В автомобильной сфере импульсный вариант активно вытесняет трансформаторные приборы, но в промышленности трансформаторные ЗУ еще актуальны.
В импульсных ЗУ трансформатор обладает меньшими габаритами, что позволяет облегчить и уменьшить всю конструкцию. Они оборудованы автоматикой и множеством защитных механизмов. Входное переменное напряжение в таких устройствах преобразуется в постоянное с ограничением амплитуды пульсаций. Импульсное ЗУ при перенагрузке может сгореть, тогда как трансформаторное остается в строю. Импульсными устройствами для зарядки автомобильных АКБ намного проще пользоваться, устройство показывает правильно ли присоединены клеммы и т.д. Также такое ЗУ экономнее с точки зрения расходования электроэнергии и отличается своей меньшей ценой в сравнении с трансформаторными аналогами.
Любому владельцу автомобиля приходится рано или поздно сталкиваться с неисправностью аккумулятора. Зачастую причиной отказа является разряд аккумуляторной батареи. Чтобы восстановить напряжение АКБ, есть специальные приборы, и они называются зарядными и пуско-зарядными устройствами. Каждому автовладельцу непременно нужен такой полезный электроприбор.
Сейчас имеется огромный выбор разных устройств для подзарядки аккумулятора. Чтобы выбрать для себя наиболее оптимальную модель, нужно знать, как правильно подобрать зарядное устройство для аккумулятора в машину.
Зарядные и пуско-зарядные приборы необходимы для заряда аккумуляторов различной емкости . В чем же разница между этими двумя устройствами? Пуско-зарядные приборы могут не только подзарядить севшую батарею, но и запустить двигатель при необходимости, например, в холодное время года. Зарядные устройства для аккумуляторов предназначены только для подзарядки и не могут способствовать старту двигателя. Они отличаются между собой по силе тока и вольтажу.
Зачем нужно зарядное устройство
Стандартная проблема, с которой хоть раз сталкивался любой владелец авто холодной долгой мрачной темной снежной зимой – севший аккумулятор в автомобиле. Чаще всего эта ситуация появляется, если мощности аккумулятора по каким-то причинам не хватает для того, чтобы повернуть стартер.
Часто к этому обстоятельству приводит то, что генератор не полностью заряжает автомобильный аккумулятор по причине того, что чаще нужно отапливать салон машины, включать габаритные огни, фары и освещение. К тому же, при температуре ниже нуля загустевает масло, понижается отдача автомобильного аккумулятора, потому риск разрядки батареи в самый ненужный момент становится довольно большим. Когда аккумулятору больше 3-х лет, то самый надежный вариант обезопасить себя от этого – приобрести зарядное устройство для аккумулятора.
Разновидности зарядных устройств
Предупредим логичный вопрос автолюбителя – а зачем зарядка на автомобильный аккумулятор, если работает генератор. Верно. Генератор работает. Но, подавая дополнительную нагрузку на бортовую систему, мы забываем, что генератор не справляется со всеми устройствами и в данном случае электроэнергия начинает браться с АКБ . Это приводит к постепенному разряду аккумулятора.
Также случается, что некоторые забывают отключить на ночь, или даже на выходные, автомобильную акустику или габариты. А на следующий день автомобиль уже не заводится. Это случалось со многими. Вот в таком случае и будет надо зарядное устройство для батареи.
Знание информации о существующих сегодня АКБ, даст возможность вам ориентироваться в вопросе о том, какое устройство выбрать для зарядки автомобильного аккумулятора.
- Щелочные АКБ – литий-ионные (LiOn), никель-металгидридные (NiMh) и никель-кадмиевые (NiCd). Наиболее неудачный из них – это последние аккумуляторы, потому что требует перед зарядкой полного разряда батареи. Так называемый эффект «памяти» делает ее довольно неудобной. Купленная щелочная батарея нуждается трехразовом цикле разряд/заряд.
- Свинцовая АКБ – так же называется кислотная. Эти батареи довольно хорошо относятся к систематической подзарядке. Их советуют заряжать почаще.
Единое правило для любых видов АКБ – заряд батареи обязан происходить полностью , то есть до «упора».
Основные качества зарядного устройства
Все зарядные приборы для АКБ имеют единый принцип работы: они должны снижать напряжение в сети до номинала аккумулятора, после выпрямлять ток и обеспечить автоматизацию зарядки батареи. То есть в идеале: водитель должен закрепить клеммы зарядки, включить вилку в розетку и идти добросовестно спать.
Способы зарядки АКБ:
- Постоянное напряжение. К недостаткам этого способа относится очень бурный процесс зарядки сначала, и слабо текущий в конце.
- Постоянный ток. Зарядка проходит довольно быстро, это преимущество. Недостаток – этот способ, в силу специфики работы зарядного устройства приводит к быстрому «старению» аккумулятора.
- Комбинированный. Является наиболее оптимальным, и по большому счету, все современные зарядные приборы работают по этому способу.
Первое, что нужно сделать, перед тем как вы пойдете покупать зарядное устройство для АКБ – это внимательно прочитать руководство по эксплуатации бортовой сети и аккумулятора. После, уже в магазине, изучить инструкцию по тактико-техническим параметрам выбираемого устройства.
Совет: при бурном развитии контрафактных изделий, тем более, со стороны Китая, все-таки обратите внимание на отечественного производителя. Здесь вы явно выиграете.
Выбор автомобильной зарядки делайте с определенным запасом по току в большую сторону, чтобы устройство не работало на максимуме. Или же ситуация может измениться, и вам будет необходимо подзарядить батарею с большей емкостью.
Выбор зарядки для аккумулятора лучше всего остановить на автоматическом, который обеспечивает комбинированный заряд. Выбор способа индикации – это лично на ваш вкус. Дискретная (светодиоды) более дешевая, но и не такая точная, но для обычного автолюбителя достаточная. Индикация приборов точнее и, соответственно, дороже. Как ни удивительно, отечественный изготовитель автомобильных зарядных устройств выпускает очень качественные модели, и они успешно конкурируют с европейскими аналогами.
К вопросу выбора зарядного устройства надо подойти основательно и скрупулезно, то есть - с изучения руководства по эксплуатации и его характеристик. Устройство обязано быть собрано на фабрике, иметь инструкцию и четко определенные характеристики. Помимо этого, зарядное устройство должно непременно соответствовать всем правилам пожарной и электробезопасности.
Мы советуем приобретать автоматические автомобильные зарядные приборы, они обеспечивают наилучший эффект зарядки по комбинированному принципу. Как таковых органов управления аппаратом нет, кроме потенциометра, он задает изначальный ток.
Выбор и эксплуатация
Зарядка для аккумулятора - это не игрушка. В городских условиях езды, а также частых пробок, когда автомобильный генератор не дает и половины необходимой силы тока, аккумулятор зачастую бывает недозаряжен
. Заводить автомобиль, он, то заводит, но это лишь в летнее время или пока еще новый, через время недозаряд будет прогрессировать. Поэтому периодически будет полезным подзаряжать батарею.
Какое купить зарядное устройство? Ответим сразу, все китайские автомобильные зарядки, в которых находятся лишь лампочки и никаких регуляторов не присутствует желательно не покупать! Лучше в этом случае купить самый простенький, но с амперметром вполне достаточно и 5 ампер.
Зарядка автомобильного аккумулятора
Когда считается, что аккумулятор в автомобиле разряжен? Для начала, если сутра напряжение 11 вольт или меньше. Плотность тоже низкая, или «глазок» на аккумуляторе побелел, у машины затруднен запуск двигателя, или фары, которые работают от аккумулятора заставляют почти мгновенно падать напряжение. Это первые позывы к подзарядке.
Допустим, что вы приобрели зарядку, как минимум с амперметром. Какую силу тока установить? Все советуют 0,10 от емкости. Но мы бы советовали 0,05. Например:
- У нас аккумулятор на 77 А./ч.;
- 77А/чх0,05 = 3.85 Ампер.
То есть, аккумулятор емкостью 77 А./ч. подзаряжаем силой тока не выше четырех ампер. Напряжение устанавливаем не более 15 В. По мере подзарядки напряжение будет увеличиваться, а сила тока снижаться. Зарядка пониженными токами является более качественней, чем повышенными и, если вы никуда не спешите, то 2 А. будет вполне достаточно.
Когда аккумулятор полностью заряжен? Аккумулятор полностью заряжен, когда напряжение на клеммах 14-15 В., а сила тока от зарядки снизилась до 0,1-0,3 А. При этом плотность электролита покажет значение 1,25 или больше .
Также периодически нелишним разряжать аккумулятор. В качестве нагрузки, можно выбрать обычную лампочку. Когда напряжение снизится до 10 В., можно устанавливать на зарядку.
Как выбрать пуско-зарядные устройства
Для владельцев автомобилей, в которых не желательно отсоединять аккумулятор от сети, изготавливают зарядно-предпусковые устройства. Спецификой данных приборов является возможность подзарядки батареи без снятия аккумулятора с машины. Но это устройство не дает возможности запустить двигатель тут же, когда его только подсоединили в сеть автомобиля
. Тем, кому необходимо устройство, которое дает возможность не только заряжать аккумулятор, но и запустить мотор машины тут же после подсоединения его к сети автомобиля, можно посоветовать подобрать пуско-зарядное устройство.
Разновидности пуско-зарядных приборов
Условно пуско-зарядные приборы для аккумулятора делятся на три типа, с учетом их возможностей:
- Профессиональные;
- Бытовые;
- Комбинированные.
Бытовые пусковые приборы подразумевают их использование только в гаражных условиях. Как правило, эти аппараты рассчитаны на работу с сетью автомобиля 12 Вольт. Также встречаются такие устройства, которые работают в диапазоне напряжения 6-12 Вольт . С помощью этих приборов можно сделать зарядку аккумулятора, а также запустить не только двигатель автомобиля, но и мотоциклов, где напряжение бортовой сети имеет значение в 6 Вольт.
Профессиональные приборы заряда и запуска рассчитаны на эксплуатацию аккумуляторов, где напряжение сети имеет показатель и 12 , и 24 Вольта.
Рассчитаны эти устройства на пуск не только легковых автомобилей, но и коммерческих, где номинальное напряжение сети имеет 24 Вольта. Иногда можно встретить устройства, где диапазон выходного напряжения составляет 6-24 Вольт или даже 6-36 Вольт.
Оригинальным решением будет приобретение комбинированных пуско-зарядных приборов. Если внимательно разобраться, то это устройство является, по большому счету, инверторным сварочным агрегатом, с возможностью регулировки переключения выходного тока, который подходит для работы с бортовой сетью и аккумулятором автомобиля. Это многофункциональное устройство , но довольно сложное в повседневной эксплуатации.
Для начала, что необходимо учитывать, так это месторасположение машины на время, когда она не находится в эксплуатации. Тем автолюбителям, у которых есть гараж с подведенным в него электричеством, подходят стационарные устройства. Современные пусковые устройства имеют небольшие размеры, они не займут много места в вашем в гараже и в случае необходимости они все время находятся под рукой.
Если же автомобиль остается «ночевать» где-то на стоянке, то желательно выбрать автономное пусковое устройство. Данные приборы оборудуются встроенным аккумулятором , а это дает возможность делать зарядку или пуск двигателя без подсоединения его к электросети. Но за этим устройством потребуется особый уход, по причине того же установленного аккумулятора.
Затем нужно определиться, какой тип пуско-зарядного прибора подходит лучше всего. Если прибор будет применяться только с легковыми автомобилям, то вполне подходят бытовые устройства.
Хозяевам коммерческих автомобилей нужно уже обратить внимание на профессиональные приборы. Владельцам же машин, которые часто работают в гараже, и при этом используют сварочный аппарат, лучше обратить внимание комбинированные устройства.
Выбор по техническим критериям
Отправляясь выбирать пуско-зарядное устройство надо учитывать ряд факторов. В первую очередь, с каким аккумулятором этому прибору нужно будет работать. Разновидностей аккумуляторов несколько, и у любого вида существуют особенности в зарядке.
Потому перед тем, как идти за покупкой нужно точно уточнить, какой аккумулятор находится на автомобиле. Если это кислотная батарея , то и пусковое устройство обязано быть рассчитано на работу с таким видом аккумуляторов.
Дальше, что необходимо учесть, какое выходное напряжение обязано иметь пусковое устройство. Если для эксплуатации только с легковыми автомобилем, то вполне хватит и 12 Вольт. Но тут есть один интересный нюанс, пусковые устройства могут поддерживаться работоспособными довольно продолжительное время. И вполне вероятно, что автомобиль со временем поменяется и будет необходимо уже пусковое устройство с номинальным выходом 24 Вольта. То есть, наилучшим вариантом будет покупка устройства, которое можно будет эксплуатировать в диапазоне 6-24 Вольт, это не будет лишним.
Следующим этапом, который влияет на выбор пускового устройства, это сила тока, которое будет выдавать прибор для пуска двигателя.
Для определения этого показателя нужно посмотреть технические параметры автомобиля , а именно на силу тока, которая требуется для пуска автомобиля.
Если этой возможности, по какой-то причине нет, приблизительное значение этого показателя можно увидеть на аккумуляторе, который находится на авто.
Например, если на аккумуляторе указано, что его емкость имеет 60 А./ч., то пусковое устройство нужно подбирать с таким же показателем тока на выходе. Но опять-таки нужно взять в расчет то, что автомобиль может поменяться и это значение на машине будет больше и пусковое устройство с номиналом в 60 А./ч. уже не сможет запустить двигатель.
Потому рекомендуется при покупке пуско-зарядного прибора брать во внимание и этот фактор, так как купленное устройство, которое все время работает на максимальном значении, гораздо быстрей выйдет из строя из-за этой эксплуатации. Потому сила тока выбираемого устройства во время запуска обязана быть выше, чем необходимо.
Помимо силы тока для пуска, нужно учитывать и силу тока устройства , необходимого для зарядки батареи. Если выходная сила тока в режиме зарядки находится меньше, чем необходимо для аккумулятора, то это может привести к быстрому осыпанию батареи, по причине постоянной недозарядки.
Выбрать пусковое устройство по силе тока на зарядку довольно просто. Так как оптимальный показатель силы тока для подзарядки аккумулятора – это 10 % от общей мощности батареи. То есть, когда емкость батареи 60 А./ч., то сила тока, которая необходима на выходе, обязана составлять 6,0 Ампер. И опять-таки нужно учитывать, что прибор не должен работать на максимальных пределах, ему нужен определенный запас.
Выбор по оснащению
Затем, когда вопрос с техническими характеристиками, указанными выше, был решен, нужно обращать внимание на оснащение ЗПУ.
В первую очередь, надо провести зрительный осмотр прибора . Корпус пускового устройства обязан быть надежно зафиксирован, работа переключателей и тумблеров не должна вызывать каких-то сомнений, все должно быть тщательно закреплено.
У консультанта можно попросить сертификат качества, узнать сроки гарантии на данное устройство. Так как есть большая вероятность покупки товара плохого качества.
Затем, выбирая пусковое устройство, нужно познакомиться с техническим оснащением. Чем больше находится дополнительных функций у прибора и различных средств защиты, тем, естественно, лучше. Так как никто не застрахован от того, что случайно перепутает клеммы во время подключения прибора к автомобилю, что непременно приведет к поломке бортовой сети машины.
Провести визуальный осмотр зажимов и кабелей , их также в народе еще называют «крокодилами», также является непременным условием. Сечение проводов должно быть качественным. Это важно, так как во время пуска мотора, провода передают большой номинальный ток. И если сечение проводов будет некачественным, то они просто расплавятся и их нужно будет заменить.
Зажимы на проводах обязаны быть сделаны из меди толщиной от 3 миллиметров. Если толщина зажимов меньше, то есть большая вероятность их подгорания на участках контакта с клеммами.
Также нужно проверить прижим пружин, которые находятся на «крокодилах». Они обязаны иметь достаточное усилие, в противном случае контакт с клеммами будет ослабленным, это приведет к подгоранию зажимов и потере силы тока.
Также нужно заметить, что чем больше пусковое устройство для машины оборудовано дополнительными функциями для регулирования напряжения и силы тока, тем лучше.
Это же относится и к индикаторам режимов работы
и к дополнительному оборудованию датчиками, которые показывают номинальную силу тока, выходного напряжения.
Подводя черту, можно подытожить, что и оба устройства для зарядки аккумуляторов имеют право на существование, их можно без проблем использовать для подзарядки аккумуляторов как отечественных, так и зарубежных, существует только один небольшой нюанс - зарядно-пусковые устройство необходимо использовать при отключенных от бортовой сети клеммах . Помимо того, устройство для зарядки АКБ обязано быть качественным, независимо от того к какому виду приборов оно относится.
И в конце… Перед использованием устройства для зарядки АКБ прочитайте инструкцию по эксплуатации, убедитесь в соответствии зарядного устройства с вашим АКБ. Правильное и качественное выбранное зарядное устройство избавит вас от множества проблем, значительно продлить время жизни аккумулятора, сэкономив этим ваши средства.
Становится перед каждым пользователем новомодного гаджета. Ее способно обеспечить только хорошее зарядное устройство. Обычно оно идет в комплекте с телефоном, но может со временем повредиться и стать непригодным к употреблению. В этом случае перед счастливым обладателем девайса ребром становится вопрос: зарядное устройство для телефона как выбрать. Не каждое подойдет вашему смартфону и сможет безукоризненно выполнять свои функции. Важно не ошибиться и не продешевить.
Главные характеристики, на которые нужно обратить внимание при выборе зарядного устройства
Тип
ЗУ может быть оригинальным, подходящим аналогом или универсальным. Конечно, удобнее всего отдать предпочтение первому варианту. В этом случае не нужно ломать голову по поводу совместимости устройств и бояться взрывов или пожаров из-за некачественных китайских подделок. Однако не всегда можно достать оригинальное зарядное устройство. Иногда его стоимость высокая и не устраивает покупателя. В подобной ситуации лучше всего подобрать качественный аналог.
На хорошем зарядном устройстве должно писаться, с какими смартфонами оно совместимо и значение силы выходного тока.
Еще есть универсальные ЗУ. Их можно использовать для зарядки не только телефонов, но и других гаджетов (например, планшетов, электронных книг и т.д.). Такое приобретение очень выгодное, поскольку заменяет сразу несколько портативных зарядок. Во время путешествий не придется тащить с собой полный “боевой комплект”.
Сила выходного тока
Должна быть не меньше 2,1 ампера. Этого достаточно, чтобы быстро зарядить ваш смартфон и планшет.
От силы выходного тока зависит скорость зарядки. Чем ниже показатель, тем медленнее будет заряжаться телефон.
Для смартфонов нужно ЗУ с силой тока от 0,7 А. Стандартное устройство обычно имеет показатель 1 А. Для того чтобы зарядить планшет, требуется 2 А. Если вы хотите иметь возможность заряжать оба гаджета, то смотрите, чтобы сила выходного тока была не меньше 2,1 А. Эта техническая характеристика отмечается напротив слова “output”, что означает “выход”.
И напоследок один совет. Если хотите быстрее зарядить смартфон, поставьте его в режим полета/самолета или автономный режим. Тогда выключатся все ненужные приложения и незаменимый гаджет будет готов к использованию на 15-20 минут раньше.
Наряду с повышением функциональности и производительности мобильных телефонов, возрастают и требования к элементам питания. Типовая батарея способна обеспечивать работу устройства в течение 2-3 дней, но если эксплуатация предполагает активность в соцсетях, использование средств мультимедиа и частые разговоры, то ожидать разрядки можно в ближайшие часы. Причем носить с собой зарядный аппарат не всегда удобно - дело не только в необходимости поиска заветной розетки, но и в привязанности к ней как таковой. Оптимальным решением проблемы может стать портативный аккумулятор для мобильных телефонов, который также называют Power Bank. Такие аксессуары тоже доставляют определенные хлопоты, но с ними пользователь все же получает некоторую автономию.
Выбор по емкости
При первом знакомстве с характеристиками внешних зарядок неопытный пользователь может очароваться огромной емкостью таких устройств. К примеру, есть модели, располагающие объемом в 10 400 mAh. Казалось бы, такого арсенала хватит на 5 сеансов пополнения энергией мобильника, аккумулятор которого содержит 2 000 mAh. На деле же все не так просто. Дело в том, что портативный аккумулятор для телефона имеет номинальное напряжение в 3,7 Вт. В свою очередь, мобильные аппараты заряжаются при 5 В. Эта разница и приводит к потере в объеме энергетического потенциала до 30 %. И это в лучшем случае, так как дешевые китайские модели и вовсе обеспечивают не более половины заявленного объема.
Но ориентироваться все равно приходится на официальные данные - все зависит лишь от марки производителя, исходя из надежности которого следует делать скидку в реальном объеме энергии. К слову, если портативный аккумулятор для телефона приобретается с целью экстренного поддержания работоспособности устройства на короткий промежуток времени, то необходимости в большой емкости нет и можно ограничиться компактным, но качественным и надежным аксессуаром.
Выбор по силе тока
Для большинства пользователей мобильных устройств, зависимых от источника питания, немаловажен и показатель скорости произведения зарядки. Эта характеристика определяется силой тока, которая измеряется в Амперах (А). Обычно телефоны и смартфоны заряжаются при 1А, а более требовательным планшетам требуется 2А. На эти показатели и следует ориентироваться, выбирая кстати, может снабжаться двумя выходами - на 1А и 2А. Как правило, такие модели располагают и приличным объемом - не менее 7 800 mAh. Подобные аппараты, конечно, и стоят дороже, поэтому может возникнуть мысль об использовании внешнего аккумулятора с одним выходом для обслуживания разных устройств. Но такое решение неудобно и рискованно, поскольку несоответствие в показателях силы тока вредно для телефона. И это не говоря о том, что сам процесс зарядки будет происходить дольше в случае с планшетом.
Покупка Power Bank без аккумулятора
Для самых экономных стоит порекомендовать приобретение отдельно корпуса Power Bank и аккумулятора. Такой вариант выгоден по той причине, что изначально можно быть уверенным в надежности и характеристиках аккумулятора. В свою очередь, Power Bank будет выступать лишь оболочкой элемента питания, обеспечивающей взаимодействие с телефоном. Правда, есть и минусы у такого решения. Дело в том, что портативный аккумулятор для телефона в этом случае будет работать на слабой исходящей силе тока. Следовательно, потребуется и больше времени на зарядку. С другой стороны, у владельца появится возможность смены батареи на другую, сохраняя при этом основной Power Bank.
Производители и цены
Уже не раз отмечалась значимость качества зарядного приспособления. Во многом надежность, долговечность и эксплуатационные свойства внешних источников питания определяются производителем. Как отмечают специалисты, наибольшее доверие вызывают корейские модели от LG и Samsung. Обычно сами продавцы не скрывают принадлежность аккумуляторов к этим маркам. Если же в маркировке производитель вовсе не указывается или в ней фигурирует малоизвестная компания, то лучше отказаться от покупки. Также стоит упомянуть производителей, специализирующихся на разработке таких устройств. Можно смело выбирать портативный внешний аккумулятор из линеек Melkco, YooBao или Momax. Что касается цен, то они вполне доступны рядовому пользователю современного телефона. Модели с емкостью от 10 000 mAh обычно стоят 1,5-2 тыс. руб. Приобретая вариант на 5 000 mAh можно и вовсе уложиться в 1 тыс. руб. И эти цены, кстати, относятся к моделям фирменного происхождения.
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.
Разряд аккумулятора
Одновременно работают две электрические цепочки:
1. внешняя, приложенная на выходные клеммы;
2. внутренняя.
При разряде на лампочку во внешней приложенной схеме из проводов и нити накала протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.
Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.
При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.
Заряд аккумулятора
Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор.
На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.
Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.
Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда.
Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.
Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.
Как работает зарядное устройство
Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.
Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов
Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели.
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.
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.
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.
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.
На нижней правой картинке видно явное отличие формы выходного тока зарядного устройства, использующего тиристорное управление для ограничения момента открытия полупериода синусоиды. За счет этого регулируется нагрузка на электрическую схему.
Естественно, что многочисленные современные зарядные устройства могут создавать и другие формы токов, не показанные на этой диаграмме.
Принципы создания схем для зарядных устройств
Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.
Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:
1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции;
2. применения электронных трансформаторов;
3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения.
Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для , 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.
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.
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.
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.
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 , 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 ;
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.