Мобильная Справочная (c) 2003г
Важнейшим условием успешной работы любой аккумуляторной батареи является ее
правильная зарядка, которая зависит от
грамотного выбора зарядного устройства (ЗУ) и его
использования. Выбор зарядного устройства
влияет на производительность и срок службы
аккумуляторных батарей, хотя пользователь не
всегда может это сделать.
Наиболее распространенные типы зарядных
устройств
:
Не всякий тип аккумуляторной батареи можно
заряжать в ускоренном зарядном устройстве; так,
например, свинцово-кислотный аккумулятор не
сможет зарядиться так быстро, как
никелево-кадмиевый.
Если Ni-Cd аккумулятор заряжать током в 1 С (100% током
от номинальной емкости в течение часа), то
типичная эффективность заряда по емкости будет
составлять 0,91 (для идеального аккумулятора будет
– 1). Для 100%-ного заряда следует заряжать 66 минут.
На медленном заряде в 0,1 С (10%-ным током от
номинальной емкости в течение 10 часов)
эффективность заряда по емкости составит 0,71.
Причиной низкой эффективности заряда является
то, что часть энергии заряда, поглощенного
батареей, расходуется через рассеяние в тепло.
Поэтому в медленном ЗУ (ток равен 0,1 С, т. е. 10% от
номинальной емкости – см. оценку емкости)
аккумулятор рекомендуют заряжать в течение 14–16
часов (не следует воспринимать это как заряд на
140%!), а не в течение 10 часов.
На правильность зарядки может влиять как сам
пользователь, так и собственно принцип работы
того или иного зарядного устройства.
В зависимости от типа аккумуляторной батареи, ее
конструкции, времени заряда и т. д., существуют
различные принципы работы зарядных устройств.
Важным моментом для большинства зарядных
устройств является определение окончания
заряда. Обычно медленные зарядные устройства
(для Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторов ток зарядки равен 10% от
номинальной емкости аккумулятора) не определяют
окончание заряда, поскольку при малом зарядном
токе более длительное нахождение аккумулятора в
ЗУ, скажем, на 1–2 часа, не приводит к критическим
последствиям.
Определение окончания заряда исключительно
важно в ускоренных зарядных устройствах, так как
более длительный заряд аккумулятора на больших
токах и соответственно повышение температуры
опасны для аккумуляторной батареи.
В некоторых дешевых зарядных устройствах
определение окончания заряда производится по
принципу достижения конкретного абсолютного
значения напряжения на аккумуляторной батарее.
Однако трудность правильной оценки степени
заряда аккумулятора в этом случае объясняется
тем, что напряжение батареи изменяется при
повторном циклировании и может варьироваться в
зависимости от температуры и скорости заряда. В
некоторых зарядных устройствах реализован
принцип отсчитывания конкретного времени заряда
с помощью таймера, с последующим прекращением
подачи зарядного тока на аккумулятор.
Недостаток данного метода состоит в том, что
пользователь, забыв уже о заряженной батарее,
может снова установить ее в данное зарядное
устройство, которое в свою очередь
«добросовестно», в строго отсчитанное таймером
время, на этот раз отдаст батарее еще одну порцию
зарядного тока, в результате чего «жизнь»
аккумуляторной батареи сократится.
Сложные зарядные устройства имеют
микроконтроллер, с помощью которого
осуществляется более точное обнаружение
окончания заряда, используя несколько методов –
контролируются напряжение батареи, ток,
температура или другие переменные значения.
Например, на Ni-Cd элементе по мере заряда
напряжение повышается, а затем, в конце процесса
заряда, подъем температуры, обусловленный
избыточным зарядом, вызывает некоторое снижение
напряжения на элементе.
Исследование этой характеристики позволило
разработать систему быстрого контролируемого
заряда. Такой признак, как снижение в напряжении,
называют отрицательной дельтой напряжения Negative
Delta V (NDV).
NDV – рекомендуемый метод обнаружения полного
заряда для открытого ведения контроля Ni-Cd
зарядных устройств и анализаторов, которые
обслуживают батареи, не имеющие внутреннего
термоэлемента (в некоторых Ni–Cd и Ni-MH современных
аккумуляторных батареях для обнаружения полного
заряда используется внутренний термоэлемент).
Более совершенные зарядные устройства,
использующие NDV-метод, включают в себя и другие
методы завершения заряда для более точного
определения полного заряда. В более сложных
зарядных устройствах имеется еще и датчик
внешней температуры, поскольку ее влияние на
заряд аккумуляторов играет очень большую роль,
так как не все типы аккумуляторных батарей могут
заряжаться при низких или при очень высоких
температурах. Так, например, эффективность
заряда Ni-Cd аккумуляторной батареи в более
высоких температурах очень низкая (аккумулятор
сможет принять не более 70% емкости при
температуре окружающей среды +45°С).
Метод импульсного заряда, который обязательно
применяется в кондиционирующих ЗУ и
анализаторах аккумуляторных батарей, наиболее
подходит для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторных батарей.
Суть метода заключается в том, что аккумулятор в
течение определенных периодов времени получает
заряд и разряд короткими импульсами. Активность
такого метода очень высока, так как разрядные
импульсы тока ми нимизируют формирование
нежелательных пузырей, кристаллов на пластине
Ni-Cd и Ni-MH аккумулятора, что в свою очередь
минимизирует эффект памяти и увеличивает срок
службы аккумуляторной батареи.
Приобретать рекомендованные производителем.
Каждая фирма-производитель имеет свои
технологии производства и соответственно свои
особенности эксплуатации зарядных устройств.
Использовать ускоренное ЗУ предпочтительнее в
том случае, если время заряда аккумулятора более
критично. Ускоренное ЗУ дороже обычного и
несколько сокращает время действия
аккумулятора.
Найти компромисс между жизнью и временем заряда
аккумулятора предоставляем пользователю.
Предпочтение кондиционирующих зарядных
устройств заключается в том, что, постоянно
заряжая Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторы в этих ЗУ, можно
заметно увеличить срок жизни аккумуляторов (не
забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов!)
– характеризует
способность (нагрузочную) аккумуляторной
батареи удерживать номинальное напряжение при
большом разрядном (отдаваемом) токе.
Глубина разряда
– отношение разрядной
емкости к номинальной емкости батареи.
Емкость (С)
– энергия, которую способен
отдать аккумулятор в нагрузку, выражаемая в
ампер-часах (А·ч, мA·ч). Она будет больше при
следующих условиях: меньшем токе разряда,
разряде с меньшими перерывами, более высокой
температуре окружающей среды, а также более
низком конечном напряжении.
Номинальная
– номинальное значение
емкости: количество энергии, которую способен
отдать полностью заряженный аккумулятор при
разряде в строго определенных условиях.
Например, емкость свинцово-кислотных батарей с
автоматическим регулированием внутреннего
давления измеряется, как правило, в условиях
20-часового разряда батареи, в то время как
емкости других типов батарей с более высокими
скоростями разряда определяются при 10-часовом
разряде.
Номинальное напряжение
– номинальное
значение напряжения батареи. Номинальное
напряжение свинцово-кислотных батарей
составляет 2 В на элемент, никелево-кадмиевых и
никелево- металлогидридных – 1,2 В на элемент, для
литиево-ионных – около 3,6 В в зависимости от
химического состава.
Саморазряд
– потеря емкости в отсутствие
внешнего потребителя тока.
Срок службы батареи
– наработка, при которой
разрядная емкость сделается меньше определенной
нормированной величины, обычно оценивается
рабочим количеством циклов «заряд-разряд».
Срок хранения
– максимальный период времени,
в течение которого батарея может храниться при
оговоренных условиях, не требуя дополнительной
зарядки.
Удельная емкость элемента по массе
–
отношение разрядной емкости к полной массе
(Вт·ч/кг, ватт-часы на килограмм).
Удельная емкость элемента по объему
–
отношение разрядной емкости к полному объему
(Вт*ч/ кубический метр, дюйм или литр).
Циклическое применение
– использование
батареи с попеременным чередованием зарядки и
разрядки. Заряд аккумуляторной батареи с
последующим разрядом называется циклом.
Электролиты
– вещества, растворы которых
проводят электрический ток.
Элемент
– составная часть аккумуляторной
батареи
В процессе эксплуатации аккумулятор приходит в неисправность, причиной чего служит разрядка батареи. Для восстановления емкости АКБ применяются зарядные устройства, которые должны быть в арсенале каждого автолюбителя, равно как и провода для прикуривания. Широкий диапазон таких устройств предлагает магазин автозапчастей Карвильшоп, на сайте которого можно ознакомится как с характеристиками конкретных устройств, так и с актуальными ценами. Чтобы подобрать наиболее подходящую модель зарядки, необходимо знать особенности и характеристики всех видов, представленных на современном рынке.
Виды АКБ.
Распространенными принято считать свинцовые (кислотные) АКБ для легковых авто. Подобные источники тока нуждаются в систематической и регулярной подзарядке. Гораздо реже можно встретить батареи щелочного типа, в их основу заложены никель-кадмиевые (Ni-Cd), литий-ионные (Li-On) или никель-металлические (Ni-Mh) пластины.
В основном зарядники функционируют по единому принципу. Их основное назначение – снижение напряжения сети в 220 В до показателя в 12 В.
Типы зарядных устройств для АКБ.
Принято разделять два основных типа описываемых приборов:
Сегодня рынок предлагает всевозможные модификации устройств, которые предназначены для зарядки аккумуляторов. При выборе оптимальной модели специалисты рекомендуют учитывать квалификацию и опыт водителя.
Для начинающих в автомобильном деле лучше подбирать автоматические зарядки, цикл работы которых регулируется автоматически. Такие агрегаты самостоятельно отключаются, когда батарея полностью восстанавливается.
Если говорить о пятиэтапном зарядном устройстве, оно производит следующие манипуляции. Происходит зарядка до 80%, после чего осуществляется полный дозаряд до 100% при помощи понижающего тока. Впоследствии уровень зарядки поддерживается в рамках 95-100%, выполняется диагностика, а импульсный режим предотвращает сульфатацию АКБ.
Восьмиэтапные устройства обладают еще большим функционалом. Наблюдается зарядка батареи до показателя в 80%, до полного дозаряда используется уменьшающий ток. Производится проверка батареи на способность удерживать заданный заряд, диагностируется ее работоспособность, устраняется сульфатация. Профилактическая зарядка при показателях в 95-100%, предотвращение расслоения электролита, когда батарея максимально заряжена.
Существуют стационарные преобразователи многофункционального типа. Они предназначены для зарядки АКБ всех типов.
Все зарядные устройства можно разделить на 3 типа. Самыми простыми являются неавтоматические устройства с блоком сетевого питания. Это блок питания трансформаторного типа. Такие зарядные устройства не имеют схем защиты аккумулятора. Их можно отличить по большому размеру и весу. Что касается трансформаторных зарядных устройств, то они являются весьма надёжными и долговечными. Но они не столь безопасны. Они приводят к перегреву аккумулятора, а также выкипанию электролита. В итоге , а иногда и разрушаются элементы аккумулятора. На сегодня большие трансформаторные зарядники почти полностью вышли из употребления.
Современные мобильные устройства, помимо удобного миниатюрного блока питания, имеют простую и функциональную ОС Андроид. Сейчас в интернете можно найти множество сайтов, предлагающих игры андроид 236 и массу различных приложений для работы и развлечений. Эти игры отлично подойдут для смартфонов и планшетов, подарив своим пользователям несколько часов приятно проведенного досуга.
На сегодня наиболее популярны зарядные устройства, предназначенные для портативной техники. Это автоматические импульсные зарядники с наличием электронного таймера. При этом таймер зарядника способен работать в режиме быстрого заряда около четырёх часов. За этот период разряженный аккумулятор способен набрать основную часть своей ёмкости. После этого таймер переводит зарядник в режим импульсной зарядки. При этом электрическая энергия подаётся небольшими порциями на выводы элементов аккумулятора, чтобы поддерживать его в заряженном состоянии.
Зарядники с таймером просты и стоят недорого. Также они весьма удобны. При этом их всё же необходимо использовать с осторожностью. Учтите, что таймер настраивается производителем на период зарядки разряженного полностью аккумулятора. В случае если вы вставите в гнездо устройства аккумулятор, который частично разряжен, то тогда произойдет перезаряд, и в итоге аккумулятор может повредиться избыточным током.
В сотовых аппаратах, а также в КПК, цифровых плеерах и другой технике с наличием фирменной батареи это правило не действует. Но если вы используете универсальные зарядные устройства, то это правило следует учитывать.
Учтите, что полный разряд весьма опасен для любых аккумуляторов, и в первую очередь, для литий-ионных. Они даже могут выйти из строя из-за полного разряда. Учтите, что неиспользуемое устройство следует подзаряжать время от времени.
Самыми совершенными и универсальными являются зарядки с микропроцессорным управлением. Они могут заряжать любые аккумуляторы.
Они исключают перезаряд аккумуляторов. Их вполне можно использовать для зарядки любых частично разряженных аккумуляторов. Но учтите, что такие зарядники стоят очень дорого.
Заменять фирменную зарядку от сотового телефона универсальной нежелательно ввиду различия в электрических разъёмах и возможных ошибок. Фирменные зарядные устройства создаются конкретно под тот или иной тип аккумулятора. Так что это следует учитывать.
Как правильно подключать зарядное устройство? В случае с сотовыми телефонами последовательность такая – вначале вы должны подключить зарядник к электрической сети, после чего телефон — к заряднику. В противном случае вы можете навредить своему телефону.
Зарядное устройство предназначено для зарядки никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металгидридных (NiMH) аккумуляторов типоразмера АА и ААА.Оно не пртендует на оригинальность или новизну. Схема зарядного устройства отличается простотой и надежностью. За время эксплуатации более 10 лет отказов в работе не было. В схеме нет каких-либо регулирующих элементов, зарядный ток устанавливается автоматически. Зарядное устройство позволяет заряжать, как один аккумулятор, так и батарею из нескольких аккумуляторов. При этом зарядный ток изменяется незначительно.
Особенность схемы является гальваническая связь с электрической сетью 220 В, что требует соблюдения мер электробезопасности. В качестве диодов D1 - D7 используются диоды КД 105 или им подобные. Светодиод D8 - АЛ307 или ему подобный, желаемого цвета свечения. Диоды D1 - D4 могут быть заменены на диодную сборку КЦ405А.Резистором R3 можно подобрать необходимую яркость свечения светодиода.
Конденсатор С1 задает необходимый зарядный ток. Емкость конденсатора рассчитывается по следующей эмпирической формуле:
В = (220 - Uедс) / J
где: C1 в мкФ; Uедс - напряжение на аккумуляторной батареи в В; J - необходимый зарядный ток в А.
Пример - необходимо расчитать емкость конденсатора для зарядки батареи из 8 никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 700 mAh. Зарядный ток (J) будет составлять 0.1 емкости аккумулятора - 0.07 А. Uедс 1.2 х 8 =9.6 В.Следовательно В = (220 - 9.6) / 0.07 = 3005.7.Далее А = 3005.7 - 200 = 2805.7.Емкость конденсатора составит С1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 мкФ. Принимается ближайший по номиналу - 1мкФ. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 400 В.Конденсатор должен быть только бумажный, использование электролитических конденсаторов не допускается. Рассеиваемая мощность резистора R2 определяется величиной зарядного тока. Для зарядного тока 0.07 А она будет 0.98 Вт (P= JxJxR). Выбирается резистор с рассеиваемой мощность 2 Вт. Конденсатор может быть составлен из нескольких конденсаторов по параллельной, последовательной или смешанной схемам. Зарядное устройство не боится коротких замыканий. После сборки зарядного устройства можно проверить заряный ток, подключив вместо аккумуляторной батарей амперметр. Перед включением зарядного устройства в электрическую сеть необходими подключит к нему аккумуляторню батарею. Если аккумуляторная батарея подключена с нарушением полярности, то будет светиться светодиод D8 (до подключения зарядного устройства к электрической сети). При правильном подключении аккумуляторной батареи и подключении заряного устройства к электрической сети светодиод сигнализирует о прохождении зарядного тока через аккумуляторную батарею.
