Зарядка для машинного аккумулятора: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

12 лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Вымпел 37 2 693 (напряжение АКБ:12 В, ток зарядки:от 0.4 А до 20 А) Хм, где-то мы это уже видели… Да, ООО «НПФ Орион», клепающее разнообразные зарядные устройства под марками «Орион» и «Вымпел», традиционно использует для них один и тот же корпус с «карманом» под провода сзади, отличаются разные модели (помимо характеристик, конечно) только дизайном передней панели. А вот на панели тут уже есть кое-что интересное: помимо плавной регулировки максимального тока (до 20 А) есть также трехпозиционный переключатель максимального напряжения: 14,1/14,8/16 В. Причем во всех трех режимах по окончанию цикла зарядки устройство не отключается или переходит в «капельный» режим, а продолжает держать на клеммах заданное напряжение, так что отключать его в любом случае нужно вручную – иначе аккумулятор можно «прокипятить» лишку, как на старых ЗУ, состоявших только из трансформатора и выпрямителя. Довольно странное решение для устройства, в котором таки есть электроника. С другой стороны, то, что устройство сразу стремится стартовать на заданном токе без этапа «анализа», позволяет ему «оживлять» те аккумуляторы, на которых недорогие «автоматы» сразу отключаются, не «увидев» нагрузку. Жидкокристаллический дисплей, на зависть и многим более дорогим зарядным устройствам, может одновременно показывать и напряжение на клеммах, и текущий ток зарядки. А вот с током неувязка: да, выдать 20 А устройство может, но вот и тонкие провода со слабыми «крокодилами» начинают греться ощутимо, и внутри оно тоже явно перегревается, несмотря на автоматически включающийся при установке тока выше 12 А вентилятор. Впрочем, если следовать классическому правилу «10% от емкости», то такой ток Вам вряд ли понадобится использовать на легковом автомобиле. Тем не менее, конструктивные недочеты этого устройства, старательно имитирующего работу «мануальных», нужно держать в голове. Основные плюсы: Ручная регулировка максимального напряжения и тока Индикация напряжения и тока в цифровом виде Минусы: Ток стоило ограничить на уровне 8-10 А, все остальное устройству явно «перебор» Отсутствие автоматического отключения, что для электронного ЗУ в принципе странно Модели в линейке: Вымпел 37 — напряжение АКБ:12 В, ток зарядки:от 0.4 А до 20 А Вымпел 27 — напряжение АКБ: 12 В, ток зарядки: от 0.4 А до 7 А Вымпел 47 — напряжение АКБ: 12 В, 24В, ток зарядки: от 0.8 А до 20 А Вымпел 57 — напряжение АКБ: 6В, 12 В, ток зарядки:от 0.8 А до 20 А

9.5 / 10 Рейтинг Отзывы Промороженный и севший в ноль аккумулятор подхватило без проблем, зарядка пошла.

Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, универсальные зарядные

△

▽

Зарядные устройства для всех типов автомобильных аккумуляторов с напряжением 12В, 24В. Всегда в наличии универсальные устройства с регулировкой для заряда разных типов батарей. Зарядное устройство Орион оснащено защитой (в зависимости от модели) от короткого замыкания, переплюсовки, перегрева. Многие модели можно использовать в качестве блока питания для разнообразного оборудования. Во многих моделях зарядных устройствах предусмотрены системы индикации, позволяющие получать необходимую информацию. Зарядники от ООО «НПП «ОРИОН СПБ» способное удовлетворить Ваши потребности.

Фильтр

Максимальный зарядный ток, А

Регулировка тока

Максимальный пусковой ток, А

Регулировка напряжения

Напряжение заряда, В

0,5 4,2 5,5 7,4 7,5 12 13,6 14,1 14,2 14,4 14,6 14,8 15 16 18 19 30 1,53 28,2 36

Индикатор заряда

Зарядно-предпусковое устройство Вымпел-57

Артикул:	2048
Номинальное напряжение АКБ:	6 В, 12 В
Максимальный зарядный ток, А:	20
Регулировка тока:	плавная
Регулировка напряжения:	плавная
Напряжение заряда, В:	7,4, 7,5, 12, 13,6, 14,1, 14,2, 14,4, 14,6, 14,8, 15, 16, 18
Индикатор заряда:	сегментный ЖК дисплей
Электронная защита от:	короткого замыкания, перегрева, переполюсовки
Использование в качестве блока питания:	да

Зарядно-предпусковое устройство Вымпел-55

Артикул:	2012
Номинальное напряжение АКБ:	6 В, 12 В, 3,7 В, 4 В
Максимальный зарядный ток, А:	15
Регулировка тока:	дискретная
Регулировка напряжения:	дискретная
Напряжение заряда, В:	0,5, 4,2, 5,5, 7,4, 7,5, 12, 13,6, 14,1, 14,2, 14,4, 14,6, 14,8, 15, 16, 18
Индикатор заряда:	матричный ЖК дисплей
Электронная защита от:	короткого замыкания, перегрева, переполюсовки
Использование в качестве блока питания:	да
Напряжение питания:	220В / 50Гц AC

Зарядно-предпусковое устройство Вымпел-50

Артикул:	2011
Номинальное напряжение АКБ:	6 В, 12 В
Максимальный зарядный ток, А:	15
Регулировка тока:	дискретная
Регулировка напряжения:	дискретная
Напряжение заряда, В:	5,5, 7,4, 7,5, 12, 13,6, 14,1, 14,2, 14,4, 14,6, 14,8, 15, 16, 18
Индикатор заряда:	светодиодный дисплей
Электронная защита от:	короткого замыкания, перегрева, переполюсовки
Использование в качестве блока питания:	да
Напряжение питания:	220В / 50Гц AC

На сайте www.orionspb.ru вы можете купить оригинальные зарядные устройства для безопасной зарядки автомобильного аккумулятора производимые в г. Санкт-Петербург.

Заказ зарядных устройств возможен в розницу в интернет-магазине и оптом с наших складов готовой продукции в Москве, Санкт-Петербурге и других городах России, Белорусии, Казахстана и Украины.

На форуме вы можете получить консультацию и техническую поддержку по товару, а так же помощь в вопросе какое зарядное устройство лучше выбрать в вашем случае, узнать отзывы и тесты их работы. Все зарядные устройства поставляются с бесплатной сервисной гарантией нашего предприятия и возможностью постгарантийного ремонта.

В каталоге интернет-магазина по заданным параметрам можно подобрать подходящее Вам зарядное устройство серии ооо «НПП «Орион СПб» или Вымпел, а так же подобрать дополнительно пуско-зарядные устройства, стартовые провода, нагрузочные вилки и ареометры. Условия покупки читайте в разделе доставка и оплата.

Схемы подключения и работы устройства, эксплуатацию устройства, технические характеристики, ток зарядки вы можете посмотреть в инструкция к устройству. Порядок подключения стартовых проводов зарядного устройства к аккумуляторной батарее смотрите в инструкции по подключению.

Отличия марок ооо «НПП Орион СПб» и «Вымпел» зарядных устройств нашего производства смотрите в таблице сравнения.

Видео-обзоры с тестами работы зарядных устройств 

можно увидеть на нашем канале на Youtube.

Определение поддельных зарядных устройств

На рынке появились подделки зарядных устройств производства ооо НПП «ОРИОН СПБ». Посмотрите отличия оригинальных и поддельных устройств, чтобы защититься от некачественной продукции.

Дополнительная информация

Особенности зарядки автомобильного аккумулятора

Любой автолюбитель может оказаться в ситуации, когда у его автомобиля разрядится аккумулятор. В результате чего, двигатель не заведется, и никуда не уедешь. Чаще всего такое происходит в холодное время года, ведь при низких температурах, аккумулятор хуже держит заряд.
И что делать в этой ситуации? Конечно, можно приобрести новую АКБ, однако её цена нередко достаточно высока, поэтому лучшим решением будет зарядка батареи.

Как можно понять, что аккумулятор разрядился?

Сделать это можно такими способами:

1. Используя ареометр, измерить плотность электролита.
2. Проверить токовую нагрузку, используя мультиметр или нагрузочную вилку.

Теперь давайте рассмотрим эти варианта более подробно. Ареометр является устройством, с помощью которого можно определять плотность жидкости. Он сделан из ёмкости, груши, используемой для забора жидкости, а также поплавка, который находится внутри, при этом на устройстве имеется градация. Если аккумулятор полностью зарядить, то ареометр определит его плотность 1,28 г/куб. см. Если же аккумуляторная батарея заряжена на 50%, то её плотность будет находиться на уровне 1,20 г/куб. см. При минимальном заряде аккумулятора, электролит будет иметь плотность 1,10 г/куб. см.

Мерять показатели плотности нужно, в каждой аккумуляторной банке, а погрешность между показателями должна быть не более +- 0,01 г/куб. см. При этом, когда плотность электролита в банках аккумулятора отличается на 0,10-0,15 г/куб. см, то, по всей видимости, АКБ вышел из строя и его нужно поменять.

Теперь разберём второй способ проверки заряда аккумуляторной батареи. По большему счёту, нагрузочная вилка играет роль вольтметра, к которому параллельно подключено сопротивление с показателем 0,018-0,020 Ом. Эта нагрузочная вилка подсоединяется к аккумуляторным выходам, а спустя 5-10 секунд, нужно зафиксировать её показания.

Чтобы выполнить измерения, аккумулятор нужно нагрузить. Для этого можно включить габариты или дальний свет фар. При нормальном заряде АКБ, напряжение должно составлять 11,2 В. А замеряется оно в момент запуска силового агрегата, при этом напряжение должно быть, как минимум 9,5 В. Более низкое напряжение говорит о том, что аккумуляторная батарея или частично разряжена или имеет место неисправный стартер. Чтобы провести такие измерения, нужно пользоваться вольтметрами повышенной точности, ведь измерения заряда батареи осуществляется в десятых долях вольта. Рекомендуется, чтобы прибор имел погрешность не более 0,1%.

Заряжаем аккумулятор правильно

Зарядка АКБ осуществляется при помощи особых зарядных устройств, позволяющих выполнить преобразование переменного тока в постоянный. Заряжать батарею можно где угодно. Главное – соблюдение правил техники безопасности, а именно:

• На руки оденьте перчатки, на глаза – очки.
• Заряжать батарею нужно в хорошо проветриваемом помещении. Ведь во время зарядки, выделяются яды, которые оседают на всех поверхностях.
• Такие устройства запрещено заряжать в доме или квартире, то есть там, где живут люди.
• Во время зарядки, около АКБ запрещено курить, также нужно исключить появление открытого пламени, и не пользоваться приборами, которые могут искрить. Дело в том, что при зарядке аккумулятора, происходит выделение большого количества водорода, который при смешивании с кислородом образует взрывоопасную смесь.
• Розетка, в которую подключено зарядное устройство, должна иметь предохранитель, который в случае короткого замыкания, должен отключить подачу тока. Чтобы подготовиться к зарядке аккумуляторной батареи, нужно сделать следующее:
• Почистить АКБ от всех, имеющихся загрязнений, и бережно отсоединить клеммы.
• Осмотреть аккумулятор на предмет наличия механических повреждений, следов выкипания электролита или его течи.
• Обязательно открыть пробки в батарее, после чего заглянуть внутрь них и убедиться, что уровень электролита находится на достаточном уровне. Если где-то электролита не хватает, то его количество можно компенсировать дистиллированной водой.
• Убедитесь, что электролит имеет прозрачный цвет. Если это не так или в нём плавают какие-то хлопья, то заряжать такой аккумулятор нельзя.

После проведённой подготовки, можно начинать заряжать батарею.
Внимание! Клеммы АКБ нужно сначала подсоединить к ней, после чего включать зарядку в сеть. Всего существует три наиболее популярных способа зарядки аккумуляторов, эффективность которых одинаковая:

• С помощью постоянного напряжения или постоянного тока;
• Комбинированный метод.

Если АКБ заряжается постоянным напряжением, то существует прямая зависимость между уровнем заряда аккумулятора, а также величиной зарядного напряжения. Предположим, что зарядное напряжение равно 14,4 Вольта, в этом случае полная зарядка аккумулятора произойдёт спустя 48 часов, а если это же напряжение будет равняться 16,5 Вольт, то АКБ зарядится через сутки. Учитывая, что сила тока может иметь большие значения, например 45-55 Ампер, зарядные устройства при этом будут выдавать максимум 20-25 Ампер. Это достаточно безопасный метод зарядки АКБ, который не подразумевает постоянного контроля человека. О том, что зарядка завершена, обычно говорит появление загорания специального индикатора. И если аккумулятор заряжен, то его нормальное напряжение должно составлять 14,4 Вольта.

Зарядка АКБ при помощи постоянного тока, подразумевает постоянный контроль человека. При данном способе, нужно время от времени менять силу тока, выбирая такую, чтобы она составляла 1/10 часть от ёмкости АКБ. Предположим, что ёмкость аккумулятора составляет 60 Ач, это означает, что необходимо использовать силу тока в 6А. В этом случае, на полную зарядку уйдёт 10 часов.

Требуется постоянный контроль силы тока. АКБ полностью зарядится, если в течение 1-2 часов напряжение заряда будет иметь стабильный характер. Завершающая стадия зарядки сопровождается «кипением» электролита в банках аккумулятора, а также мощным выделением газов. Поэтому, в данной ситуации нужно быть максимально осторожным. При этом, необходимо постоянно контролировать такой способ зарядки, что является его существенным недостатком.

Наиболее распространённым, при этом самым популярным способом зарядки аккумулятора, является комбинированный. Он подразумевает, что сначала идёт зарядка постоянным током, а затем – постоянным напряжением. Причем данный процесс на 100% автоматизирован и не подразумевает контроля или участия человека. По завершению зарядки, происходит автоматическое отключение зарядного устройства.

Иногда так бывает, что у водителя совсем нет времени и его аккумулятору необходима быстрая подзарядка. Чтобы её совершить, с АКБ нужно снять клеммы, а на их место подсоединить клеммы зарядника, проконтролировав, что полярность соблюдается. Ручку регулятора тока перевести в максимально положение и в таком режиме оставить АКБ на 20-25 минут, затем зарядное устройство нужно отключить. Данный способ зарядки не очень полезен для аккумуляторной батареи и уменьшает срок её службы, поэтому часто его лучше не использовать.

Мы рекомендуем заряжать АКБ более щадящими методами, ведь так можно продлить срок службы батареи и сохранить её функции.
Обычно, новые аккумуляторе, которые находятся в продаже – заряжены. Но иногда, из-за того, что они долго продаются, их заряд теряется. Поэтому, перед использованием таких батарей, их нужно соответствующим образом зарядить. Для этого применяется метод постоянного напряжения с невысоким показателем тока. Помните, что новые АКБ запрещено заряжать экспресс-методом или постоянным током.

В некоторых случаях, при полном разряде аккумулятора, автолюбители используют так называемое «прикуривание» транспортного средства от другой АКБ. Это достаточно опасный способ, который производители аккумуляторов запрещают использовать. Также это может послужить причиной снятия автомобиля со страховки или с гарантии.

«Прикуривание» можно осуществлять лишь с помощью специальных кабелей и при уверенности, что обе аккумуляторные батареи находятся полностью в исправном состоянии.
Данная процедура занимает от 5 до 10 минут, и пока она длится, к кабелям лучше не прикасаться руками. Также, «прикуриванием» лучше не заниматься, если температура окружающей среды ниже 15 градусов.

Оптимальная продолжительность зарядки АКБ

Время зарядки автомобильного аккумулятора может зависеть от следующего:

• Насколько сильно батарея разряжена;
• Способа проведения зарядки;
• Качества непосредственно аккумулятора, а также зарядника.

Поэтому, относительно продолжительности заряда АКБ нужно отталкиваться от показаний амперметра, индикатора на зарядном устройстве или индикатора заряда на аккумуляторе, в случае его наличия. Если говорить об индикаторе на АКБ, то пользоваться им довольно просто. Как правило, его значения отображены на наклейке. Обычно, если горит зелёный свет, то АКБ нормально заряжен, а красный – означает его разрядку.

Относительно индикаторов на устройстве для зарядки, то обычно там имеется несколько лампочек, свидетельствующих о том, на какой стадии находится зарядка. Чтобы понять значение каждого цвета лампочки, нужно ознакомиться с инструкцией по использованию зарядного устройства.

Для зарядников, которые работают по принципу постоянного напряжения, лучше всего использовать амперметр. А сигналом того, что АКБ зарядился, будет его опущенная до нуля стрелка. Как правило, на зарядку по методу постоянного напряжения, уходят одни сутки. Но если поменять значение напряжения, это время можно как продлить, как и сократить.

Чтобы посчитать время для зарядных устройств, осуществляющих зарядку АКБ при помощи постоянного тока, пользуются следующим методом: ёмкость аккумулятора необходимо разделить на значение тока заряда, после чего полученное значение умножают на коэффициент 1,2. Это число и станет приблизительным значением, которое необходимо для полного заряда АКБ.

Как правило, на полную зарядку с использованием метода постоянного тока уходит от 10 до 12 часов, однако точная цифра зависит от того, какая сила тока будет применена для заряда АКБ.

Каким образом и для чего нужно следить за уровнем электролита?
В состав электролита входит дистиллированная вода с кислотой. При использовании аккумуляторной батареи в нормальных условиях, её дополнительное обслуживание не нужно. Однако если постоянно ездить на большие расстояния или при воздействии на АКБ повышенными температурами, возможно испарение воды. Следовательно, чтобы обеспечить нормальную работу аккумуляторной батареи, нужно время от времени проверять уровень электролита.

Нехватка электролита становится причиной окисления пластин АКБ и их последующего разрушения. Это также становится причиной быстрой потери мощности аккумулятора и его выхода из строя. Если же электролита слишком много, то это становится причиной того, что кислота попадает на наружную часть АКБ и становится причиной её повреждения. Следовательно, поддержание нормального уровня электролита – гарантия работоспособности аккумуляторной батареи и транспортного средства.

Но как проверить, сколько электролита залито в АКБ? Прежде чем это сделать, нужно понять, какой тип аккумулятора находится в автомобиле. Он может быть разборным или не разборным. Если АКБ относится к числу неразборных (например дорогие импортные Varta, Rombat, Mutlu), то проверить уровень электролита можно по специальной шкале и если его недостаточно, то выходом из ситуации, станет замена аккумулятора. Если в автомобиле установлен разборной аккумулятор (Forse, Westa, A-Mega), то для проверки уровня электролита, также следует посмотреть на его встроенную шкалу. Причем уровень должен быть между максимальной и минимальной отметками. Однако, в случае отсутствия шкалы или если на АКБ нет соответствующих отметок, то чтобы проверить уровень электролита, нужно выполнить такие действия:

1. Снять с аккумулятора клеммы, после чего почистить его от загрязнений.
2. Используя отвёртку, снять крышку аккумулятора.
3. С помощью стеклянной трубки, диаметром до 5 мм меряем уровень электролита. Для этого, её нужно опустить в каждую банку АКБ, после чего входное отверстие закрыть пальцем и вытащить.

Нормой является уровень электролита между 12-15 мм. Если его не хватает, то нужно долить дистиллированной воды и зарядить АКБ, а при высоком уровне электролита, его нужно выкачать, к примеру, используя шприц.

Сроки службы аккумуляторной батареи
Как правило, сейчас выпускают аккумуляторы неремонтопригодного типа. В среднем они служат от 2-х до 3-х лет, что примерно равно 70 000 км пробега автомобиля. Это срок, в течение которого производитель гарантирует нормальную работоспособность АКБ. Но по сути, это расходник. Естественно, бывают случаи, когда аккумуляторная батарея служит и по 6 лет, однако быть на 100% уверенным в работоспособности такого устройства – нельзя. Поэтому, если вы планируете дальнюю поездку, то лучше поменять свой аккумулятор на новый.
АКБ может выходить из строя по следующим причинам:

• Коррозия. Она становится причиной разрушения свинцовых пластин.
• Короткое замыкание. Если такое произойдёт в аккумуляторной батарее, то это будет означать, что её нужно заменить. Но если это произойдёт с новым АКБ, то его должны заменить по гарантии.
• Глубокая разрядка. Она становится причиной появления кристаллов сульфата свинца, что ухудшает работоспособность АКБ. Также, глубокий разряд является причиной повышения температуры замерзания электролита в батарее до минус 5 градусов. А если это случится, то «воскресить» аккумулятор не получится из-за того, что лёд повредит его некоторые внутренние элементы.
• Перезаряд аккумулятора. Он становится причиной «выкипания» воды из электролита. И если АКБ не обслуживаемого типа, то это также означает, что аккумулятор вышел из строя и нуждается в замене.

Как происходит зарядка аккумулятора автомобиля

Расскажем как происходит зарядка автомобильного аккумулятора — 2 способа. Сколько времени потребуется, чтобы полностью его зарядить.

Как происходит процесс

1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии. В этом случае зарядка идет автоматически. Чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет восстановление заряда. Если ездите мало, то аккумуляторная батарея может не до конца заряжаться от генератора. При длительной поездке по трассе, АКБ машины подзаряжается почти на 100%. Зимой при небольших поездках батарея может не восстановиться и тогда потребуется второй способ. 2. Вынимается батарея из машины, подключаются к заряднику провода минус к минусу, плюс к плюсу. После включаем прибор в сеть и выставляем (если есть такая возможность) зарядный ток. Чем он меньше, тем больше заряда получит батарея. Не перегибайте и не выставляйте самый минимум, а то аккумулятор не «закипит» очень долго. Далее читаем инструкцию, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей свойств.

Сколько времени потребуется

Аккумулятор считается полностью заряженным на 100%, когда электролит «закипел». В среднем зарядка идет 8-10 часов, но время может изменяться от изначального состояния батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство. Современные приборы обладают автоматическим режимом и сами выключаются при полном заряде батареи автомобиля.

Чтобы подсчитать время зарядки полностью разряженной батареи, нужно её емкость разделить на ток зарядного устройства плюс 10% от полученного значения. Например, АКБ емкостью 50 А-ч будет заряжаться с нуля 10-амперным зарядным устройством 6 часов. То же устройство зарядит батарею емкостью 100 А-ч до полной подзарядки 11 часов.

Если аккумулятор был полностью посажен и зарядное устройство позволяет выбрать величину тока заряда, то выбирайте минимальное: от 4 до 6А. Так аккумуляторная батарея будет заряжаться не менее 12 часов, зато восстановиться заметно лучше, чем при быстром заряде. При ручной регулировки тока, когда напряжение на аккумуляторе достигнет 15 В, то ток автоматически уменьшится. При этом регулятор не позволяет выставить ток больший, чем задает схема автоматики. Если зарядное устройство начало уменьшать ток зарядки, то это говорит о достижении батареи 75-95% заряда. Для полного дозаряда потребуется еще от получаса до нескольких часов.
В режиме дозаряда зарядное устройство переходит в буферный режим, когда саморазряд аккумулятора компенсируется током заряда. Длительность работы в буферном режиме не ограничена. Она даже полезна для старых батарей, т.к. после нескольких десятков часов большинство аккумуляторов улучшают и восстанавливают внутреннее сопротивление и ёмкость. Так что, после полного заряда АКБ его можно спокойно оставлять в режиме зарядки, и не боятся выкипания электролита. Если на зарядном устройстве не регулируется сила тока заряда и не отключается при полной зарядке, то делаем так. Нужно следить за состоянием электролита, АКБ считается заряженным, когда жидкость начнет кипеть. Нужно подождать 10 минут после закипания и выключать зарядное устройство. Или не допускать напряжение при зарядке свыше 15-16 В.

Если будет кипеть долго, это навредит АКБ — нужно следить внимательно. Заряжать батарею можно любым зарядным устройством, даже мощным, зарядка будет быстрее, но заряд восполнится не на 100 процентов.

После зарядки желательно промыть и просушить корпус аккумулятора, т.к. на него может попасть кислота. Это приведёт к разряду АКБ, т.к. корпус пропускает напряжение. Для этого нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды.

Зарядка автомобильного аккумулятора

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор (АКБ) зарядным устройством. Инструкция для чайников.

Батарею следует подзаряжать в следующих случаях:

• Батарея разряжена
• Раз в год
• Перед морозами
• Нечем заняться

Батарею следует зарядить, если она неуверенно крутит стартер,
напряжение на АКБ незаведенного авто приближается к 12.0 вольтам,
индикатор (при его наличии) показывает необходимость зарядки.

Малые пробеги и недостаточное напряжение с генератора могут не обеспечивать полного заряда. Поэтому для профилактики батарею раз в год рекомендуется зарядить полностью.

Морозы губительно влияют на АКБ. Увеличивается саморазряд. Разряженный аккумулятор имеет низкую плотность электролита. Он может замерзнуть. Жидкость, как известно, при замерзании расширяется, замерзший электролит может замкнуть и разрушить пластины АКБ, после этого аккумулятор очень быстро приходит в негодность – имеет малую емкость и может подвести, даже если показывает хорошее напряжение.

Для зарядки АКБ потребуется зарядное устройство, оно может быть с контролем по напряжению, по току, позволять выбрать один из этих вариантов или быть полностью автоматическим. Рассматривать будем заряд с контролем по току или напряжению.

Если аккумулятор стоял на морозе, ему нужно отогреться. Чтобы начать заряд не обязательно ждать пока он полностью согреется. Если АКБ разряжен не в ноль, можно начать заряжать, но к окончанию зарядки он должен быть комнатной температуры. Если не успел отогреться — дозарядить после отогрева. Если разряжен в 0 – сначала отогреть.

Протираем АКБ тряпкой, выкручиваем пробки, часто они под съемной пластиковой пластиной. Не допускайте попадания грязи в банки.

Смотрим уровень электролита. Если ниже меток на корпусе или того хуже, не закрывает пластины – доливаем ДИСТИЛИРОВАННОЙ воды до требуемого уровня.

На зарядном устройстве все ручки выкручиваем в положение Min. Накидываем положительную + клемму. Немножко поворачиваем ее из стороны в сторону — для хорошего контакта. Накидываем отрицательную – клемму, немножко поворачиваем ее из стороны в сторону. Включаем Зарядное устройство в сеть.

Смотрим маркировку с емкостью АКБ, например 55 ампер часов. Умножаем емкость на 0.1 и получаем ток зарядки аккумулятора. 55 * 0,1 = 5,5 А

Напряжение зарядки для 12В батарей не должно превышать 14,7-14,9 вольт.

Так мы получили 2 значения необходимые для зарядки.

При зарядке нужно контролировать, чтобы ток и напряжения не выходили за эти значения.

Зарядка постоянным током
Выставляем соответствующий ток, можно чуть меньше. Если зарядное устройство автоматическое оно само будет поддерживать этот ток, меняя напряжение. Напряжение будет постепенно повышаться. Если зарядное устройство старое, не автоматическое, нужно следить за приборами и поворачивать ручку увеличивая напряжение в ручную, удерживая ток на требуемом уровне. Напряжение при этом не должно превышать 14,9В.

 

Зарядка постоянным напряжением
При такой схеме зарядное устройство держит заданное напряжение, например 14,7 вольт, но ограничивает силу тока. Процесс работы аналогичен. Во время такого заряда напряжение будет постоянным, а ток падать. Автоматическое зарядное устройство будет само поддерживать заданную силу тока для напряжения. Если устройство не автоматическое нужно поворачивать ручку, чтобы при напряжении 14,7 В ток для нашего примера не превышал 5,5 А но и не был ниже 1 ампера.

Заряжать меньшими токами можно, увеличится время зарядки. Токами выше емкости x 0,1 заряжать не следует, это губительно сказывается на пластинах АКБ.

Заряд окончен, если при напряжении 14,9В сила тока не меняется в течении часа. Она будет меньше 1 А. В банках, при этом, будет видно выделение пузырьков.

Если у Вас есть ареометр, он должен показать плотность соответствующую заряженной батареи.

Если емкость АКБ не устраивает, его можно попробовать потренировать.

1 способ – разрядить аккумулятор лампочкой до 11,9В и полностью его зарядить

2 способ – заряд током разной направленности. При этом устраняется сульфация пластин (своего рода налет, препятствующий нормальной работе). Для второго способа нужно специальное зарядное устройство, с подобной функцией. Например, режимом «цикл». Смысл режима – напряжение заряда периодически подается и снимается. Подробнее о режиме нужно прочитать в инструкции к зарядному устройству. Если устройство работает в этом режиме полуавтоматически — например нужно прицеплять лампочку и самому выставлять ток, то нужно следить, чтобы в процессе работы напряжение не опускалось ниже 11,9 и не повышалось выше 15, если это не предусмотрено в инструкции.

Удачной зарядки АКБ!

Зарядка автомобильного аккумулятора |

Зарядка аккумулятора при постоянном токе

При подобном заряде сила тока в ходе всего времени заряда должна оставаться постоянной. Для этого в ходе заряда надо менять напряжение зарядного устройства или сопротивление цепи. Имеется несколько методов регулирования силы зарядного тока. Основные из них:

• подключение в зарядную цепь реостата;
• использование регуляторов силы тока (например, тиристорных), которые периодическим включением и выключением дополнительного сопротивления в цепи заряда изменяют силу тока таким образом, чтобы его среднее значение сохранялось постоянным;
• изменение напряжения источника тока ручным или автоматическим регулятором в соответствии с показаниями силы тока, корректируя его до требуемого постоянного значения.

Большинство выпрямительных приборов, предназначенных для заряда, питается от сети переменного тока и имеет или ступенчатую, или плавную регулировку напряжения за счет изменения коэффициента трансформации. Вследствие этого в процессе заряда приходится периодически вручную регулировать напряжение.

Коэффициент полезного действия заряда при комнатной температуре для исправных батарей может быть принят равным 85-95% при токе заряда не более 0,1С₂₀

Коэффициент использования тока зависит от силы зарядного тока, уровня заряженности батареи и температуры электролита. Он будет тем меньше, чем больше зарядный ток, чем выше уровень заряженности и чем ниже температура электролита. При зарядке полностью разряженных батарей при комнатной температуре, процесс заряда в начальный момент идет с наибольшим коэффициентом использования тока. Увеличение степени заряженности и повышение поляризации ведут к повышению суммарного внутреннего сопротивления батареи и повышению потерь энергии на нагрев электролита, электродов и прочих компонентов батареи. Кроме того, на финальной стадии заряда аккумуляторов начинается вторичный процесс — электролиз воды, входящей в состав электролита.

Выделяющийся при электролизе воды газ создает видимость кипения электролита, что свидетельствует об окончании процесса зарядки аккумуляторов. Для снижения потерь энергии при зарядке, уменьшения нагрева батареи и предохранения уровня электролита от чрезмерного снижения, рекомендуется в конце процесса заряда понижать силу зарядного тока.

При зарядке постоянным током наиболее распространенным является режим, который состоит из двух стадий. Первая стадия заряда производится при токе равном 0,1С₂₀ до тех пор, пока напряжение на батарее 12 В не достигнет 14,4 В (2,4В на каждом аккумуляторе). Затем сила зарядного тока уменьшается вдвое до величины 0,05С₂₀. Зарядка при такой силе тока длится до неизменности напряжения и плотности электролита в аккумуляторах в течение 2ч. При этом в конце заряда происходит бурное выделение газа («кипение» электролита).

В ходе зарядки аккумуляторов с гелиевым или адсорбированным электролитом следует четко следовать рекомендациям производителя. В противном случаи малейшее отклонение от оптимального режима может привести к порче аккумулятора.

Уменьшенная сила тока в конце заряда позволяет снизить скорость газовыделения, уменьшить влияние перегрева на последующую работоспособность и срок службы батареи, а также обеспечить полноту заряда.

Уравнительная зарядка аккумуляторов. Такая зарядка производится при постоянной силе тока менее 0,1 от номинальной емкости в течение немного большего времени, чем обычно. Его цель — обеспечить полное восстановление активных масс во всех электродах всех аккумуляторов батареи. Уравнительный заряд нейтрализует влияние глубоких разрядов и рекомендуется как мера, устраняющая нарастающую сульфатацию электродов. Зарядка длится до тех пор, пока во всех аккумуляторах батареи не будет наблюдаться постоянство плотности электролита и напряжения на протяжении трех часов.

Форсированная зарядка аккумуляторов. В случаи потребности в короткое время восстановить работоспособность глубоко разряженной аккумуляторной батареи, используют так называемую форсированную зарядку. Такая зарядка может производиться токами величиной до 70% от номинальной емкости, но на протяжении более короткого времени. Время заряда тем меньше, чем больше величина зарядного тока. Практически при заряде током 0,7С₂₀ длительность зарядки не должна быть более 30 мин, при 0,5С₂₀ — 45 мин, а при 0,3С₂₀ — 90 мин. В ходе форсированного заряда нужно контролировать температуру электролита, и при достижении 45 °С прекращать зарядку.

Нужно отметить, что использование форсированного заряда должно быть исключением, так как его регулярное многократное повторение для одной и той же батареи, заметно укорачивает срок ее службы.

 

Зарядка автомобильного аккумулятора при постоянном напряжении

При этом методе, в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Зарядный ток убывает в ходе заряда по причине повышения внутреннего сопротивления батареи. В первый момент после включения, сила зарядного тока определяется следующими факторами: выходным напряжением источника питания, уровнем заряженности батареи и числом последовательно включенных батарей, а также температурой электролита батарей. Сила зарядного тока в первоначальный момент заряда может достигать (1,0-1,5)С₂₀.

Для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий. Несмотря на большие токи в первоначальный момент зарядного процесса, общая длительность полного заряда аккумуляторных батарей приблизительно соответствует режиму при постоянстве тока. Дело в том, что завершающий этап заряда при постоянстве напряжения происходит при достаточно малой силе тока. Однако, заряд по такой методике в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить пуск двигателя. Кроме того, сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. При этом реакция газообразования в аккумуляторе еще не возможна.

Итак, зарядка при постоянстве напряжения позволяет ускорять процесс заряда аккумуляторов при подготовке к использованию.

Модифицированный заряд. Такой заряд представляет собой некоторое приближение к заряду при постоянном напряжении. Его цель — немного уменьшить силу тока в начальный период заряда и понизить влияние колебания напряжения в сети на зарядный ток. Для этого последовательно с аккумуляторной батареей в электрическую цепь подключают резистор небольшого сопротивления. Такой прием известен под названием — «способ с полупостоянным напряжением». При использовании этого метода напряжение на клеммах зарядного устройства поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0В на один аккумулятор. Считается, что для свинцовых аккумуляторов наилучшим является напряжение 2,6В на аккумулятор, обеспечивающее заряд ориентировочно за 8ч.

Постоянная подзарядка. Постоянные подзарядки наиболее применимы для стационарных аккумуляторов. Напряжение постоянной подзарядки выбирается в зависимости от конструкции аккумуляторов и срока службы с целью полной компенсации потери емкости от саморазряда. Для поддержания аккумуляторов с низким саморазрядом, лучше использовать периодические подзарядки. Режим подзарядки определяется условиями эксплуатации, типом и степенью изношенности аккумулятора. Основным недостатком режима постоянной подзарядки является параллельное протекание вторичного процесса, что способствует преждевременному ухудшению характеристик аккумуляторов.

Материал сайта: www.powerinfo.ru

Зачем необходимо зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Зачем необходимо зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

    

Приобретение зарядного устройства для автомобильного аккумулятора поможет вам упростить процесс обслуживания аккумуляторных батарей.  Достаточно купить зарядку, и сможете долгие годы ей пользоваться. Так вы сэкономите время и деньги на походе в автомастерскую в случае, если ваш аккумулятор разрядится.

Каждый автолюбитель знает, что если под рукой имеется зарядное устройство, то всегда можно быстро зарядить аккумулятор перед поездкой, чтобы успеть вовремя на работу. Кроме того, периодическая подзарядка используется для профилактики аккумулятора, это позволяет увеличить срок эксплуатации батареи на несколько лет.

Наверняка, каждый современный автовладелец хотя бы раз сталкивался с тем, что утром машина отказывается заводиться. Причин может быть очень много, но самая распространенная – разряженный аккумулятор. Случиться это может с каждым, даже самым опытным водителем. Причем не обязательно аккумулятор должен быть некачественным или неисправным. Чтобы полностью разрядить батарею, хватит нескольких часов работы бортовой электроники с выключенным двигателем. Например, можно оставить включенными на ночь габариты или фары и утром мотор точно не заведется. Тут на выручку как раз и придет зарядное устройство, которое должно быть в каждом гараже.

Конечно, современные модели автомобильных аккумуляторов более надежны, чем их прототипы, созданные еще в 19 веке. Нынешние аккумуляторы при правильном использовании способны работать довольно долго. К сожалению, частой причинной их выхода из строя является неправильная или несвоевременная подзарядка. Под воздействием естественного электрохимического процесса все батареи утрачивают с течением времени свой заряд. Если потери не восполнять, то батарея подвергается сульфатации, активная масса осыпается и аккумулятор выходит из строя. Чтобы это предотвратить, даже для рабочих батарей нужно регулярно 1-2 раза в год проводить профилактическую подзарядку.

Выбор конкретной марки или типа зависит от ваших финансовых возможностей и особенностей используемого аккумулятора. Перед покупкой лучше проконсультируйтесь со специалистом, он поможет подобрать правильное устройство.

Портативные зарядные устройства для сервисных аккумуляторов | Системы аккумуляторных батарей

Портативные одноэлементные зарядные устройства и универсальные зарядные устройства для обслуживания

Портативное зарядное устройство для одной ячейки

— BB0442-01

• Увеличьте заряд отдельной ячейки, не отключая ее от обслуживания (даже когда система подключена к сети)
• Обеспечивает заряд заменяющего элемента перед установкой
• Входные и выходные кабели хранятся внутри ящика, когда они не используются
• Легкий встроенный кейс с ручкой

Вход (AC)

• 6 футов., 120 В перем. Тока, 3-контактный шнур
• Изоляция входа и выхода составляет 2 кВ
• Входной ток менее 0,5 А

Выход (постоянный ток)

• Выбор 1,8 В (никель-кадмиевый) или 2,6 В (свинцово-кислотный)
• Регулируемое выходное напряжение ± 5%
• Пульсации переменного тока на выходе ниже 1%
• Выбираемый ток ограничен 3, 6 или 10 А

Технические характеристики
Деталь No.	Выход постоянного тока (А)	Выход постоянного тока (вольт)	Вход переменного тока (вольт)	Входная частота переменного тока	Размеры Д x Г x В (дюймы)	Вес (фунты)
BB0442-01	3/6/10	1,8 / 2,6	120	60 Гц	12,3 х 6,8 х 4,5	12,0

Универсальное зарядное устройство

для обслуживания — BB0443-XX

• Заряжает аккумуляторные системы на 20–140 В постоянного тока
• Вход переменного тока принимает 120, 208, 240 или 480 В переменного тока при 60 Гц, однофазный
• Отфильтрованный выход в качестве разрядника аккумулятора позволяет зарядному устройству работать без аккумулятора
• Пульсация на выходе:
• 200 мВ среднекв. Без батареи
• 30 мВ среднекв. С батареей
• Регулируемый предел тока в диапазоне 10–110%
• Установлен на ручную тележку
• Автоматические выключатели входные и выходные
• 2% аналоговый амперметр переменного тока
• 1% цифровой амперметр постоянного тока

Технические характеристики
Деталь No.	Выход постоянного тока (А)	Выход постоянного тока (вольт)	Вход переменного тока (вольт)	Входная частота переменного тока	Размеры Д x Г x В (дюймы)	Вес (фунты)
BB0443-00	25	20–140	120/208 240/480	60 Гц	29,4 х 30,3 х 53,5	290
BB0443-01	50	20–140	120/208 240/480	60 Гц	29.4 х 30,3 х 53,5	390

Запросить предложение

Лучшее зарядное устройство для аккумуляторов (для батарей AA и AAA)

Фото: Сара Кобос

Также отлично

Технология La Crosse BC1000 Alpha Power — лучший вариант для людей, которые хотят внимательно следить и настраивать производительность своих батарей , и не обращайте внимания на дополнительное время и усилия, которые потребуются для этого. Это перебор для большинства людей, но если вы не привередливы к внешнему виду или индикаторам уведомлений и готовы платить больше за дополнительные возможности, предлагаемые этим зарядным устройством — настраиваемую скорость зарядки, а также режимы разрядки, обновления и тестирования. — это зарядное устройство для вас.

Alpha Power показал себя так, как мы и ожидали. В нашем тесте емкости мы измерили 2081 мАч и 2098 мАч от двух протестированных нами батарей, что было аналогично результатам других тестируемых нами зарядных устройств. Он может заряжать от одной до четырех батарей одновременно, а его экран четко показывает, когда батареи вставлены правильно. На него также распространяется гарантия сроком на один год, что на девять месяцев дольше, чем у Panasonic.

Как мы объясняем в разделе по уходу и техническому обслуживанию, вы можете сделать несколько вещей, чтобы максимизировать производительность и долговечность ваших аккумуляторных батарей, а Alpha Power — лучшее зарядное устройство, которое мы обнаружили, которое позволяет вам предпринимать эти дополнительные действия.Над каждым слотом батареи на экране отображается напряжение, сила тока в мА, время, прошедшее (часы) во время зарядки или разрядки, а также накопленная емкость в Ач или мАч.

Скорость зарядки Alpha Power по умолчанию составляет 200 мА, но вы также можете установить ток на 500, 700 или 1000 мА (для четырех батарей) или 1500 или 1800 мА (для двух батарей), если хотите. Установленный на 200 мА, потребовалось около 6 часов, чтобы зарядить две батареи AA от разряженных до полностью заряженных в нашем тестировании, но, как и другие наши выборы, потребовалось всего 1,5 часа при установке на 1000 мА.

Это зарядное устройство уникально среди наших продуктов тем, что оно имеет режим обновления для полной зарядки, разрядки и перезарядки аккумуляторов, которые вы не используете очень часто. Это приятно, поскольку большинство аккумуляторов разлагаются, если не использовать их в течение шести или более месяцев. Его режим разряда также позволяет вам вручную разряжать батареи, а его тестовый режим измеряет их емкость, заряжая их, разряжая их и отображая измерение емкости.

В отличие от Panasonic, это зарядное устройство не имеет индикаторов, сообщающих вам о состоянии зарядки каждой батареи, но, поскольку Alpha Power сообщает вам скорость зарядки и прошедшее время, вы все равно можете приблизительно рассчитать, когда ваши батареи будут готовы.Например, батарея AA емкостью 2000 мАч (например, Energizer Recharge Universal) заряжается примерно за 10 часов при скорости зарядки 200 мА. Вся эта дополнительная информация более чем компенсирует отсутствие индикаторов состояния зарядки — по крайней мере, для людей, которые склонны следить за этими деталями.

Это зарядное устройство поставляется с тканевой сумкой на ремне, которая довольно удобна для путешествий или хранения, если внешне выглядит некрасиво. Он также поставляется с четырьмя батареями AA и четырьмя батареями AAA производства La Crosse Technology, которые мы не тестировали, но которые помогают компенсировать высокую стоимость зарядного устройства.Наконец, Alpha Power поставляется с четырьмя адаптерами батарей C и D соответственно, которые позволяют превратить любую аккумуляторную батарею AA в батарею C или D. Большинству людей они, вероятно, не нужны, и их немного сложно использовать, но это изящная концепция, которую мы не встречали ни в одном другом зарядном устройстве. Если у вас есть устройства, питаемые от батарей любого из этих типов, адаптеры могут пригодиться в качестве запасных.

Alpha Power примерно такой же компактный, как и другие наши медиаторы, хотя в целом выглядит довольно неуклюжим.У него нет раскладывающейся вилки, как у Panasonic, поэтому вам придется иметь дело с фирменным настенным зарядным устройством, загромождающим пространство вокруг вашей розетки. Кроме того, его экран с тусклой подсветкой может быть трудночитаемым, особенно при слабом освещении. Но ни один из этих недостатков не мешает его основной функции: зарядке аккумуляторов.

Зарядные устройства для аккумуляторов Motive Power | Продукты Motive Power

Чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности современных аккумуляторных батарей для двигателей, Alpine Power Systems предлагает наиболее подходящую технологию зарядки для двигателей.Технология, используемая в новейших компонентах зарядного устройства, обеспечивает максимальную эффективность при зарядке, защищая срок службы батареи, а также оптимизируя производительность батареи для увеличения срока службы вашего парка движущихся силовых установок.

Alpine Power Systems является ведущим дистрибьютором Exide GNB, AeroVironment, Motor Appliance Corporation и зарядных устройств для вилочных погрузчиков Ferro Magnetics. Alpine также предлагает другие продукты для двигателей, в том числе аккумуляторы для погрузочно-разгрузочных работ, промышленные разъемы для зарядных устройств, кабели, поливочные устройства для аккумуляторных батарей, оборудование для транспортировки аккумуляторов, стенды для зарядки аккумуляторов, системы мойки аккумуляторов, средства контроля аккумуляторов, а также элементы управления и детали промышленных зарядных устройств.Зарядные устройства для аккумуляторных батарей Motive Power разработаны с использованием ведущих в отрасли технологий высокочастотной, быстрой зарядки, SCR и феррорезонансной технологии, чтобы обеспечить максимальную производительность и экономию энергии для вашей электроферрорезонансной (ферро) или 50 Гц технологии зарядного устройства, в которой для регулирования используется большой «феррорезонансный» трансформатор. выход зарядного устройства. В базовом феррорезонансном зарядном устройстве отсутствует электронное управление, что делает эти зарядные устройства более прочными и надежными в различных применениях. Коэффициент мощности и эффективность преобразования феррорезонансного зарядного устройства умеренные.В высокочастотных зарядных устройствах используется класс преобразователей, которые включают полностью управляемые импульсные силовые устройства, такие как MOSFET (металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор) и IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), которые позволяют выпрямлять переменный ток в постоянный на частотах, намного превышающих линейные частоты. . В отличие от SCR, которые представляют собой «полууправляемые» устройства с неконтролируемым выключением, MOSFET и IGBT могут быть полностью включены и выключены в любой момент времени, что позволяет точно контролировать выход зарядного устройства и реализовать сложные профили заряда.Обычно вентиляторы необходимы для поддержания компонентов внутри зарядного устройства в пределах рабочих температурных параметров. Высокочастотные зарядные устройства являются одними из самых эффективных по эффективности преобразования (обычно выше 92%). Эти особенности могут позволить снизить затраты на электрическую инфраструктуру из-за относительно меньшего потребления тока, необходимого для зарядных устройств с импульсным режимом. Кроме того, в зависимости от конструкции, размер зарядного устройства значительно меньше и легче, чем у зарядных устройств с феррорезонансом или SCR.

Все о зарядных устройствах — Battery University

Узнайте, какое зарядное устройство лучше всего подходит для вашей области применения.

Хорошее зарядное устройство обеспечивает основу для надежных и эффективных аккумуляторов.На рынке, чувствительном к цене, зарядным устройствам часто уделяется мало внимания и они получают статус «запоздалых». Аккумулятор и зарядное устройство должны идти вместе, как лошадь и повозка. При разумном планировании первоочередное внимание уделяется источнику питания, помещая его в начале проекта, а не после того, как оборудование будет завершено, как это часто бывает. Инженеры часто не подозревают о сложности источника питания, особенно при зарядке в неблагоприятных условиях.

Рисунок 1 : Аккумулятор и зарядное устройство должны работать вместе, как лошадь и повозка. Одно без другого не доставляет.

Зарядные устройства обычно идентифицируются по их скорости зарядки. Потребительские товары поставляются с недорогим персональным зарядным устройством, которое хорошо работает при правильном использовании. Промышленное зарядное устройство часто изготавливается третьей стороной и включает в себя специальные функции, такие как зарядка при неблагоприятных температурах. Хотя батареи работают при температуре ниже точки замерзания, не все химические соединения можно заряжать в холодном состоянии, и большинство литий-ионных аккумуляторов попадают в эту категорию.Батареи на основе свинца и никеля заряжаются в холодном состоянии, но с меньшей скоростью. (См. BU-410: Зарядка при высокой и низкой температуре).

Некоторые литий-ионные зарядные устройства (Cadex) включают функцию пробуждения, или «ускорение», чтобы обеспечить подзарядку, если литий-ионный аккумулятор заснул из-за перегрузки. -увольнять. Состояние сна может возникнуть при хранении батареи в разряженном состоянии, в котором саморазряд доводит напряжение до точки отключения. Обычное зарядное устройство считает такую ​​батарею непригодной к эксплуатации, и аккумулятор часто выбрасывают.Boost применяет небольшой ток заряда, чтобы поднять напряжение от 2,2 В на элемент до 2,9 В на элемент, чтобы активировать схему защиты, после чего начинается нормальный заряд. Необходимо соблюдать осторожность, если литий-ионный аккумулятор оставался ниже 1,5 В на элемент в течение недели или дольше. Возможно, образовались дендриты, которые могут поставить под угрозу безопасность. (См. BU-802b: Что делает повышенный саморазряд? На Рисунке 5 исследуется повышенный саморазряд после того, как литий-ионный элемент подвергся глубокому разряду. См. Также BU-808a: Как разбудить литий-ионный аккумулятор во сне. .)

Зарядные устройства на основе свинца и лития работают от постоянного тока постоянного напряжения (CCCV) . Зарядный ток постоянен, а напряжение ограничивается, когда достигает установленного предела. При достижении предела напряжения аккумулятор насыщается; ток падает до тех пор, пока аккумулятор не перестанет принимать дальнейшую зарядку, и быстрая зарядка не прекратится. У каждой батареи свой порог слабого тока.

Батареи на основе никеля заряжаются постоянным током, и напряжение может свободно расти.Это можно сравнить с поднятием веса на резинке, когда рука поднимается выше груза. Обнаружение полного заряда происходит при наблюдении небольшого падения напряжения после устойчивого роста. Для защиты от аномалий, таких как закороченные или несовпадающие элементы, зарядное устройство должно включать таймер плато, чтобы гарантировать безопасное завершение зарядки, если дельта напряжения не обнаружена. Также следует добавить датчик температуры, который измеряет повышение температуры с течением времени. Такой метод известен как дельта температуры по времени или dT / dt и хорошо работает с быстрой и быстрой зарядкой.

Повышение температуры является нормальным для никелевых аккумуляторов, особенно при достижении уровня заряда 70 процентов. Это вызывает снижение эффективности заряда, и для ограничения напряжения необходимо снизить ток заряда. Когда оно «готово», зарядное устройство переключается на непрерывную подзарядку, и аккумулятор должен остыть. Если температура остается выше температуры окружающей среды, значит, зарядное устройство работает некорректно, и батарею следует извлечь, поскольку постоянный заряд может быть слишком высоким.

NiCd и NiMH не следует оставлять в зарядном устройстве без присмотра в течение недель и месяцев.Храните батареи до тех пор, пока они не потребуются, в прохладном месте и перед использованием зарядите их.

Литиевые батареи должны всегда оставаться холодными во время зарядки. Прекратите использование аккумулятора или зарядного устройства, если температура поднимается более чем на 10 ° C (18 ° F) выше окружающей среды при нормальной зарядке. Литий-ионный аккумулятор не может поглощать избыточный заряд и не получает непрерывного заряда при полном заряде. Li-ion-аккумулятор снимать с зарядного устройства не требуется; однако, если он не используется в течение недели или более, лучше всего поместить пакет в прохладное место и подзарядить перед использованием.

Типы зарядных устройств

Самым простым зарядным устройством было ночное зарядное устройство, также известное как медленное зарядное устройство. Это восходит к старым никель-кадмиевым временам, когда простое зарядное устройство использовало фиксированный заряд около 0,1C (одна десятая от номинальной емкости), пока батарея была подключена. У медленных зарядных устройств нет функции обнаружения полной зарядки; заряд остается включенным, а полная зарядка разряженной батареи занимает 14–16 часов. При полной зарядке медленное зарядное устройство сохраняет NiCd теплым на ощупь.Из-за пониженной способности поглощать избыточный заряд никель-металлгидридные аккумуляторы не следует заряжать от медленных зарядных устройств. Недорогие бытовые зарядные устройства, заряжающие элементы AAA, AA и C, часто используют этот метод зарядки, как и некоторые детские игрушки. Извлеките батареи, когда они теплые.

Быстрое зарядное устройство находится между медленным и быстрым зарядным устройством и используется в потребительских товарах. Время зарядки пустого аккумулятора 3–6 часов. После заполнения зарядное устройство переходит в состояние «готово». Большинство устройств быстрой зарядки включают датчик температуры для безопасной зарядки неисправного аккумулятора.

Быстрое зарядное устройство предлагает несколько преимуществ, очевидным из которых является более короткое время зарядки. Это требует более тесной связи между зарядным устройством и аккумулятором. При скорости заряда 1С (см. BU-402: Что такое C-скорость?), Которую обычно использует быстрое зарядное устройство, пустые никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются чуть больше часа. По мере того, как батарея приближается к полной зарядке, некоторые зарядные устройства на никелевой основе снижают ток, чтобы приспособиться к более низкому принятию заряда. Полностью заряженный аккумулятор переключает зарядное устройство на непрерывный заряд, также известный как поддерживающий заряд.Большинство современных зарядных устройств на никелевой основе имеют пониженный постоянный заряд, что также позволяет использовать никель-металлгидридные аккумуляторы.

Литий-ионный аккумулятор имеет минимальные потери при зарядке, а кулоновский КПД лучше 99 процентов. В 1С аккумулятор заряжается до 70% заряда менее чем за час; дополнительное время посвящено заряду насыщения. Литий-ионный аккумулятор не требует заряда насыщения, как свинцово-кислотный; на самом деле лучше не заряжать полностью литий-ионный аккумулятор — батареи прослужат дольше, но время работы будет немного меньше.Из всех зарядных устройств Li-ion самое простое. Никаких уловок, обещающих улучшить характеристики аккумуляторов, как это часто утверждают производители зарядных устройств для свинцовых и никелевых аккумуляторов, не применяется. Работает только элементарный метод CCCV.

Свинцово-кислотный аккумулятор нельзя быстро заряжать, поэтому термин «быстрая зарядка» неверен. Большинство свинцово-кислотных зарядных устройств заряжают аккумулятор за 14–16 часов; все, что медленнее, — это компромисс. Свинцовую кислоту можно зарядить до 70 процентов примерно за 8 часов; оставшееся время занимает исключительно важный заряд насыщения.Частичная зарядка прекрасна при условии, что свинцово-кислотная кислота иногда получает полностью насыщенную загрузку, чтобы предотвратить сульфатирование.

Ток в режиме ожидания зарядного устройства должен быть низким для экономии энергии. Energy Star присваивает пять звезд зарядным устройствам для мобильных телефонов и другим небольшим зарядным устройствам, потребляющим не более 30 мВт в режиме ожидания. Четыре звезды получают зарядные устройства на 30–150 мВт, три звезды на 150–250 мВт и две звезды на 250–350 мВт. Среднее потребление составляет 300 мВт, и эти устройства получают одну звезду. Energy Star стремится снизить потребление тока персональными зарядными устройствами, которые в большинстве случаев остаются подключенными, когда не используются.К сети в любой момент времени подключено более миллиарда таких зарядных устройств.

Простые рекомендации при покупке зарядного устройства

• Зарядка аккумулятора наиболее эффективна при низком уровне заряда (SoC). Приемлемость заряда снижается, когда батарея достигает SoC 70% и выше. Полностью заряженный аккумулятор больше не может преобразовывать электрическую энергию в химическую энергию, и заряд должен быть уменьшен до тонкой струйки или прекращен.
• При заполнении аккумулятора сверх полного заряда избыточная энергия превращается в тепло и газ.При использовании литий-ионных аккумуляторов это может привести к отложению нежелательных материалов. Продолжительный перезаряд вызывает необратимый ущерб.
• Используйте зарядное устройство, подходящее для предполагаемого химического состава аккумуляторов. Большинство зарядных устройств обслуживают только один химический состав. Убедитесь, что напряжение аккумулятора соответствует напряжению зарядного устройства. Не заряжайте, если другое.
• Емкость аккумулятора может незначительно отличаться от указанной. Зарядка большей батареи займет немного больше времени, чем меньшая, и наоборот. Не заряжайте, если рейтинг Ah отличается слишком сильно (более 25 процентов).
• Зарядное устройство высокой мощности сокращает время зарядки, но есть ограничения относительно скорости зарядки аккумулятора. Сверхбыстрая зарядка вызывает стресс.
• Свинцово-кислотное зарядное устройство должно переключаться на плавающий заряд при полном насыщении; зарядное устройство на никелевой основе должно переключаться на непрерывную подзарядку при полном заряде. Литий-ионный аккумулятор не может поглощать перезаряд и не получает постоянного заряда. Капельный и плавающий заряды компенсируют потери, вызванные саморазрядом.
• Зарядные устройства должны иметь блокировку температуры, чтобы завершить заряд неисправной батареи.
• Наблюдайте за температурой заряда. Свинцово-кислотные батареи должны оставаться теплыми на ощупь; Батареи на основе никеля нагреваются ближе к концу зарядки, но должны остывать в состоянии готовности. Литий-ионный аккумулятор не должен подниматься выше температуры окружающей среды более чем на 10 ° C (18 ° F) при достижении полного заряда.
• Проверьте температуру аккумулятора при использовании недорогого зарядного устройства. Извлеките аккумулятор, когда он теплый.
• Заряжайте при комнатной температуре. Прием заряда падает в холодном состоянии. Литий-ионные аккумуляторы нельзя заряжать при температуре ниже нуля.

Обновлено 21.11.2019

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык и избегать спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: BatteryU @ cadex.com. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Лучшее автомобильное зарядное устройство в 2020 году? (Топ-5 обзоров и сравнений)

Низкие температуры — плохая новость для аккумуляторов, но не тогда, когда поблизости есть зарядное устройство Associated Equipment 6002B.Это надежное зарядное устройство для автопарков обеспечивает надежные результаты в любых погодных условиях, что делает его желанным дополнением к любому гаражу или магазину.

Настройки быстрой зарядки и непрерывной подзарядки делают это зарядное устройство желанным активом, который может легко зарядить разряженные батареи и вернуть вас в дорогу.

Связано: gear4wheels.com/schumacher-se-8050-review/

The Good

Это высокопроизводительное автомобильное зарядное устройство обеспечивает до 80 ампер непрерывной зарядки с помощью системы помощи кривошипа на 400 ампер при напряжении 12 вольт.

Мощный трансформатор с вакуумной пропиткой и запатентованные многодиодные выпрямители Sub-Sil обеспечивают безопасную и надежную работу.

Автоматический таймер позволяет настроить данное устройство на зарядку аккумуляторов, когда вас нет рядом, чтобы следить за происходящим. Время зарядки минут может быть установлено для зарядки до 120 минут. Вы можете выбрать время зарядки аккумулятора, и это устройство автоматически выключится по истечении таймера. Таймер на связанном оборудовании 6002B также имеет функцию непрерывной зарядки, которая обеспечивает медленную зарядку, также известную как параллельная зарядка или непрерывная зарядка.Это означает, что устройство будет продолжать медленно заряжать аккумулятор и не выключится.

Используйте режим ускоренного запуска, чтобы быстро зарядить аккумулятор за пять минут. Просто подключите зажимы к клеммам, выберите верхнее положение и включите устройство, чтобы вернуть разряженную батарею к жизни.

Когда разряженные батареи простаивают в течение длительного периода времени, они могут сульфатироваться. Сульфатированная батарея обычно имеет белый налет в верхней части корпуса.Зарядка сульфатированного аккумулятора возможна, но требует времени. Сопутствующее оборудование 6002B может заряжать сульфатированные батареи в два этапа и возвращать эти батареи в полностью функционирующий блок.

Механизм с вентиляторным охлаждением предотвращает перегрев устройства для защиты как зарядного устройства, так и аккумулятора, а также продлевает срок службы устройства.

Всепогодная конструкция, внесенная в список CSA, позволяет этому зарядному устройству эффективно и безопасно работать в различных условиях, в том числе в холодную зиму.

Гибкие пружинные зажимы на 500 А могут быть надежно прикреплены к батарее и полностью изолированы для обеспечения безопасности и спокойствия.

Автоматические выключатели постоянного и переменного тока с автоматическим сбросом обеспечивают безопасную работу этого зарядного устройства.

Безопасность — это постоянная составляющая связанного оборудования 6002B, которое может похвастаться запатентованными стоп-сигналами и фонарями для безопасной работы. Зеленый свет указывает, что зажимы правильно подключены к клеммам аккумулятора. Красный свет указывает на неправильное соединение, поэтому вы знаете, как отрегулировать зажимы.Если ни один из индикаторов не горит, это может означать, что проблема с аккумулятором или клеммы необходимо почистить.

Двойные 7-дюймовые шины и прочная хромированная ручка позволяют легко перемещать устройство там, где это необходимо. Прочные шины могут легко справляться с поездками за пределы магазина или гаража, а также могут перемещаться по каменным проездам или неровным поверхностям. Упор или тормоз спереди удерживают агрегат ровно и на месте в неподвижном состоянии.

Прочный корпус не только защищает от непогоды при использовании на открытом воздухе, но и снова защищает от ударов и вмятин, обеспечивая безопасность компонентов.

Сопутствующее оборудование 6002B с гордостью производится в США

Не очень хорошее

Сопутствующее оборудование 6002B имеет размеры 17 дюймов x 16 дюймов x 30 дюймов и весит 70 фунтов, что делает это устройство несколько большим и на тяжелой стороне. Это устройство идеально подходит для использования в магазине, но загрузка его в автомобиль для использования в других местах может вызвать затруднения.

Он не очень компактен, ручка не складывается и не убирается, поэтому для хранения требуется много места.

Нет обмотки для шнура питания или кабелей, и нет места для закрепления зажимов, поэтому кабели и зажимы могут мешать перемещению зарядного устройства. Когда он не используется, он также может казаться беспорядочным.

Более быстрое тестирование батареи

Производительность аккумулятора может повлиять на впечатления от электромобиля, от запаса хода до времени зарядки и всего срока службы автомобиля. Теперь искусственный интеллект превратил мечты, такие как подзарядка электромобиля за время, необходимое для остановки на заправочной станции, более вероятной реальностью и может помочь улучшить другие аспекты технологии аккумуляторов.

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Видео Джона Андерсона, Beavers Productions

Команда, возглавляемая профессорами Стэнфордского университета Стефано Эрмоном и Уильямом Чуэ, сократила время тестирования аккумуляторов — ключевой барьер для более долговечных и быстро заряжаемых аккумуляторов для электромобилей.

На протяжении десятилетий достижения в области аккумуляторных батарей для электромобилей ограничивались основным узким местом: временем оценки. На каждом этапе процесса разработки аккумуляторов новые технологии необходимо тестировать в течение месяцев или даже лет, чтобы определить, как долго они прослужат.Но теперь команда, возглавляемая профессорами Стэнфордского университета Стефано Эрмоном и Уильямом Чуэ, разработала метод на основе машинного обучения, который сокращает время тестирования на 98 процентов. Хотя группа протестировала свой метод на скорости заряда аккумулятора, они заявили, что его можно применить к множеству других частей конвейера разработки аккумуляторов и даже к неэнергетическим технологиям.

«При тестировании аккумуляторов вы должны попробовать огромное количество вещей, потому что производительность, которую вы получите, будет сильно отличаться», — сказал Эрмон, доцент кафедры информатики.«С помощью ИИ мы можем быстро определить наиболее перспективные подходы и избавиться от множества ненужных экспериментов».

Исследование, опубликованное 19 февраля в журнале Nature , было частью более широкого сотрудничества ученых из Стэнфорда, Массачусетского технологического института и Исследовательского института Toyota, которое объединяет фундаментальные академические исследования и реальные промышленные приложения. Цель: найти лучший способ зарядки аккумулятора электромобиля за 10 минут, который максимально продлит срок его службы. Исследователи написали программу, которая на основе всего нескольких циклов зарядки предсказала, как батареи будут реагировать на различные подходы к зарядке.Программное обеспечение также решало в режиме реального времени, на каких подходах к зарядке сосредоточиться или игнорировать. Уменьшая как продолжительность, так и количество испытаний, исследователи сократили процесс тестирования с почти двух лет до 16 дней.

«Мы выяснили, как значительно ускорить процесс тестирования сверхбыстрой зарядки», — сказал Питер Аттиа, который был одним из руководителей исследования, когда он был аспирантом. «Что действительно захватывает, так это метод. Мы можем применить этот подход ко многим другим проблемам, которые сейчас сдерживают разработку аккумуляторов на месяцы или годы.”

Более разумный подход к тестированию аккумуляторов

Разработка аккумуляторов со сверхбыстрой зарядкой — сложная задача, главным образом потому, что их трудно продлить. Интенсивность более быстрой зарядки увеличивает нагрузку на аккумулятор, что часто приводит к его преждевременному выходу из строя. Чтобы предотвратить это повреждение аккумуляторной батареи, компонента, на который приходится значительная часть общей стоимости электромобиля, инженеры-разработчики аккумуляторов должны протестировать исчерпывающий ряд методов зарядки, чтобы найти те, которые работают лучше всего.

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Лаборатория Киндеа

Используя машинный язык, исследовательская группа под руководством Стэнфорда сократила время тестирования батарей. Эта анимация помогает объяснить роль ИИ в этом исследовании.

Новое исследование было направлено на оптимизацию этого процесса. С самого начала команда увидела, что оптимизация быстрой зарядки сводится к множеству тестов методом проб и ошибок — что неэффективно для людей, но является идеальной проблемой для машины.

«Машинное обучение — это метод проб и ошибок, но более разумным способом», — сказал Адитья Гровер, аспирант по информатике, который также был одним из руководителей исследования. «Компьютеры намного лучше нас понимают, когда исследовать — пробовать новые и разные подходы — и когда использовать или сосредоточиться на наиболее многообещающих».

Команда использовала эту силу в своих интересах двумя ключевыми способами. Во-первых, они использовали его, чтобы сократить время проведения эксперимента по езде на велосипеде. В предыдущем исследовании исследователи обнаружили, что вместо того, чтобы заряжать и перезаряжать каждую батарею до тех пор, пока она не выйдет из строя — обычный способ проверки срока службы батареи — они могли предсказать, сколько времени хватит на батарею только после первых 100 циклов зарядки.Это связано с тем, что система машинного обучения после обучения на нескольких батареях, которые были циклизованы до отказа, смогла найти закономерности в ранних данных, которые предсказывали, сколько времени хватит на батарею.

Во-вторых, машинное обучение сократило количество методов, которые им приходилось тестировать. Вместо того, чтобы проверять все возможные методы зарядки в равной степени или полагаться на интуицию, компьютер научился на собственном опыте быстро находить лучшие протоколы для тестирования.

Протестировав меньше методов для меньшего количества циклов, авторы исследования быстро нашли оптимальный протокол сверхбыстрой зарядки для своей батареи.По словам Эрмона, помимо значительного ускорения процесса тестирования, компьютерное решение было также лучше — и гораздо более необычным — чем то, что, вероятно, придумал бы ученый-аккумулятор.

«Он дал нам этот удивительно простой протокол зарядки — чего мы не ожидали», — сказал Эрмон. «В этом разница между человеком и машиной: машина не подчиняется человеческой интуиции, которая сильна, но иногда вводит в заблуждение».

Более широкие приложения

Исследователи заявили, что их подход может ускорить почти все этапы разработки батарей: от разработки химического состава батареи до определения ее размера и формы и поиска лучших систем для производства и хранения.Это будет иметь широкие последствия не только для электромобилей, но и для других типов накопителей энергии, что является ключевым требованием для перехода на энергию ветра и солнца в глобальном масштабе.

Слева направо: профессор Стэнфорда Уильям Чуэ, научный сотрудник исследовательского института Toyota Муратахан Эйкол, аспирант Стэнфорда Адитья Гровер, выпускник Стэнфордского доктора философии Питер Аттиа, профессор Стэнфорда Стефано Эрмон и ученый TRI Патрик Херринг. (Изображение предоставлено Фаррин Эбботт)

«Это новый способ разработки аккумуляторов», — сказал Патрик Херринг, соавтор исследования и ученый из Исследовательского института Toyota.«Наличие данных, которыми вы можете поделиться среди большого количества людей в научных кругах и промышленности и которые автоматически анализируются, позволяет намного быстрее внедрять инновации».

Исследовательская система машинного обучения и сбора данных будет доступна для свободного использования будущими учеными, занимающимися аккумуляторными батареями, добавил Херринг. По его словам, если использовать эту систему для оптимизации других частей процесса с помощью машинного обучения, разработка аккумуляторов и появление более новых и лучших технологий может ускориться на порядок или больше.

По словам Эрмона, потенциал этого метода исследования выходит за пределы мира батарей. Другие проблемы тестирования больших данных, от разработки лекарств до оптимизации производительности рентгеновских лучей и лазеров, также могут быть революционизированы за счет использования оптимизации машинного обучения. И в конечном итоге, сказал он, это может даже помочь оптимизировать один из самых фундаментальных процессов.

«Большая надежда — помочь самому процессу научных открытий», — сказал Эрмон. «Мы спрашиваем: можем ли мы разработать эти методы, чтобы автоматически выдвигать гипотезы? Могут ли они помочь нам извлечь знания, недоступные людям? Мы надеемся, что по мере совершенствования алгоритмов весь процесс научных открытий может резко ускориться.”

Дополнительные соавторы Стэнфордского университета: Норман Джин, Ян-Хун Ляо, Майкл Х. Чен, Брайан Чеонг, Николас Перкинс, Зи Ян, Стивен Харрис и Тодор М. Марков. Дополнительные соавторы — из Массачусетского технологического института и Исследовательского института Toyota.

Эта работа была поддержана Стэнфордом, Исследовательским институтом Toyota, Национальным научным фондом, Министерством энергетики США и Microsoft.

Чтобы читать все статьи о Стэнфордской науке, подпишитесь на еженедельный выпуск Stanford Science Digest .

Зарядные устройства и способы зарядки

Схемы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

• Получение заряда в АКБ (Зарядка)
• Оптимизация скорости зарядки (стабилизация)
• Знание, когда остановиться (Завершение)

Схема начисления платы представляет собой комбинацию методов начисления и завершения.

Прекращение начисления

Когда аккумулятор полностью заряжен, необходимо как-то рассеять зарядный ток. В результате выделяется тепло и газы, которые вредны для аккумуляторов. Суть хорошей зарядки состоит в том, чтобы уметь определять, когда восстановление активных химикатов завершено, и останавливать процесс зарядки до того, как будет нанесен какой-либо ущерб, при постоянном поддержании температуры элемента в безопасных пределах.Обнаружение этой точки отключения и прекращение заряда имеет решающее значение для продления срока службы батареи. В простейших зарядных устройствах это происходит при достижении заранее определенного верхнего предела напряжения, часто называемого напряжением завершения . Это особенно важно для устройств быстрой зарядки, где опасность перезарядки выше.

Безопасная зарядка

Если по какой-либо причине существует риск чрезмерной зарядки аккумулятора из-за ошибок в определении точки отключения или неправильного обращения, это обычно сопровождается повышением температуры.Условия внутренней неисправности в батарее или высокие температуры окружающей среды также могут привести к выходу батареи за пределы ее безопасных рабочих температур. Повышенные температуры ускоряют выход батарей из строя, а мониторинг температуры элементов — хороший способ обнаружить признаки неисправности по разным причинам. Температурный сигнал или сбрасываемый предохранитель можно использовать для выключения или отсоединения зарядного устройства при появлении знаков опасности, чтобы не повредить аккумулятор. Эта простая дополнительная мера предосторожности особенно важна для аккумуляторных батарей большой мощности, где последствия отказа могут быть как серьезными, так и дорогостоящими.

Время зарядки

Во время быстрой зарядки можно перекачивать электрическую энергию в аккумулятор быстрее, чем химический процесс может на нее отреагировать, что приводит к разрушительным результатам.

Химическое воздействие не может происходить мгновенно, и в объеме электролита между электродами будет происходить градиент реакции, при этом электролит будет находиться ближе всего к преобразуемым или «заряжаемым» электродам до того, как электролит находится дальше.Это особенно заметно в элементах большой емкости, которые содержат большой объем электролита.

Фактически, в химических превращениях клетки участвуют по крайней мере три ключевых процесса.

• Один из них — это «перенос заряда», который представляет собой фактическую химическую реакцию, происходящую на границе раздела электрода с электролитом, и она протекает относительно быстро.
• Второй — это процесс «массопереноса» или «диффузии», в котором материалы, преобразованные в процессе переноса заряда, перемещаются с поверхности электрода, давая возможность другим материалам достичь электрода и принять участие в процессе преобразования.Это относительно медленный процесс, который продолжается до тех пор, пока все материалы не будут преобразованы.
• Процесс зарядки также может подвергаться другим значительным эффектам, время реакции которых также следует принимать во внимание, например, «процессу интеркаляции», с помощью которого заряжаются литиевые элементы, при котором ионы лития вставляются в кристаллическую решетку основного электрода. См. Также Литиевое покрытие из-за чрезмерной скорости зарядки или зарядки при низких температурах.

Все эти процессы также зависят от температуры.

Кроме того, могут быть другие паразитные или побочные эффекты, такие как пассивация электродов, образование кристаллов и скопление газа, которые влияют на время зарядки и эффективность, но они могут быть относительно незначительными или редкими, или могут возникать только в условиях неправильного обращения. . Поэтому они здесь не рассматриваются.

Таким образом, процесс зарядки аккумулятора имеет по меньшей мере три характерные постоянные времени, связанные с достижением полного преобразования активных химикатов, которые зависят как от используемых химикатов, так и от конструкции элемента.Постоянная времени, связанная с переносом заряда, может составлять одну минуту или меньше, тогда как постоянная времени массопереноса может достигать нескольких часов или более в большой ячейке с большой емкостью. Это одна из причин, по которой элементы могут передавать или принимать очень высокие импульсные токи, но гораздо более низкие постоянные токи (еще один важный фактор — это рассеиваемое тепло). Эти явления нелинейны и относятся как к процессу разрядки, так и к зарядке. Таким образом, существует предел скорости приема заряда элемента.Продолжение закачки энергии в элемент быстрее, чем химические вещества могут реагировать на заряд, может вызвать локальные условия перезаряда, включая поляризацию, перегрев, а также нежелательные химические реакции вблизи электродов, что приведет к повреждению элемента. Быстрая зарядка увеличивает скорость химической реакции в элементе (как и быстрая разрядка), и может потребоваться «периоды покоя» во время процесса зарядки, чтобы химические воздействия распространялись через основную массу химической массы в элементе и для стабилизации на прогрессивном уровне заряда.

Узнайте больше о периодах отдыха и о том, как их можно использовать для увеличения срока службы батареи и повышения точности измерений SOC на странице «Программно конфигурируемая батарея».

См. Также влияние химических изменений и скорости зарядки в разделе Срок службы батареи.

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление — налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшому количеству пива на дне стакана. Медленное наливание по краю стакана или, как вариант, дать пиву отстояться, пока пена не рассеется, а затем долить, чтобы стакан наполнился полностью.

Гистерезис

Таким образом, постоянные времени и вышеупомянутые явления вызывают гистерезис в батарее.Во время зарядки химическая реакция отстает от приложения зарядного напряжения, и аналогично, когда к батарее прикладывается нагрузка для ее разрядки, происходит задержка до того, как полный ток может пройти через нагрузку. Как и в случае с магнитным гистерезисом, энергия теряется во время цикла заряда-разряда из-за эффекта химического гистерезиса.

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

Допущение коротких периодов стабилизации или отдыха во время процессов заряда-разряда для согласования времени химической реакции будет иметь тенденцию к уменьшению, но не устранению разницы напряжений из-за гистерезиса.

Истинное напряжение батареи в любом состоянии заряда (SOC), когда батарея находится в «состоянии покоя» или в спокойном состоянии, будет где-то между кривыми заряда и разряда.Во время зарядки измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет медленно перемещаться вниз в сторону состояния покоя, поскольку химическое преобразование в элементе стабилизируется. Точно так же во время разряда измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет перемещаться вверх в направлении состояния покоя.

Быстрая зарядка также вызывает повышенный джоулев нагрев элемента из-за более высоких токов, а более высокая температура, в свою очередь, вызывает увеличение скорости процессов химического преобразования.

В разделе «Скорость разряда» показано, как скорость разряда влияет на эффективную емкость элемента.

В разделе «Конструкция ячеек» описывается, как можно оптимизировать конструкцию ячеек для быстрой зарядки.

Эффективность заряда

Это относится к свойствам самого аккумулятора и не зависит от зарядного устройства.Это соотношение (выраженное в процентах) между энергией, удаленной из аккумулятора во время разряда, по сравнению с энергией, используемой во время зарядки для восстановления первоначальной емкости. Также называется Coulombic Efficiency или Charge Acceptance .

Прием заряда и время заряда в значительной степени зависят от температуры, как указано выше. Более низкая температура увеличивает время зарядки и снижает прием заряда.

Обратите внимание на то, что при низких температурах аккумулятор не обязательно получит полный заряд, даже если напряжение на клеммах может указывать на полный заряд. См. Факторы, влияющие на состояние заряда.

Основные методы зарядки

• Постоянное напряжение Зарядное устройство постоянного напряжения — это в основном источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. Свинцово-кислотные элементы, используемые для автомобилей и систем резервного питания, обычно используют зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.
• Постоянный ток Зарядные устройства постоянного тока изменяют подаваемое на батарею напряжение для поддержания постоянного тока и отключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.
• Конический ток Заряжается от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повреждения элементов из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки.Подходит только для батарей SLA.
• Импульсный заряд Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в аккумулятор импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды отдыха от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. (См. Также Импульсное зарядное устройство ниже). При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

• Взрывная зарядка Также называется Reflex или Зарядка с отрицательным импульсом Используется вместе с импульсной зарядкой, подает очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки. деполяризовать клетку. Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, которые образовались на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки.Выпуск и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что «не повреждает аккумулятор».
• IUI Charging Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных заливных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально аккумулятор заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения — обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит газообразование. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. По достижении заданного напряжения зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает повышаться до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы. См. Балансировка ячеек.
• Капельная зарядка Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость заряда зависит от частоты разряда. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.
• Плавающий заряд . Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и поддерживаются при постоянном напряжении ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.
• Случайная зарядка Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку аккумулятора, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки аккумулятора доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие всплески мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения — солнечные панели, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Тарифы зарядки

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Типичные ставки указаны ниже:

• Медленная зарядка = ночь или 14-16 часов зарядки при 0.1С рейтинг
• Быстрая зарядка = от 3 до 6 часов зарядки при скорости 0,3 ° C
• Быстрая зарядка = менее 1 часа зарядки при скорости 1.0C

Медленная зарядка

Медленная зарядка может выполняться в относительно простых зарядных устройствах и не должна приводить к перегреву аккумулятора. По окончании зарядки аккумуляторы следует вынуть из зарядного устройства.

• Никады, как правило, наиболее устойчивы к перезарядке, и их можно оставить на непрерывной подзарядке в течение очень длительных периодов времени, поскольку процесс их рекомбинации имеет тенденцию поддерживать напряжение на безопасном уровне. Постоянная рекомбинация поддерживает высокое внутреннее давление в ячейке, поэтому уплотнения постепенно протекают. Он также поддерживает температуру ячейки выше окружающей среды, а более высокие температуры сокращают срок службы.Так что жизнь все равно лучше если снять с зарядного устройства.
• Свинцово-кислотные батареи немного менее надежны, но могут выдерживать кратковременный непрерывный заряд. Затопленные батареи, как правило, расходуют воду, а соглашения об уровне обслуживания, как правило, рано умирают из-за коррозии сети. Свинцово-кислотные вещества следует либо оставить в неподвижном состоянии, либо подзаряжать (поддерживать постоянное напряжение значительно ниже точки выделения газа).
С другой стороны, никель-металлгидридные элементы
• будут повреждены при длительной подзарядке.
Однако ионно-литиевые элементы
• не допускают перезарядки или перенапряжения, и заряд должен быть немедленно прекращен при достижении верхнего предела напряжения.

Быстрая / быстрая зарядка

По мере увеличения скорости зарядки возрастает опасность перезарядки или перегрева аккумулятора. Предотвращение перегрева батареи и прекращение заряда, когда батарея полностью заряжена, становятся гораздо более важными.Химический состав каждого элемента имеет свою характеристическую кривую зарядки, и зарядные устройства для аккумуляторов должны быть спроектированы так, чтобы определять условия окончания заряда для конкретного химического состава. Кроме того, должна быть предусмотрена некоторая форма отключения по температуре (TCO) или термопредохранитель, чтобы предотвратить перегрев аккумулятора во время процесса зарядки.

Для быстрой зарядки и быстрой зарядки требуются более сложные зарядные устройства. Поскольку эти зарядные устройства должны быть разработаны для определенного химического состава ячеек, обычно невозможно зарядить один тип элементов в зарядном устройстве, которое было разработано для другого химического состава ячеек, и вероятно повреждение.Универсальные зарядные устройства, способные заряжать все типы элементов, должны иметь сенсорные устройства для определения типа элемента и применения соответствующего профиля зарядки.

Примечание , что для автомобильных аккумуляторов время зарядки может быть ограничено доступной мощностью, а не характеристиками аккумулятора. Внутренние кольцевые главные цепи на 13 А могут выдавать только 3 кВт. Таким образом, при условии отсутствия потери эффективности в зарядном устройстве, десятичасовая зарядка потребляет максимум 30 кВт · ч энергии.Достаточно примерно на 100 миль. Сравните это с заправкой автомобиля бензином.

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт-ч механической энергии, достаточной для того, чтобы автомобиль проехал 300 миль. Подача 90 кВт / ч электроэнергии в батарею за 3 минуты будет эквивалентна скорости зарядки 1,8 мегаватт !!

Методы прекращения начисления

В следующей таблице приведены методы прекращения зарядки для популярных аккумуляторов.Это объясняется в разделе ниже.

	Методы прекращения начисления
	SLA	Никад	NiMH	Литий-ионный
Медленная зарядка			Таймер	Предел напряжения
Быстрая зарядка 1	Имин	NDV	дТ / дт	Imin при пределе напряжения
Быстрая зарядка 2	Delta TCO	дТ / дт	dV / dt = 0
Прекращение резервного копирования 1	Таймер	TCO	TCO	TCO
Прекращение резервного копирования 2	DeltaTCO	Таймер	Таймер	Таймер

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Множество различных схем зарядки и завершения было разработано для разного химического состава и различных приложений.Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

• Полупостоянный ток Просто и экономично. Самый популярный. Таким образом, при слабом токе тепло не выделяется, а происходит медленно, обычно от 5 до 15 часов. Скорость заряда 0,1C. Подходит для Nicads
• Система зарядки с таймером Просто и экономично.Надежнее, чем полупостоянный ток. Использует таймер IC. Зарядки со скоростью 0,2 ° C в течение заданного периода времени с последующей подзарядкой 0,05 ° C. Избегайте постоянного перезапуска таймера, вставляя и вынимая аккумулятор из зарядного устройства, поскольку это снизит его эффективность. Рекомендуется установка абсолютного отсечки температуры. Подходит для аккумуляторов Nicad и NiMH.

Быстрая зарядка (1-2 часа)

• Отрицательный треугольник V (NDV) Система отсечки заряда

Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

Батареи заряжаются постоянным током со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Напряжение аккумулятора повышается по мере того, как зарядка достигает пика при полной зарядке, а затем падает. Это падение напряжения, -delta V, связано с поляризацией или накоплением кислорода внутри элемента, которое начинает происходить, когда элемент полностью заряжен. В этот момент элемент попадает в зону опасности перезаряда, и температура начинает быстро расти, поскольку химические изменения завершены, и избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.Падение напряжения происходит независимо от уровня разряда или температуры окружающей среды, и поэтому его можно обнаружить и использовать для определения пика и, следовательно, для отключения зарядного устройства, когда аккумулятор полностью заряжен, или переключения на непрерывный заряд.

Этот метод не подходит для зарядных токов менее 0,5 C, так как дельта V становится трудно обнаружить. Ложная дельта V может возникнуть в начале заряда при чрезмерно разряженных элементах. Это преодолевается с помощью таймера, который задерживает обнаружение дельты V в достаточной степени, чтобы избежать проблемы.Свинцово-кислотные аккумуляторы не демонстрируют падения напряжения после завершения зарядки, поэтому этот метод зарядки не подходит для аккумуляторов SLA.

• dT / dt Charge system NiMH батареи не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, и поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH обвинять.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость увеличения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить NiMH аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
• Постоянный ток Система заряда с постоянным напряжением (CC / CV) .Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе — это максимальная скорость зарядки, которую аккумулятор может выдержать без повреждения аккумулятора. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и гарантировать полную зарядку аккумулятора, в то же время избегая перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.

Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, зарядное напряжение должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего зарядное напряжение поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи — Зарядка и производство батарей — Формирование.

Примечание 1 : Когда указаны скорости Быстрая зарядка , они обычно относятся к режиму постоянного тока.В зависимости от химического состава ячейки этот период может составлять от 60% до 80% времени до полной зарядки. Эти показатели не следует экстраполировать для оценки времени полной зарядки аккумулятора, поскольку скорость зарядки быстро падает в течение периода постоянного напряжения.

Примечание 2: Поскольку невозможно заряжать литиевые батареи со скоростью зарядки C, указанной производителями, в течение всего времени зарядки, также невозможно оценить время зарядки полностью разряженной батареи, просто разделив Емкость аккумулятора в ампер-часах с указанной скоростью зарядки C, так как эта скорость изменяется во время процесса зарядки.Следующее уравнение, однако, дает разумное приближение времени для полной зарядки разряженной батареи при использовании стандартного метода зарядки CC / CV:

Время зарядки (час) = 1,3 * (емкость аккумулятора в Ач) / (ток зарядки в режиме CC)

• Управляемая напряжением система заряда. Быстрая зарядка со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Зарядное устройство выключилось или переключилось на непрерывный заряд при достижении заданного напряжения.Следует комбинировать с датчиками температуры в батарее, чтобы избежать перезарядки или теплового разгона.
  
• V- Система заряда с конусным управлением Аналогична системе с контролем напряжения. Как только заданное напряжение достигнуто, ток быстрой зарядки постепенно уменьшается за счет снижения напряжения питания, а затем переключается на непрерывный заряд. Подходит для аккумуляторов SLA и позволяет безопасно достичь более высокого уровня заряда. (См. Также ток конуса ниже)
• Таймер отказоустойчивости

  Ограничивает ток заряда, который может протекать, чтобы удвоить емкость элемента.Например, для элемента емкостью 600 мАч ограничьте заряд до 1200 мАч. В крайнем случае, если отключение не достигнуто другими способами.

• Предварительная зарядка

В качестве меры предосторожности при работе с аккумуляторами большой емкости часто используется предварительная зарядка. Цикл зарядки инициируется низким током. Если нет соответствующего повышения напряжения батареи, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

• Интеллектуальная система зарядки
  Интеллектуальные системы зарядки объединяют системы управления в зарядном устройстве с электроникой внутри батареи, что позволяет более точно контролировать процесс зарядки. Преимущества — более быстрая и безопасная зарядка и более длительный срок службы аккумулятора. Такая система описана в разделе «Системы управления батареями».

Примечание

Большинство зарядных устройств, поставляемых с устройствами бытовой электроники, такими как мобильные телефоны и портативные компьютеры, просто обеспечивают постоянный источник напряжения.Требуемый профиль напряжения и тока для зарядки аккумулятора обеспечивается (или должен предоставляться) от электронных схем, либо внутри самого устройства, либо внутри аккумуляторной батареи, а не зарядным устройством. Это обеспечивает гибкость при выборе зарядных устройств, а также служит для защиты устройства от потенциального повреждения из-за использования неподходящих зарядных устройств.

Измерение напряжения

Для простоты во время зарядки напряжение аккумулятора обычно измеряется на проводах зарядного устройства.Однако для сильноточных зарядных устройств может наблюдаться значительное падение напряжения на проводах зарядного устройства, что приводит к недооценке истинного напряжения батареи и, как следствие, к недозаряду батареи, если напряжение батареи используется в качестве триггера отключения. Решение состоит в том, чтобы измерить напряжение с помощью отдельной пары проводов, подключенных непосредственно к клеммам аккумулятора. Поскольку вольтметр имеет высокое внутреннее сопротивление, падение напряжения на выводах вольтметра будет минимальным, и показания будут более точными.Этот метод называется соединением Кельвина. См. Также DC Testing.

Типы зарядных устройств

Зарядные устройства

обычно включают в себя некоторую форму регулирования напряжения для управления зарядным напряжением, подаваемым на аккумулятор. Выбор технологии зарядного устройства обычно зависит от цены и качества. Ниже приведены некоторые примеры:

• Регулятор режима переключения (Switcher) — Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
  Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (катушка индуктивности и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен путем использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
  Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
• Регулятор серии (линейный) — Менее сложный, но с большими потерями — требуется радиатор для отвода тепла в последовательном транзисторе с понижением напряжения, который компенсирует разницу между питающим и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть устройством большой мощности. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его подходящим для малошумных беспроводных и радиоприложений.
  С меньшим количеством компонентов они также меньше.
• Шунтирующий регулятор — Шунтирующий регулятор широко распространен в фотоэлектрических системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в конструкции. Ток зарядки регулируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается за счет короткого замыкания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрической батареи, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения, разряжая батарею через шунт. Регуляторы серии обычно обладают лучшими характеристиками контроля и заряда.
• Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный.У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут выдерживать высокие выходные токи и генерировать меньше радиопомех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
• Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла, а поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
• Зарядное устройство универсальной последовательной шины (USB)

Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств для замены множества патентованных стандартов механических и электрических соединений для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию питания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств.Неправильное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

Питание всегда передается от хоста к устройству, но данные могут передаваться в обоих направлениях.По этой причине разъем USB-хоста механически отличается от разъема USB-устройства, и поэтому кабели USB имеют разные разъемы на каждом конце. Это предотвращает подключение любого 5-вольтового соединения от внешнего источника USB к главному компьютеру и, таким образом, возможное повреждение хост-машины.

Последующие обновления увеличили стандартную скорость передачи данных до 5 Гбит / с, а доступный ток до 900 мА. Однако популярность подключения USB привела к появлению множества нестандартных вариантов, в частности, к использованию разъема USB для обеспечения чистого источника питания без соответствующего подключения для передачи данных.В таких случаях порт USB может просто включать в себя регулятор напряжения для подачи 5 В от автомобильной шины питания 12 В или выпрямитель и регулятор для подачи 5 В постоянного тока от сети переменного тока 110 или 240 В с выходными токами до 2100 мА. В обоих случаях устройство, принимающее питание, должно обеспечивать необходимый контроль заряда. Источники питания USB с питанием от сети, часто известные как «глупые» зарядные устройства USB, могут быть встроены в корпус сетевых вилок или в отдельные розетки USB в настенных розетках переменного тока.

См. Дополнительную информацию о USB-соединениях в разделе, посвященном шинам передачи данных от батарей.

• Индуктивная зарядка

Индуктивная зарядка не относится к процессу зарядки самого аккумулятора. Имеется в виду конструкция зарядного устройства. По сути, входная сторона зарядного устройства, часть, подключенная к сети переменного тока, состоит из трансформатора, который разделен на две части. Первичная обмотка трансформатора размещена в блоке, подключенном к сети переменного тока, а вторичная обмотка трансформатора размещена в том же герметичном блоке, который содержит аккумулятор вместе с остальной частью обычной электроники зарядного устройства.Это позволяет заряжать аккумулятор без физического подключения к сети и без обнажения каких-либо контактов, которые могут привести к поражению электрическим током пользователя.

Примером малой мощности является электрическая зубная щетка. Зубная щетка и зарядная база образуют трансформатор, состоящий из двух частей: первичная индукционная катушка находится в основании, а вторичная индукционная катушка и электроника содержатся в зубной щетке.Когда зубная щетка помещается в основание, создается полный трансформатор, и индуцированный ток во вторичной катушке заряжает аккумулятор. При использовании прибор полностью отключен от электросети, а поскольку аккумуляторный блок находится в герметичном отсеке, зубную щетку можно безопасно погружать в воду.

Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

Примером высокой мощности является система зарядки, используемая для электромобилей.По концепции аналогична зубной щетке, но в большем масштабе, это также бесконтактная система. Индукционная катушка в электромобиле принимает ток от индукционной катушки в полу гаража и заряжает автомобиль в течение ночи. Чтобы оптимизировать эффективность системы, воздушный зазор между статической катушкой и съемной катушкой можно уменьшить, опуская приемную катушку во время зарядки, и транспортное средство должно быть точно размещено над зарядным устройством.

Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута могут быть указаны батареи меньшего размера.Еще одно преимущество этой системы заключается в том, что если заряд аккумулятора постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, а это приводит к более длительному сроку службы. Как показано в разделе «Срок службы батареи», время цикла увеличивается экспоненциально по мере уменьшения глубины разряда.

Более простая и менее дорогая альтернатива этой возможности зарядки состоит в том, что транспортное средство создает токопроводящую связь с электрическими контактами на подвесном портале на каждой автобусной остановке.

Также были сделаны предложения по установке сетки индуктивных зарядных катушек под поверхностью вдоль дорог общего пользования, чтобы позволить транспортным средствам собирать заряд во время движения, однако практических примеров пока не установлено.

• Зарядные станции для электромобилей

Подробнее о специализированных зарядных устройствах высокой мощности, используемых для электромобилей, см. В разделе «Инфраструктура для зарядки электромобилей».

Зарядные устройства Источники питания

При указании зарядного устройства также необходимо указать источник, от которого зарядное устройство получает свою мощность, его доступность, а также его напряжение и диапазон мощности. Следует также учитывать потери эффективности зарядного устройства, особенно для зарядных устройств большой мощности, где величина потерь может быть значительной. Ниже приведены некоторые примеры.

Управляемая зарядка

Простота размещения и управления.

• Сеть переменного тока

Многие портативные зарядные устройства малой мощности для небольших электроприборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, должны работать на международных рынках. Поэтому они имеют автоматическое определение напряжения сети и, в особых случаях, частоты сети с автоматическим переключением на соответствующую входную цепь.

Для более мощных приложений могут потребоваться специальные меры. Мощность однофазной сети обычно ограничивается примерно 3 кВт. Трехфазное питание может потребоваться для зарядки аккумуляторов большой емкости (более 20 кВтч), например, используемых в электромобилях, которые могут потребовать скорости зарядки более 3 кВт для достижения разумного времени зарядки.

• Регулируемый источник питания постоянного тока

Может поставляться установками специального назначения, такими как передвижное генерирующее оборудование для нестандартных применений.

• Специальные зарядные устройства

Портативные источники, например солнечные батареи.

Возможность зарядки

Зарядка с возможностью подзарядки — это зарядка аккумулятора при наличии питания или между частичными разрядками, а не ожидание полной разрядки аккумулятора. Он используется с батареями в циклическом режиме и в приложениях, когда энергия доступна только с перерывами.

Доступность энергии и уровни мощности могут сильно различаться. Для защиты аккумулятора от перенапряжения требуется специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

Доступность влияет на спецификацию аккумулятора, а также на зарядное устройство.

Типичные области применения: —

• Бортовые автомобильные зарядные устройства (Генераторы, рекуперативное торможение)
• Зарядные устройства индукционные (в местах остановки транспортных средств)

Механическая зарядка

Это применимо только к определенному химическому составу клеток.Это не зарядное устройство в обычном понимании этого слова. Механическая зарядка используется в некоторых батареях большой мощности, таких как батареи Flow и воздушно-цинковые батареи. Цинково-воздушные батареи заряжаются заменой цинковых электродов. Аккумуляторы Flow можно перезарядить, заменив электролит.

Механическая зарядка может быть произведена за считанные минуты. Это намного быстрее, чем длительное время зарядки, связанное с традиционной электрохимией обратимых ячеек, которое может занять несколько часов.Поэтому воздушно-цинковые батареи использовались для питания электрических автобусов, чтобы решить проблему чрезмерного времени зарядки.

Производительность зарядного устройства

Тип аккумулятора и область применения, в которой он используется, устанавливают требования к характеристикам, которым должно соответствовать зарядное устройство.

• Чистота выходного напряжения

Зарядное устройство должно обеспечивать чистое регулируемое выходное напряжение с жесткими ограничениями на выбросы, пульсации, шум и радиочастотные помехи (RFI), которые могут вызвать проблемы для аккумулятора или цепей, в которых оно используется.

Для приложений с большой мощностью производительность зарядки может быть ограничена конструкцией зарядного устройства.

• КПД

При зарядке аккумуляторов большой мощности потери энергии в зарядном устройстве могут значительно увеличить время зарядки и эксплуатационные расходы приложения. Типичный КПД зарядного устройства составляет около 90%, отсюда и необходимость в эффективных конструкциях.

• Пусковой ток

При первоначальном включении зарядного устройства на разряженную батарею пусковой ток может быть значительно выше, чем максимальный указанный зарядный ток. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано либо на передачу, либо на ограничение этого импульса тока.

• Коэффициент мощности

Это также может быть важным фактором для зарядных устройств большой мощности.

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

.