Как заряжать АКБ? Виды зарядки

Как заряжать АКБ? Виды зарядки

Комфортная и беспроблемная езда невозможна без правильного и своевременного обслуживания стартерной батареи. Даже если принято решение купить аккумулятор для автомобиля дешево и без длительной гарантии, сохраняются высокие шансы на многолетнюю эксплуатацию, четкую работу бортовой сети и быстрый запуск двигателя в сильные морозы. Главное, знать электрохимический тип АКБ и корректно восстанавливать емкость, избегая избытка напряжения и силы тока, применяя нужное оборудование, режим и частоту.

Рейтинг лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Зарядное устройство с автоматическим отключением. Схема

Схема работы

Обычно полный зарядный потенциал никель-кадмиевого элемента составляет 1,2 В. Активизируйте бистабильный режим нажатием переключателя S1 и отрегулируйте токметр VR1 на ток 60 мА через амперметр.

Теперь снимите амперметр и подключите перемычку между его точками «a» и «b». Подсоедините положительную выходную клемму батарей к эмиттеру pnp-транзистора T1. База транзистора T1 поддерживается на уровне 2,9 В с помощью регулировки расходомера VR2. Выход транзистора T1 дважды инвертируется npn-транзисторами T2 и T3.

Таким образом, когда батареи полностью заряжены до 3 × 1,2 В = 3,6 В, напряжение выше, чем это, заставляет транзистор T1 проводить. Транзистор T2 также проводит, и транзистор T3 отключается. Пороговый уровень таймера 555 достигает 6 В, что превышает 2/3 × VCC = 2/3 × 6 = 4 В, чтобы отключить таймер.

Во время зарядки пороговый уровень таймера удерживается на низком уровне. Зеленый светодиод (LED1) светится во время зарядки батарей и гаснет при достижении полной зарядки.

Обратите внимание, что эта схема может использоваться только для никель-кадмиевых аккумуляторов на 1,2 В, 600 мАч, которым для полной зарядки требуется ток 60 мА в течение 15 часов.

АКБ данного типа – практически необслуживаемые. Они обладают солидной емкостью, большими токами запуска, но в случае неправильной зарядки их ресурс стремительно сокращается с каждым циклом. Заряжать кальциевые аккумуляторы (Са-Са) необходимо постоянным током с напряжением 16-16,5 В. Если значение будет меньше, то восполнить энергоресурс до 100% не получится.

Генераторы большинства авто редко выдают напряжение свыше 15 В. А потому подзаряжать кальциевые АКБ следует ежемесячно специальными программируемыми ЗУ. Процесс зарядки:

1. Установите значение силы тока на зарядном устройстве около 10% от номинальной емкости батареи.
2. Установите значение напряжения тока на ЗУ в диапазоне 16,1-16, 5 В.
3. Установите два режима: верхний – U = 16,1 В, I = 3 А; нижний – U = 13,2 В, I = 0 А.

В процессе зарядки аккумулятора значения напряжения и силы тока будут меняться в пределах указанного диапазона. Это происходит циклично, с волнообразным ростом/падением U/I. Вот почему заряжать кальциевые АКБ рекомендуется только программируемыми ЗУ.

Выбираем лучшее зарядное устройство для аккумуляторов АА и ААА: топ классных моделей. AliExpress

Это зарядное устройство подходит для всех видов литий-ионных аккумуляторов форм-фактора 18650. Эта простенькая и недорогая модель получила немалую популярность. Она оснащена функцией светоиндикации, которая показывает статус заряда, зеленые лампочки сменяются на красные, а при достижении полного заряда устройство автоматически отключается. Эта модель имеет ограничение по току — 1А. Размер устройства 9,2 см x 2,8 см x 2,5 см. Входное напряжение составляет 5 В.

реклама

Цена: US $1.03 — 1.63

VariCore 04U

Зарядное устройство VariCore 04U имеет четыре разъема под батарейки. Размер 60 мм x 35 мм x 120 мм. Производитель рекомендует данную модель для подзарядки аккумуляторов на 3.7 В. Оно совместимо с аккумуляторами: 10440, 14500, 16340, 16650, 14650, 18350, 18500, 18650. Гаджет способен заряжать и другие батарейки. Устройство имеет шесть видов защиты: от перегрева, перегрузки, разрядки, короткого замыкания, обратного подключения. Входное напряжение составляет 5 В. Зарядное устройство имеет высокий рейтинг 4.8 из 5 и более 9000 заказов. Весит 70 грамм.

Цена: US $2.94 — 4.97

Palo C905W

Palo C905W имеет компактный размер и четыре слота для заряда батареек. Гаджет напрямую работает от электросети и искать адаптеры вам не придется. Процесс зарядки отображается на небольшом дисплее. Palo C905W совместима с аккумуляторами типа AA и AAA (Ni-MH/Ni-Cd). ЗУ оснащено функцией автоматического отключения при достижении полного заряда. Гаджет простой в использовании, а благодаря компактному размеру его удобно брать с собой, например, в деловую поездку.

реклама

Цена: US $8.88 — 9.69

LiitoKala Lii-202

LiitoKala Lii-202 — это автоматическое зарядное устройство, которое совместимо практически со всеми аккумуляторами Li-ion, Ni-MH, NiCd. При подключении аккумулятора ЗУ определяет его тип и автоматически начинает его заряжать. Управление осуществляется одним нажатием кнопки. Изначально стоит напряжение 500 мА, увеличить ток заряда до 1 А можно удержанием кнопки на несколько секунд. В комплект входит сетевой адаптер 5В / 1A с контролем степени остаточного заряда с помощью четырех светодиодов. Устройство имеет защиту от перезарядки, разрядки, короткого замыкания.

Цена: US $5.26 — 7.01

Liitokala LII-500

Lii-500 — это популярное зарядное устройство, с помощью которого вы можете независимо друг от друга заряжать, разряжать, тестировать и определять внутреннее сопротивление от одного до четырех аккумуляторов формата АА, ААА, C (R14), SC. Гаджет автоматически определяет тип аккумулятора (литий-ионный, никель-металл-гидридный) и самостоятельно задает ток заряда. Вы можете самостоятельно контролировать процесс, а благодаря четырем независимым каналам задавать режим работы для каждого аккумулятора отдельно. Всю информацию о заряде вы сможете увидеть на небольшом дисплее на передней панели зарядного устройства. Lii-500 заряжает не только батарейки, им можно пользоваться как Power Bank и заряжать планшеты, мобильные телефоны, фонари и другие электронные устройства.

Цена: US $17.07 — 20.87

Palo P10 8 слотов

Palo P10 — это зарядное устройство, которым можно заряжать сразу восемь аккумуляторов одновременно. Конструкция устройства простая и понятная. Размер 180 мм x 77 мм x 28 мм. Устройство оснащено четырьмя светодиодными индикаторами, которые отображают пользователю информацию о текущем статусе устройства. Palo P10 автоматически отключается при достижении полного заряда батареек. Зарядное устройство совместимо с аккумуляторами типа АА или ААА (Ni-MH, Ni-Cd).

реклама

Цена: US $7.29 — 8.64

Opus BT-C3100

BT-C3100 — это интеллектуальное зарядное устройство, которое делает функции тестирования и восстановления доступными для аккумуляторов. С помощью него можно как заряжать, так и разряжать, а так же тестировать и восстанавливать аккумуляторы. Устройство имеет небольшой дисплей с режимом постоянной подсветки (при необходимости можно отключить), на который выводится вся доступная информация об аккумуляторах (напряжение, внутреннее сопротивление, а так же реальная емкость и т.д.). ЗУ работает практически со всеми Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторами размеров AA, AAA, C. BT-C3100 имеет широкий диапазон мощности (можно задать любую силу тока от 200 до 2000 мА). Устройство оснащено активной системой охлаждения.

Цена: US $30.92 — 33.06

реклама

Дорогие друзья, много интересных электронных товаров Вы можете найти на телеграмм канале! Присоединяйтесь!

Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.

Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы "Интерскол".

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки "Пуск" микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки "Пуск" напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки "Пуск" разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки "Пуск" электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому "эффекту памяти" у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45°С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45°С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за "эффекта памяти". При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 "Пуск" начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он «звонился» как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на «пробой» можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор «Сеть» (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем «контрольный» замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Понять причину помогут такие действия:

Проверяете правильность подключения зарядного устройства к питанию и соблюдение полярности клемм устройства и аккумулятора.

Проверка ЗУ

Для проверки выдаваемого зарядкой напряжения, подключают его к батарее и включают. Затем, подключают параллельно вольтметр (мультиметр в режиме измерения постоянного тока). Должны получиться устойчивые (не скачущие) показания 13-14,5 Вольт. Скачущие или отличающиеся от нормы показания считаются неисправностью ЗУ. Если показания ЗУ регулируются, тогда отрегулируйте их до нормального значения.

Чтобы проверить силу тока ЗУ, включают амперметр (мультиметр в режиме амперметра) последовательно в цепь зарядки. Один щуп соединяется с клеммой зарядки, второй с клеммой батареи, соединение аккумулятора с ЗУ происходит через амперметр. Полученные показания сверяют с показаниями амперметра прибора. Несоответствие показаний зарядного прибора и тестера означают поломку ЗУ.

Ищем поломку ЗУ

Чтобы убедиться в неисправности ЗУ, проверяют его таким образом:

• Отключают аппарат от питания.
• Выполняют разборку корпуса с помощью отвертки.
• Визуально осматривают все детали, почерневшие нужно заменить
• Отпаявшийся контакт, достаточно припаять обратно паяльником.

Кабели проверяют простым «прозвоном», подключив тестер одним щупом к вилке прибора, вторым к концу провода внутри корпуса устройства. Бесконечное сопротивление означает обрыв. Таким же способом прозваниваются второй провод, и провода, идущие от зарядки к батарее.

Предохранитель устройства проверяют визуально, если перегорел, будет заметно. Заменяют сгоревший предохранитель.

Проверка трансформатора выполняется при включенном в сеть и запущенном ЗУ. Снимаются показания с зарядных клемм, они должны быть13- 14,4 Вольт.

Диодный мост тестируется подключением тестера в нужном режиме на выходе. Отсутствие показаний или неправильные показания, признак поломки моста. Монолитный мост заменяют целиком. Иначе, можно прозвонить каждый диод. Тестер переключают в режим сопротивления и прикладывают щупы к выходам диода. Меняют щупы местами. Диод пропускает ток в одном направлении, поэтому одно измерение покажет отсутствие сопротивления, а второе бесконечное сопротивление. При иных показаниях, диод следует перепаять. Так поступают со всеми диодами в мосту.

Заменять предохранитель проволочным «Жучком» не стоит. Это грозит поломкой других узлов, и опасно ля вашей жизни. Разбирают прибор только обесточенным, вилка вынута из розетки. Тестируют включенным, только в собранном виде. Не стоит забывать об опасности поражения током.

Проверка АКБ

Когда происходит зарядка АКБ, не опускается стрелка амперметра, прибор вы уже проверили, остается проверить саму батарею.

Проверяете тестером напряжение на клеммах батареи. Лучше использовать нагрузочную вилку, тогда сразу выявляется напряжение под нагрузкой. Исправная и полностью заряженная батарея должна показывать 12,6 -13,2 вольта. Под нагрузкой 3-5 секунд, напряжение не должно проваливаться ниже 9 вольт.

Напряжение ниже 12,6 показывает на низкую зарядку батареи, а вот низкое напряжение под нагрузкой, означает что аккумулятор «сдыхает» или требует повышения плотности электролита.

Не обслуживаемый аккумулятор попробуйте снова зарядить более сильным током до нужного напряжения, если не получается, нужно покупать новый. Сильно разряженной батарее, требуется более сильный ток зарядки, возможно, более мощное зарядное устройство решит проблему.

В обслуживаемом, следует проверить уровень электролита внутри каждой банки и его плотность.

Низкий уровень повышается доливкой дистиллированной воды. Доливая воду из-под крана, вы снижаете плотность электролита. Соли, содержащиеся в такой воде, разлагают кислоту. Доливая кислоту, вы испортите пластины батареи, потому что сильно увеличите плотность кислоты, их разъест.

Когда АКБ разряжается, плотность кислоты падает. При подзарядке процесс протекает в обратную сторону. Для исправного аккумулятора, плотность в заряженном состоянии составляет 1,27 г/см3. Проверяют батарею, в заряженном состоянии.

Проверяется плотность ареометром.

Работают с электролитом в резиновых перчатках и защитных очках. При попадании кислоты в глаза, из следует немедленно промыть водой.

голоса

Рейтинг статьи