Зарядное устройство для стартерных аккумуляторных батарей

Зарядное устройство для стартерных батарей аккумуляторов

Простейшее зарядное устройство для авто и мотоциклетных аккумуляторных батарей, как правило, состоит из понижающего трансформатора и присоединенного к его вторичной обмотке двухполупериодного выпрямителя [1]. Последовательно с батареей включают мощнейший реостат для установки нужного зарядного тока.

Но таковая конструкция выходит совсем громоздкой и лишне энергоемкой, а инные методы регулировки зарядного тока обычно ее значительно усложняют.В индустриальных зарядных приспособлениях для выпрямления зарядного тока и изменения его значения время от времени используют тринисторы КУ202Г.

Тут надлежит заметить, что прямое напряжение на включенных тринисторах при большом зарядном токе имеет возможность досягать 1,5 В. Из-за этого они сильно греются, а по паспорту температура корпуса тринистора не должна превосходить +85°С.

В таковых устройствах приходится принимать меры по ограничению и температурной стабилизации зарядного тока, что приводит к дальнейшему их усложнению и удорожанию.

Описываемое ниже сравнительно простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулировки зарядного тока – фактически от нулевой отметки до 10 А – и может быть применено для зарядки разных стартерных батарей аккумуляторов на напряжение 12 В.

Рис.1. Схема зарядного устройства

В основу прибора (см. схему) положен симисторный регулятор, опубликованный в [2], с дополнительно введенными маломощным диодным мостом VD1 – VD4 и резисторами R3 и R5.

Опосля включения прибора к сети при плюсовом ее полупериоде (плюс на верхнем по схеме проводе) начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединенные резисторы R1 и R2.

При минусовом полупериоде сети этот конденсатор заряжается через те же резисторы R2 и R1, диод VD2 и резистор R5. В обоих вариантах конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, изменяется лишь полярность зарядки.

Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она загорается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод сммистора VS1. При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. Описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.

Известно, к примеру из [1], что управление тиристором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной либо высокоомной активной нагрузке анодный ток устройства может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса.

Одной из мер по устранению данного недостатка является включение параллельно нагрузке резистора.

В описываемом зарядном приборе опосля включения симистора VS1 его основной ток проходит не только через первичную обмотку трансформатора Т1, но и через один из резисторов – R3 или R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочередно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора диодами VD4 и VD3соответственно.

Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6. Резистор R6, хроме того, сформировывает импульсы разрядного тока, которые, как утверждает [З], продлевают срок службы батареи.Главным узлом прибора считается трансформатор Т1.

Его можно сделать на базе лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, изолировав его обмотку (она станет первичной) 3-мя слоями лакоткани и намотав вторичную обмотку, состоящую из 80 витков изолированного медного провода сечением не менее 3 мм2, с отводом от середины. Трансформатор и выпрямитель можно заимствовать также из источника питания, опубликованного в [4].

При самостоятельном изготовлении трансформатора можно пользоваться методикой расчета, рассказанной в [5]; в этом случае задаются напряжением на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А.Конденсаторы С1 и С2 – МБМ либо другие на напряжение не менее 400 и 160 В соответственно. Резисторы R1 и R2 -СП 1-1 и СПЗ-45 соответственно. Диоды VD1-VD4 -Д226, Д226Б или КД105Б.

Неоновая лампа HL1 – ИН-3, ИН-ЗА; очень желательно применять лампу с одинаковыми по конструкции и размерам электродами – это даст симметричность импульсов тока через первичную обмотку трансформатора.Диоды КД202А разрешено сменить на любые из данной серии, а также на Д242, Д242А или другие со средним прямим тоном не менее 5 А.

Диод располагают на дюралюминиевой теплоотводящей пластине с полезной площадью поверхности. рассеяния не менее 120 см2. Симистор также надлежит закрепить на теплоотводящей пластине приблизительно вдвое меньшей площади поверхности. Резистор R6 – ПЭВ-10; его можно заменить пятью параллельно соединенными резисторами МЛТ-2 сопротивлением 110 Ом.

Устройство собирают в крепкой коробке из изоляционного материала (фанеры, текстолита и т.п.). В верхней ее стенке и в дне следует просверлить вентиляционные отверстия. Расположение деталей в коробке – произвольное. Резистор R1 (“Зарядный ток”) монтируют на внешней панели, к ручке прикрепляют маленькую стрелку, а под ней – шкалу.

Цепи, несущие нагрузочный ток, нужно выполнять проводом марки МГШВ сечением 2,5…3 мм1.При налаживании устройства сначала устанавливают необходимый предел зарядного тока (но не более 10 А) резистором R2.Для этого к выходу устройства через амперметр на 10 А подключают батарею аккумуляторов, строго соблюдая полярность. Движок резистора R1 переводят в.

крайнее верхнее по схеме положение, резистора R2 – в крайнее нижнее, и включают устройство в сеть. Перемещая движок резистора R2, ставят необходимое значение максимального зарядного тока.Заключительная операция – калибровка шкалы резистора R1 в амперах по образцовому амперметру.В процессе зарядки ток через батарею меняется, уменьшаясь к концу приблизительно на 20%. Потому перед зарядкой ставят начальный ток батареи несколько большим номинального значения (примерно на 10%). Завершение зарядки оправляют по плотности электролита либо вольтметром – напряжение отключенной батареи должно быть в пределах 13,8…14,2 В.

Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12 В мощностью около 10 Вт, разместив ее снаружи корпуса. Она индицировала бы включение зарядного устройства к аккумуляторной батарее и одновременно, освещала бы рабочее место.

Источник: https://istochnikpitania.ru/

Обсудить на форумеНа рис. 3.26 показана схема стабилизированного источника питания 12 В 20 А. Сетевой трансформатор Т1 рассчитан на мощность 450 Вт и имеет вторичную обмотку на 15 В. Основным стабилизатором является ИМС DAI К142ЕНЗ. РезисторомR1 ставят ток Этот блок питания работает от сети переменного тока, предназначен для питания устройств  электрооборудования автомобиля, поставленной в нем электронной техники во время проводимых ремонтных либо профилактических работ. При зарядке автомобильных аккумуляторных батарей рекомендуется поддерживать средний зарядный ток на постоянном уровне.  Как известно, одним из отличий блоков питания (далее БП) стандарта АТХ от БП стандарта АТ является наличие в их составе источника дежурного напряжения питания. Напряжение “+5VSB”, вырабатываемое этим источником через контакт 9 двадцатиконтактного По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы:неавтоматические прямодействующие;автоматические непрямодействующне;автоматические прямодействующие.

Источник: https://ingeneryi.info/shemy/istochniki-pitaniya/shemy-zaryadnyh-ustroystv-dlya-avtomobilnyh-akkumu/169-zaryadnoe-ustroystvo-dlya-starternyh-batarey-akkumulyatorov.html

«Волшебные шкатулки»: тест бустеров

Гараж

Главная  /  Гараж  /  «Волшебные шкатулки»: тест бустеровНа рынке предлагается множество литий-полимерных батарей — бустеров, позволяющих запустить двигатель при севшем аккумуляторе.

Мы решили разобраться в особенностях этих «волшебных шкатулок», взяв на тест семь пусковых устройств от разных производителейтекст: Иван Соколов  /  фото: автора  /  07.02.

2016

Раньше при отказавшем заводиться в самый ответственный момент двигателе автовладельцу приходилось прибегать ко всем известным манипуляциям: искать «донора» для «прикуривания», заряжать или отогревать АКБ, если подмоги не находилось, а то и вовсе менять аккумулятор на новый.

В случаях с примитивной техникой, как правило, можно было и вовсе обойтись приемом «с толкача». Сейчас же любой, если позаботился об этом заранее, может справиться с такой ситуацией в одиночку и быстро, запустив, казалось бы, совсем умерший мотор крошечным бустером, емкость которого может быть сопоставима с тремя смартфонами.

Затевая этот обзор, мы решили набрать наиболее разные по своим характеристикам образцы — отличных размеров, стоимости и мощности, чтобы определить, какой аксессуар для каких целей предназначен. Отнюдь не компактный «пускач» на переднем плане вы видите не случайно — его в этот обзор мы вовлекли специально.

Могут ли компактные джамп-стартеры тягаться с проверенными «аккумуляторными чемоданами»? А если да, то какой выбрать? Автомобилистов наверняка волнуют и более насущные вопросы: насколько, к примеру, надежен такой девайс, и удобен ли он в эксплуатации не по прямому назначению — в качестве power bank к различным электронным устройствам? Сегодня и выясним. Для начала следует разобраться в конструкции, ибо здесь есть вещи, которые могут сбить неискушенного автовладельца с толку.

ИСТОЧНИК ЗАРЯДА

Само понятие «пуско-зарядное устройство», которое сейчас широко применяется, не совсем корректно: такая характеристика скорее подходит к питающимся от бытовой сети устройствам, которые могут действительно и заряжать АКБ, и работать в режиме стартовых бустеров.

Львиная доля представленных на рынке компактных девайсов относятся к разряду пусковых устройств и оснащены литий-полимерными (Li-Po, Li-pol) аккумуляторными батареями — аналогичные используются в смартфонах, планшетах и прочих компактных гаджетах. Это на данный момент наиболее современные и совершенные из массово применяемых типов аккумуляторов.

Такая АКБ представляет собой усовершенствованную конструкцию литий-ионного аккумулятора, главным отличием которой является использование гелеобразного электролита, что позволяет сделать ее очень тонкой и придать ей практически любую форму.

По конструкции аккумуляторы максимально близки к АКБ, используемым в радиоуправляемых моделях и даже в некоторых современных электромобилях, и представляют собой пластины прямоугольной формы. Номинальное напряжение каждой из них составляет 3,7 В, в полностью заряженном виде — 4,2 В, а в полностью разряженном — 3 В.

Дальнейший разряд, как и перезаряд, выводит элемент из строя. Именно поэтому АКБ, состоящая из трех последовательно соединенных элементов, занимает лишь две трети корпуса прибора: все остальное пространство отведено под электронику (контроллеры, DC/DC-преобразователи, конденсаторы, транзисторы и т. д.).

НЕУЛОВИМАЯ ЕМКОСТЬ

Наверняка при выборе подобного бустера вы, как и в случае с покупкой смартфона, обратите внимание на величину под названием «емкость».

Характеристика, безусловно, важная, но полагаться на нее нужно с небольшими поправками: параметр, измеряемый в ампер-часах, показывает в первую очередь величину электрического заряда и лишь отчасти характеризует настоящую емкость аккумуляторов.

Например, «ампер-часы», указанные на штатной АКБ автомобиля, не всегда можно сравнивать с аналогичной характеристикой джамп-стартера. Все дело в способе замера этой величины.

У большинства устройств, в том числе и представленных в нашем обзоре, емкость указана не совсем корректно, так как величина в ампер-часах напрямую зависит от величины напряжения, при котором производится замер: так, при номинальном напряжении 3,7 В емкость АКБ-бустера Carku может быть 15 000 мАч, при зарядке смартфона через 5-вольтовый USB-порт емкость будет меньше.

Для расчета реальной емкости при напряжении 5 В необходимо разделить абсолютную емкость (15 000 мАч х 3,7 В = 55 000 мВтч) на напряжение USB-выхода: 55 500 мВтч / 5 В = 11 000 мАч.

Именно на этот параметр стоит ориентироваться при зарядке гаджетов: 11 000 мАч при напряжении 5 В при учете различных потерь, которые могут составлять 15–20 %, должно, к примеру, хватить на 4–5 полных зарядов смартфона с емкостью батареи 2000 мАч.

А вот при запуске мотора энергия будет сниматься уже через пусковые провода, а емкость при 12 В составит 4583 мАч. Наиболее честно эта величина указана у прибора Whistler, который выдает 33 000 мВтч — характеристика, показывающая не запасаемый заряд, а запасаемую энергию.

При необходимости эту величину можно перевести в наиболее распространенное обозначение емкости, которую конкуренты обычно заявляют непосредственно для изначального напряжения аккумуляторных элементов, разделив на 3,7 В (33 000 мВтч / 3,7 В = 8920 мАч) или же для наиболее полезного показателя напряжения (12 В), который важен непосредственно при пуске мотора (33 000 мВтч / 12 В = 2750 мАч). Не менее честным можно считать подход компании Berkut: в бустере Smart Power емкость указана как раз и для напряжения 12 вольт и составляет близкие 2600 мАч, а при пересчете для 3,7 В емкость будет равна 8432 мАч (2600 х 12 В / 3,7В). Но почему при схожих параметрах так сильно отличаются габариты устройств? По словам технического специалиста компании, главной задачей при проектировке устройства было достижение максимальной безопасности (только у Smart Power — 10 степеней защиты!), а много «воздуха» внутри корпуса обеспечивает аккумуляторам лучшую вентиляцию. Характеристики остальных «пускачей» указаны в более привычных параметрах, а сама традиция сложилась исторически и объясняется весьма просто: большую емкость банально легче «продать». А вот кто действительно выделяется на этом фоне — тяжеленный пускач Aurora. В его арсенале две кислотно-свинцовых герметичных АКБ, общая емкость которых составляет честные 34 Ач при 12 В, а пиковый ток при запуске может достигать внушительные 1500 А!

К ЗАПУСКУ ГОТОВ!

Испытать устройства мы решили простым методом без углубленных исследований касательно токов заряда, напряжения и т. д. Для теста была выбрана вазовская «классика» с исправной, но предварительно посаженной АКБ. А чтобы исключить эффект быстрого дозаряда во время успешного запуска двигателя, было решено отключить подачу топлива.

Стоит отметить, что объем двигателя сравнительно небольшой (1,5 л), а температура воздуха держалась на отметке 0 °C, что, конечно же, облегчало нашим девайсам работу.

В итоге абсолютно все гаджеты успешно справились со своей работой, раз за разом проворачивая коленвал жигулевского моторчика: каждый прибор, даже крошечный «Неолайн», совершил по 5 успешных «запусков» общей протяженностью по 3–4 секунды (больше «крутить» производители приборов не рекомендуют) и был готов для дальнейшей работы.

После — для большей наглядности — было выполнено по одному запуску 3,7-литрового V6 на автомобиле Jeep Liberty с посаженной АКБ. Оставшийся в устройствах заряд примерно сопоставим с заявленной емкостью бустеров, хоть светодиодные индикаторы и не дают возможности точно оценить остаток энергии.

Если верить показаниям шкал, Carku, Harper, Whistler и Smart Power разрядились на 30–40 %, Airline и Neoline — на 40–50 %, а Aurora зарекомендовала себя и вовсе неубиваемым «пускачом»: стартер крутила наиболее бодро, а нагрузки будто бы и не почувствовала. В этом минитесте у нас не стояла задача прямого сравнения, мы старались главным образом показать разнообразие и разнонаправленность продающихся гаджетов.

Профилактическая зарядка исправной АКБ пару раз в год минимизирует риск ее внезапного разряда даже в сильные морозы. Удобнее использовать полностью автоматические ЗУ (на фото Daewoo DW 1500)

ПРОФИЛАКТИКА

Как назойливый доктор, не устаю повторять: лечить нужно не симптомы, а причину болезни! Даже успешно «прикурив» и заглушив через полчаса мотор, при следующем запуске можно снова потерпеть неудачу.

Главное — соблюдать простые правила эксплуатации АКБ: следить за хорошим контактом и состоянием ее клемм, за исправностью электрооборудования автомобиля в целом, за уровнем электролита и его плотностью (в обслуживаемых АКБ), не оставлять надолго включенными потребители тока, а при подозрении на неисправность АКБ — проверять ее работоспособность или обращаться в сервис.

Ведь даже ежедневные поездки (в особенности кратковременные) не способны восстанавливать АКБ каждый раз до конца. Поэтому даже исправная АКБ на полностью исправном автомобиле нуждается в профилактической зарядке от бытовой сети 1–2 раза в год, что сведет к минимуму вероятность ее неожиданного разряда даже в самый лютый мороз. Удобнее всего иметь дело с автоматическими зарядными устройствами.

В этот раз для подзарядки посаженных АКБ мы взяли на тест так называемое интеллектуальное зарядное устройство молодого бренда Daewoo Power Products, главной особенностью которого является самостоятельная оценка состояния батареи и установка соответствующим образом силы зарядного тока и напряжения.

Чтобы привести устройство в работу, требуется минимум действий: после соединения клемм устройства с контактами аккумулятора запустится функция автоматического определения типа и состояния АКБ.

Если аккумулятор исправен (в противном случае загорится соответствующая надпись), то через 10–15 минут диагностики нужно будет выбрать режим зарядки (медленный, стандартный или быстрый), после чего начнется автоматический процесс зарядки. Если аккумулятор сильно разряжен, начинается зарядка малыми токами с плавным увеличением напряжения до достижения нормального уровня зарядки.

Также есть режим восстановления АКБ (десульфатирование), который тоже работает автоматически: включает подачу напряжения в импульсном режиме, что позволяет удалить сульфаты с поверхности свинцовых пластин, тем самым восстанавливается емкость батареи. В целом девайс получился удачным, особенно учитывая его универсальность (возможна работа с большинством типов аккумуляторов 6/12/24 В емкостью от 20 до 300 Ач), безопасность и простоту в использовании (предусмотрена защита от неверного подключения, короткого замыкания и перегрева).

ВЕРДИКТ

Чем дольше существует марка на рынке, тем, как правило, более качественная ее продукция. Причем уровнем развитости бренда в этой сфере пренебрегать нельзя: производство стартовых бустеров требует высококачественного производства и постоянного контроля, что производители «ноу-нейм» себе зачастую позволить не могут.

Также нельзя сбрасывать со счетов предоставление заводской гарантии: в большинстве случаев производитель готов идти навстречу клиенту и менять вышедшие из строя девайсы. Не меньше внимания при покупке Jump-стартера следует уделять техническим характеристикам интересующего вас ПЗУ и возможностям его применения на тех или иных автомобилях.

Стоит поинтересоваться и наличием встроенных схем защиты — чем их больше, тем лучше. Конечно, это будет сказываться на стоимости аппарата, но хорошее электронное устройство, к тому же предназначенное для автомобильного применения в экстремальных условиях, никогда не будет дешевым.

Итак, мы сформировали три основных категории предоставляемых на рынке устройств.

1. Если основная задача — мощный зарядник для смартфона, а возможность запуска автомобиля — это крайний случай, то можно остановиться на бюджетных компактных моделях, емкость которых не превышает 8000–10 000 Ач.

Для этих целей прекрасно подойдет Airline (на его стороне наличие двух портов USB с разными характеристиками, информативный дисплей, хороший фонарик и неплохие параметры запуска), а также Neoline, который покорил поистине компактными размерами.

Сюда же можно отнести Whistler: да, он дороже, но его прорезиненный корпус более практичен, да и общее впечатление от продукта выше, чем от конкурентов.

AIRLINE APB-08-03

• Интересный дизайн, компактные размеры, ЖК-дисплей, 2 слота USB
• Отсутствие в комплекте кейса

NEOLINE JUMP STARTER 80

• Самые малые корпус и вес среди конкурентов при схожих параметрах, низкая цена
• Неинформативный индикатор заряда, отсутствие кейса для хранения, тусклый фонарик

WHISTLER JUMP AND GO

• Добротный корпус, прорезиненный чехол, наличие кейса для хранения, длинные провода для прикуривания с пропаянными зажимами «крокодилов»
• Неинформативный индикатор заряда

2. Если помимо вышеперечисленных требований (зарядка гаджетов через USB и нечастые запуски автомобиля) вы планируете периодически заряжать ноутбук, то стоит присмотреться к моделям, имеющим соответствующий выход на 15/19 В.

Чем больше емкость, тем лучше. В нашем тесте с такой опцией оказался только Harper, хотя такие бустеры есть в ассортименте почти у каждого производителя. Устройство в целом понравилось — главным образом соотношением характеристик и цены.

HARPER ES 12085

• Хорошая комплектация, возможность зарядки ноутбуков, низкая цена
• Непрактичный пластик корпуса, неинформативный LED-индикатор заряда

3. Если вы часто сталкиваетесь с постоянными «оживлениями» автомобилей (может быть, вы автослесарь, а может, просто сама добродетель), то здесь есть несколько вариантов.

Для автосервиса все же актуальнее тяжелая техника: либо «чемоданчик» Aurora Double Drive 1500, либо более компактные, но менее производительные Carku E-Power-43 и Smart Power SP-2600. У каждой модели свои особенности. «Аврора» действительно выделяется среди остальных «малышей» и имеет колоссальную емкость, которая позволяет запускать даже грузовые дизельные двигатели.

За это приходится платить большим весом, ценой и довольно долгой зарядкой от сети. Бренд «Карку», как один из первопроходцев на нашем рынке, сам по себе уже завоевал отличную репутацию — на мой взгляд, вполне заслуженно. Протестированная модель Power-43 — одна из немногих, кто помимо отличных характеристик может похвастать пыле- и влагозащитным корпусом.

У Smart Power SP-2600 свои фишки: устройство обладает самой высокой среди конкурентов степенью защиты, что напрямую влияет и на безопасность работы, и на ресурс, и на безотказность девайса.

AURORA DOUBLE DRIVE 1500

• Добротное исполнение, высокие емкость и пусковой ток, наличие гнезда прикуривателя, выход 12/24 В, мощные силовые кабели
• Большие габариты и вес, долгая зарядка и необходимость ее проведения каждые 3 месяца

CARKU E-POWER-43

• Жесткий кейс, богатая комплектация, разъем для адаптера прикуривателя 12 В, большая емкость, пылеи влагозащитный корпус, LCD-дисплей, интеллектуальный блок защиты
• Отсутствие разъема 19 В для зарядки ноутбука

SMART POWER SP-2600

• Мощные провода для прикуривания, добротный корпус, высокая безопасность использования с 10 степенями защиты
• Цена, не самые удобные «крокодилы», неинформативный индикатор заряда, скромная емкость

Технические характеристики
CARKU	HARPER	WHISTLER	SMART-POWER	AIRLINE	NEOLINE	AURORA
Размеры, мм	265х190х60	145х80х30	130х78х24	192х122х47	—	131х75х25
Вес, г	590	420	450	660	500	225	11 500
Выход USB (5 В), А	2	2	2,1	2	2,1 + 1	2	—
Возможность зарядки ноутбука	—	12/16/19 В	—	—	—	—	—
Гнездо прикуривателя	12 В, 10 А	—	—	—	—	—	12 В
Емкость, (мАч) при 3,7 В	15 000	12 000	8920	8432; 2600 (при 12 В)	8000	8000	37 000
Запасаемая энергия, Втч (ориентировочно)	55	44,4	33 (пасп. данные)	31,2	29,6	29,6	444
Ток запуска, А (мин./макс.)	250/500	200/400	200/400	117/234	200/400	200/400	700/1500
Время зарядки, ч	4–5	3	3–4	—	—	—	—
Индикатор заряда	ЖК-дисплей	LED-шкала	LED-шкала	LED-шкала	ЖК-дисплей	LED-шкала	стрелочный
Фонарь	есть	есть	есть	2 шт.	есть	есть	есть
Циклов зарядки	>1000	1200	>1000	2000	3000	1000	—
Цена, р.	7990	4200	7190	9200	4900	3500	10 100

Источник: http://5koleso.ru/articles/garazh/volshebnye-shkatulki-test-busterov

Импульсные зарядные устройства

Компания ООО РМЗ занимается разработкой и производством зарядных устройств для обслуживания всех типов аккумуляторных батарей. В этом разделе, Вы сможете подобрать себе зарядное устройство исходя из его цены, характеристик и типа исполнения.

Выбирая зарядное устройство для своего аккумулятора, стоит учитывать, какую технику придется обслуживать.

Аккумуляторные батареи используются в различной технике: строительной, складской, ремонтной, промышленной. Ресурс каждого аккумулятора имеет свое ограничение, после достижения которого потребуется полная замена.

Поэтому к процессу заряда аккумулятора нужно подходить правильно и соблюдать все требования по эксплуатации.

Как выбрать устройство для заряда аккумуляторных батарей (АКБ)

Прежде чем купить устройство для заряда аккумуляторных батарей, вы должны разобраться, с каким типом батареи вам придется работать.

Большинство людей данный вопрос заставит задуматься, как именно определить тип батареи? Ответ очень прост – для того чтобы определить какой тип АКБ Вам необходимо зарядить, посмотрите на этикетку или бирку на самом аккумуляторе.

На этой бирке будет указан не только тип, но также максимальная мощность и емкость аккумуляторной батареи.

Типы заряжаемых аккумуляторных батарей

Первый тип АКБ – кислотные. Популярность данного типа в автомобилях обуславливается тем, что перезаряжать их по сравнению с обычными можно гораздо больше раз.

Второй тип – это щелочные батареи. Для того чтобы произвести их заряд, в большинстве случаев необходимо их сначала разрядить.

Помните, что какой бы ни был тип аккумуляторной батареи, ее необходимо правильно обслуживать.

Купить зарядное устройство для аккумулятора

Отличительной особенностью автоматических зарядных устройств для аккумулятора нашего производства является их универсальность.

Данные устройства разработаны с целью обеспечения заряда всех типов аккумуляторных батарей, будь-то кислотные или щелочные. Они производят заряд аккумуляторов импульсным током.

Устройства производства компании ООО РМЗ имеют стабилизацию по току и напряжению, что в разы увеличивают эффективность зарядки.

Наши изделия имеют режим автоматического выключения при достижении максимального уровня заряда. Это значит, что Вы можете сами задать режим и процесс заряда кислотного или щелочного аккумулятора, при достижении которого устройство автоматически выключится. Изделия нашего производства отлично подходят для заряда автомобильных аккумуляторов.

Предлагаем вам купить зарядное устройство для аккумулятора от российского производителя ООО РМЗ в нашем центральном офисе в Ростове-на-Дону, или позвонить в любой из филиалов по контактному номеру для уточнения деталей.

Выпрямители для заряда – устройства, преобразовывающие переменный ток в постоянный. Используются для заряда и десульфатации аккумуляторных батарей различных типов.

Выпрямители для заряда могут быть классифицированы по нескольким типичным признакам:

• по схеме выпрямления – мостовые, однополупериодные, двухполупериодные, многофазные, с умножением напряжения
• по элементу – ламповые, полупроводниковые, газотронные
• по величине зарядного тока и напряжения – низкого и высокого

Использование выпрямителей для заряда

Зарядные выпрямители на производстве чаще всего используются в составе системы из выпрямителя и нескольких аккумуляторных батарей, отвечающей за подачу постоянного оперативного тока. Бесперебойность подачи электричества обеспечивают АКБ.

Выпрямитель для заряда необходим для автономного и непрерывного питания основных цепей: связи, сигнализации, защитных контуров, автоматических производств, электромагнитов, дорогостоящего оборудования. Скачки напряжения в сети или полное его пропадание зачастую приводит к поломкам техники и уменьшению срока службы агрегатов.

На мощных подстанциях и электростанциях используется несколько зарядно-выпрямительных комплексов и АКБ, независимых друг от друга. Делается это для повышения уровня надежности и отказоустойчивости: повышенный уровень пульсации и высокотемпературный режим работы серьезно снижает срок службы аккумуляторных батарей.

Выпрямители для заряда АКБ часто применяются для обслуживания колесной и гусеничной техники. Например, зарядный выпрямитель ВЗА от компании Крон может работать с огромной номенклатурой аккумуляторных батарей различных видов и производителей.

Купить аккумуляторный выпрямитель для заряда

Выпрямители для заряда от компании Крон без проблем интегрируются в большинство систем мониторинга и контроля. Решив купить аккумуляторный выпрямитель у нас, вы получаете простое в обращении и надежное устройство, которое поможет продлить срок службы ваших аккумуляторов в полтора-два раза при правильном обслуживании.

В составе систем с использованием выпрямителя для заряда серии Зевс есть все возможности для включения и контроля устройства в промышленных системах автоматизации. Опциональных интерфейсов USB, Wi-Fi, RS-485, CAN хватит как для подключения к обычному компьютеру, так и для работы с крупными промышленными комплексами.

Если вам нужно оборудовать ваше предприятие комплексом бесперебойного питания или купить десульфатирущий зарядный выпрямитель – обращайтесь в компанию Крон, где вы сможете подобрать и купить практически любое оборудование для аккумуляторных батарей. Мы поможем вашей технике служить дольше!

Источник: http://www.4AKB.ru/p/category/zaryadnyye-ustroystva/

Зарядные устройства. Условия и режимы зарядки кислотных аккумуляторных батарей

Зарядно-питающие устройства серии УЗПС предназначены для автоматического заряда свинцово-кислотных, щелочных и гелевых аккумуляторных батарей с номинальным напряжением от 6 до 72 Вольт и емкостью от 1 до 400 А/ч.

Зарядные устройства для тяговых аккумуляторов

Профессиональные (промышленные) зарядные устройства УЗПС 24-140, УЗПС 48-65 и УЗПС 72-45 являются продолжением модельного ряда зарядных устройств серии УЗПС и предназначены для заряда тяговых и стартерных свинцово-кислотных (наливных, гелевых и AGM), щелочных и литий-ионных (Li-ion) аккумуляторных батарей, с номинальными напряжениями 6В, 12В, 24В, 36В, 48В, 60В и 72 Вольта.

На рис.1 изображена простейшая схема заряда аккумуляторной батареи (АБ).

Источник питания в данном случае нестабилизированный. Как правило, это трансформатор и выпрямительный диодный мост. Реостатом R1 устанавливается ток заряда.

Достоинством этого устройства является простота и, соответственно, низкая стоимость.

Недостатки:

• зависимость тока заряда от напряжения в сети и степени заряженности аккумулятора;
• необходимость постоянного контроля процесса заряда и регулировки тока заряда;
• возможность перезаряда или недозаряда аккумулятора с вытекающими отсюда последствиями;
• невысокий КПД из-за рассеивания избыточной мощности на реостате.

Заряд стабилизированным током

На рис.2 изображена структурная схема зарядного устройства, работающего по следующему алгоритму.

Устройство управления измеряет напряжение на клеммах аккумулятора и, если оно оказывается ниже нижнего порогового значения, включается ключ и происходит заряд установленным током.

При достижении верхнего порога устройство управления отключает ключ и заряд прекращается. В случае понижения напряжения весь процесс повторяется.

Достоинства:

• отсутствует зависимость величины тока заряда от колебаний напряжения сети и степени заряженности аккумулятора;
• как правило, более высокий КПД;
• автоматизация процесса заряда.

Недостатки:

• более сложное и, соответственно, дорогостоящее устройство;
• не всегда возможно зарядить аккумулятор до 100% емкости, особенно при большом зарядном токе;
• не исключена возможность перезаряда.

Поясним более подробно два последних недостатка. При заряде большим током напряжение на клеммах аккумулятора растет относительно быстро и до отключения аккумулятор не успевает набрать необходимую емкость.

При малом токе напряжение на клеммах растет более медленно, аккумулятор при этом может набрать 100% емкости. Но этого тока может не хватить для достижения верхнего порога отключения.

Аккумулятор начинает кипеть и, если не отключить зарядное устройство, возможен перезаряд.

Заряд стабилизированным напряжением

Этот способ заряда (рис.3) применяется, как правило, на автомобилях, когда необходимо быстро восстановить заряд аккумулятора.

Стабилизатором напряжения в этом случае является генератор постоянного тока, напряжение которого поддерживается автоматически с помощью реле-регулятора. Напряжение бортовой сети при этом должно быть 2,4 В при пересчете на одну банку (или 14,4 В на 12-вольтную батарею).

В начале заряда ток имеет наибольшее значение вследствие значительной разности между напряжением источника и напряжением аккумулятора. При этом чем больше мощность зарядного источника тока и чем сильнее разряжен аккумулятор, тем больше зарядный ток.

По мере заряда напряжение батареи возрастает и величина зарядного тока падает до минимального значения.

Достоинства:

• короткое время заряда;
• автоматически уменьшается ток заряда по мере роста степени заряженности батареи.

Недостатки:

• требуется точная установка напряжения источника зарядного тока во избежании систематического недозаряда или перезаряда;
• большой начальный зарядный ток.

Двухступенчатое зарядное устройство. Заряд по методу IU

Заряд АБ происходит в два этапа. Первый этап – заряд стабилизированным током (I). Второй этап – заряд стабилизированным напряжением (U). На рис. 4 изображена структурная схема такого зарядного устройства.

Порог стабилизации по напряжению составляет 13,8 В на АБ или 2,3 В на банку. Несмотря на сложность алгоритма заряда, это вполне оправдано. Первый этап заряда (рис. 5) позволяет относительно быстро набрать основную емкость аккумулятора, не доводя электролит до кипения.

Если заряжать аккумулятор, применяя только режим стабилизации по току, то для полного заряда пришлось бы повышать напряжение на АБ более 2,3 В на банку и переходить точку кипения электролита. При этом повышается интенсивность электрохимических процессов в АБ и как следствие снижается срок ее службы.

Кроме этого, к помещениям, в которых находятся аккумуляторы с напряжением содержания более 2,3 В на банку и более, предъявляются более жесткие требования по взрывобезопасности.

Для исключения перечисленных недостатков применяется второй этап – заряд стабилизированным напряжением. Зарядное устройство переходит в этот режим после достижения напряжения 2,3 В на банку.

При этом происходит “мягкий” переход из одного режима в другой, без бросков тока, характерных для режима стабилизации только по напряжению. Ток начинает постепенно падать и через некоторое время уменьшается до величины, равной току саморазряда аккумулятора.

В зависимости от качества, емкости АБ и температуры окружающей среды эта величина колеблется от десятков до сотен миллиампер. Такой алгоритм заряда сводит к минимуму процесс сульфатации, исключает перезаряд и позволяет зарядить аккумулятор до 100 % емкости.

При этом можно не отключать длительное время аккумулятор от зарядного устройства, поддерживая его в постоянной готовности к работе. В качестве недостатков следует отнести более продолжительное время заряда и более высокую цену зарядного устройства.

Заряд асимметричным током

Существует множество публикаций о заряде кислотных АБ асимметричным током, суть которого заключается в чередовании разной величины импульсов заряда и разряда. Предполагается, что такой метод заряда повышает срок службы АБ, устраняет сульфатацию. На сегодняшний день нет единого мнения по этому поводу. Нет четкого обоснования величины, формы, длительности и периода этих импульсов.

В эффективности этого способа заряда также существуют сомнения. Косвенным подтверждением этого может служить то, что зарядные устройства, серийно выпускаемые промышленностью, в том числе военной, такого режима не имеют. Можно предположить, что положительный эффект все же существует. Но по критерию эффективность/сложность (стоимость) преимущество таких зарядных устройств далеко не очевидно.

Ускоренный заряд

Ускоренным зарядом называется режим заряда, при котором ток заряда превышает величину 10 % от номинальной емкости кислотной АБ. Время заряда при этом сокращается. К недостаткам ускоренного заряда следует отнести повышенный износ АБ.

Заряд при длительном хранении

В случае, когда АБ продолжительное время не используется (например, на время зимнего периода), можно применять так называемый заряд уравнительным током, суть которого сводится к следующему. Заряд АБ производится малым током, равным току саморазряда аккумулятора.

Такой режим заряда исключает саморазряд за счет компенсации внутренних утечек АБ. В зимнее время предотвращается замерзание электролита.

Зарядное устройство представляет собой стабилизированный источник питания на напряжение 13,5 – 13,8 В с ограничением тока заряда до 100 – 150 мА (рис 6).

Применение стабилизатора напряжения позволяет исключить возможность сульфатации и перезаряда аккумулятора.

Кроме перечисленных способов заряда существуют и другие. Как правило, это комбинация из перечисленных выше способов.

Контрольно-тренировочные циклы

Контрольно-тренировочный цикл заряда-разряда проводится для предотвращения сульфатации и определения емкости аккумулятора.

Контрольно-тренировочные циклы проводятся не реже одного раза в год и выполняются следующим образом: заряжают АБ нормальным током (любым из описанных способов) до полного заряда; выдерживают АБ 3 часа после прекращения заряда; корректируют плотность электролита; включают зарядку на 20-30 минут для перемешивания электролита; проводят контрольную разрядку постоянным нормальным током 10-часового режима и контролируют время полного разряда до напряжения 1,7 В на банку (10,2 В на АБ); емкость батареи определяют как произведение величины разрядного тока и времени разряда. После контрольного разряда батарею сразу же ставят на зарядку и полностью заряжают. Если оказалось, что емкость АБ меньше 50% номинальной, она считается неисправной.

Проведением КТЦ обычными средствами требует постоянного присутствия обслуживающего персонала для фиксации и регулировки тока разряда.

Процесс проведения КТЦ можно автоматизировать с применением Устройства тестирования аккумуляторных батарей и Устройства зарядно-питающего серии УЗПС.

Пример использования этих устройств, при проведении КТЦ приведен здесь.

Температура

Температурный диапазон эксплуатации свинцово-кислотных АБ составляет -30…+50 °С. Идеальная температура для эксплуатации АБ составляет +20±5 °С. Более высокие температуры могут привести к сокращению срока службы АБ.

Более низкие температуры не сокращают срок службы, но уменьшают отбираемую емкость. Превышение температуры +55 °С недопустимо.

При замерах плотности электролита следует иметь в виду, что при повышении температуры электролита на 10°С плотность электролита уменьшается на 0,007 г/см3, а при понижении на 10 °С увеличивается на 0,007 г/см3. Следует избегать длительной эксплуатации АБ при температурах выше +45 °С.

Во время разряда свинцовой АБ происходит снижение плотности электролита и при отрицательных температурах он замерзает. Область замерзания электролита примерно одинакова для всех типов свинцово-кислотных АБ и выглядит следующим образом:

Степень разряженности (доля снятой емкости по отношению к номинальной), %Температура замерзания электролита, °С

20	-30
40	-20
60	-15
80	-10
100	-5

При изменении температуры в пределах от +15°С до+25°С не требуется изменения значений зарядного напряжения. Если температура надолго отклоняется от указанных значений, то требуется корректировка зарядного напряжения. Корректировочный фактор составляет 0.005 В на элемент на каждый градус. Таким образом, необходимо соблюдать следующие значения напряжения.

Температура АБ, °СU заряда, В/эл.U подзаряда, В/эл.

-10	2,40	2,37
	2,40	2,37
+10	2,35	2,32
+20	2,30	2,27
+30	2,25	2,23
+40	2,20	2,17

Заключение

На основе анализа рассмотренных способов заряда аккумуляторных батарей можно утверждать, что в большинстве практических ситуаций наиболее подходящим является заряд стабилизированным током с переходом в режим стабилизации по напряжению (метод IU).

Универсальное зарядное устройство, обеспечивающее автоматический процесс заряда, должно иметь следующие раздельно регулируемые пороги:

• напряжения окончания заряда (напряжения, при достижении которого заканчивается заряд стабилизированным током и осуществляется переход в режим заряда стабилизированным напряжением);
• напряжения содержания ( напряжения, которое устанавливается в режиме стабилизации напряжения);
• напряжения нижнего порога (напряжения, при снижении до которого вновь начинается процесс заряда стабилизированным током).

Раздельная регулируемая установка порогов необходима для:

• Оптимизации процесса заряда. Например, при необходимости быстрого зарядааккумулятора (когда допускается «кипение» электролита) устанавливается повышенное напряжение окончания заряда около 2,4 В на банку (для кислотных аккумуляторов) и напряжение содержания такой же величины. Для заряда аккумуляторов, находящихся в буфере с постоянно подключенным зарядным устройством необходимо устанавливать более низкие напряжения окончания заряда – около 2,3…2,35 В на банку (особенно критичны к этому параметру гелевые аккумуляторы).После достижения верхнего порога заряда необходимо перейти на пониженное напряжение – напряжение содержания. В среднем это напряжение составляет 2,25 В при нормальных условиях. В этом случае исключается выкипание электролита и обеспечивается длительный срок службы, но увеличивается время заряда;
• Температурной компенсации. Эксплуатация аккумуляторов при температурах, значительно отличающихся от нормальной 20±10 °С, требует также вносить соответствующие поправки в пороги заряда. При низких температурах пороги напряжений заряда должны быть выше, чем при высоких;
• Заряда разнотипных аккумуляторов. Пороги заряда щелочных, кислотных, кислотных гелиевых аккумуляторов отличаются. Эти пороги определяются производителями аккумуляторов.

Учитывая перечисленные особенности процессов заряда аккумуляторных батарей, нашими специалистами были разработаны автоматические зарядные устройства и зарядные устройства для тяговых аккумуляторов

С рекомендациями по выбору зарядного устройства можно ознакомиться здесь.

Литература

• Пионтоковский Б.А. Эксплуатация электрических аккумуляторов на предприятиях электросвязи. – М.: “Связь”, 1969;
• 2. ГОСТ 26881-86. Аккумуляторы свинцовые стационарные. Общие технические условия;
• Дасоян М.А. и др. Стартерные аккумуляторные батареи: Устройство, эксплуатация и ремонт.- М.: Транспорт, 1991.

Продукция

Статьи

Источник: https://kuppol.ru/infozarbat

Францев С.М., Кавторев А.Ю. Микропроцессорное зарядное устройство для стартерных аккумуляторных батарей

Францев Сергей Михайлович1, Кавторев Александр Юрьевич2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент кафедры
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Frantsev Sergey Mihailovich1, Kavtorev Aleksandr Urevich2
1Penza State University of Architecture and Construction, PhD in Technical Science, associate Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, Student

Библиографическая ссылка на статью:
Францев С.М., Кавторев А.Ю. Микропроцессорное зарядное устройство для стартерных аккумуляторных батарей // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/49745 (дата обращения: 23.09.2018).

Стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) предназначена для снабжения стартера и других потребителей электроэнергией при запуске двигателя автотранспортного средства, гашения пульсаций напряжения в бортовой сети, электроснабжения потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке его мощности.

Нормативный срок службы АКБ индивидуального легкового автомобиля составляет 4 года [1]. Однако, глубокие разряды или постоянный недозаряд АКБ резко уменьшают срок службы, что увеличивает затраты на эксплуатацию автотранспортных средств.

Постоянный недозаряд АКБ обусловлен необходимостью постоянного использования фар ближнего света при движении автомобиля. Недозаряд увеличивается при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля в городском цикле из-за нехватки мощности генератора.

В зимних условиях эксплуатации автотранспортных средств недозаряд усиливается, т.к. АКБ принимает заряд в сильной зависимости от температуры электролита [2]. Холодный запуск зимой, редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться АКБ.

В условиях постоянного недозаряда АКБ следует периодически подзаряжать зарядным устройством (ЗУ), обеспечивающим максимально полный заряд АКБ и выравнивание плотности электролита в ее банках.

В противном случае АКБ выйдет из строя гораздо раньше нормативного срока вследствие явления сульфатации (при которой поверхности пластин покрываются слоем слаборастворимого сульфата свинца, который постепенно кристаллизуется и слабо участвует в химических реакциях, и площадь и объем активной массы, участвующей в химических реакциях, уменьшается), что вызывает снижение остаточной емкости АКБ, рост ее внутреннего сопротивления, снижение максимального тока, отдаваемого стартеру при пуске двигателя, АКБ «не держит заряд» и быстро разряжается [3, 4, 5].

В нередких случаях водитель может забыть выключить свет фар или другие потребители энергии при неработающем двигателе, что вызовет глубокий разряд АКБ.

При глубоких разрядах АКБ разряжается до 6-8 и менее Вольт и возникает необходимость в использовании ЗУ, позволяющего заряжать сильно разряженные АКБ с ограничением тока заряда на номинальном уровне.

Следующей причиной преждевременного выхода из строя АКБ является ее перезаряд, что вызывает выкипание воды в банках. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения генератора или при заряде АКБ от нерегулируемого ЗУ, напряжение холостого хода на клеммах которого достигает 15-16 В.

Большинство предлагаемых на рынке ЗУ не допускают перенапряжения за счет ограничения напряжения холостого хода на клеммах ЗУ на уровне 15-16 В, что, однако, не всегда позволяет предотвратить кипение электролита и обеспечить максимально полный заряд АКБ и выравнивание плотности электролита в ее банках.

Известны ЗУ, описанные в [6, 7]. Недостатками их являются отсутствие защиты от неправильного подключения аккумуляторной батареи и отсутствие индикации неправильного подключения.

В ЗУ, описанном в [8], отсутствует возможность автоматического регулирования параметров заряда в зависимости от внешних условий и степени изношенности подключенной АКБ.

В Пензенском государственном университете архитектуры и строительства разработано ЗУ [9], лишенное указанных недостатков, и позволяющее программными средствами, на основе микроконтроллера, задавать оптимальные параметры заряда в зависимости от внешних условий и степени изношенности подключенной АКБ, что позволит продлить срок ее службы. Блок-схема ЗУ приведена на рисунке.

Зарядное устройство для аккумуляторных батарей: 1 – сетевой фильтр, 2 – выпрямитель, 3, 5 – сглаживающие фильтры, 4 – преобразователь напряжения, 6, 8 – делители напряжения, 7 – узел защиты, 9 – узел разряда, 10 – заряжаемая аккумуляторная батарея, 11 – датчик тока, 12 – узел гальванической развязки, 13 – узел стабилизации, 14 – узел согласования и управления, 15 – узел индикации

Зарядное устройство для АКБ работает следующим образом.

Напряжение питания от сети переменного тока 220 В поступает через сетевой фильтр 1 на выпрямитель 2. С выхода выпрямителя 2 напряжение сглаживается при помощи первого сглаживающего фильтра 3, и поступает на вход преобразователя напряжения 4.

На выходе преобразователя имеется напряжение постоянного тока низкого уровня, которое сглаживается при помощи второго сглаживающего фильтра 5.

Зарядный ток с выхода второго сглаживающего фильтра 5 подается на заряжаемую АКБ через узел защиты 7 и резистивный датчик тока 11, которые включены последовательно с заряжаемой АКБ 10.

При отсутствии заряжаемой АКБ узел согласования и управления 14, анализируя напряжение U на втором делителе напряжения 8 (например, фиксируемое напряжение U

Источник: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/49745