Статті та огляди

Особливості вибору Пускозарядні пристрої для автомобіля.

Перед вибором давайте спочатку розглянемо, як відбувається процес зарядки акумулятора і як влаштовано зарядний пристрій.

Отже, акумулятором ми називаємо пристрій, принцип дії якого заснований на оборотності хімічної реакції. Усередині акумулятора йде хімічна реакція, в процесі якої виробляється електрична енергія. Ця реакція практично оборотна. Працездатність акумулятора може бути відновлена ​​шляхом заряду, тобто пропусканням струму в напрямку, протилежному напрямку струму при розряді. Допитливий Новомосковсктель напевно звернув на слово «практично». Дійсно, число циклів заряду-розряду все-таки обмежена, але їх вистачає на 3-4 роки експлуатації.

При заводі автомобіля енергія, запасені в акумуляторі витрачається на прокрутку стартера і заведення двигуна. Як тільки двигун завівся, починає працювати генератор, який, як електростанція, виробляє струм. Цей струм використовується для роботи самого двигуна, так і для підзарядки акумулятора. Акумулятор заряджається і може знову крутити стартер і запускати двигун. Так триває досить довго (3-4 роки), поки незворотні хімічні процеси не дозволять акумулятора запасати достатню кількість енергії. До найбільш значущим для нас змін - відноситься підвищення струму саморозряду акумулятора. Саморозряд є завжди - і на новому, і на старому акумуляторі. На новому цей процес практично не помітний. У зарядженому вигляді акумулятор може простояти кілька місяців (до року), а потім завести автомобіль. На старому ж акумуляторі струм саморозряду більше, та й місткість зменшилася. Іноді старому акумулятора досить постояти 2-3 тижні без роботи, щоб не завезти двигун (особливо, якщо двигун не заводиться з півоберта). Коли ємності акумулятора вже не вистачає на один день (ніч) простою, то такий акумулятор зазвичай утилізують - вже дуже багато з ним клопоту. Зазвичай таке трапляється після 4-5 років експлуатації автомобіля. Струм саморазряда особливо збільшується на морозі! Пам'ятайте картину з «прикурювання» одного автомобіля в іншого холодним зимовим ранком?

АЛЕ! Якщо у вас розрядився акумулятор, то не поспішайте купувати новий. Існує багато причин, за якими акумулятор в вашому автомобілі міг сісти. Наприклад, ви забули вимкнути фари або магнітолу. Або в автомобілі несправне якийсь електрообладнання або проводка. Так ось, щоб завезти автомобіль вам і потрібно зарядний пристрій для автомобільного акумулятора.

Зарядний пристрій являє собою джерело постійного струму з напругою 14,4 вольт. Зазвичай це трансформатор з випрямлячем. Як випрямляча використовують діодний міст (мостовий випрямляч) або один напівпровідниковий діод (полупериодного випрямляч). Для побутового зарядного пристрою особливої ​​різниці немає. Скажу тільки, що перша схема економічніше по споживаної потужності, але дорожче за вартістю. Плюс вимикач, амперметр для контролю заряджається струму й проведення з «крокодилами». Зараз в якості джерел струму використовують ще й інверторні перетворювачі. Вони легше, компактніше, але поки дорожче в 1,5-2 рази трансформаторних. Хоча у них є кілька переваг перед трансформаторними побратимів: електронний захист від короткого замикання. захист від переполюсовки, відключення зарядного струму при повній зарядці акумулятора, захист від стрибків по напрузі і струму. Про ці переваги я розсаджені окремо.

Поки розглянемо роботу простого зарядного пристрою.

Чому 14,4 Вольт, а не 12? Така напруга вибрано для того, щоб електричний струм «пішов» через акумулятор. Якщо акумулятор більше не повністю розряджений, то напруга на ньому зазвичай 12 Вольт або трохи відрізняється. Але такий акумулятор практично неможливо зарядити пристроєм, на виході якого 12 Вольт. Тому напруга на виході пристрою трохи завищують.

Слід відразу ж сказати, що сильне завищення напруги заряду дуже згубно впливає на ресурс акумулятора, і момент, коли ємності акумулятора не вистачить, щоб запустити двигун наступить не через 3-4 роки, а через рік-два.

Отже, пристрій приєднується до акумулятора і включається в мережу.

Залежно від телефону, є перемикачі «6-12-24 вольт». Це на універсальних пристроях, які підходять для зарядки і автомобільних, і автобусних, та мотоциклетних акумуляторів. Якщо у вас такий пристрій, то обов'язково перед включенням переконайтеся, що напруга заряду відповідає напрузі на вашому акумуляторі.

В процесі зарядки змінюється внутрішній опір акумулятора (воно збільшується) і зарядний струм зменшується. Коли напруга на акумуляторі наближається до 12В, зарядний струм починає прагнути до нуля, що говорить про те, що процес заряду закінчено.

За технологічним міркувань прийнято заряджати автомобільні кислотні акумулятори струмом, значенням 1/10 від ємності акумулятора. Тобто наприклад, якщо у вас акумулятор, ємністю 55 Ач, то зарядний струм повинен лежати в межах 5,5 А. Час зарядки відповідає 10 годинам. Це ідеальна картина.

Звичайно, для екстреної зарядки можна скоротити час заряду значно. Для запуску двигуна досить заряджати струмом 0,5-0,7 від ємності акумулятора, але при цьому необхідно контролювати температуру електроліту, яка повинна бути не вище 45 градусів Цельсія, а також газовиділення. Якщо температура близька до 45 градусів, то необхідно знизити значення зарядного струму.

Значення зарядного струму можна знизити перемикачами струму (вони зазвичай відображаються на апараті піктограмами черепахи і зайця або просто написами «MIN» і «MAX»). У професійних апаратів таких перемикачів 2 або 3. Тому без інструкції тут не обійтися.

В автомобілі є два дуже потужних електричних пристрою: споживач - стартер, джерело - генератор.

І вже якщо Ви не полінувалися дочитати статтю до цього місця, то в якості бонусу я повідомлю вам, що акумулятор в автомобілі - це не тільки джерело електричної потужності, то і також буфер-поглинач тих перешкод які створюють ці два пристрої. Ті автолюбителі, які не володіють цією інформацією вже «потрапили» на заміну автомобільного комп'ютера (а може і не раз). Тому, дорогий Новомосковсктель, дочитавши статтю до цього місця ви не витратили (а значить заробили!) Кілька сот доларів!

НІКОЛИ НЕ завод ДВИГУН СО зняти акумулятор! НІКОЛИ! Стрибки напруги від працюючого генератора в бортовій мережі можуть досягати декількох сотень вольт! І єдиний пристрій, яке може погасити ці скачки - акумулятор.

Цим і небезпечно пускозарядний пристрій в недосвідчених руках. Воно розглядається, як джерело потужності, але багато хто забуває, що мало дати «мертвому» автомобілю потужність - потрібно ще прибрати у нього надлишки, коли він «оживе».

Запуск автомобіля за допомогою Пускозарядні пристрої - це як реанімація людини за допомогою дефібрилятора. Якщо ви лікар, то, можливо, у вас вийде ... і ви не вб'єте пацієнта.

Але ж ви можете зарядити акумулятор протягом 20 хвилин і двигун заведеться від акумулятора! Вирішувати вам.

Отже режим запуску двигуна. Пристрої в яких він є називаються пускозарядних. По суті це ті ж зарядні пристрої, але вміють видавати короткочасно досить великий вихідний ток кілька сотень ампер.

Потужність досить велика. Але і тут є нюанси. Щоб віддати більшу потужність - потрібно десь взяти ще більшу потужність. Наскільки велику? Парканом дуже приблизно і швидко.

Припустимо необхідно завезти легковик. Струм старту близько 200A. Напруга 12В. Потужність близько 2400Вт. Ми знаємо, що втрати в трансформаторі досягають 40%. Відповідно з мережі потрібно взяти 2400/60% = 4000Вт. Тобто 4 кВт. Ваша мережа повинна забезпечити таку потужність. Це дві пральних машини, включених одночасно. Про це необхідно пам'ятати, коли вирішили скористатися режимом запуску двигуна в Пускозарядні пристрої. Це якщо в Пускозарядні пристрої полноперіодний випрямляч. Якщо полупериодного, то потужність необхідно збільшити на два.

Ну а тепер про вибір.

Крок перший. Спершу визначаємо, чи потрібен режим запуску. Якщо потрібен, то звертаємо свій вибір на пускозарядні пристрої, якщо немає, то в бік зарядних. Якщо потрібно пускозарядний пристрій, то виходячи з пускового струму акумулятора для конкретної машини, визначаємо максимальний пусковий струм для Пускозарядні пристрої.

Крок другий. Визначаємо необхідну потужність виходячи з умов зарядки і ємності акумуляторної батареї. Термін служби зарядних пристроїв дуже великий - 10-20 років.

І якщо у вас зараз жигулі, то хто знає, що у вас буде через 10 років? Може джип? Ємність акумулятора на легковику 55-60Ач, у позашляховика 70-90Ач. Якщо брати з запасом - то це близько 100Аг. Оптимальний зарядний струм - 1/10 ємності, тобто близько 10А. Але в цьому випадку пристрій буде весь час заряду працювати на межі своїх можливостей, при цьому сильно гріючись. Полегшимо режим роботи для влаштування, збільшивши максимальний струм до 15-18А. Отже, зарядний пристрій необхідно з максимальним струмом близько 15-18А.

Крок третій. Чи потрібно вам буде заряджати автобусні і мотоциклетні акумулятори? Якщо так, то необхідно вибирати пристрій з напругою заряду 24 і 6Вольт. І пам'ятайте про максимальному струмі.

І пам'ятайте, якщо ви вибрали пускозарядний пристрій, ніколи не запускайте двигун автомобіля без відключеного акумулятора. Збережіть великі гроші ...

Зарядка акумулятора при постійному струмі

При подібному заряді сила струму в ході всього часу заряду повинна залишатися незмінною. Для цього в ході заряду треба міняти напруга зарядного пристрою або опір ланцюга. Є кілька методів регулювання сили зарядного струму. Основні з них:
• підключення в зарядний ланцюг реостата;
• використання регуляторів сили струму (наприклад, тиристорних), які періодичним включенням і вимиканням додаткового опору в ланцюзі заряду змінюють силу струму таким чином, щоб його середнє значення зберігалося постійним;
• зміна напруги джерела струму ручним або автоматичним регулятором відповідно до показань сили струму, коректуючи його до необхідного постійного значення.
Більшість випрямних приладів, призначених для заряду, харчується від мережі змінного струму і має або ступінчасту, або плавне регулювання напруги за рахунок зміни коефіцієнта трансформації. Внаслідок цього в процесі заряду доводиться періодично вручну регулювати напругу.
Коефіцієнт корисної дії заряду при кімнатній температурі для справних батарей може бути прийнятий рівним 85-95% при струмі заряду не більше 0,1С20
Коефіцієнт використання струму залежить від сили зарядного струму, рівня зарядженості батареї і температури електроліту. Він буде тим менше, чим більше зарядний струм, чим вище рівень зарядженості і чим нижче температура електроліту. При зарядці повністю виряджених батарей при кімнатній температурі, процес заряду в початковий момент йде з найбільшим коефіцієнтом використання струму. Збільшення ступеня зарядженості і підвищення поляризації ведуть до підвищення сумарного внутрішнього опору батареї і підвищення втрат енергії на нагрів електроліту, електродів і інших компонентів батареї. Крім того, на фінальній стадії заряду акумуляторів починається вторинний процес - електроліз води, що входить до складу електроліту.
Виділяється при електролізі води газ створює видимість кипіння електроліту, що свідчить про закінчення процесу зарядки акумуляторів. Для зниження втрат енергії при зарядці, зменшення нагрівання батареї і запобігання рівня електроліту від надмірного зниження, рекомендується в кінці процесу заряду знижувати силу зарядного струму.
При зарядці постійним струмом найбільш поширеним є режим, який складається з двох стадій. Перша стадія заряду проводиться при струмі рівному 0,1С20 до тих пір, поки напруга на батареї 12 В не досягне 14,4 В (2,4 В на кожному акумуляторі). Потім сила зарядного струму зменшується вдвічі до величини 0,05С20. Зарядка при такій силі струму триває до незмінності напруги і щільності електроліту в акумуляторах протягом 2год. При цьому в кінці заряду відбувається бурхливе виділення газу ( "кипіння" електроліту).
В ході зарядки акумуляторів з гелієвим або адсорбованим електролітом слід чітко дотримуватись рекомендацій виробника. В іншому випадки найменше відхилення від оптимального режиму може привести до псування акумулятора.
Зменшена сила струму в кінці заряду дозволяє знизити швидкість газовиділення, зменшити вплив перегріву на подальшу працездатність і термін служби батареї, а також забезпечити повноту заряду.

Вирівнююча зарядка акумуляторів. Така зарядка проводиться при постійній силі струму менш 0,1 від номінальної ємності протягом трохи більшого часу, ніж зазвичай. Його мета - забезпечити повне відновлення активних мас у всіх електродах всіх акумуляторів батареї. Зрівняльний заряд нейтралізує вплив глибоких розрядів і рекомендується як запобіжний, що усуває наростаючу сульфатацію електродів. Зарядка триває до тих пір, поки у всіх акумуляторах батареї не буде спостерігатися сталість щільності електроліту і напруги на протязі трьох годин.

Форсована зарядка акумуляторів. У випадки потреби в короткий час відновити працездатність глибоко розрядженою акумуляторної батареї, використовують так звану форсовану зарядку. Така зарядка може здійснюватися струмами величиною до 70% від номінальної ємності, але протягом більш короткого часу. Час заряду тим менше, чим більше величина зарядного струму. Практично при заряді струмом 0,7С20 тривалість зарядки не повинна бути більше 30 хв, при 0,5С20 - 45 хв, а при 0,3С20 - 90 хв. В ході форсованого заряду потрібно контролювати температуру електроліту, і при досягненні 45 ° С припиняти зарядку.
Потрібно відзначити, що використання форсованого заряду повинно бути винятком, так як його регулярне багаторазове повторення для однієї і тієї ж батареї, помітно скорочує термін її служби.

Зарядка акумулятора автомобіля при постійній напрузі

При цьому методі, протягом всього часу заряду напруга зарядного пристрою залишається постійним. Зарядний струм убуває в ході заряду через підвищення внутрішнього опору батареї. У перший момент після включення, сила зарядного струму визначається наступними факторами: вихідною напругою джерела живлення, рівнем зарядженості батареї і числом послідовно включених батарей, а також температурою електроліту батарей. Сила зарядного струму в початковий момент заряду може досягати (1,0-1,5) С20.
Для справних, але виряджених автомобільних акумуляторів такі струми не принесуть шкідливих наслідків. Незважаючи на великі струми в початковий момент зарядного процесу, загальна тривалість повного заряду акумуляторних батарей приблизно відповідає режиму при сталості струму. Справа в тому, що завершальний етап заряду при сталості напруги відбувається при досить малій силі струму. Однак, заряд за такою методикою в ряді випадків кращий, тому що він забезпечує більш швидке доведення батареї до стану, що дозволяє забезпечити пуск двигуна. Крім того, повідомляється на початковому етапі заряду енергія витрачається переважно на основний зарядний процес, тобто на відновлення активної маси електродів. При цьому реакція газоутворення в акумуляторі ще не можлива.
Отже, зарядка при сталості напруги дозволяє прискорювати процес заряду акумуляторів при підготовці до використання.

Модифікований заряд. Такий заряд являє собою деяке наближення до заряду при постійній напрузі. Його мета - трохи зменшити силу струму в початковий період заряду і знизити вплив коливання напруги в мережі на зарядний струм. Для цього послідовно з акумуляторною батареєю в електричний ланцюг підключають резистор невеликого опору. Такий прийом відомий під назвою - "спосіб з полупостоянного напругою". При використанні цього методу напруга на клемах зарядного пристрою підтримується постійним у межах від 2,5 до 3,0В на один акумулятор. Вважається, що для свинцевих акумуляторів найкращим є напруга 2,6В на акумулятор, що забезпечує заряд орієнтовно за 8год.

Постійна підзарядка. Постійні підзарядки найбільш застосовні для стаціонарних акумуляторів. Напруга постійного заряджання вибирається залежно від конструкції акумуляторів і терміну служби з метою повної компенсації втрати ємності від саморозряду. Для підтримки акумуляторів з низьким саморазрядом, краще використовувати періодичні підзарядки. Режим підзарядки визначається умовами експлуатації, типом і ступенем зношеності акумулятора. Основним недоліком режиму постійної підзарядки є паралельне протікання вторинного процесу, що сприяє передчасному погіршення характеристик акумуляторів.
Так само дивіться: