Принцип работы зарядного устройства для автомобильного аккумулятора: Порядок зарядки автомобильного аккумулятора зарядным устройством. Зарядка аккумулятора схема и принцип действия. Теоретические аспекты и проблемы

Содержание

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: принцип работы, простые схемы

  • Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.
  • Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.
  • Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.
  • Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.
  • Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для консульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.

Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315. Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 амперчасов.

Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.

Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора,  например аккумулятор на 60 амперчасов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.

В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.

Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.

переделал на транзистор

Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером. 

Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.

Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.

  1. Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.
  2. По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.
  3. Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).
  4. Плата в формате .lay; скачать…
  5. Автор; АКА КАСЬЯН

Источник: https://xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai/sxema-prostogo-zaryadnogo-ustrojstva-dlya-akb/

Автомобильное зарядное устройство своими руками — пошаговое описание как сделать зарядку для АКБ (85 фото + видео)

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумуляторной батареи – вещь, необходимая любому автовладельцу. Его продают во всех магазинах, специализирующихся на продаже автодетелей. Однако стоимость ЗУ способна значительно опустошить ваш кошелёк.

Кроме того, вам придётся время от времени ездить в сервисный центр для проведения его профилактики. Поэтому лучше всего собрать конструкцию самим. Как сделать автомобильное зарядное устройство своими руками — в этой статье.

Причины и признаки того, что АКБ нуждается в зарядке

Считается, что аккумулятор может разрядиться в следующих случаях:

  • при большой изношенности;
  • при нарушении правил эксплуатации АКБ;
  • продолжительное простаивание автомобиля зимой;
  • езда с частыми остановками, когда батарея не успевает полностью зарядиться;
  • не выключение электрических приборов машины во время её стоянки;
  • выход из строя проводки и электрооборудования авто;
  • наличие утечек по электроцепям.
  • Признаками, указывающими на разряд АКБ, являются:
  • при запуске зажигания лампочки на панели или не светятся, или святятся тускло;
  • при включённом состоянии мотора стартер остаётся неподвижным;
  • появление посторонних звуков в области стартера;
  • автомобиль не реагирует на включение зажигания.

Если вы обнаружили один из подобных «симптомов», нужно провести проверку состояния клемм аккумулятора. Им, возможно, требуется очистка и поджатие.

Зимой можно занести АКБ в отапливаемое помещение, чтобы она прогрелась, или попытаться «прикурить» от другого авто. Если все эти способы не дают результата, то единственный выход — применить ЗУ.

Принцип действия

Рассмотрим схему зарядных устройств автомобильных аккумуляторов своими руками.

По виду исполнения в подобных приспособлениях используется свинцово-кислотная батарея, состоящая из шести последовательно соединённых между собой элементов питания. Номинальное напряжение каждого компонента – 2,2В.

Внешне звенья батареи имеют вид решётчатых пластин из свинца, покрытых активным материалом и погружённых в электролитический раствор. Электролит представляет собой серную кислоту, раздавленную дистиллированной водой.

У каждой пластины два изолированных друг от друга полюса: положительный (с покрытием из диоксида свинца) и отрицательный (покрытый губчатым свинцом). Корпус элемента обычно полипропиленовый.

  1. Подключение к аккумулятору нагрузки способствует началу химической реакции активного материала с электролитической жидкостью, результатом которой является выработка электрического тока.

При зарядке аккумуляторной батареи происходит обратное действие. Процесс преобразования сульфата свинца и воды приводит к повышению плотности электролита и восстановлению величины заряда.

Зарядка АКБ в домашних условиях

Если вы обнаружили, что АКБ на вашей машине разрядилась, а СТО и автомагазинов поблизости нет – расстраиваться не стоит.

Вы можете, используя доступные средства, смастерить зарядное устройство для аккумулятора машины своими руками.

Существует несколько вариантов.

Вариант первый – элементарная конструкция на 6В и 12В, состоящая из понижающего трансформатора и мощного выпрямителя. Предназначение – зарядка свинцовых АКБ ёмкостью 10 – 120 А/ч.

  • Еще одна разновидность простого зарядного автомобильного устройства своими руками собирается из обыкновенного блока питания ноутбука.

При этом обязательно нужно включить в цепь заряда ограничивающее сопротивление в виде автомобильной электролампочки.

Третий вариант – приспособление с плавной регулировкой тока. В изготовлении оно чуть труднее. Дефицитных деталей также не потребуется. Такой прибор можно использовать для зарядки аккумуляторов с рабочим напряжением 12В и ёмкостью до 120 А/ч.

Собственноручная сборка ЗУ имеет ряд преимуществ. Главным из них является облегчение ремонта автомобильного зарядного устройства своими руками, ведь вам уже знакомы его конструкционные особенности.

  1. Занимаясь самостоятельным изготовлением зарядки для АКБ, важно точно следовать правилам техники безопасности и использовать индивидуальные средства защиты в виде перчаток и резинового коврика.
  2. Также желательно применять особый инструмент с электроизоляционным покрытием.

Фото автомобильного зарядного устройства своими руками

Пожалуйста, сделайте репост;)

Источник: https://avtoadvice.ru/avtomobilnoe-zaryadnoe-ustrojstvo-svoimi-rukami/

Зарядное устройство своими руками для зарядки автомобильного аккумулятора – инструкция по проектированию и созданию устройства (105 фото и схем)

Практически каждый современный автомобилист встречался с проблемами аккумулятора. Для того чтобы возобновить его нормальную работоспособность, необходимо иметь мобильное зарядное устройство. Оно позволяет реанимировать устройство в считанные секунды.

Главная составляющая деталь любой зарядки – трансформатор. Благодаря ему можно сделать простое зарядное устройство своими руками в домашних условиях.

Здесь вы узнаете какие детали понадобятся при сборке конструкции. Советы опытных экспертов помогут избежать распространённых ошибок.

Как должна осуществляться зарядка аккумулятора?

Заряжать аккумулятор необходимо по определенным правилам, которые помогут продлить эксплуатационный срок данному устройству. Нарушение одного из пунктов может спровоцировать преждевременную поломку деталей.

Параметры зарядки должны подбираться в соответствии с характерными особенностями автомобильного аккумулятора. Этот процесс позволяет регулировать специализированное устройство, которое продается в специализированных отделах. Как правило, оно имеет довольно высокую стоимость, что делает его не доступным для каждого потребителя.

Именно поэтому большинство предпочитает сделать блок питания зарядного устройства своими руками. Перед тем как приступить к рабочему процессу, необходимо ознакомиться с видами зарядок для машины.

Разновидности зарядки для аккумуляторных батарей

Процесс заряжения аккумуляторных батарей представляет собой восстановление утраченной мощности. Для этого используют специальные клеммы, которое продуцируют постоянный ток и постоянное напряжение.

В процессе подсоединения важно соблюдать полярность. Неправильная установка приведет к появлению короткого замыкания, которое приведет к возгоранию деталей внутри автомобиля.

Опытные автомобилисты рекомендуют применять постоянный ток. Он долго будет восстанавливать мощность, но при этом не сокращая эксплуатационный срок деталям. В среднем это время составляет от 10 до 15 часов.

Для быстрого реанимирования аккумулятора, рекомендуют использовать постоянное напряжение. Оно способно восстановить работоспособность автомобиля за 5 часов.

Простая схема зарядного устройства

Из чего можно сделать зарядное устройство? Все детали и расходные материалы, можно использовать из старых бытовых приборов.

Для этого понадобится:

Понижающий трансформатор. Он имеется в старых ламповых телевизорах. Он помогает понизить 220 В до необходимых 15 В. На выходе трансформатора получится переменное напряжение. В дальнейшем его рекомендуется выпрямить. Для этого понадобится выпрямляющий диод. На схемах как сделать зарядное устройство своими руками, изображен чертеж соединений всех элементов.

Диодный мост. Благодаря ему получают отрицательное сопротивление. Ток получается пульсирующим, но контролируемым. В некоторых случаях применяют диодный мост со сглаживающим конденсатором. Он обеспечивает постоянный ток.

Расходные элементы. Здесь присутствуют предохранители, а также измерители. Они помогают контролировать весь процесс подачи заряда.

Мультиметр. Он будет указывать на перепады мощности в процессе зарядки автомобильного аккумулятора.

Единственным недостатком этого способа, является отсутствие возможности контролировать параметры подаваемой мощности. Здесь важно получить заряд в пределах 15 В. Чтобы ток получился намного больше, рекомендуется использовать дополнительный резистор.

Это устройство в процессе работы будет сильно греться. Предотвратить перегревание установки поможет специальный кулер. Он будет контролировать скачки мощности. Его используют вместо диодного моста. На фото зарядного устройства своими руками запечатлено готовое оборудование для дозарядки автомобильного аккумулятора.

Регулировать процесс можно путем изменения сопротивления. Для этого используют подстроечный резистор. Это способ применяют в большинстве случаев.

Сделать ручную регулировку подающего тока можно при помощи двух транзисторов и подстроечного резистора. Эти детали обеспечивают равномерную подачу постоянного напряжения и обеспечивают правильный уровень напряжения на выходе.В интернете представлено множество идей и инструкций как сделать зарядное устройство.

Фото зарядного устройства своими руками

Присоединяйтесь к обсуждению обзора!

Источник: https://clubsamodelok. ru/zaryadnoe-ustrojstvo-svoimi-rukami/

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи.

При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток.

Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора.

Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается.

Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

Как узнать состояние батареи

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

  • 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
  • 12.3…12.4 В — 75%;
  • 12.0…12.1 В — 50%;
  • 11.8…11.9 В — 25%;
  • 11.6…11.7 В — разряжена;
  • ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

  • Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12. 3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
  • Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

  Как снять патрон с шуруповёрта своими руками

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5.

Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4.

Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А.

На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242.

Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ.

Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В.

PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

  Модели и чертежи отвалов для мотоблока своими руками

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А.

Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт.

Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

  Изготовление картофелекопалки для мотоблока своими руками

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт.

Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ.

Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

  1. Все свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
  2. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
  3. Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
  4. Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
  5. Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
  6. Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

Источник: https://pochini.guru/tehnika/zaryadnoe-ustroystvo

Простое зарядное устройство — Сообщество «Кулибин Club» на DRIVE2

Обычно подзарядка аккумулятора в транспортном средстве происходит во время работы генератора. Однако, при длительном простое автомобиля, на морозе или при наличии неисправностей батарея может разрядиться до такой степени, что становится не способной обеспечить ток, необходимый для запуска двигателя.

И здесь на помощь приходит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Однако стоимость зарядного устройства сильно «бьёт» по карману, и поэтому я решил сам собрать зарядное устройство.

Оно позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы, устройства для резки пенопласта, автомобильного насоса-компрессора для подкачки колёс. Устройство не содержит дефицитных деталей и при исправных элементах не требует налаживания.

Для данной схемы использован сетевой понижающий трансформатор ТС270-1(выдран из старого лампового телевизора) с напряжением вторичной обмотки 17В. Без внесения изменений подойдет любой с напряжением на вторичной обмотке от 17 до 22В. Корпус использован от блока управления станции катодной защиты газопровода КСС-600(охлаждение в корпусе естественное).

В данном зарядном устройстве есть возможность, при возникшей необходимости, установить схему для зарядки малогабаритных аккумуляторов (типа Д-0.55С и др). При этом контроль зарядного тока осуществляется установленным миллиамперметром.Принципиальная схема устройства показана на фото ниже.

Принципиальная схема устройства

Она представляет собой традиционный тринисторный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VD1-4. Узел управления тринистором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1,VT2.

Время, в течение которого конденсатор С1 заряжается до переключения можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот. Диод VD5 защищает управляющую цепь тринистора от обратного напряжения, возникающего при включении тринистора VS1.

Печатная плата устройства и монтажная плата на фото ниже.

Печатная плата

Монтажная плата

Если у готового, используемого трансформатора на вторичной обмотке более 17В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26В до 200Ом). В случае, когда вторичная обмотка имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двухполупериодной схеме на двух диодах.

  • А при сборке выпрямителя точно по схеме подойдут следующие детали:
  • Больше фото можно посмотреть в моём блоге тут:)

С1 — К73-11, емкостью от 0,47 до 1мкФ, а также К73-16, К42У-2, МБГП. Диоды VD1 — VD4 могут быть любыми на прямой ток 10А и обратное напряжение не менее 50В (это серии Д242, КД203, КД210, КД213).Вместо тринистора Т10-25 подойдут КУ202В — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тринисторами Т-160, Т-250 (В моём случае это Т10-25).Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Е, КТ3107, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — КТ501К, а КТ315А — на КТ315Б — КТ315Д, КТ312Б, КТ3102А, КТ503В — КТ503Г, П307.Вместо диода КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105 или Д226 с любым буквенным индексом.Переменный резистор R1 — СП-1, СП3-30а или СПО-1.Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10А либо изготовить самому из любого миллиамперметра, подобрав к нему шунт.Вольтметр РV1 — любой постоянного тока со шкалой на 16Вольт.Предохранитель FU1 – плавкий на 3А, FU2 – плавкий на 10А.Диоды и тринистор необходимо установить на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100см². Для улучшения теплового контакта данных деталей с теплоотводами желательно использовать теплопроводные пасты.

Источник: https://www.drive2.ru/c/2014662/

Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

Всем привет, сегодня рассмотрим несколько универсальных схем, которые позволят отключить зарядное устройство при полной зарядке аккумулятора, иными словами внедрением этих схем можно построить автоматическое зарядное устройство или доработать функцию автоотключения промышленной зарядки.

Сразу хочу пояснить один момент, если зарядное устройство работает по принципу стабильный ток — стабильное напряжение, то нет смысла использовать функцию автоотключения, поскольку естественным образом по мере заряда батареи ток в цепи будет падать и в конце заряда он равен нулю.

  • Схемы, которые мы сегодня рассмотрим, предназначены для работы с автомобильными свинцово — кислотными аккумуляторами, хотя они могут работать с любыми зарядными устройствами, без всякой переделки последних.
  • Начнём с простых схем…
  • Первый вариант построен всего на одном транзисторе, переключающим элементом в схеме является реле с напряжением катушки 12 вольт.

Использованы те контакты, которые замкнуты без подачи питания на реле

Резистивный делитель или переменный резистор, задает нужное напряжение, смещение на базе транзистора, тот срабатывая подаёт питание на обмотку реле, вследствие чего реле включается размыкая контакт, который в состоянии покоя был замкнут и через который протекал ток заряда.

Используя подстроечный резистор мы можем выставить то напряжение при котором сработает транзистор.

Для настройки схемы удобно использовать регулируемый источник питания,

на котором нужно выставить напряжение около 13.5-13.7 вольт, что равноценно напряжению полностью заряженного автомобильного аккумулятора.

Затем медленно вращая подстроечный резистор добиваемся срабатывания транзистора, а следовательно и реле при выставленном напряжении.

Теперь проверяем схему еще раз, допустим в начале заряда напряжение на аккумуляторе 12 вольт, по мере заряда оно увеличивается и по достижению порога 13.5 вольт реле срабатывает, отключив зарядное устройство от сети.

Кстати, можно подключить реле следующим образом, в этом случае зарядка не отключается от сети,

а просто пропадает выходное напряжение и процесс заряда прекратиться, в этом случае контакты реле должны быть рассчитаны на токи в полтора раза больше максимального выходного тока зарядного устройства.

Транзистор буквально любой обратной проводимости, советую взять транзисторы средней мощности наподобие BD139,

  1. диоды в эмиттерной цепи транзистора тоже особо не критичны, ток потребления схемы всего 10-20 миллиампер, но схема имеет несколько недостатков.
  2. Например, низкая помехоустойчивость, из-за которых возможно ложное срабатывание реле и невысокая точность работы, из-за отсутствия источника опорного напряжения и прочих стабилизирующих узлов.
  3. Добавив в базовую цепь ключа стабилитрон,

мы решим указанные проблемы и появится возможность довольно точно выставить нужное напряжение срабатывания.

Для настройки советую использовать многооборотный подстроечный резистор. Диод VD1 защищает транзистор от самоиндукции в случае размыкания реле.

Настраиваем схему точно так, как в первом варианте, лампочка имитирует процесс заряда и подключена вместо аккумулятора, при превышении определенного порога, реле срабатывает и лампа потухает.

Вторая схема построена на базе любого таймера NE555, этот вариант похож на предыдущие, микросхема NE555 в своей конструкции содержит два компаратора, пониженное опорное напряжение формирует стабилитрон, порог срабатывания устанавливается подстроечным резистором, как только напряжение на батарее будет равна пороговому, на выходе таймера получим высокий уровень, вследствие чего сработает транзистор.

В этом варианте использовать те контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии без подачи питания. Во время настройки точку «А» размыкают от выходного контакта и подключают к плюсу зарядного устройства. К выходному контакту реле подключают лампу, второй вывод лампы подключают к массе питания.

В обеих схемах порог срабатывания можно выставить в пределах от 13.5 до 14 вольт, напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора составляет от 12.6 до 12.8 вольт но при заведенном двигателе напряжение доходит до 14.5 вольт, так что небольшой перезаряд аккумулятора никак не повредит.

Аналогичную схему можно собрать на базе компаратора или операционного усилителя в компараторном включении, принцип работы тот же, что и в случае внедрения таймера NE555. В этой же статье, приведены наиболее простые и доступные варианты.

Все печатки в формате .lay можно скачать для повторения.

Автор; Ака Касьян

Больше интересных статей можно почитать на сайте 100-советов.рф

Подписывайтесь на канал, будет много интересных статей. Ставьте палец вверх, если понравилась статья.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c73e4a1fc48e500b1b3a737/5d03e60224ccb50dc611c031

11 примеров: схемы на самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:

  1. По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

  1. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

  1. Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

  1. Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

  1. Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

  1. А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
  2. А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
  3. А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
  4. А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
  5. А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки.

Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей.

Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

  1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
  2. Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
  3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
  4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
  5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

  1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
  2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
  3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

  1. Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
  2. Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В.  Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт.

Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать.

Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Необходимые компоненты:

  1. dc-dc понижающий преобразователь.
  2. Амперметр.
  3. Диодный мост КВРС 5010.
  4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
  5. трансформатор ТС 180-2.
  6. Предохранители.
  7. Вилка для подключения к сети.
  8. «Крокодилы» для подключения клемм.
  9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца.

Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах.

Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Умное ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше.

Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования.

В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания  на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Инверторный вид

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт.

Ток используется с величиной С/20:  «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла.

Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

Схема Электроника

1 схема мощного ЗУ

Мощное ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость.

Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт.

Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Советское ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так.

Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить.

Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

Схема Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

Простые схемы

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Простая схема

Топ 4 схем импульсных ЗУ

Импульсные ЗУ

1 схема на тиристорное ЗУ

Схема

1 упрощенная схема с сайта Паяльник

Схема

1 схема на интеллектуальное ЗУ

Интеллектуальное ЗУ

4 подробные схемы защиты для ЗУ

Защита

Новые схемы 2017 и 2018 года

Новые схемы

1 схема на китайское ЗУ

Схема

1 простая схема — как собрать ЗУ

Схема

Источник: https://elektro220v.ru/akkumulyatory/11-primerov-shemy-na-zaryadnoe.html

Конструкция и принцип работы зарядного устройства

Зарядное устройство. Виды и работа. Применение и как выбрать

Зарядное устройство – это специальное приспособление, которое предназначено для заряда аккумулятора электроэнергией от внешних источников. В большинстве случаев они используют энергию от сети переменного тока. Подобные устройства могут использоваться для подзарядки планшетов, телефонов, ноутбуков, зубных щеток, автомобилей и других агрегатов, где требуется подзарядка аккумулятора.

Часто устройства для зарядки аккумуляторов идут в комплекте с приобретенным оборудованием, к примеру, это зарядка для сотового телефона. Но в некоторых случаях подобное устройство необходимо приобретать самостоятельно. В продаже сегодня имеется большое количество устройств, которые позволяют произвести подзарядку аккумулятора. Но для правильного выбора требуется знать, как верно оценить подбираемое изделие, на что, прежде всего, следует обратить внимание.

Виды
Зарядное устройство по способу своего применения может быть:
  • Внешним.
  • Встроенным.

Устройства могут классифицироваться по способу зарядки батареи, виду индикации, исполнению, присутствию функции разряда и других. К примеру, в устройствах для сотовых телефонов индикатором выступает экран мобильного, где высвечивается уровень зарядки батареи.

Зарядки также могут быть:
  • Аккумуляторными – работа ведется по схеме накопления заряда и дальнейшей ее отдачи аккумуляторному устройству.
  • Сетевыми – питание ведется от электрической сети, после чего идет преобразование напряжения в требуемое для конкретного агрегата.
  • Автомобильные – они действуют от прикуривателя, расположенного в машине. Источником питания здесь выступает бортовая сеть.
  • Универсальными – это провод, который имеет разъем, чтобы подключить смартфон, а также USB-разъем для зарядки от персонального компьютера.
  • Беспроводными – телефон не взаимодействует прямо с током. Устройство представляет специальную платформу. В основе работы данного аксессуара лежит принцип индукционной катушки.

Для разных видов аккумуляторов производятся различные устройства зарядки, к примеру, для NiCd, NiMH, Li-Ion или даже комбинированных аккумуляторов.

По способу заряда устройства могут быть заряжающие постоянным или импульсным током. В зависимости от требуемых функций устройства могут быть профессиональными или бытовыми. По времени зарядки устройства могут быть медленными или быстрыми.

Устройство
Зарядное устройство в большинстве случаев включает следующие элементы:
  • Преобразователь напряжения. Это может быть импульсный блок питания или трансформатор.
  • Стабилизатор напряжения. Он поддерживает напряжение постоянного значения, вне зависимости от его колебаний, происходящих во входной цепи.
  • Выпрямитель. Этот элемент преобразует электрический ток переменного значения в постоянный, то есть тот, который необходим для зарядки аккумулятора конкретного устройства. Каждый вид аккумулятора требует входящего напряжения определенной величины.
  • Устройство, контролирующее процесс зарядки или силу электрического тока.
  • Светодиодный индикатор.

Зарядное устройство может иметь и иные элементы, к примеру, аккумулятор во внешних агрегатах и другие приспособления. Промышленные устройства дополнительно имеют блоки с электронной аппаратурой, которые контролируют процесс зарядки. Такие устройства используются для одновременной зарядки 3-5 аккумуляторных батарей. Определенные модели могут заряжать одновременно импульсными токами и выполнять длительную зарядку.

Сложные устройства оснащаются микроконтроллерами, позволяющие максимально точно отслеживать целый ряд параметров: температуру, напряжение батареи, заряд и иные показатели. В более продвинутых устройствах даже присутствует датчик наружной температуры, ведь она существенно влияет на процесс зарядки.

Принцип действия

Все устройства, которые используются для подзарядки аккумуляторов, почти всегда действуют по единому принципу. При подключении к электрической сети, на зарядное устройство поступает напряжение 220 В. Элементы девайса корректируют силу и напряжение тока до тех показателей, которые необходимы для зарядки конкретного аккумулятора. К тому же каждый тип аккумуляторной батареи требует своего способа и порядка подзарядки.

Для автомобильных кислотно-свинцовых аккумуляторов рекомендуется подзарядка до момента их полной разрядки. Щелочные батареи следует разряжать полностью, ведь у них имеется эффект памяти. Но в то же время оба вида батарей следует подзаряжать до максимального значения. Поэтому в последнее время выпускаются лишь автоматические устройства для машин, которые не требуют вмешательства человека. Их нужно только подключить к сети и установить зажимы на клеммы батареи.

Автоматическое зарядное устройство управляет всем:

Контролирует уровень заряда, цикл, а также саму процедуру. После зарядки в сто процентов агрегат сам выключается. Если устройство не отсоединить, то оно будет постоянно вести контроль состояния батареи. При падении заряда датчики видят это, вследствие чего батарея начинает вновь заряжаться. В результате уровень зарядки будет находиться на 100 процентном уровне.

Существуют системы беспроводной зарядки, в которых применяется принцип электромагнитной индукции. Это значит, что зарядка происходит на определенном расстоянии благодаря появлению электрического тока в замыкающем контуре при смене магнитного напряжения, который пронизывает данный контур. Система включает первую и вторую катушку. В результате образуется система с индуктивной связью.
Ток переменного значения, который идет в обмотке первичной катушки, образует магнитное поле, образуя индукционное напряжение во второй катушке. Именно это напряжение применяется для зарядки батареи. Но данный принцип действует лишь на некотором небольшом расстоянии. При удалении телефона или иного устройства основная часть магнитного поля рассеивается, в результате вторичная катушка его не получает.

Также бывает и ручное зарядное устройство, которое часто применяется для зарядки сотового телефона где-нибудь в глуши, где нет электрической сети, к примеру, в тайге. Однако принцип работы их совершенной иной, они действуют по принципу ветряных турбин. Главным элементом подобных приспособлений является рукоятка для вращения. Функция данной рукоятки сопоставима функции, которую выполняет винт ветряной турбины.

При кручении рукоятки вращение передается стержню. В результате кинетическая энергия, которая создается человеком, направляется в генератор заряжающего устройства. Именно последний элемент выдает электрический ток с небольшим напряжением порядка 6 вольт. Этого напряжения вполне хватает, чтобы несколько зарядить севшую батарею, сделать необходимый звонок или отправить сообщение.

Применение
Зарядное устройство применяется для зарядки аккумуляторных батарей устройств и оборудования:
  • Сотовые телефоны и смартфоны.
  • Планшеты.
  • Ноутбуки.
  • Зубные щетки.
  • Переносные шуруповерты, дрели и многие другие электрические инструменты с аккумулятором.
  • Электрокары.
  • Переносные пылесосы, фены.
  • Автомобили, мотоциклы и иное оборудование.
Как выбрать

Видов зарядок аккумуляторных батарей продается огромное количество. Это отечественные и зарубежные. Поэтому порой бывает затруднительно определиться с выбором.

  • Если требуется устройство для зарядки автомобиля время от времени, то присмотритесь к простому, но надежному девайсу без лишних функций. К примеру, подобная зарядка может пригодиться для зарядки аккумулятора вследствие его простоя во время холодов или поездки в зарубежные страны во время отпуска.
  • Для новичков лучше всего выбирать автоматические устройства, где не нужно производить настройку. Для опытных владельцев автомобилей рекомендуются многофункциональные либо пуско-зарядные устройства. Количество опций ограничивается лишь финансовыми средствами.
  • Необходимо приобретать лишь то устройство для зарядки, которое предназначено для конкретной электрохимической системы. Следует знать, что большая часть устройств используется лишь для конкретного вида оборудования. К примеру, разъем телефона может не подходить или устройство вырабатывает ток определенного напряжения. Тогда как для определенного девайса требуется совершенно иное напряжение. Не стоит заряжать аккумулятор в случае несоответствия напряжения.
  • Применение устройства для зарядки более высокой мощности позволяет сократить время заряжания, однако могут иметься ограничения у самой батареи. Быстрая зарядка при отсутствии подобной функции у агрегата может снизить срок работы аккумулятора или даже вывести его из строя.
  • Также следует обратить внимание на форму, дизайн, конструкцию и размеры устройства для зарядки. Выбор здесь в данном случае зависит от покупателя.
  • При выборе беспроводного устройства нужно обратить внимание на производителя техники. Не каждый бренд производит девайсы с аккумуляторами, которые подходят для беспроводной зарядки. Также существуют свои стандарты питания «PMA» и «Qi». Здесь также могут быть ограничения. Не вся техника может поддерживать эти два стандарта.
  • При подборе беспроводного устройства также следует обратить внимание на мощность, функциональность, время работы и безопасность.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Все владельцы автотранспортных средств знают, что аккумуляторную батарею необходимо периодически заряжать и особенно это актуально в холодную пору года. При наличии навыков в сфере электротехники можно сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Если все требуемые работы по его созданию были проведены правильно, то оно может оказаться ни чем не хуже заводского изделия.

Принцип работы

Аккумуляторная батарея автомобиля требуется зарядка при снижении напряжения на контактах ниже отметки в 11,2 В. Хотя даже в такой ситуации двигатель может быть запущен, в случае продолжительного простоя автотранспортного средства в АКБ начинают протекать реакции сульфатации пластин, что неизбежно приведет к падению емкости батареи.

Именно поэтому в зимнее время года настоятельно рекомендуется в гараже или на стоянках подзаряжать АКБ и отслеживать напряжение на ее клеммах.

Оптимальным вариантом является снятие аккумулятора с последующим хранением в теплом месте, но даже в такой ситуации стоит помнить о необходимости подзарядки.

Аккумуляторная батарея заряжается под воздействием импульсного либо постоянного тока. Во втором случае сила тока должна быть равна 0,1 от емкости батареи. Например, при емкости АКБ в 55 А/ч, то сила зарядного тока должна соответствовать 5,5 А. Если этот параметр будет ниже, то предотвратить активацию процессов сульфатации не удастся .

Также следует помнить, что существует достаточно надежный способ десульфатации. Для этого необходимо предварительно разрядить батарею до 3−5 вольт с помощью высоких токов небольшой длительности, например, включая стартер. После этого следует провести полную зарядку аккумулятора током в 1 А. Эту процедуру необходимо повторять от 7 до 10 раз.

Аналогичный принцип работы имеют специальные десульфатирующие зарядные устройства. На протяжении нескольких миллисекунд на клеммы батареи подается импульсный ток с обратной полярностью, а затем более длительный импульс прямой полярности.

Также следует помнить, что во время зарядки АКБ нельзя допускать достижения ею максимального заряда. Это может привести к увеличению концентрации и плотности раствора электролита, что произведет разрушающее воздействие на пластины. В заводских ЗУ для предотвращения этого явления используется электронная система контроля и автоматического отключения.

Самодельные зарядные устройства

Существует несколько вариантов изготовления самодельного ЗУ. Причем некоторые из них собираются буквально за несколько минут из подручных материалов.

Простейший прибор

Он может пригодиться в ситуации, когда утром батарея оказалась полностью разряженной, а необходимо срочно отправиться в дорогу. Для зарядки АКБ в такой ситуации потребуется отыскать источник постоянного тока в 12−25 В и сопротивление.

Сегодня у многих людей есть ноутбуки, ЗУ которого выдает ток силой в 2 А при напряжении в 19 В. Этого хватит для решения поставленной задачи. Внешний контакт разъема блока питания имеет отрицательный заряд, а внутренний — положительный.

Сопротивлением, в свою очередь, может стать простая лампа, используемая для освещения салона машины.

В теории возможно применять и более сильную лампу, например, от габаритов, но в такой ситуации риск перегрузки БП окажется довольно высоким. В результате можно собрать простейшую схему зарядки аккумулятора.

Если ноутбука нет, можно заранее приобрести выпрямительный диод с показателем обратного напряжения от 1000 В и силой тока не менее трех ампер. Благодаря небольшим габаритам, этот полупроводниковый прибор всегда может находиться в автомобиле. В качестве сопротивления в этом случае может быть использована обычная лампа накаливания на 220 В.

Из блока питания ПК

Сложность изготавливаемого зарядного устройства своими руками следует выбирать в соответствии с имеющимися навыками в области электротехники. Найти блок питания от ПК не составит большого труда. Он, кроме питания в 5 В, имеет шину с напряжение в 12 вольт при силе тока в два ампера. Этих параметров достаточно для создания несложного зарядного устройства.

Так как напряжения в 12 В будет недостаточно для полноценной зарядки АКБ и его необходимо увеличить. Для этого потребуется найти сопротивление около 1 кОм и соединить его со вторым сопротивлением, подключенным к восьмиконтактной микросхеме. Эта простая схема должна быть присоединена к вторичной цепи компьютерного блока питания.

Подбирая номинал второго сопротивления можно довести выходное напряжение до 13,5 В, которого будет достаточно для зарядки аккумуляторной батареи. Затем потребуется лишь подключить собранное устройство к клеммам АКБ. В отличие от первого ЗУ, в этом случае необходимости в использовании дополнительного сопротивления нет.

Трансформаторное устройство

Такие ЗУ являются наиболее распространенными и безопасными. Собрать их несколько сложнее, но при наличии определенного опыта в работе с электротехникой разобраться со схемой можно. Наиболее простое устройство этого типа состоит из следующих элементов:

  • Трансформатор сетевой.
  • Ограничительная нагрузка.
  • Выпрямительный диодный мост.

Так как через нагрузку проходит большой ток, она сильно нагревается. Чаще всего для ограничения силы тока зарядки используются конденсаторы, подключенные к первичной цепи трансформатора. Если точно подобрать емкости конденсаторов, то можно и вовсе обойтись без трансформатора, но такое устройство будет более опасным для человека. Диодный мост можно собрать самостоятельно либо использовать готовый от вышедшего из строя генератора. Более сложные устройства основаны на микросхемах или микропроцессорах и собрать их сможет хорошо подготовленный человек.

Техника безопасности

Заводские зарядные устройства являются безопасными в эксплуатации. С этой точки зрения, самодельные приборы не столь надежны и это их основной недостаток. При работе с ними следует придерживаться нескольких правил безопасности:

  • Батарею и ЗУ необходимо расположить на несгораемой поверхности.
  • При работе с простейшим устройством следует использовать средства индивидуальной защиты — резиновый коврик и изолирующие перчатки.
  • Когда ЗУ используется впервые, необходимо внимательно следить за ходом зарядки.
  • Основными параметрами, которые следует контролировать, являются ток, напряжение на клеммах батареи, температура корпуса ЗУ и АКБ.
  • Если самодельное зарядное устройство планируется оставлять на ночь, необходимо предусмотреть систему аварийного отключения от сети.

Правильно собранное самодельное зарядное устройство может стать хорошей альтернативой заводскому прибору. Кроме этого, используя подручные материалы и детали от вышедших из строя устройств, можно неплохо сэкономить.

Зарядка аккумулятора схема и принцип действия

Как происходит зарядка аккумулятора? Схема этого устройства сложна или нет, для того чтобы сделать устройство своими руками? Отличается ли принципиально зарядное устройство для автомобильного аккумулятора от того, что применяется для мобильных телефонов? На все поставленные вопросы мы попытаемся ответить далее в статье.

Общие сведения

Зарядка аккумулятора, схема и принципы работы данного устройства рассматриваются даже в школьном курсе физики. Но, увы, уже к выпуску многие эти знания успевают позабыть. Поэтому спешим напомнить, что в основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности напряжения (потенциалов) между двумя пластинами, которые специально погружаются в раствор электролита.

Первые батареи были медно-цинковыми. Но с того времени они существенно улучшились и модернизировались.

Как устроена аккумуляторная батарея

Возвращаемся к корпусу. К нему выдвигают жесткие требования. Так, он должен быть:

  • стойким к агрессивным химическим реагентам;
  • способным переносить значительные колебания температуры;
  • обладающим хорошими показателями вибростойкости.

Всем этим требованиям отвечает современный синтетический материал – полипропилен. Более детальные различия следует выделять только при работе с конкретными образцами.

Принцип работы

Когда есть нагрузка на клемму, то начинает происходить химическая реакция, которая сопровождается выделением электричества. Со временем батарея будет разряжаться. А как она восстанавливается? Есть ли простая схема?

Зарядка аккумулятора не является чем-то сложным. Необходимо осуществлять обратный процесс – подаётся электричество на клеммы, вновь происходят химические реакции (восстанавливается чистый свинец), которые в будущем позволят использовать аккумулятор.

Также во время зарядки происходит повышение плотности электролита. Таким образом батарея восстанавливает свои начальные свойства. Чем лучше были технология и материалы, которые применялись при изготовлении, тем больше циклов заряда/разряда может выдержать аккумулятор.

Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

Классическое устройство делают из выпрямителя и трансформатора. Если рассматривать все те же автомобильные батареи с напряжением в 12 В, то зарядки для них обладают постоянным током примерно на 14 В.

Почему именно так? Такое напряжение необходимо для того, чтобы ток мог идти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если он сам имеет 12 В, то устройство той же мощности ему помочь не сможет, поэтому и берут более высокие значения. Но во всём необходимо знать меру: если слишком завысить напряжение, то это пагубно скажется на сроке службы устройства.

Поэтому при желании сделать прибор своими руками, необходимо для машин искать подходящие схемы зарядки автомобильных аккумуляторов. Это же относится и к другой технике. Если необходима схема зарядки аккумулятора литий-ионного, то тут необходимо устройство на 4 В и не больше.

Процесс восстановления

Допустим, у вас есть схема зарядки аккумулятора от генератора, по которой было собрано устройство. Батарея подключается и сразу же начинается процесс восстановления. По мере его протекания будет расти внутреннее сопротивление устройства. Вместе с ним будет падать зарядный ток.

Когда напряжение приблизится к максимально возможному значению, то этот процесс вообще практически не протекает. А это свидетельствует о том, что устройство успешно зарядилось и его можно отключать.

Технологические рекомендации

Необходимо следить, чтобы ток аккумулятора составлял только 10% от его емкости. Причем не рекомендовано ни превышать этот показатель, ни уменьшать его. Так, если вы пойдёте по первому пути, то начнёт испаряться электролит, что значительно повлияет на максимальную емкость и время работы аккумулятора. На втором пути необходимые процессы не будут происходить в требуемой интенсивности, из-за чего негативные процессы продолжатся, хотя и в несколько меньшей мере.

Зарядка

  1. Ограничитель тока (конструируется на балластных конденсаторах и трансформаторе). Чем большего показателя удастся достичь, тем значительней будет величина тока. В целом, для работы зарядки этого должно хватить. Но вот надёжность данного устройства весьма низкая. Так, если нарушить контакты или что-то перепутать, то и трансформатор, и конденсаторы выйдут из строя.
  2. Защита на случай подключения «не тех» полюсов. Для этого можно сконструировать реле. Так, условная завязка базируется на диоде. Если перепутать плюс и минус, то он не будет пропускать ток. А поскольку на нём завязано реле, то оно будет обесточенным. Причем использовать данную схему можно с устройством, в основе которого и тиристоры, и транзисторы. Подключать её необходимо в разрыв проводов, с помощью которых сама зарядка соединяется с аккумулятором.
  3. Автоматика, которой должна обладать зарядка аккумулятора. Схема в данном случае должна гарантировать, что устройство будет работать только тогда, когда в этом действительно есть потребность. Для этого с помощью резисторов меняется порог срабатывания контролирующего диода. Считается, что аккумуляторы на 12 В являются полностью, когда их напряжение находится в рамках 12,8 В. Поэтому этот показатель является желанным для данной схемы.

Заключение

В рамках статьи вашему вниманию были представлены различные принципиальные схемы, которые дают понять, как же, собственно, происходит зарядка аккумуляторов. Но необходимо понимать, что это только общие изображения, а более детальные, имеющие указания протекающих химических реакций, являются особенными для каждого типа батареи.

Зарядные устройства для аккумуляторов. Как устроены и работают?

Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля. Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядные устройства для аккумуляторов: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

  1. Питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии
  2. Потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости

В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Разряд аккумулятора

Одновременно работают две электрические цепочки:

При разряде на нагрузку во внешней приложенной схеме из проводов и допустим нити накала от лампочки протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.

Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.

При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.

Заряд аккумулятора

Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор. На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.

Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.

Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда. Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.

Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.

Как работают зарядные устройства для аккумуляторов

Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.

Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов

Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели. Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.

На картинке выше, зарядные устройства для аккумуляторов «пальчиков»

Определенная часть зарядных устройств и аккумуляторов для мобильников снабжаются автоматической защитой, отключающей питание по завершении процесса. Но, контроль за их работой все же следует осуществлять визуально.

Зарядные конструкции для автомобильных АКБ

Особенно точно соблюдать технологию зарядки следует при эксплуатации автомобильных аккумуляторов, призванных работать в сложных условиях. Например, зимой в мороз с их помощью необходимо раскрутить через промежуточный электродвигатель — стартер холодный ротор двигателя внутреннего сгорания с загустевшей смазкой.

Вот как выглядят зарядные устройства для аккумуляторов авто

Разряженные либо неправильно подготовленные аккумуляторы с этой задачей обычно не справляются. Эмпирическими методами выявлена взаимосвязь тока зарядки для свинцовых кислотных и щелочных аккумуляторов. Принято считать оптимальным значением заряда (амперы) в 0,1 величину емкости (амперчасы) для первого вида и 0,25 — для второго.

Например, АКБ имеет емкость 25 ампер часов. Если он кислотный, то его необходимо заряжать током 0,1∙25=2,5 А, а для щелочного — 0,25∙25=6,25 А. Чтобы создавать такие условия потребуется использовать разные приборы или применить один универсальный с большим количеством функций.

Современное зарядное устройство для кислотных свинцовых батарей должно поддерживать ряд задач:

  • контролировать и стабилизировать ток заряда
  • учитывать температуру электролита и не допускать его нагрева более 45 градусов прекращением питания

Возможность проведения контрольно-тренировочного цикла для кислотной батареи автомобиля с помощью зарядного устройства является необходимой функцией, включающей три этапа:

  1. полный заряд аккумулятора до набора максимальной емкости
  2. десятичасовой разряд током 9÷10% от номинальной емкости (эмпирическая зависимость)
  3. повторный заряд разряженного аккумулятора

При проведении КТЦ контролируют изменение плотности электролита и время завершения второго этапа. По его величине судят о степени износа пластин, длительности оставшегося ресурса. Зарядные устройства для щелочных батарей можно применять менее сложных конструкций, ибо такие источники тока не так чувствительны к режимам недостаточной зарядки и перезаряда.

В начале технологического процесса зарядки рекомендуется поддерживать ток на максимально допустимом значении, а затем снижать его величину до минимальной для окончательного завершения физико-химических реакций, осуществляющих восстановление емкости. Даже в этом случае требуется контролировать температуру электролита, вводить поправки на окружающую среду.

Полное завершение цикла зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов контролируют по:

  • восстановлению напряжения на каждой банке 2,5÷2,6 вольта
  • достижению максимальной плотности электролита, которая перестает изменяться
  • образованию бурного газовыделения, когда электролит начинает «закипать»
  • достижению емкости батареи, превышающей на 15÷20% величины, отданной при разряде

Зарядные устройства для аккумуляторов и формы токов для них

Условие зарядки аккумулятора состоит в том, что на его пластины должно подводиться напряжение, создающее ток во внутренней цепи определенного направления. Он может:

  1. иметь постоянную величину
  2. или изменяться во времени по определенному закону

В первом случае физико-химические процессы внутренней цепи идут неизменно, а во втором — по предлагаемым алгоритмам с цикличным нарастанием и затуханием, создающим колебательные воздействия на анионы и катионы. Последний вариант технологии применяется для борьбы с сульфатацией пластин.

Принципы создания схем для зарядных устройств

Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.

Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:

  1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции
  2. применения электронных трансформаторов
  3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения

Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для инверторных сварочных аппаратов, частотных преобразователей, осуществляющих управление электродвигателями. Но, для зарядки аккумуляторов это довольно дорогое оборудование.

Зарядные устройства для аккумуляторов, схемы с трансформаторным разделением

Электромагнитный принцип передачи электрической энергии из первичной обмотки 220 вольт во вторичную полностью обеспечивает отделение потенциалов питающей цепи от потребляемой, исключает попадание ее на аккумулятор и повреждение при возникновении неисправностей изоляции. Этот метод наиболее безопасен.

Схемы силовых частей устройств с трансформатором имеют много разных разработок. Рассмотрим три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:

  1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором
  2. диодного моста без сглаживания пульсаций
  3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну

Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока. Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.

Эффективно работает схема при замене в диодном мосту двух противоположных диодов тиристорами, одинаково регулирующими силу тока в каждом чередующемся полупериоде. А устранение отрицательных полугармоник возложено на оставшиеся силовые диоды.

Для третьего варианта, замена единичного диода полупроводниковым тиристором с отдельной электронной схемой для управляющего электрода, позволяет уменьшать импульсы тока за счет более позднего их открытия, что тоже используется для различных способов зарядки аккумуляторов.

Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.

Схемы с электронным трансформатором

Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.

Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения

При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.

На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика. Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.

Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и силовой диод, пропускающий импульсы тока одной полярности.

Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.

Но, они молчат о том, что:

  • открытая проводка 220 представляет опасность для жизни человека
  • нить накала лампы под напряжением нагревается, меняет свое сопротивление по закону, неблагоприятному для прохождения оптимальных токов через аккумулятор

При включении под нагрузку через холодную нить и всю последовательно подключенную цепочку проходят очень большие токи. Кроме того, завершать зарядку следует маленькими токами, что тоже не выполняется. Поэтому аккумулятор, подвергшийся нескольким сериям подобных циклов, быстро теряет свою емкость и работоспособность.

Наш совет: не пользуйтесь этим методом!

Зарядные устройства для аккумуляторов создаются для работы с определёнными типами аккумуляторов, учитывают их характеристики и условия восстановления емкости. При использовании универсальных, многофункциональных приборов следует выбирать тот режим заряда, который оптимально подходит конкретному аккумулятору.

Принцип работы зарядных устройств | ROBITON

Зарядное устройство — электротехническое устройство для зарядки аккумуляторных и конденсаторных батарей. Состоит из зарядного генератора или из трансформатора с выпрямителем тока и распределительного устройства, куда входят регуляторы напряжения и автоматические выключатели. Мощность зарядного устройства определяется ёмкостью заряжаемых батарей и установленной продолжительностью заряда.

Зарядные устройства применяются для периодической зарядки, непрерывной и прерываемой подзарядки и перезарядки (уравнительной зарядки) аккумуляторных батарей, которые, как правило, предварительно собирают в отдельные группы по признаку равенства ёмкости и силы зарядного тока. При периодической зарядке аккумуляторные батареи делят на две группы. Зарядное устройство заряжает одну из двух групп аккумуляторов. При непрерывной подзарядке зарядное устройство питает сеть нагрузки и одновременно подзаряжает аккумуляторные батареи. При прерывистой подзарядке зарядное устройство часть времени питает нагрузку и осуществляет подзарядку аккумуляторной батареи, а часть времени под малой нагрузкой стоит в резерве; цепь нагрузки питается от аккумуляторной батареи. Конденсаторное зарядные устройство применяют для зарядки конденсаторов в нормальном режиме, т. е. непрерывно до номинального напряжения.

У нас вы можете купить зарядное устройство, полностью отвечающее всем мировым стандартам для такой техники.

Автоматическое зарядное устройство

Это зарядное устройство нового поколения с функцией разряда и микропроцеccорной обработкой. Процесс заряда аккумуляторов становится чрезвычайно быстрым, легким и удобным. Автоматическое зарядное устройство зарядит ваши аккумуляторы за считанные часы и не повредит их. Используя такие зарядные устройства, нет необходимости запоминать время начала зарядки и беспокоиться о своевременном отключении ЗУ. В автоматическом зарядном устройстве можно заряжать практически любые виды батарей.

Порядок работы автоматического зарядного устройства
  1. Подсоедините к зарядному устройству блок питания для заряда от сети либо от автомобильного аккумулятора. Включите блок питания в сеть.
  2. Вставьте аккумуляторы в устройство, соблюдая полярность.
  3. Отключите зарядное устройство от сети, извлеките аккумуляторы из устройства.

Приблизительное время зарядки некоторых батарей
  • AAA / R03 — 800 3 часа 43 мин
  • AA / R6 — 1300 2 часа 16 мин
  • AA / R6 — 1800 3 часа 10 мин
  • AA / R6 — 2200 3 часа 50 мин
  • AA / R6 — 2600 4 часа 30 мин

Безопасное использование зарядных устройств

Используйте зарядное устройство только для заряда тех аккумуляторов, для которых оно предназначено.

Используйте устройство только в помещении или автомобиле. Не оставляйте зарядное устройство во влажном месте.

Не разбирайте зарядное устройство.

Не включайте поврежденное устройство в сеть.

Мы предлагаем вам купить универсальные зарядные устройства от компании ROBITON. К вашему вниманию широкий выбор различных моделей зарядных устройств. Если вы хотите купить зарядное устройство воспользуйтесь нашими услугами.

Зарядное устройство. Виды и работа. Применение и как выбрать

Зарядное устройство – это специальное приспособление, которое предназначено для заряда аккумулятора электроэнергией от внешних источников. В большинстве случаев они используют энергию от сети переменного тока. Подобные устройства могут использоваться для подзарядки планшетов, телефонов, ноутбуков, зубных щеток, автомобилей и других агрегатов, где требуется подзарядка аккумулятора.

Часто устройства для зарядки аккумуляторов идут в комплекте с приобретенным оборудованием, к примеру, это зарядка для сотового телефона. Но в некоторых случаях подобное устройство необходимо приобретать самостоятельно. В продаже сегодня имеется большое количество устройств, которые позволяют произвести подзарядку аккумулятора. Но для правильного выбора требуется знать, как верно оценить подбираемое изделие, на что, прежде всего, следует обратить внимание.

Виды
Зарядное устройство
 по способу своего применения может быть:
  • Внешним.
  • Встроенным.

Устройства могут классифицироваться по способу зарядки батареи, виду индикации, исполнению, присутствию функции разряда и других. К примеру, в устройствах для сотовых телефонов индикатором выступает экран мобильного, где высвечивается уровень зарядки батареи.

Зарядки также могут быть:
  • Аккумуляторными – работа ведется по схеме накопления заряда и дальнейшей ее отдачи аккумуляторному устройству.

  • Сетевыми – питание ведется от электрической сети, после чего идет преобразование напряжения в требуемое для конкретного агрегата.

  • Автомобильные – они действуют от прикуривателя, расположенного в машине. Источником питания здесь выступает бортовая сеть.

  • Универсальными – это провод, который имеет разъем, чтобы подключить смартфон, а также USB-разъем для зарядки от персонального компьютера.

  • Беспроводными – телефон не взаимодействует прямо с током. Устройство представляет специальную платформу. В основе работы данного аксессуара лежит принцип индукционной катушки.

Для разных видов аккумуляторов производятся различные устройства зарядки, к примеру, для NiCd, NiMH, Li-Ion или даже комбинированных аккумуляторов.

По способу заряда устройства могут быть заряжающие постоянным или импульсным током. В зависимости от требуемых функций устройства могут быть профессиональными или бытовыми. По времени зарядки устройства могут быть медленными или быстрыми.

Устройство
Зарядное устройство
 в большинстве случаев включает следующие элементы:
  • Преобразователь напряжения. Это может быть импульсный блок питания или трансформатор.
  • Стабилизатор напряжения. Он поддерживает напряжение постоянного значения, вне зависимости от его колебаний, происходящих во входной цепи.
  • Выпрямитель. Этот элемент преобразует электрический ток переменного значения в постоянный, то есть тот, который необходим для зарядки аккумулятора конкретного устройства. Каждый вид аккумулятора требует входящего напряжения определенной величины.
  • Устройство, контролирующее процесс зарядки или силу электрического тока.
  • Светодиодный индикатор.

Зарядное устройство может иметь и иные элементы, к примеру, аккумулятор во внешних агрегатах и другие приспособления. Промышленные устройства дополнительно имеют блоки с электронной аппаратурой, которые контролируют процесс зарядки. Такие устройства используются для одновременной зарядки 3-5 аккумуляторных батарей. Определенные модели могут заряжать одновременно импульсными токами и выполнять длительную зарядку.

Сложные устройства оснащаются микроконтроллерами, позволяющие максимально точно отслеживать целый ряд параметров: температуру, напряжение батареи, заряд и иные показатели. В более продвинутых устройствах даже присутствует датчик наружной температуры, ведь она существенно влияет на процесс зарядки.

Принцип действия

Все устройства, которые используются для подзарядки аккумуляторов, почти всегда действуют по единому принципу. При подключении к электрической сети, на зарядное устройство поступает напряжение 220 В. Элементы девайса корректируют силу и напряжение тока до тех показателей, которые необходимы для зарядки конкретного аккумулятора. К тому же каждый тип аккумуляторной батареи требует своего способа и порядка подзарядки.

Для автомобильных кислотно-свинцовых аккумуляторов рекомендуется подзарядка до момента их полной разрядки. Щелочные батареи следует разряжать полностью, ведь у них имеется эффект памяти. Но в то же время оба вида батарей следует подзаряжать до максимального значения. Поэтому в последнее время выпускаются лишь автоматические устройства для машин, которые не требуют вмешательства человека. Их нужно только подключить к сети и установить зажимы на клеммы батареи.

Автоматическое зарядное устройство управляет всем:

Контролирует уровень заряда, цикл, а также саму процедуру. После зарядки в сто процентов агрегат сам выключается. Если устройство не отсоединить, то оно будет постоянно вести контроль состояния батареи. При падении заряда датчики видят это, вследствие чего батарея начинает вновь заряжаться. В результате уровень зарядки будет находиться на 100 процентном уровне.

Существуют системы беспроводной зарядки, в которых применяется принцип электромагнитной индукции. Это значит, что зарядка происходит на определенном расстоянии благодаря появлению электрического тока в замыкающем контуре при смене магнитного напряжения, который пронизывает данный контур. Система включает первую и вторую катушку. В результате образуется система с индуктивной связью.
Ток переменного значения, который идет в обмотке первичной катушки, образует магнитное поле, образуя индукционное напряжение во второй катушке. Именно это напряжение применяется для зарядки батареи. Но данный принцип действует лишь на некотором небольшом расстоянии. При удалении телефона или иного устройства основная часть магнитного поля рассеивается, в результате вторичная катушка его не получает.

Также бывает и ручное зарядное устройство, которое часто применяется для зарядки сотового телефона где-нибудь в глуши, где нет электрической сети, к примеру, в тайге. Однако принцип работы их совершенной иной, они действуют по принципу ветряных турбин. Главным элементом подобных приспособлений является рукоятка для вращения. Функция данной рукоятки сопоставима функции, которую выполняет винт ветряной турбины.

При кручении рукоятки вращение передается стержню. В результате кинетическая энергия, которая создается человеком, направляется в генератор заряжающего устройства. Именно последний элемент выдает электрический ток с небольшим напряжением порядка 6 вольт. Этого напряжения вполне хватает, чтобы несколько зарядить севшую батарею, сделать необходимый звонок или отправить сообщение.

Применение
Зарядное устройство
 применяется для зарядки аккумуляторных батарей  устройств и оборудования:
  • Сотовые телефоны и смартфоны.
  • Планшеты.
  • Ноутбуки.
  • Зубные щетки.
  • Переносные шуруповерты, дрели и многие другие электрические инструменты с аккумулятором.
  • Электрокары.
  • Переносные пылесосы, фены.
  • Автомобили, мотоциклы и иное оборудование.
Как выбрать

Видов зарядок аккумуляторных батарей продается огромное количество. Это отечественные и зарубежные. Поэтому порой бывает затруднительно определиться с выбором.

  • Если требуется устройство для зарядки автомобиля время от времени, то присмотритесь к простому, но надежному девайсу без лишних функций. К примеру, подобная зарядка может пригодиться для зарядки аккумулятора вследствие его простоя во время холодов или поездки в зарубежные страны во время отпуска.
  • Для новичков лучше всего выбирать автоматические устройства, где не нужно производить настройку. Для опытных владельцев автомобилей рекомендуются многофункциональные либо пуско-зарядные устройства. Количество опций ограничивается лишь финансовыми средствами.
  • Необходимо приобретать лишь то устройство для зарядки, которое предназначено для конкретной электрохимической системы. Следует знать, что большая часть устройств используется лишь для конкретного вида оборудования. К примеру, разъем телефона может не подходить или устройство вырабатывает ток определенного напряжения. Тогда как для определенного девайса требуется совершенно иное напряжение. Не стоит заряжать аккумулятор в случае несоответствия напряжения.
  • Применение устройства для зарядки более высокой мощности позволяет сократить время заряжания, однако могут иметься ограничения у самой батареи. Быстрая зарядка при отсутствии подобной функции у агрегата может снизить срок работы аккумулятора или даже вывести его из строя.
  • Также следует обратить внимание на форму, дизайн, конструкцию и размеры устройства для зарядки. Выбор здесь в данном случае зависит от покупателя.
  • При выборе беспроводного устройства нужно обратить внимание на производителя техники. Не каждый бренд производит девайсы с аккумуляторами, которые подходят для беспроводной зарядки. Также существуют свои стандарты питания «PMA» и «Qi». Здесь также могут быть ограничения. Не вся техника может поддерживать эти два стандарта.
  • При подборе беспроводного устройства также следует обратить внимание на мощность, функциональность, время работы и безопасность.
Похожие темы:

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

На чтение 4 мин. Просмотров 211

Вероятно, каждый автолюбитель хоть раз сталкивался с проблемой разряженной батареи в машине. Даже самые качественные и современные источники питания время от времени разряжаются и требуют подзарядки. При покупке автоматического зарядного устройства для автомобильного аккумулятора необходимо внимательно изучить характеристики батареи, которую планируется подзаряжать, а также понимать значение параметров самого приспособления.

Из характеристик аккумулятора авто необходимо знать емкость, напряжение и его тип. Преимущественное большинство аккумуляторных батарей относятся к свинцово-кислотному типу. Точные же параметры источника питания можно найти в документации к нему или непосредственно на корпусе или этикетке.

Типы устройств для зарядки автомобильных аккумуляторов

На рынке представлены два типа зарядных устройств: простые предпусковые (иначе называемые «подзарядными») и комплексные пускозарядные приспособления. Первые отличаются тем, что процесс подзарядки занимает довольно много времени, однако, благодаря медленной скорости восстановления энергии аккумулятора, он практически не теряет своих свойств. Последние же, как правило, отличаются более высокой ценой и могут иметь ряд дополнительных возможностей. Устройство позволяет производить подзарядку как в обычном плавном, так и в значительно ускоренном режиме. Весьма полезными функциями агрегатов этого типа выступают: возможность восстановить заряд практически полностью опустошенного автомобильного аккумулятора, а также произвести запуск двигателя машины вообще без аккумуляторной батареи.

Быстрая зарядка, доступная при использовании пускозарядных устройств, кстати говоря, довольно неблаготворно влияет на состояние автомобильного аккумулятора и его долговечность. Ввиду этого не рекомендуется использовать ускоренный режим на постоянной основе без особой на то обоснованной необходимости. В обычных условиях специалисты рекомендуют производить подзарядку предпусковым аппаратом или пускозарядным в режиме малого тока. Медленный режим, кстати, предусматривает авторегулирование поступающего зарядного тока при восстановлении батареи. Для большей сохранности процесс происходит следующим образом: в начале процедуры аккумулятор заряжается слабым током, который постепенно возрастает и к концу цикла снова понижается.

Современные зарядные устройства могут программироваться, учитывать точные показатели заряжаемой батареи, исключая как чрезмерный, так и недостаточный заряд АКБ, оба варианта пагубно влияют на работоспособность устройств.

Кроме того, бывают зарядные приспособления, работающие на постоянном напряжении, постоянных токах и комбинированные. Первые два позволяют восстанавливать заряд автомобильного аккумулятора достаточно быстро, однако, как это уже отмечалось, при этом снижается ресурс источника питания. Последний же позволяет проводить процедуру без ущерба для батареи. Скорее, именно поэтому практические все современные зарядные блоки используют именно комбинированные параметры.

Принцип действия зарядного устройства

Принцип работы всех устройств, которые созданы для подзарядки аккумуляторных батарей, практически одинаков. Подключаясь в сеть, прибор получает 220 В. Напряжение и сила тока корректируются аппаратом до надлежащих показателей, ток выпрямляется и подается на заряжаемый источник питания.

Для каждого типа аккумуляторов предпочтителен определенный порядок и способ подзарядки. Например, специалисты считают, что кислотно-свинцовые батареи лучше чаще подвергать подзарядке, не давая им разряжаться. Щелочные же, ввиду того что обладают «эффектом памяти», рекомендуется разряжать полностью. Однако при этом и те и другие нужно заряжать до максимума.

Автоматическое зарядное устройство

Зарядное устройство автомат – лучший выбор для новичков и автолюбителей, которые не хотят особенно вникать в теорию электричества. Приспособления этого типа не нуждаются в человеческом вмешательстве, все происходит автоматически. Достаточно просто подключить агрегат к сети электропитания и надеть зажимы на клеммы автомобильного аккумулятора, нуждающегося в подзарядке.

Автоматическое приспособление самостоятельно управляет всем процессом: учитывает уровень заряда, выстраивает цикл, контролирует течение процедуры. При достижении заряда ста процентов устройство самостоятельно отключается. Далее, если зарядное не отсоединяется, оно продолжает контролировать состояние аккумулятора. Если его заряд будет падать (ввиду саморазряда), датчики определят это и автоматика снова включится для подзарядки. Таким образом, уровень заряда источника питания будет постоянно поддерживаться на 100%-ной отметке.

Пятиэтапные зарядники в автоматическом режиме способны:

  • подзаряжать до 80%-ного уровня заряда;
  • доводить зарядку до максимума понижающим током;
  • поддерживать уровень заряда аккумуляторной батареи на уровне 95–100%;
  • используя импульсный режим работы ликвидировать сульфатацию пластин;
  • диагностировать состояние источника питания.

Более широкий функционал у восьмиэтапного приспособления:

  • методом заряд-разряд борется с сульфатацией;
  • диагностика;
  • подзарядка до 80%;
  • полная дозарядка уменьшающим током;
  • проверка саморазряда батареи;
  • ликвидация расслоения электролита при полном заряде;
  • поддержание максимально доступной емкости;
  • профилактическая зарядка на уровне 95% и выше.

Таким образом, автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора имеет ряд преимуществ. Оно весьма просто и удобно в использовании, а также не требует от автолюбителя специальных навыков и знаний.

Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов

В каких случаях требуются зарядные устройства?

Многие владельцы современных автомобилей пока не столкнуться с определенными проблемами считают, что нет необходимости приобретать зарядные устройства для аккумуляторов. Однако это неверное мнение. Это устройство должно быть у каждого автомобилиста.

Автомобильные аккумуляторы обладают неприятным свойством разряжаться в самый неподходящий момент (на пустынной дороге, при срочной поездке, в морозный день и т.д.). В таких условиях выручить водителя способно только зарядное устройство, способное за минимальный промежуток времени восстановить работоспособность аккумуляторной батареи.

Разберем несколько распространенных случаев, когда может потребоваться это устройство:

  1. Автомобиль долго простаивал в условиях минусовой температуры;
  2. У владельца авто есть плохая привычка не отключать приборы, потребляющие электричество, на время простоя автомобиля;
  3. Неисправности генератора или проблемы по электрической части;
  4. Езда в условиях городских пробок и по бездорожью.

Каждая из перечисленных выше ситуаций, в большинстве случаев оборачивается тем, что автомобильный аккумулятор разрядится, в результате чего невозможно будет запустить двигатель. В настоящее время весьма просто избежать подобных проблем. Изучите эту страницу, выберите оптимальное зарядное устройство и оформите покупку.

Все представленные в нашем каталоге зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов отличаются превосходным качеством и продолжительным эксплуатационным сроком. Вашему вниманию представлены исключительно проверенные производители. К достоинствам покупки зарядных устройств можно отнести:

  • Гарантия на весь ассортимент;
  • Адекватные цены;
  • Высокий уровень сервиса;
  • Проверенная и зарекомендовавшая себя продукция.

Принцип работы зарядного устройства

Автомобильное зарядное устройство – понижающий выпрямитель, способный на выходе выдавать стабилизированное напряжение. Выходное напряжение получается в результате генерации 220 Вольт, получаемых от электрической сети, то есть зарядное устройство понижает входной потенциал до необходимых значений.

По этому принципу работают самые распространенные виды – трансформаторные. Что касается импульсных зарядных устройств, то в них применяется тот же принцип получения энергии, однако процесс преобразования происходит иначе. Для этой цели используется трансформатор небольшого размера, он функционирует в импульсном режиме, при этом процессор управляет и контролирует все операции.

Разновидности зарядных устройств

Все имеющиеся в продаже зарядные устройства для аккумуляторных батарей разделяются на две большие категории:

  1. Зарядное устройство;
  2. Пуско-зарядное устройство.

Первый вариант используется исключительно для зарядки автомобильных аккумуляторов. Второй вариант отличается более широкими функциональными возможностями. Они способны не только зарядить севший аккумулятор, но и позволяют запустить двигатель. Они незаменимы в тех случаях, когда аккумуляторная батарея полностью разряжена.

Классификация по количественному напряжению выходного тока

Имеющиеся в продаже зарядные устройства также разделяются по выдаваемому напряжению:

  • 6-вольтные. Эта разновидность оборудования применяется для подзарядки легкой техники (скутеры, мотоциклы, квадроциклы), а также для бытовых приборов, использующих в своей работе АКБ.
  • 12-вольтные. Этот класс является самым распространенным, как правило, применяется для легковых автомобилей.
  • 24-вольтные. Эти зарядные устройства применяются для зарядки аккумуляторов от автобусов, грузовиков и тяжелых автомобилей.
  • 48-вольтные. Оборудование данного класса применяется для подзарядки электрокаров и тяжелой погрузочной техники.

Также в продаже имеются универсальные зарядные устройства, которые позволяют применять несколько режимов подзарядки, то есть на выходе получаете ток необходимого значения.

Если рассматривать зарядные устройства по типу конструкции, то они разделяются на:

  1. Трансформаторные;
  2. Импульсные.

Конструкция первых включает в себя трансформатор и выпрямитель тока, а зарядные устройства для автомобилей импульсного типа состоят из высокочастотного трансформатора. Независимо от вида зарядного устройства, цель у всех одна – восстановить энергетический запас аккумуляторной батареи.

На что необходимо обратить внимание, чтобы правильно выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора?

Перед непосредственным выбором вы должны понять, что данная категория объединяет в себе два вида оборудования:

  1. Зарядные устройства;
  2. Пуско-зарядные устройства.

Назначение каждого из данных видов подробно рассмотрели в предыдущем разделе. Конкретный выбор зависит исключительно от того, в каких условиях планируете использовать прибор.

Пуско-зарядные устройства способны практически стать полноценной заменой аккумуляторной батареи. Они снабжают стартер необходимой для запуска двигателя энергией. Этот вариант станет отличным решением в роли страховки, когда нет времени заряжать аккумулятор. Как правило, данное оборудование рассчитано на подключение через обычную электрическую розетку на 220В, однако в продаже имеются варианты, имеющие питание от прикуривателя, которые легко подключаются к другому автомобилю.

В процессе выбора рекомендуем обратить внимание на следующие параметры устройства:

  1. Выдаваемое прибором напряжение;
  2. Масса устройства;
  3. Сила тока – от этого показателя зависит, насколько быстро будет заряжаться аккумулятор;
  4. Выходной ток пуска;
  5. Пиковый выходной ток.

При выборе пуско-зарядного устройства в первую очередь обратите внимание на величину пускового тока – он не должен быть ниже значения, чем необходим стартеру, установленному в вашем автомобиле, для полноценной работы. Если рассматривать напряжение, то существуют отличия от стандартных 12 вольтовых аналогов, однако они встречаются крайне редко. В определенных случаях (например, для крупной техники наподобие большегрузных фур) может потребоваться такая функция, как кнопка пуска, которая вынесена на отдельный пульт дистанционного управления.

В свою очередь автомобильные зарядные устройства восполняют запас энергии в аккумуляторе. В этом вопросе также требуется ориентироваться на силу тока и рабочее напряжение – агрегат должен поддерживать оптимальные для аккумулятора значения. Более того, многие модели имеют рекомендации от производителя по поводу емкостей заряжаемых батарей, а для работы с гелевыми аккумуляторами, необходимо приобрести устройство, в котором производитель прямо заявляет такую возможность. В любом случае, при покупке агрегата обратите внимание на наличие индикатора заряда и защиты от перезарядки – первая предназначена для облегчения контроля всей процедуры, а вторая используется в целях обеспечения дополнительной безопасности.

Необходимо отметить, что хотя в продаже и представлены модели с «быстрой зарядкой», процедура все равно нуждается в определенном временном промежутке. По этой причине зарядные устройства не способны обеспечить сиюминутную страховку, которая обеспечит запуск двигателя, при полном разряде аккумуляторной батареи. Но это вовсе не означает, что если для вас предпочтительными являются оба варианта, то придется покупать два устройства: в продаже имеются комбинированные пуско-зарядные модели, которые могут применяться в обоих форматах, однако цена их на порядок выше обычных аналогов.

Стоимость зарядных устройств варьируется в широком диапазоне, в некоторых случаях разница в цене может достигать в несколько раз. Сложно выбрать из такого многообразия оптимальный вариант. Если изучать каждую модель в отдельности, то обратите внимание, что каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки, перечислять которые можно бесконечно. Как упоминалось выше, этот тип оборудования разделяется на две группы: импульсные и трансформаторные. Однако большая часть представленных в продаже моделей работает по комбинированному принципу, то есть режимы переключаются в зависимости от условий работы.

Как правильно использовать зарядное устройство?

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора должно быть в наличии у каждого автомобилиста. Несмотря на совершенство и продолжительный срок аккумуляторных батарей, им также требуется уделять определенное внимание. Если батарея на протяжении длительного времени находится в недозаряженном состоянии, то она в любой момент может отказать, особенно это часто случается в холодное время года.

Главное правило эксплуатации зарядных устройств (независимо от типа, модели и конфигурации): подсоединять и отсоединять его от аккумуляторной батареи необходимо в отключенном от сети состоянии.

Купить автомобильное зарядное устройство для аккумуляторной батареи – это только половина дела. Необходимо четко осознавать, что зарядка батареи является процессом, требующим грамотного подхода. В полости аккумулятора содержится кислота, по этой причине в процессе зарядки необходимо соблюдать следующие меры:

  • Выполнять эту процедуру исключительно в хорошо проветриваемом помещении. В процессе зарядки выделяются вредные вещества из электролита, поэтому не рекомендуется проводить процедуру в жилом помещении.
  • Рядом не должен находиться открытый огонь, воздержитесь от курения поблизости.
  • Сеть должна иметь автомат, который обесточит помещение в случае короткого замыкания.

По принципу работы зарядные устройства бывают пятиэтапными и восьмиэтапными. Для неопытных автомобилистов и тех, кто еще не сталкивался с зарядкой аккумулятора, рекомендуем покупать автоматические агрегаты.

Когда аккумулятор нуждается в зарядке?

Проверить уровень заряда аккумуляторной батареи можно различными методами. Самым простым и проверенным способом является использование мультиметра, ареометра или токовой нагрузки. Ареометр – специализированное устройство, представляющее собой небольшую емкость с приспособлением для забора жидкости. Внутри конструкции расположен «поплавок», на нем нанесена градация. Если аккумуляторная батарея заряжена полностью, то плотность электролита составляет 1,28 г/куб.см. Если наполовину разряжена батарея, то плотность составляет 1,20 г/куб.см.

Требуется делать замеры во всех банках. Допустимая разница должна составлять одну сотую. Если разница больше, то требуется более тщательно изучить стояние батареи.

Некоторые аккумуляторные батареи оснащены индикаторами, по которым визуально определяется процент заряда.

Подключение зарядного устройства к аккумулятору

Данная процедура не должна вызвать никаких сложностей. Главное в этом деле соблюдать полярность, то есть нужно соединить плюс с плюсом, минус с минусом соответственно. Процедуру следует начинать именно с плюсовой клеммы. Зарядное устройство подключается к сети лишь после того, как обе питающие клеммы будут подключены к аккумуляторной батарее.

Если выполнить подключение неправильно, то есть перепутать полярность, то батарея может выйти из строя, так что будьте внимательны.

Зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством

Если даже подробно и со всеми нюансами рассматривать вопрос: как выбрать зарядное устройство, то однозначного ответа не найдете. Чтобы автомобильный аккумулятор прослужил долго, требуется соблюдать эксплуатационные правила и правильно выполнять подключение устройства. Рекомендуем также покупать зарядные устройства от проверенных и зарекомендовавших себя производителей.

Сложно назвать лучшее зарядное устройство, поскольку все представленные в ассортименте модели имеют собственные особенности. Тем не менее, наш магазин постарался собрать в своем каталоге продукцию от лидирующих производителей в этой сфере. На все реализуемые устройства предоставляется долгосрочная гарантия.

Подбираем импульсное зарядное устройство для аккумулятора

Срочную поездку приходится отменить по банальной причине – не завелась машина. Такая ситуация хотя бы раз, но случается у каждого автомобилиста. И виновником этого очень часто является аккумулятор. Чтобы избежать подобного недоразумения необходимо иметь дома специальное оборудование для восстановления батареи. Это может быть импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Каким требованиям должен отвечать этот прибор и для чего он нужен? Ответы на эти вопросы узнаем у специалистов.

Почему именно импульсное ЗУ

Оборудование, позволяющее восстанавливать аккумуляторы подразделяется на две основные группы:

  1. Трансформаторное;
  2. Импульсное.

Устройства первого типа отличают большие габариты и масса, но при этом у них более низкий КПД, чем у других моделей. Эти особенности привели к снижению спроса на них, как только на рынке появились импульсные ЗУ. Они отличаются компактными габаритами и невысокой ценой и пользуются определенным спросом у автовладельцев.

Однако, как бы не велики были трансформаторные модели они все же имеют ряд преимуществ:

  • Надежность;
  • Отказоустойчивость.

И именно этих параметров так часто не хватает импульсным устройствам. Но все же они сумели доказать свои неоспоримые преимущества. О них и будет рассказано в этой статье.

Конструктивные особенности

Согласно прилагаемой к прибору документации ЗУ представляет собой электронный прибор, используемый для восстановления аккумуляторов. Он состоит из следующих компонентов:

  • Импульсного трансформатора;
  • Выпрямителя;
  • Стабилизатора;
  • Средств индикации;
  • Блока для контроля процесса зарядки.

Все детали прибора достаточно миниатюрны по сравнению с громоздкими узлами трансформаторных моделей. Самое простое импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора может собираться с использованием недорогой микросхемы, управляющей полевым транзистором. Нагрузкой для него является импульсный трансформатор.

Благодаря столь простой конструкции и доступности элементной базы импульсные устройства пользуются большим спросом.

Принцип действия ЗУ

Процесс зарядки батареи может быть выполнен одним из трех способов:

  • Напряжением неизменного значения;
  • При постоянном токе;
  • Комбинированным.

Если рассматривать работу импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора с точки зрения теории, то наиболее правильным представляется первый вариант. Это объясняется возможностью импульсных ЗУ осуществлять контроль за значением силы тока автоматически только в случае постоянного напряжения. Чтобы добиться максимальной зарядки батареи устройство должно учитывать уровень разряда.

Использование второго способа не считается лучшим вариантом. Так как при быстрой зарядке, получаемой при постоянном токе могут осыпаться пластины батареи, восстановить которые невозможно.

Комбинированный способ один из самых щадящих. При его использовании сначала идет постоянный ток и только в конце процесса он меняется на переменный, который снижается до нуля тем самым стабилизируя напряжение. Такой подход делает вероятность закипания батареи и выделение газа минимальными.

Критерии выбора устройства для восстановления батареи

Чтобы добиться эффективной работы аккумулятора необходимо побеспокоиться о приобретении качественного оборудования для его восстановления. Существует перечень критериев, которым должно соответствовать зарядное устройство.

Смотрим видео, выбор устройства:

Первый и самый главный вопрос, который задают покупатели – это способен ли прибор восстановить максимально разряженный аккумулятор? К сожалению, далеко не все модели ЗУ способны справиться с этой задачей. Поэтому приобретая агрегат стоит поинтересоваться у менеджеров имеет ли он такую функцию.

Следующий параметр, на который обращают внимание – это максимальное значение тока, выдаваемого ЗУ в процессе работы, а также напряжения, до которого заряжается батарея. Если вы выбираете импульсный прибор, то в нем должна быть функция автоматического отключения или перехода в режим поддержки.

Следует учитывать и возможность КЗ, которое происходит при попытке зарядки вышедшей из строя батареи. Для таких случаев схема импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов должна включать защиту.

Обзор популярных моделей

Для рассмотрения характеристик мы отобрали несколько моделей с током от 6 до 9 А: На них и были проведены тесты по работе импульсных ЗУ для автомобильных аккумуляторов.

Модель Bosch C7

Среди них такие модели, как:

  • Bosch C7;
  • KeePower Medium;
  • Optimate 6.

Первый прибор выпускается довольно известным зарубежным производителем различной техники.

Он может использоваться в следующих режимах:

  • стандартом;
  • зимнем;
  • для сильно разряженной батареи;
  • при выходном токе до 5 А.

Для контроля за процессом используется две группы индикаторов. Одна позволяет получить информацию о ходе работы устройства, а вторая о конкретном режиме.

В комплектацию прибора включен комплект кронштейнов, дополнительный кабель. Он оснащен разъемом и клеммами, расположенными на его концах.

Модель марки KeePower Medium

Импульсное защитное устройство этой марки не требует специальной подготовки к работе. При первом использовании необходимо выбрать удобный вариант подключения провода и необходимый режим. Возможно использование прибора как источника питания.

Одним из простых в эксплуатации является зарядное устройство Optimate 6. Оно прекрасно справляется со своими функциями без контроля со стороны человека и способно работать автономно за что и попало в рейтинг лучших импульсных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.

Смотрим видео обзор о модели Optimate 6:

Уникальный дизайн прибора отмечен отечественными покупателями. Внешне устройство напоминает небольшую машинку на капоте которой находятся индикаторы. Провода выходят из мест, где у настоящих автомобилей располагаются номерные знаки. Их входы защищены пластиковыми муфтами. Днище машинки – это вентиляционная сетка, а на крыше можно ознакомиться с техническими характеристиками прибора.

В комплектацию ЗУ входят провода для различных способов соединения и тканевый мешок в который упаковывается все содержимое.

Советы по эксплуатации

При зарядке аккумулятора необходимо соблюдать определенную последовательность действий. Сначала снимаются крышки с банок и выворачиваются пробки.

Смотрим видео, правильные советы:

Концентрация электролита должна быть выравнена при помощи дистиллированной воды до зарядки.

Следует учитывать и такие параметры, как:

  • Напряжение;
  • Силу тока;
  • Время восстановления батареи.

Максимальное значением первой характеристики не должно превышать 14,4 В. Сила тока регулируется в зависимости от уровня разрядки аккумулятора. Так если он разряжен на четверть, то при включении возможно возрастание силы тока. Значение этого параметра должно соответствовать одной десятой от емкости батареи.

Если зарядное устройство не оснащено индикаторами, то узнать, заряжен аккумулятор или нет можно по величине тока. Если она остается неизменной на протяжении 3 часов, значит батарея восстановлена.

Нельзя производить зарядку аккумулятора при большом токе более суток. Это может привести к закипанию электролита и даже замыканию между пластинами.

Простое автомобильное зарядное устройство и схема индикатора

Автомобильный аккумулятор — это типичный свинцово-кислотный аккумулятор, состоящий примерно из 6 ячеек, каждый по 2 В, так что общее напряжение аккумулятора составляет около 12 В. Типичные значения номинальных значений батареи находятся в диапазоне от 20 Ач до 100 Ач. Здесь мы рассматриваем автомобильный аккумулятор номиналом 40 Ач, поэтому требуемый зарядный ток будет около 4 А. В этой статье описывается принцип действия, конструкция и работа простого автомобильного зарядного устройства от сети переменного тока и секция управления с обратной связью для управления зарядкой аккумулятора.

Принцип работы автомобильного зарядного устройства
:

Это простое автомобильное зарядное устройство с индикацией. Аккумулятор заряжается от сети переменного тока 230 В, 50 Гц. Это переменное напряжение выпрямляется и фильтруется, чтобы получить нерегулируемое постоянное напряжение, используемое для зарядки аккумулятора через реле. Это напряжение батареи постоянно контролируется схемой обратной связи, состоящей из делителя потенциала, диода и транзистора. Реле и цепь обратной связи питаются от регулируемого постоянного напряжения (получаемого с помощью регулятора напряжения).Когда напряжение аккумулятора превышает максимальное значение, схема обратной связи рассчитывается таким образом, что реле выключается и заряд аккумулятора прекращается.

Также получите представление о том, как работает схема зарядного устройства свинцово-кислотной батареи?

Схема автомобильного зарядного устройства

:

Схема автомобильного зарядного устройства

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора Конструкция схемы:

Чтобы спроектировать всю схему, мы сначала проектируем три разных модуля: блок питания, обратную связь и нагрузочную секцию.

Этапы проектирования источника питания:

  1. Здесь желаемой нагрузкой является автомобильный аккумулятор емкостью около 40 Ач. Поскольку зарядный ток батареи должен составлять 10% от номинала батареи, требуемый зарядный ток будет около 4А.
  2. Теперь требуемый вторичный ток трансформатора будет около 1,8 * 4, т. Е. Ток около 8 А. Поскольку требуемое напряжение нагрузки составляет 12 В, мы можем остановиться на трансформаторе с номиналом 12 В / 8 А. Теперь необходимое среднеквадратичное значение переменного напряжения составляет около 12 В, пиковое напряжение будет около 14.4 В, то есть 15 В.
  3. Поскольку здесь мы используем мостовой выпрямитель, PIV для каждого диода должен более чем в четыре раза превышать пиковое напряжение переменного тока, то есть более 90 В. Здесь мы выбираем диоды 1N4001 с рейтингом PIV около 100 В.
  4. Поскольку здесь мы также разрабатываем регулируемый источник питания, максимально допустимая пульсация будет равна пиковому напряжению конденсатора за вычетом необходимого минимального входного напряжения для регулятора. Здесь мы используем стабилизатор напряжения LM7812, чтобы обеспечить регулируемое напряжение 5 В для реле и таймера 555.Таким образом, пульсация будет около 4 В (пиковое напряжение около 15 В и входное напряжение регулятора около 8 В). Таким образом, расчетная емкость конденсатора фильтра составляет около 10 мФ.

Расчет секции обратной связи и нагрузки:

Проектирование секции обратной связи и нагрузки предполагает подбор резисторов секции делителя напряжения. Поскольку диод будет проводить только тогда, когда напряжение батареи достигнет 14,4 В, номиналы резисторов должны быть такими, чтобы положительное напряжение, подаваемое на диод, было не менее 3 В, когда напряжение батареи примерно равно максимальному.

Имея это в виду и сделав необходимые вычисления, мы выбираем потенциометр 100 Ом и другие резисторы на 100 Ом и 820 Ом каждый.

Также прочтите пост — Работа и применение схемы зарядного устройства солнечной батареи

Работа цепи зарядного устройства автомобильного аккумулятора:

Работа схемы начинается после подачи питания. Мощность переменного тока 230 В RMS понижается до 15 В RMS с помощью понижающего трансформатора.Это низковольтное переменное напряжение затем выпрямляется мостовым выпрямителем для создания нерегулируемого постоянного напряжения с пульсациями переменного тока. Конденсатор фильтра пропускает через него пульсации переменного тока, создавая на нем нерегулируемое и фильтрованное постоянное напряжение. Здесь выполняются две операции: — 1. Это нерегулируемое напряжение постоянного тока подается непосредственно на нагрузку постоянного тока (в данном случае аккумулятор) через реле. 2. Это нерегулируемое напряжение постоянного тока также подается на регулятор напряжения для создания регулируемого источника постоянного тока 12 В.

Здесь реле представляет собой реле 1С, и общая точка подключена к нормально замкнутому положению, так что ток течет через реле к батарее, и она заряжается.Когда через светодиод проходит ток, он начинает проводиться, указывая на то, что батарея заряжается. Часть тока также протекает через последовательные резисторы, так что напряжение батареи разделяется с помощью устройства делителя потенциала. Первоначально падение напряжения на делителе потенциала недостаточно для смещения диода. Это напряжение равно напряжению батареи и, таким образом, определяет зарядку и разрядку батареи. Первоначально потенциометр настраивается до середины.Поскольку напряжение батареи постепенно увеличивается, оно достигает точки, когда напряжения на делителе потенциала достаточно для прямого смещения диода. Когда диод начинает проводить, переход база-эмиттер транзистора Q2 приводится в состояние насыщения, и транзистор включается.

Поскольку коллектор транзистора подсоединяется к одному концу катушки реле, последний получает питание, и точка общего контакта перемещается в нормально разомкнутое положение. Таким образом, источник питания отключается от батареи, и зарядка батареи прекращается.По прошествии некоторого времени, когда батарея начинает разряжаться и напряжение на делителе потенциала снова достигает положения, при котором диод смещен в обратном направлении или находится в выключенном состоянии, транзистор принудительно отключается, и теперь таймер находится в выключенном положении, так что нет выхода. Общая точка реле возвращается в исходное положение, то есть в нормально замкнутое положение. Аккумулятор снова начинает заряжаться, и весь процесс повторяется.

Применения цепи зарядного устройства автомобильного аккумулятора:
  1. Эта схема является портативной и может использоваться в местах, где имеется источник переменного напряжения.
  2. Может использоваться для зарядки аккумуляторов игрушечных автомобилей.
Ограничения этой цепи:
  1. Это теоретическая схема и может потребовать некоторых практических изменений.
  2. Зарядка и разрядка аккумулятора может занять больше времени.

Как работает система зарядки

Внутри генератора переменного тока ротор с ременным приводом становится электромагнитом, когда к нему подается ток. По мере вращения ротора в обмотках статора генерируется более высокий ток.

Автомобиль потребляет довольно много электроэнергии для работы зажигание и другое электрооборудование.

Если питание было от обычного аккумулятор , он скоро закончится. Итак, в машине есть аккумуляторная аккумулятор и система зарядки, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии.

Батарея имеет пары выводов. тарелки погружают в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.

Половина пластин соединена с каждой Терминал . Электроэнергия, подаваемая в батарею, вызывает химическую реакцию, в результате которой на один набор пластин откладывается дополнительный свинец.

Когда батарея подает электричество, происходит прямо противоположное: лишний свинец растворяется с пластин в реакции, которая производит электрический ток. ток .

Аккумулятор заряжается генератор на современных автомобилях или динамо-машиной на более ранних. Оба типа генератор , и приводятся в движение ремнем от двигатель .

генератор состоит из статор — стационарный комплект проволоки катушка обмотки, внутри которых вращается ротор.

Ротор электромагнит подается небольшое количество электроэнергии через углерод или медь-углерод кисти (контакты) касаются двух вращающихся металлических контактные кольца на его валу.

Вращение электромагнита внутри катушек статора генерирует гораздо больше электричества внутри этих катушек.

Электричество переменный ток — его направление потока меняется назад и вперед каждый раз, когда ротор вращается. Должно быть исправленный — превратились в односторонний поток, или постоянный ток .

Динамо-машина выдает постоянный ток, но менее эффективна, особенно при малых двигатель скорости и весит больше, чем генератор.

Предупреждающая лампа на приборная доска светится, когда аккумулятор недостаточно заряжен, — например, при остановке двигателя.

Также может быть амперметр чтобы показать, сколько электричества вырабатывается, или индикатор состояния батареи, показывающий состояние батареи обвинять .

Как работает генератор

Как протекает ток в генераторе

При перемещении магнита мимо замкнутой проволочной петли в проволоке течет электрический ток. Представьте себе петлю из проволоки с магнитом внутри.

Северный полюс магнита проходит через верх петли как Южный полюс проходит его нижнюю часть.Оба прохода заставляют ток течь в одном направлении по контуру.

Полюса удаляются, и ток перестает течь до тех пор, пока южный полюс не достигнет вершины, а северный полюс — основания.

Это заставляет ток снова течь, но в противоположном направлении.

В автомобильном генераторе переменного тока используется электромагнит для увеличения выработки электрического тока.

Как работает динамо

Обмотки возбуждения внутри корпуса — это электромагнит динамо.Ток генерируется во вращающемся якоре.

В динамо-машине электромагниты неподвижны и называются поле катушки. Ток вырабатывается в арматура — еще один набор катушек, намотанных на вал и вращающихся внутри катушек возбуждения.

Принцип такой же, как у генератора, но ток идет на коммутатор — металлическое кольцо, разделенное на сегменты, к которым прикасаются угольные щетки, установленные в подпружиненный гиды. Два сегмента касаются пары щеток и подают к ним ток.

По мере вращения якоря ток меняет направление. Но к тому времени под щетками оказалась еще одна пара сегментов коммутатора, и эта пара подключена наоборот, так что выходящий ток всегда течет в одном и том же направлении.

Регулировка тока к батарее

Ток от генератора выпрямляется в постоянный ток с помощью набора диоды которые позволяют току течь через них только в одном направлении.

Для зарядки аккумулятора подаваемое на него напряжение не должно быть слишком низким или слишком высоким.

Генератор имеет управляющее устройство с транзисторным управлением, которое регулирует напряжение путем подачи большего или меньшего тока — по мере необходимости — на электромагнит.

Выпрямитель и регулятор обычно находятся внутри корпуса генератора переменного тока, но на некоторых генераторах переменного тока они находятся снаружи и установлены на корпусе генератора.

Динамо-машине не нужен выпрямитель — есть регулятор напряжения в отдельной коробке, в которой реле .

Одно реле контролирует уровень напряжения, кратковременно отключая ток в катушках возбуждения.

Второе реле предотвращает перезарядку динамо-машины и повреждение аккумулятора.

Как работают зарядные устройства?

Как работают зарядные устройства? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 21 марта 2020 г.

Power to go — разве аккумуляторы не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированное количество электрического заряда перед разрядкой, обычно не более неудобное время.Если вы используете аккумуляторные батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, подключите и вставьте Через несколько часов они как новенькие и снова готовы к использованию. Типичный аккумулятор можно заряжать сотни раз, может длиться вы любите от трех-четырех лет до десяти или более лет, и будете вероятно сэкономите сотни долларов на покупке расходных материалов (так что это отлично подходит для окружающей среды). Но насколько хорошо твои батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их.Вот почему достойное зарядное устройство так же важно, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство и как работает это работает? Давайте посмотрим внимательнее!

Artwork: Зачем использовать сотни батареек один раз, когда можно использовать одну батарею сотни раз заправив его электрическим зарядом? Перезаряжаемые батареи для начала стоят немного дороже, но, относитесь к ним осторожно, и они сэкономят вам состояние за долгие годы их жизни. Они намного лучше для окружающей среды.

Что такое батарейки и как они работают?

Фото: Обычные батареи (например, эта бытовая угольно-цинковая батарея). не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь их перезаряжать.если ты Не любите угольно-цинковые батареи, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите аккумуляторные.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных источниках питания растения. Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленной электроэнергии очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батареи — например, в фонарике? Когда вы нажимаете выключатель питания, вы дает зеленый свет химическим реакциям внутри батареи.Когда ток начинает течь, ячейки (энергогенерирующие отсеки) внутри батареи начинают превращаться в поразительные, но совершенно невидимые пути. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют себя переставлять. Внутри каждой клетки химическое реакции происходят с участием двух электрических клемм (или электроды) и химикат, известный как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции вызывают появление электронов ( крошечные частицы внутри атомов, переносящие электричество), чтобы перекачивать цепь, к которой подключен аккумулятор, обеспечивающий питание фонарик.Но элементы внутри батареи содержат только ограниченные запасы химикатов, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химикаты истощается, реакции останавливаются, электроны перестают течь через внешняя цепь, аккумулятор практически разряжен — и лампа гаснет. из.

Это плохие новости. Хорошая новость заключается в том, что если вы используете аккумулятор, вы можете заставьте химические реакции протекать в обратном направлении с помощью зарядного устройства. Зарядка аккумулятора — полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее восстановив исходные химические вещества батареи.В Теоретически заряжать и разряжать аккумулятор можно любым количество раз; на практике даже аккумуляторные батареи разлагаются со временем, и в конечном итоге наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд. На этом этапе вы должны утилизировать их или выкинь их.

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никадовых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов.Его легко использовать, и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда аккумуляторы полностью заряжены и нечего сообщит вам, когда зарядка будет завершена. С таким зарядным устройством аккумуляторы заряжаются это полные догадки.

Все зарядные устройства имеют одну общую черту: они работают, питая электрический ток через батареи в течение некоторого времени в надежде, что элементы внутри удерживайте часть энергии, проходящей через них. Это примерно где сходство зарядных устройств начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянный ток и подавайте его на батареи, пока не отключите их.Забудьте, и вы перезарядите батареи; снимите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они разойдутся быстрее. Более качественные зарядные устройства используют гораздо более слабый и щадящий «струйный» заряд (возможно, 3–5 процентов от максимального номинального тока аккумулятора) на более длительный срок. период времени.

Батареи

чем-то похожи на чемоданы: чем больше вы кладете, тем сложнее упаковать еще — и тем дольше это займет. Это легко понять, если вспомнить, что зарядка аккумулятора, по сути, включает обращая вспять химические реакции, которые происходят при его разряде.В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомы, у которых отсутствуют электроны) назад и вперед, от одного электрода (где их много) к другому электроду (где их мало). Поскольку все ионы несут положительный заряд, вначале их легче переместить к «пустому» электроду. Как они начинают накапливаться там, становится все труднее упаковать их больше, что усложняет работу на более поздних этапах зарядки, чем на более ранних.

График: Аккумуляторы труднее заряжать на более поздних стадиях.Зарядка последних 25 процентов батареи (оранжевая область) может занять столько же времени, как и первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете зарядить его на полпути за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезарядка обычно хуже, чем недозаряд. Если аккумуляторы полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, придется избавиться от лишних энергию, которую вы им даете.Они делают это, нагревая и создавая давление внутри, что может привести к их разрыву, утечке химикатов или газ, да еще и взорваться. (Думайте о перезарядке как о переваривании аккумулятор, и вы можете просто помнить, чтобы не делать этого!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи. Справа: цифровой дисплей показывал напряжение каждой батареи во время зарядки (в данном случае 1.39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии была батарея (сколько еще раз вы могли бы ее зарядить). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но были разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются через заданный период времени, хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозаряд, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех типов причины (сколько заряда держала батарея вначале, насколько она горячая сколько ей лет, работает ли одна ячейка лучше других, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают грамотно, используя электронные схемы на основе микрочипов, чтобы определить, сколько заряда хранятся в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура элемента (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет «завершена», а затем отключение тока или переход на малую капельную зарядку на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка различных типов аккумуляторных батарей

Еще больше усложняет ситуацию то, что разные типы аккумуляторных батарей лучше всего реагируют на разные типы зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа аккумулятора, может не работают с другим.

Никелевые батареи

Фотографии: электрическая зубная щетка обычно содержит никадовые или никель-металлгидридные батареи и медленно или капельно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

кадмий никель (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший аккумуляторные батареи известного типа, лучше всего реагируют на быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

Никель-металлогидридные (NiMH) батареи

изготовлены по новейшей технологии и выглядят точно то же самое, что и никады, но обычно они дороже, потому что в них можно хранить больше заряда (указано на упаковке аккумулятора как более высокий рейтинг) в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, риск перегрева), медленный заряжен (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (с намного меньшим током, чем у nicad), но они должны действительно заряжать только зарядным устройством NiMH: быстрое зарядное устройство nicad может перезарядить никель-металлгидридные аккумуляторы.

Эксперты расходятся во мнениях относительно того, испытывают ли никелевые батареи так называемый эффект памяти. Это хорошо известное явление, когда не удается разрядить никелевый аккумулятор перед зарядкой (когда вы «доливаете» частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка) по общему мнению вызывает необратимые химические изменения, которые уменьшают аккумулятор будет принимать в будущем большой заряд.Некоторые люди клянутся усилие памяти реально; другие также настаивают на том, что это миф. Настоящее объяснение явного эффекта памяти таково: понижение напряжения , когда батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и меньшая емкость для хранения заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторным батареям настаивают на том, что эту проблему можно решить с помощью зарядки и разрядки. аккумулятор полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что никелевые батареи необходимо «заправлять». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго нужно заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много батарей разных размеров и типов: в большей батарее больше химикатов, поэтому она может накапливать больше энергии и отпустить подольше; батареи большего размера также обычно содержат больше ячеек внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение. и ток для питания более крупных вещей (более яркие лампы для фонарей или более мощные двигатели). Точно так же большие аккумуляторные батареи нуждаются в более длительной зарядке.Чем больше энергии вы ожидаете получить от аккумуляторной батареи (чем дольше вы ожидаете, что он прослужит), тем дольше вам нужно его заряжать (или тем выше ток зарядки, который вам понадобится). Основной закон физики, называемой сохранением энергии, говорит нам вы не можете получить от батареи больше энергии, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны ставить вещи на зарядку «на ночь», не обращая особого внимания на то, как именно что это значит — но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы заряжаете их нужное количество часов.Как долго это длится? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете батареи, которых не было в комплекте с зарядным устройством. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелкими буквами) рекомендуемый ток зарядки и время зарядки. Если у вас есть базовое зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако помните, что мы говорили в другом месте о согласовании зарядного устройства с батареями.

Фото: Аккумуляторная наука — это не ракетостроение — заряжать аккумуляторные батареи легко, если вы будете следовать инструкциям, обычно написанным на батареях или на упаковке, в которой они поставлялись.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых аккумулятора на никелевой основе имеют совершенно разные рекомендации:

  1. Вверху бело-зеленая батарея nicad рекомендует медленную зарядку 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быструю зарядку 390 мА (ток в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд, идущий в батарею, равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея заявляет, что ее емкость равна 0.65 Ач (650 мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: аккумулятор не будет поглощать всю электрическую энергию, проходящую через него. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое может поглотить аккумулятор, находятся в одном и том же парке.
  2. Посередине серебряный никель-металлгидридный аккумулятор рекомендует заряжать 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея утверждает, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
  3. Внизу зелено-оранжевый NiMH аккумулятор рекомендует заряд 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Емкость аккумулятора чуть ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторные батареи

обычно встраиваются в такие устройства, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются со своими зарядными устройствами, которые автоматически распознают при зарядке завершено и отключите питание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, если напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение становится слишком низкий (если аккумулятор разряжается слишком сильно во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Несмотря на то что литий-ионные батареи не проявляют эффекта памяти, они разлагаются по мере того, как они стареют. Типичный симптом старения — постепенная разрядка промежуток времени (может, час или около того), за которым следует внезапное драматическое, и после этого совершенно неожиданное отключение прибора. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные батареи.

Фото: Защищенное от идиотов зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов фотоаппарата. Когда аккумулятор требует зарядки, камера заранее предупреждает вас. Просто извлеките аккумулятор (очень просто для цифровой камеры), вставьте отдельное зарядное устройство, и световой индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, станет зеленым. Весь процесс происходит автоматически и безопасно: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство прекращает зарядку до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные батареи

Самые большие, самые тяжелые и самые старые аккумуляторные батареи получили свое название от (разбавленный) серно-кислотный электролит и электроды на основе свинца. Они самые нам знакомы как автомобильные аккумуляторы (начальная энергия обеспечивает довести двигатель автомобиля до того, как начнет гореть газ), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились технологии перезарядки на основе никеля и лития.

Свинцово-кислотные батареи

популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют хорошо зарекомендовавшие себя технологии. восходит к середине 19 века. Обычно они длятся несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются — другими словами, заряжаются и разряжаются. Они действительно заряжаются довольно долго (обычно до 16 часов — в несколько раз дольше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести к тенденции к недозаряду (если у вас нет времени правильно зарядить их перед следующим использованием) или перезарядить (если вы поставите их на зарядку и забудете о них).Недозаряд, зарядка с неправильным напряжением или неиспользование аккумуляторов вызывает проблему, известную как сульфатирование (образование твердых кристаллов сульфата свинца), в то время как перезаряд вызывает коррозию (необратимая деградация положительной свинцовой пластины из-за окисления, аналогично ржавлению железа и стали. ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотной батареи. Чрезмерная зарядка также имеет тенденцию к разложению электролита, разлагая воду (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и, следовательно, теряются в батарее.Это делает кислоту более сильной и с большей вероятностью атакует пластины, что снизит производительность аккумулятора. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени в такие батареи необходимо доливать дистиллированную воду (не обычную воду), чтобы поддерживать кислоту в оптимальной концентрации и на достаточно высоком уровне, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Разные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном подходит для разных типов батарей.Первое правило зарядка аккумулятора — это зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора. может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но вы не должны заряжать NiMH аккумуляторы с зарядным устройством nicad. Многие современные аккумуляторные бытовая техника и гаджеты, например ноутбуки, MP3-плееры и сотовые телефоны — при покупке приходят с их собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором. Но если вы покупаете в магазине пачку обычных аккумуляторных батарей, это важно, чтобы вы купили аккумуляторы, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству или замените зарядное устройство соответствующим образом.Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются батареи (это будет указано на упаковке с батареями или на сами аккумуляторы) обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе аккумулятор батарейки, но вы не совсем уверены, как подобрать батарейки и зарядное устройство, выберите комбинированный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство. в той же упаковке.

Лучшие советы по увеличению времени автономной работы

Как добиться максимальной отдачи от батарей? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные веб-сайты экспертов по батареям:

  1. Аккумуляторы работают лучше всего при регулярном использовании.Не оставляй их сидеть в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
  2. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают «привести в состояние» или «восстановить». ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разрядиться существенно перед подзарядкой, если можете (хотя полностью разряжать их не нужно).
  3. Совместите зарядное устройство с аккумуляторами. Например, используйте NiMH зарядное устройство для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
  4. Не перезаряжайте аккумуляторы.Вы их повредите.
  5. Не позволяйте батареям становиться слишком горячими или слишком холодными во время зарядки, хранения и т. Д. или использовать (это вредит им). Во время зарядки они нагреваются, но если сильно нагреются, значит, что-то не так.
  6. Не экономьте на покупке приличного интеллектуального зарядного устройства. Ваших батареек хватит на много дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
  7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему прибору. Например, инструкции, прилагаемые к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его «пристыкован» (сидит на зарядном устройстве), непрерывная зарядка, все время не используется.Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы вполне можете сократить срок службы батареи.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие из них перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь батарей можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные батареи; остальные — одноразовые. Большой литий-ионный аккумулятор серебристого цвета слева от ноутбука, а меньший (справа) — от iPod.Никель-кадмиевые батареи представляют собой универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, которые подходят для универсальных аккумуляторных батарей. зарядное устройство, такое как на самом верхнем фото.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Статьи

  • Стеклянная батарея, которая становится все лучше? Марка Андерсона.IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г. Нарушают ли батареи, улучшающиеся со временем, основной закон физики?
  • Он большой и долговечный, и он не загорится: Ванадиевая батарея Redox-⁠Flow, созданная З. Гэри Янгом. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Станут ли VRFB следующим большим достижением в аккумуляторных технологиях?
  • «Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов», автор Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных батарей.
  • Сильный химический коктейль с недостатком Мэтью Уолджана.The New York Times, 17 января 2013 г. Риск возгорания вызывает все большую озабоченность, поскольку литий-ионные батареи становятся все более распространенным явлением.
  • Перезаряжаемые аккумуляторы, наносимые распылением, могут хранить энергию где угодно, Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г. Если бы мы могли превратить компоненты аккумуляторов в жидкости, мы могли бы распылять их на любую плоскую поверхность для хранения электроэнергии.
  • Вирусная батарея может «приводить в действие автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института построили новую мощную батарею от вирусов.
  • Батарея, которая «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г.Новый способ изготовления литий-ионных аккумуляторов может значительно сократить время зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Как работают зарядные устройства?

Как работают зарядные устройства? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 21 марта 2020 г.

Power to go — разве аккумуляторы не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированное количество электрического заряда перед разрядкой, обычно не более неудобное время. Если вы используете аккумуляторные батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, подключите и вставьте Через несколько часов они как новенькие и снова готовы к использованию.Типичный аккумулятор можно заряжать сотни раз, может длиться вы любите от трех-четырех лет до десяти или более лет, и будете вероятно сэкономите сотни долларов на покупке расходных материалов (так что это отлично подходит для окружающей среды). Но насколько хорошо твои батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их. Вот почему достойное зарядное устройство так же важно, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство и как работает это работает? Давайте посмотрим внимательнее!

Artwork: Зачем использовать сотни батареек один раз, когда можно использовать одну батарею сотни раз заправив его электрическим зарядом? Перезаряжаемые батареи для начала стоят немного дороже, но, относитесь к ним осторожно, и они сэкономят вам состояние за долгие годы их жизни.Они намного лучше для окружающей среды.

Что такое батарейки и как они работают?

Фото: Обычные батареи (например, эта бытовая угольно-цинковая батарея). не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь их перезаряжать. если ты Не любите угольно-цинковые батареи, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите аккумуляторные.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных источниках питания растения.Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленной электроэнергии очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батареи — например, в фонарике? Когда вы нажимаете выключатель питания, вы дает зеленый свет химическим реакциям внутри батареи. Когда ток начинает течь, ячейки (энергогенерирующие отсеки) внутри батареи начинают превращаться в поразительные, но совершенно невидимые пути. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют себя переставлять.Внутри каждой клетки химическое реакции происходят с участием двух электрических клемм (или электроды) и химикат, известный как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции вызывают появление электронов ( крошечные частицы внутри атомов, переносящие электричество), чтобы перекачивать цепь, к которой подключен аккумулятор, обеспечивающий питание фонарик. Но элементы внутри батареи содержат только ограниченные запасы химикатов, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химикаты истощается, реакции останавливаются, электроны перестают течь через внешняя цепь, аккумулятор практически разряжен — и лампа гаснет. из.

Это плохие новости. Хорошая новость заключается в том, что если вы используете аккумулятор, вы можете заставьте химические реакции протекать в обратном направлении с помощью зарядного устройства. Зарядка аккумулятора — полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее восстановив исходные химические вещества батареи. В Теоретически заряжать и разряжать аккумулятор можно любым количество раз; на практике даже аккумуляторные батареи разлагаются со временем, и в конечном итоге наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд.На этом этапе вы должны утилизировать их или выкинь их.

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никадовых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов. Его легко использовать, и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда аккумуляторы полностью заряжены и нечего сообщит вам, когда зарядка будет завершена. С таким зарядным устройством аккумуляторы заряжаются это полные догадки.

Все зарядные устройства имеют одну общую черту: они работают, питая электрический ток через батареи в течение некоторого времени в надежде, что элементы внутри удерживайте часть энергии, проходящей через них. Это примерно где сходство зарядных устройств начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянный ток и подавайте его на батареи, пока не отключите их. Забудьте, и вы перезарядите батареи; снимите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они разойдутся быстрее.Более качественные зарядные устройства используют гораздо более слабый и щадящий «струйный» заряд (возможно, 3–5 процентов от максимального номинального тока аккумулятора) на более длительный срок. период времени.

Батареи

чем-то похожи на чемоданы: чем больше вы кладете, тем сложнее упаковать еще — и тем дольше это займет. Это легко понять, если вспомнить, что зарядка аккумулятора, по сути, включает обращая вспять химические реакции, которые происходят при его разряде. В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомы, у которых отсутствуют электроны) назад и вперед, от одного электрода (где их много) к другому электроду (где их мало).Поскольку все ионы несут положительный заряд, вначале их легче переместить к «пустому» электроду. Как они начинают накапливаться там, становится все труднее упаковать их больше, что усложняет работу на более поздних этапах зарядки, чем на более ранних.

График: Аккумуляторы труднее заряжать на более поздних стадиях. Зарядка последних 25 процентов батареи (оранжевая область) может занять столько же времени, как и первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете зарядить его на полпути за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезарядка обычно хуже, чем недозаряд. Если аккумуляторы полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, придется избавиться от лишних энергию, которую вы им даете. Они делают это, нагревая и создавая давление внутри, что может привести к их разрыву, утечке химикатов или газ, да еще и взорваться. (Думайте о перезарядке как о переваривании аккумулятор, и вы можете просто помнить, чтобы не делать этого!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи.Справа: цифровой дисплей показывал напряжение каждой батареи при зарядке (в данном случае 1,39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии была батарея (сколько еще раз вы могли бы ее зарядить). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но были разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются через заданный период времени, хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозаряд, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех типов причины (сколько заряда держала батарея вначале, насколько она горячая сколько ей лет, работает ли одна ячейка лучше других, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают грамотно, используя электронные схемы на основе микрочипов, чтобы определить, сколько заряда хранятся в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура элемента (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет «завершена», а затем отключение тока или переход на малую капельную зарядку на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка различных типов аккумуляторных батарей

Еще больше усложняет ситуацию то, что разные типы аккумуляторных батарей лучше всего реагируют на разные типы зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа аккумулятора, может не работают с другим.

Никелевые батареи

Фотографии: электрическая зубная щетка обычно содержит никадовые или никель-металлгидридные батареи и медленно или капельно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

кадмий никель (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший аккумуляторные батареи известного типа, лучше всего реагируют на быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

Никель-металлогидридные (NiMH) батареи

изготовлены по новейшей технологии и выглядят точно то же самое, что и никады, но обычно они дороже, потому что в них можно хранить больше заряда (указано на упаковке аккумулятора как более высокий рейтинг) в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, риск перегрева), медленный заряжен (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (с намного меньшим током, чем у nicad), но они должны действительно заряжать только зарядным устройством NiMH: быстрое зарядное устройство nicad может перезарядить никель-металлгидридные аккумуляторы.

Эксперты расходятся во мнениях относительно того, испытывают ли никелевые батареи так называемый эффект памяти. Это хорошо известное явление, когда не удается разрядить никелевый аккумулятор перед зарядкой (когда вы «доливаете» частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка) по общему мнению вызывает необратимые химические изменения, которые уменьшают аккумулятор будет принимать в будущем большой заряд.Некоторые люди клянутся усилие памяти реально; другие также настаивают на том, что это миф. Настоящее объяснение явного эффекта памяти таково: понижение напряжения , когда батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и меньшая емкость для хранения заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторным батареям настаивают на том, что эту проблему можно решить с помощью зарядки и разрядки. аккумулятор полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что никелевые батареи необходимо «заправлять». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго нужно заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много батарей разных размеров и типов: в большей батарее больше химикатов, поэтому она может накапливать больше энергии и отпустить подольше; батареи большего размера также обычно содержат больше ячеек внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение. и ток для питания более крупных вещей (более яркие лампы для фонарей или более мощные двигатели). Точно так же большие аккумуляторные батареи нуждаются в более длительной зарядке.Чем больше энергии вы ожидаете получить от аккумуляторной батареи (чем дольше вы ожидаете, что он прослужит), тем дольше вам нужно его заряжать (или тем выше ток зарядки, который вам понадобится). Основной закон физики, называемой сохранением энергии, говорит нам вы не можете получить от батареи больше энергии, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны ставить вещи на зарядку «на ночь», не обращая особого внимания на то, как именно что это значит — но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы заряжаете их нужное количество часов.Как долго это длится? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете батареи, которых не было в комплекте с зарядным устройством. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелкими буквами) рекомендуемый ток зарядки и время зарядки. Если у вас есть базовое зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако помните, что мы говорили в другом месте о согласовании зарядного устройства с батареями.

Фото: Аккумуляторная наука — это не ракетостроение — заряжать аккумуляторные батареи легко, если вы будете следовать инструкциям, обычно написанным на батареях или на упаковке, в которой они поставлялись.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых аккумулятора на никелевой основе имеют совершенно разные рекомендации:

  1. Вверху бело-зеленая батарея nicad рекомендует медленную зарядку 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быструю зарядку 390 мА (ток в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд, идущий в батарею, равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея заявляет, что ее емкость равна 0.65 Ач (650 мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: аккумулятор не будет поглощать всю электрическую энергию, проходящую через него. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое может поглотить аккумулятор, находятся в одном и том же парке.
  2. Посередине серебряный никель-металлгидридный аккумулятор рекомендует заряжать 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея утверждает, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
  3. Внизу зелено-оранжевый NiMH аккумулятор рекомендует заряд 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Емкость аккумулятора чуть ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторные батареи

обычно встраиваются в такие устройства, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются со своими зарядными устройствами, которые автоматически распознают при зарядке завершено и отключите питание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, если напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение становится слишком низкий (если аккумулятор разряжается слишком сильно во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Несмотря на то что литий-ионные батареи не проявляют эффекта памяти, они разлагаются по мере того, как они стареют. Типичный симптом старения — постепенная разрядка промежуток времени (может, час или около того), за которым следует внезапное драматическое, и после этого совершенно неожиданное отключение прибора. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные батареи.

Фото: Защищенное от идиотов зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов фотоаппарата. Когда аккумулятор требует зарядки, камера заранее предупреждает вас. Просто извлеките аккумулятор (очень просто для цифровой камеры), вставьте отдельное зарядное устройство, и световой индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, станет зеленым. Весь процесс происходит автоматически и безопасно: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство прекращает зарядку до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные батареи

Самые большие, самые тяжелые и самые старые аккумуляторные батареи получили свое название от (разбавленный) серно-кислотный электролит и электроды на основе свинца. Они самые нам знакомы как автомобильные аккумуляторы (начальная энергия обеспечивает довести двигатель автомобиля до того, как начнет гореть газ), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились технологии перезарядки на основе никеля и лития.

Свинцово-кислотные батареи

популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют хорошо зарекомендовавшие себя технологии. восходит к середине 19 века. Обычно они длятся несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются — другими словами, заряжаются и разряжаются. Они действительно заряжаются довольно долго (обычно до 16 часов — в несколько раз дольше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести к тенденции к недозаряду (если у вас нет времени правильно зарядить их перед следующим использованием) или перезарядить (если вы поставите их на зарядку и забудете о них).Недозаряд, зарядка с неправильным напряжением или неиспользование аккумуляторов вызывает проблему, известную как сульфатирование (образование твердых кристаллов сульфата свинца), в то время как перезаряд вызывает коррозию (необратимая деградация положительной свинцовой пластины из-за окисления, аналогично ржавлению железа и стали. ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотной батареи. Чрезмерная зарядка также имеет тенденцию к разложению электролита, разлагая воду (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и, следовательно, теряются в батарее.Это делает кислоту более сильной и с большей вероятностью атакует пластины, что снизит производительность аккумулятора. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени в такие батареи необходимо доливать дистиллированную воду (не обычную воду), чтобы поддерживать кислоту в оптимальной концентрации и на достаточно высоком уровне, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Разные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном подходит для разных типов батарей.Первое правило зарядка аккумулятора — это зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора. может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но вы не должны заряжать NiMH аккумуляторы с зарядным устройством nicad. Многие современные аккумуляторные бытовая техника и гаджеты, например ноутбуки, MP3-плееры и сотовые телефоны — при покупке приходят с их собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором. Но если вы покупаете в магазине пачку обычных аккумуляторных батарей, это важно, чтобы вы купили аккумуляторы, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству или замените зарядное устройство соответствующим образом.Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются батареи (это будет указано на упаковке с батареями или на сами аккумуляторы) обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе аккумулятор батарейки, но вы не совсем уверены, как подобрать батарейки и зарядное устройство, выберите комбинированный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство. в той же упаковке.

Лучшие советы по увеличению времени автономной работы

Как добиться максимальной отдачи от батарей? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные веб-сайты экспертов по батареям:

  1. Аккумуляторы работают лучше всего при регулярном использовании.Не оставляй их сидеть в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
  2. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают «привести в состояние» или «восстановить». ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разрядиться существенно перед подзарядкой, если можете (хотя полностью разряжать их не нужно).
  3. Совместите зарядное устройство с аккумуляторами. Например, используйте NiMH зарядное устройство для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
  4. Не перезаряжайте аккумуляторы.Вы их повредите.
  5. Не позволяйте батареям становиться слишком горячими или слишком холодными во время зарядки, хранения и т. Д. или использовать (это вредит им). Во время зарядки они нагреваются, но если сильно нагреются, значит, что-то не так.
  6. Не экономьте на покупке приличного интеллектуального зарядного устройства. Ваших батареек хватит на много дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
  7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему прибору. Например, инструкции, прилагаемые к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его «пристыкован» (сидит на зарядном устройстве), непрерывная зарядка, все время не используется.Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы вполне можете сократить срок службы батареи.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие из них перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь батарей можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные батареи; остальные — одноразовые. Большой литий-ионный аккумулятор серебристого цвета слева от ноутбука, а меньший (справа) — от iPod.Никель-кадмиевые батареи представляют собой универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, которые подходят для универсальных аккумуляторных батарей. зарядное устройство, такое как на самом верхнем фото.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Статьи

  • Стеклянная батарея, которая становится все лучше? Марка Андерсона.IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г. Нарушают ли батареи, улучшающиеся со временем, основной закон физики?
  • Он большой и долговечный, и он не загорится: Ванадиевая батарея Redox-⁠Flow, созданная З. Гэри Янгом. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Станут ли VRFB следующим большим достижением в аккумуляторных технологиях?
  • «Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов», автор Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных батарей.
  • Сильный химический коктейль с недостатком Мэтью Уолджана.The New York Times, 17 января 2013 г. Риск возгорания вызывает все большую озабоченность, поскольку литий-ионные батареи становятся все более распространенным явлением.
  • Перезаряжаемые аккумуляторы, наносимые распылением, могут хранить энергию где угодно, Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г. Если бы мы могли превратить компоненты аккумуляторов в жидкости, мы могли бы распылять их на любую плоскую поверхность для хранения электроэнергии.
  • Вирусная батарея может «приводить в действие автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института построили новую мощную батарею от вирусов.
  • Батарея, которая «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г.Новый способ изготовления литий-ионных аккумуляторов может значительно сократить время зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Как работают зарядные устройства?

Как работают зарядные устройства? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 21 марта 2020 г.

Power to go — разве аккумуляторы не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированное количество электрического заряда перед разрядкой, обычно не более неудобное время. Если вы используете аккумуляторные батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, подключите и вставьте Через несколько часов они как новенькие и снова готовы к использованию.Типичный аккумулятор можно заряжать сотни раз, может длиться вы любите от трех-четырех лет до десяти или более лет, и будете вероятно сэкономите сотни долларов на покупке расходных материалов (так что это отлично подходит для окружающей среды). Но насколько хорошо твои батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их. Вот почему достойное зарядное устройство так же важно, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство и как работает это работает? Давайте посмотрим внимательнее!

Artwork: Зачем использовать сотни батареек один раз, когда можно использовать одну батарею сотни раз заправив его электрическим зарядом? Перезаряжаемые батареи для начала стоят немного дороже, но, относитесь к ним осторожно, и они сэкономят вам состояние за долгие годы их жизни.Они намного лучше для окружающей среды.

Что такое батарейки и как они работают?

Фото: Обычные батареи (например, эта бытовая угольно-цинковая батарея). не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь их перезаряжать. если ты Не любите угольно-цинковые батареи, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите аккумуляторные.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных источниках питания растения.Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленной электроэнергии очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батареи — например, в фонарике? Когда вы нажимаете выключатель питания, вы дает зеленый свет химическим реакциям внутри батареи. Когда ток начинает течь, ячейки (энергогенерирующие отсеки) внутри батареи начинают превращаться в поразительные, но совершенно невидимые пути. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют себя переставлять.Внутри каждой клетки химическое реакции происходят с участием двух электрических клемм (или электроды) и химикат, известный как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции вызывают появление электронов ( крошечные частицы внутри атомов, переносящие электричество), чтобы перекачивать цепь, к которой подключен аккумулятор, обеспечивающий питание фонарик. Но элементы внутри батареи содержат только ограниченные запасы химикатов, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химикаты истощается, реакции останавливаются, электроны перестают течь через внешняя цепь, аккумулятор практически разряжен — и лампа гаснет. из.

Это плохие новости. Хорошая новость заключается в том, что если вы используете аккумулятор, вы можете заставьте химические реакции протекать в обратном направлении с помощью зарядного устройства. Зарядка аккумулятора — полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее восстановив исходные химические вещества батареи. В Теоретически заряжать и разряжать аккумулятор можно любым количество раз; на практике даже аккумуляторные батареи разлагаются со временем, и в конечном итоге наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд.На этом этапе вы должны утилизировать их или выкинь их.

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никадовых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов. Его легко использовать, и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда аккумуляторы полностью заряжены и нечего сообщит вам, когда зарядка будет завершена. С таким зарядным устройством аккумуляторы заряжаются это полные догадки.

Все зарядные устройства имеют одну общую черту: они работают, питая электрический ток через батареи в течение некоторого времени в надежде, что элементы внутри удерживайте часть энергии, проходящей через них. Это примерно где сходство зарядных устройств начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянный ток и подавайте его на батареи, пока не отключите их. Забудьте, и вы перезарядите батареи; снимите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они разойдутся быстрее.Более качественные зарядные устройства используют гораздо более слабый и щадящий «струйный» заряд (возможно, 3–5 процентов от максимального номинального тока аккумулятора) на более длительный срок. период времени.

Батареи

чем-то похожи на чемоданы: чем больше вы кладете, тем сложнее упаковать еще — и тем дольше это займет. Это легко понять, если вспомнить, что зарядка аккумулятора, по сути, включает обращая вспять химические реакции, которые происходят при его разряде. В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомы, у которых отсутствуют электроны) назад и вперед, от одного электрода (где их много) к другому электроду (где их мало).Поскольку все ионы несут положительный заряд, вначале их легче переместить к «пустому» электроду. Как они начинают накапливаться там, становится все труднее упаковать их больше, что усложняет работу на более поздних этапах зарядки, чем на более ранних.

График: Аккумуляторы труднее заряжать на более поздних стадиях. Зарядка последних 25 процентов батареи (оранжевая область) может занять столько же времени, как и первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете зарядить его на полпути за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезарядка обычно хуже, чем недозаряд. Если аккумуляторы полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, придется избавиться от лишних энергию, которую вы им даете. Они делают это, нагревая и создавая давление внутри, что может привести к их разрыву, утечке химикатов или газ, да еще и взорваться. (Думайте о перезарядке как о переваривании аккумулятор, и вы можете просто помнить, чтобы не делать этого!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи.Справа: цифровой дисплей показывал напряжение каждой батареи при зарядке (в данном случае 1,39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии была батарея (сколько еще раз вы могли бы ее зарядить). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но были разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются через заданный период времени, хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозаряд, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех типов причины (сколько заряда держала батарея вначале, насколько она горячая сколько ей лет, работает ли одна ячейка лучше других, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают грамотно, используя электронные схемы на основе микрочипов, чтобы определить, сколько заряда хранятся в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура элемента (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет «завершена», а затем отключение тока или переход на малую капельную зарядку на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка различных типов аккумуляторных батарей

Еще больше усложняет ситуацию то, что разные типы аккумуляторных батарей лучше всего реагируют на разные типы зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа аккумулятора, может не работают с другим.

Никелевые батареи

Фотографии: электрическая зубная щетка обычно содержит никадовые или никель-металлгидридные батареи и медленно или капельно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

кадмий никель (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший аккумуляторные батареи известного типа, лучше всего реагируют на быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

Никель-металлогидридные (NiMH) батареи

изготовлены по новейшей технологии и выглядят точно то же самое, что и никады, но обычно они дороже, потому что в них можно хранить больше заряда (указано на упаковке аккумулятора как более высокий рейтинг) в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, риск перегрева), медленный заряжен (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (с намного меньшим током, чем у nicad), но они должны действительно заряжать только зарядным устройством NiMH: быстрое зарядное устройство nicad может перезарядить никель-металлгидридные аккумуляторы.

Эксперты расходятся во мнениях относительно того, испытывают ли никелевые батареи так называемый эффект памяти. Это хорошо известное явление, когда не удается разрядить никелевый аккумулятор перед зарядкой (когда вы «доливаете» частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка) по общему мнению вызывает необратимые химические изменения, которые уменьшают аккумулятор будет принимать в будущем большой заряд.Некоторые люди клянутся усилие памяти реально; другие также настаивают на том, что это миф. Настоящее объяснение явного эффекта памяти таково: понижение напряжения , когда батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и меньшая емкость для хранения заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторным батареям настаивают на том, что эту проблему можно решить с помощью зарядки и разрядки. аккумулятор полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что никелевые батареи необходимо «заправлять». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго нужно заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много батарей разных размеров и типов: в большей батарее больше химикатов, поэтому она может накапливать больше энергии и отпустить подольше; батареи большего размера также обычно содержат больше ячеек внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение. и ток для питания более крупных вещей (более яркие лампы для фонарей или более мощные двигатели). Точно так же большие аккумуляторные батареи нуждаются в более длительной зарядке.Чем больше энергии вы ожидаете получить от аккумуляторной батареи (чем дольше вы ожидаете, что он прослужит), тем дольше вам нужно его заряжать (или тем выше ток зарядки, который вам понадобится). Основной закон физики, называемой сохранением энергии, говорит нам вы не можете получить от батареи больше энергии, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны ставить вещи на зарядку «на ночь», не обращая особого внимания на то, как именно что это значит — но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы заряжаете их нужное количество часов.Как долго это длится? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете батареи, которых не было в комплекте с зарядным устройством. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелкими буквами) рекомендуемый ток зарядки и время зарядки. Если у вас есть базовое зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако помните, что мы говорили в другом месте о согласовании зарядного устройства с батареями.

Фото: Аккумуляторная наука — это не ракетостроение — заряжать аккумуляторные батареи легко, если вы будете следовать инструкциям, обычно написанным на батареях или на упаковке, в которой они поставлялись.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых аккумулятора на никелевой основе имеют совершенно разные рекомендации:

  1. Вверху бело-зеленая батарея nicad рекомендует медленную зарядку 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быструю зарядку 390 мА (ток в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд, идущий в батарею, равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея заявляет, что ее емкость равна 0.65 Ач (650 мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: аккумулятор не будет поглощать всю электрическую энергию, проходящую через него. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое может поглотить аккумулятор, находятся в одном и том же парке.
  2. Посередине серебряный никель-металлгидридный аккумулятор рекомендует заряжать 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея утверждает, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
  3. Внизу зелено-оранжевый NiMH аккумулятор рекомендует заряд 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Емкость аккумулятора чуть ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторные батареи

обычно встраиваются в такие устройства, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются со своими зарядными устройствами, которые автоматически распознают при зарядке завершено и отключите питание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, если напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение становится слишком низкий (если аккумулятор разряжается слишком сильно во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Несмотря на то что литий-ионные батареи не проявляют эффекта памяти, они разлагаются по мере того, как они стареют. Типичный симптом старения — постепенная разрядка промежуток времени (может, час или около того), за которым следует внезапное драматическое, и после этого совершенно неожиданное отключение прибора. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные батареи.

Фото: Защищенное от идиотов зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов фотоаппарата. Когда аккумулятор требует зарядки, камера заранее предупреждает вас. Просто извлеките аккумулятор (очень просто для цифровой камеры), вставьте отдельное зарядное устройство, и световой индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, станет зеленым. Весь процесс происходит автоматически и безопасно: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство прекращает зарядку до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные батареи

Самые большие, самые тяжелые и самые старые аккумуляторные батареи получили свое название от (разбавленный) серно-кислотный электролит и электроды на основе свинца. Они самые нам знакомы как автомобильные аккумуляторы (начальная энергия обеспечивает довести двигатель автомобиля до того, как начнет гореть газ), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились технологии перезарядки на основе никеля и лития.

Свинцово-кислотные батареи

популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют хорошо зарекомендовавшие себя технологии. восходит к середине 19 века. Обычно они длятся несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются — другими словами, заряжаются и разряжаются. Они действительно заряжаются довольно долго (обычно до 16 часов — в несколько раз дольше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести к тенденции к недозаряду (если у вас нет времени правильно зарядить их перед следующим использованием) или перезарядить (если вы поставите их на зарядку и забудете о них).Недозаряд, зарядка с неправильным напряжением или неиспользование аккумуляторов вызывает проблему, известную как сульфатирование (образование твердых кристаллов сульфата свинца), в то время как перезаряд вызывает коррозию (необратимая деградация положительной свинцовой пластины из-за окисления, аналогично ржавлению железа и стали. ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотной батареи. Чрезмерная зарядка также имеет тенденцию к разложению электролита, разлагая воду (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и, следовательно, теряются в батарее.Это делает кислоту более сильной и с большей вероятностью атакует пластины, что снизит производительность аккумулятора. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени в такие батареи необходимо доливать дистиллированную воду (не обычную воду), чтобы поддерживать кислоту в оптимальной концентрации и на достаточно высоком уровне, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Разные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном подходит для разных типов батарей.Первое правило зарядка аккумулятора — это зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора. может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но вы не должны заряжать NiMH аккумуляторы с зарядным устройством nicad. Многие современные аккумуляторные бытовая техника и гаджеты, например ноутбуки, MP3-плееры и сотовые телефоны — при покупке приходят с их собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором. Но если вы покупаете в магазине пачку обычных аккумуляторных батарей, это важно, чтобы вы купили аккумуляторы, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству или замените зарядное устройство соответствующим образом.Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются батареи (это будет указано на упаковке с батареями или на сами аккумуляторы) обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе аккумулятор батарейки, но вы не совсем уверены, как подобрать батарейки и зарядное устройство, выберите комбинированный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство. в той же упаковке.

Лучшие советы по увеличению времени автономной работы

Как добиться максимальной отдачи от батарей? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные веб-сайты экспертов по батареям:

  1. Аккумуляторы работают лучше всего при регулярном использовании.Не оставляй их сидеть в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
  2. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают «привести в состояние» или «восстановить». ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разрядиться существенно перед подзарядкой, если можете (хотя полностью разряжать их не нужно).
  3. Совместите зарядное устройство с аккумуляторами. Например, используйте NiMH зарядное устройство для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
  4. Не перезаряжайте аккумуляторы.Вы их повредите.
  5. Не позволяйте батареям становиться слишком горячими или слишком холодными во время зарядки, хранения и т. Д. или использовать (это вредит им). Во время зарядки они нагреваются, но если сильно нагреются, значит, что-то не так.
  6. Не экономьте на покупке приличного интеллектуального зарядного устройства. Ваших батареек хватит на много дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
  7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему прибору. Например, инструкции, прилагаемые к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его «пристыкован» (сидит на зарядном устройстве), непрерывная зарядка, все время не используется.Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы вполне можете сократить срок службы батареи.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие из них перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь батарей можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные батареи; остальные — одноразовые. Большой литий-ионный аккумулятор серебристого цвета слева от ноутбука, а меньший (справа) — от iPod.Никель-кадмиевые батареи представляют собой универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, которые подходят для универсальных аккумуляторных батарей. зарядное устройство, такое как на самом верхнем фото.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Статьи

  • Стеклянная батарея, которая становится все лучше? Марка Андерсона.IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г. Нарушают ли батареи, улучшающиеся со временем, основной закон физики?
  • Он большой и долговечный, и он не загорится: Ванадиевая батарея Redox-⁠Flow, созданная З. Гэри Янгом. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Станут ли VRFB следующим большим достижением в аккумуляторных технологиях?
  • «Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов», автор Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных батарей.
  • Сильный химический коктейль с недостатком Мэтью Уолджана.The New York Times, 17 января 2013 г. Риск возгорания вызывает все большую озабоченность, поскольку литий-ионные батареи становятся все более распространенным явлением.
  • Перезаряжаемые аккумуляторы, наносимые распылением, могут хранить энергию где угодно, Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г. Если бы мы могли превратить компоненты аккумуляторов в жидкости, мы могли бы распылять их на любую плоскую поверхность для хранения электроэнергии.
  • Вирусная батарея может «приводить в действие автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института построили новую мощную батарею от вирусов.
  • Батарея, которая «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г.Новый способ изготовления литий-ионных аккумуляторов может значительно сократить время зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Как работает зарядное устройство? Функционирование и использование подсказок.

Введение

Будь то ваш мобильный телефон, аварийный свет или автомобиль, которым вы владеете, широкое использование аккумуляторов очевидно повсюду. Перезаряжаемые батареи также широко используются в инверторах, где их постоянное напряжение преобразуется в сетевое переменное напряжение и используется для питания бытовых приборов при сбоях в электросети.

Важность батареи заключается в том, что вы можете переносить ее электричество.Более того, когда батарея разряжается, ее можно пополнять и заряжать (очевидно, это верно только для заряжаемых батарей), что делает ее очень эффективной и экономичной.

Схема зарядного устройства батареи может быть довольно простой по конструкции, но обычно батареи не любят грубых зарядных напряжений, поэтому всегда рекомендуется использовать зарядные устройства хорошего качества с постоянным напряжением, чтобы поддерживать батарею в хорошем состоянии и стабильно.

Прежде чем научиться пользоваться зарядным устройством, важно сначала узнать принцип его работы.

Как работает зарядное устройство?

Ответ на вопрос «как работает зарядное устройство» можно легко понять с помощью следующих пунктов:

  • Зарядное устройство для аккумуляторов — это в основном источник питания постоянного тока. Здесь трансформатор используется для понижения входного напряжения сети переменного тока до необходимого уровня в соответствии с номиналом трансформатора.

  • Этот трансформатор всегда имеет высокую мощность и способен выдавать высокий выходной ток, необходимый для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов.

  • Конфигурация мостового выпрямителя используется для выпрямления переменного тока низкого напряжения в постоянный ток и дополнительно сглаживается за счет высокоэффективного электролитического конденсатора.

  • Этот постоянный ток подается на электронную схему, которая регулирует напряжение до постоянного уровня, и подается на заряжаемую батарею, где энергия накапливается за счет внутреннего процесса химической реакции.

  • В автоматических зарядных устройствах для аккумуляторов встроена цепь датчика напряжения, измеряющая напряжение заряжаемой аккумуляторной батареи.Зарядное устройство автоматически выключается, когда напряжение аккумулятора достигает необходимого оптимального уровня.

Как рассчитать время зарядки или разрядки аккумулятора

  • Номинальная текущая емкость заряжаемого аккумулятора может варьироваться в зависимости от области применения. Его текущая удерживающая способность выражается в ампер-часах (Ач). Эту единицу измерения можно определить как максимальный ток, при котором конкретная батарея может быть полностью заряжена или разряжена за один час.

  • Если, например, полностью заряженная батарея емкостью 4 Ач разряжается при 4 амперах, то в идеале для ее полной разрядки должен потребоваться час (но практически можно увидеть, что время поддержки намного меньше часа из-за существующая неэффективность всех батарей).

  • Аналогичным образом, если та же самая батарея заряжается с током 4 ампера, то для ее полной зарядки потребуется час. Но никогда не рекомендуется заряжать или разряжать батареи на полную мощность.

  • В идеале процесс зарядки и разрядки должен выполняться постепенно в течение примерно 10 часов. Таким образом, чтобы узнать оптимальный ток зарядки аккумулятора, просто разделите его AH на 10, то же самое верно и для определения правильной скорости непрерывной разрядки.

Как использовать зарядное устройство?

Теперь давайте изучим, как именно использовать зарядное устройство, с помощью следующего краткого объяснения:

  • Зарядное устройство обычного типа состоит из двух выходных клемм, отмеченных красным и черным.

  • Он также должен состоять из амперметра для отображения зарядного тока и переключателя напряжения.

  • Начните с выбора подходящего зарядного напряжения в зависимости от используемой батареи.

  • Соблюдая полярность, вы можете просто подключить красную клемму к плюсу, а черный — к минусу заряжаемого аккумулятора.

  • Амперметр мгновенно покажет зарядный ток.Аккумулятор будет постепенно заряжаться, показания амперметра пропорционально уменьшатся.

  • Когда он достигнет нулевой отметки, это будет означать, что аккумулятор полностью заряжен и может быть отключен от зарядного устройства.

Если у вас есть какие-либо дополнительные сомнения относительно того, как работает зарядное устройство или как его использовать, не стесняйтесь добавлять свои комментарии (комментарии нуждаются в модерации, и для их появления может потребоваться время).

Изображение батареи

Кредит: https: //www.bombayharbor.ru / productImage / 04713908998350 / Lead_Acid_Battery.jpg

Изображение зарядного устройства

Кредит: https://www.indiapowerhouse.com/battery-chargers/89-batterycharger.html

Что такое аккумулятор? Принцип действия.

Аккумулятор — важный компонент электромобиля. Он служит для обеспечения запуска двигателя. Кроме того, аккумулятор является поставщиком электроэнергии в бортовую сеть автомобиля.

Обычно аккумулятор состоит из контейнера, который разделен перегородками на элементы.В этих ячейках, называемых банками, расположено несколько связанных между собой специальных единиц. 12-вольтовый автомобильный аккумулятор имеет 6 таких ячеек. Каждый из этих блоков содержит набор положительных и отрицательных электродов. Между разнополюсными электродами, состоящими из свинцовых сеток, смазанных активным веществом, установлены разделители из непроводящего материала.

При отливке АКБ в рабочем состоянии внутрь канистр заливают электролит (смесь серной кислоты и воды), после чего заряжают с помощью специального зарядного устройства.В процессе увеличения плотности заряда электролита внутри аккумулятора происходят определенные химические реакции, в результате которых происходит накопление энергии.

Принцип действия АКБ

Принцип действия свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислой среде.

Энергия образуется в результате окисления свинца серной кислотой до сульфата.Электродом из оксида свинца может быть графит с выделением водорода. Оксид свинца нужен только для предотвращения выделения водорода на электроде. Водород реагирует с кислородом оксида и образует воду, восстанавливая оксид металла и, возможно, обеспечивает дополнительный выход энергии за счет окисления водорода.

Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление на анодном свинце. При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода — на отрицательном.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *