Устройство за поддържане на захранването на батерията. Bosch C3 - зарядно за автомобилни акумулатори, тест. Фаза на квалификация на батерията

Много хора дори не знаят за съществуването на такива устройства. Всеки знае за зарядни, но какво да кажем за някои зарядни - какво е това? И в какви случаи те могат да се изискват?

Ще се върнем към терминологията, но тези „презареждания“ са необходими тук. Представете си кола, стояща седмици в гараж без трафик. Когато той внезапно спешно се нуждае от него, се оказва, че батерията е толкова уморена, че не може да завърти стартера. И ако това се случва непрекъснато?

В подобна ситуация автомобилите, които стоят на изложбени щандове, често падат. Пускат аудио система, светлината свети, но моторът не работи. Тук тънкото окабеляване се простира под капака, захранвайки стандартната батерия на автомобила от външен източник.

Не са необходими високи токове: достатъчно е да се компенсира консумацията на стандартни микроконтролери, както и система за сигурност и телематика. Съвременните джаджи имат скромен апетит - десетки милиами, въпреки факта, че техните аналози от предишни години на производство понякога са консумирали порядък повече.

Изглежда, че включете зарядното устройство - и няма проблем! Но не всяко „зареждане“ е проектирано да работи непрекъснато седмици или дори месеци. Друго нещо е, ако производителят посочи подобна възможност за използване на своя продукт. Това са устройствата, които решихме да караме в реални условия - за няколко месеца.

От осемте закупени продукта само два са чисти презареждания - Торнадо и Морати. Останалите се „зареждат“, обещавайки не само да съживят мъртвите батерии, но и да поддържат заряда си на правилното ниво. Ние оценихме тази функция по време на тестовете.

КАКВО И КЪДЕ ДА ИЗПИТВАТЕ

Тестовете са проведени в лабораторията на Централния изследователски институт на FGKU 3 на Министерството на отбраната на Руската федерация в продължение на три месеца. Дълъг тест на способността на устройствата да компенсират спада на заряда беше извършен на батерии с енергиен капацитет 55, 75 и 90 Ah при температури от -20; 0; +25 ºС. Склонността към прегряване се оценява при работа с батерии от 75 до 190 Ah, като се задава максимално възможното натоварване за всяко устройство. За всеки продукт се проверяваше „глупост“ - използва се обръщане на полярността и др. При подреждане на места се вземат предвид декларираните параметри, изработка, правилни инструкции и лекота на използване.

СЪХРАНЕНИЕ? ЗАРЕЖДАНЕ? КОМПЕНСАЦИЯ?

Многомесечният маратон завърши успешно: нито едно от устройствата не поиска милост, нито една батерия се оплака от лошо обслужване. „Защита срещу глупака“ също е най-добрата: продуктите не се страхуват от обръщане на полярността и други провокации. В същото време не всички харесаха - по тази тема говорихме подробно в подписите на фотогалерията. Също така отбелязваме, че всички устройства осигуряват презареждане при 20 градусова слана - дори и тези, които, ако се съди по инструкциите, изобщо не са устойчиви на замръзване.

Но с жиците трябва да сте по-учтиви - те губят гъвкавост пред очите ни.

Трябва ли да търся непретенциозни зарядни в магазините или е по-добре да закупите многофункционално зарядно? Вярваме, че вторият вариант е за предпочитане: разликата в цените не е космическа и пълноценното зарядно устройство във фермата няма да навреди. Освен това те почти винаги са в продажба, а екзотичните „по-малки братя“ трябва да се търсят чрез интернет.

8. ПОСТАВЕНА AZU-108 8 7 6

Автоматично импулсно зарядно устройство, Санкт Петербург

Прогнозна цена, търкайте. 1280

Температурен диапазон, ºС 0…+40

3–110

Симпатично устройство, неприятно прорязано през очите с неграмотни надписи "A / h" на предния панел, в инструкциите и върху опаковката. В природата няма такава мерна единица - има А. Изискванията на производителя за температурните условия на устройството - от 0 до 40 ºС - не задоволиха: но как да се поддържа заряда на батерията, ако навън е мразовито? Изпълнението е помия: залепените превключватели са разхлабени. По принцип устройството е функционално, но не искам да го препоръчвам.

7. Торнадо 3 A.02

Запазващо устройство за батериятаТолиати

Прогнозна цена, търкайте. 860

Температурен диапазон, ºС -20…+40

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah до 75

Устройството обещава да поддържа работното състояние на батерията „толкова дълго, колкото искате“, без да е пълноценно зарядно (освен ако не се използват батерии с енергиен капацитет под 10 Ah). Външно прилича на радиолюбителски дизайн в случай от реле за време за печат на снимки. Елементарната основа е преди четвърт век. Всички електрически проверки (тестове за прегряване бяха извършени с батерия 75 Ah) продуктът успешно премина. Цялостното впечатление обаче е по-скоро отрицателно.

6. Морати 01.80.005

Зарядно за батерията, КНР

Прогнозна цена, търкайте. 600

Температурен диапазон, ºС не по-ниска от -10

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah 10–250

Устройството не е предназначено за зареждане на батерии, а за поддържане на работата на батерията по време на дългосрочно съхранение и рядка употреба. Дългият работен режим се поддържа спокойно; Извършен е тест за прегряване на батерия с енергиен капацитет 190 Ah. Няма коментари за оборудването, но не ми хареса описанието: какво са „хелиеви“ батерии? Може би са имали предвид гел?

5. SONAR U3 207.03 3

зарядно, Санкт Петербург

Прогнозна цена, търкайте. 1500

Температурен диапазон, ºС -5…+35

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah 10–180

Зарядното устройство осигурява режим на съхранение с компенсация на ток със саморазряд. За съжаление, долната температура е само -5 ºС. С други думи, устройството не е проектирано за зимни работи в неотопляем гараж. Случаят не се прегрява по време на работа (тестът е извършен с батерия с енергиен капацитет 170 Ah). Няма оплаквания за техниката, но цената изглеждаше надценена.

4. AIRLINE ASN-5 A-06

Charger Русия - Китай

Прогнозна цена, търкайте. 1050

Температурен диапазон, ºС няма данни

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah до 65

Осигурява режим на зареждане на батерията, инсталирана в автомобила. Проверката за прегряване беше извършена на батерия с енергиен капацитет 65 Ah; не бяха открити причини за коментари. Той успешно се справя с презареждането. За съжаление, митичната мерна единица за измерване A / h се намира и в описанието на това устройство ...

3. HEYNER, AkkuEnergy Art. 927130

Charger Германия

Прогнозна цена, търкайте. 6000

Температурен диапазон, ºС няма данни

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah 30–190

Зарядно устройство, предназначено за дългосрочна връзка с батерията, независимо от сезона. Той се справи с всички задачи без проблеми. Проверката за прегряване се извърши с акумулатор от 190 Ah. Сред недостатъците - грубо описание с лош превод и неапетитна цена.

1-2. SMART POWER SP - 2N BERKUT

Компактно универсално зарядно устройство, Русия - Китай

Прогнозна цена, търкайте. 1150

Температурен диапазон, ºС -20…+50

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah 4–80

Може да се използва и за сезонно съхранение на батерии, оставайки свързани към мрежата в продължение на няколко месеца. Дългосрочният режим на работа се прехвърля тихо; Извършен е тест за прегряване с батерия 90 Ah. "Неустойчивост" е нормално, няма коментари за работата.

1-2. SOROKIN® 12.98

Универсално зарядно устройство, Русия

Прогнозна цена, търкайте. 3000

Температурен диапазон, ºС -20…+50

Енергийна интензивност на акумулаторни батерии, Ah 6–160

Пълно зарядно. Може да се свърже с акумулатора на автомобила за дълго време - за зимно съхранение и целогодишна употреба. По време на работа тя не се прегрява (тестът е извършен с батерия от 170 Ah). Няма коментари. Това малко скъпо ли е?

МАЛКО ЗА БЕЗОПАСНОСТТА

Оставяйки зарядното устройство свързано към мрежата за дълго в гаража, уверете се, че не изневерявате. С други думи, трябва да сте сигурни, че „крокодилите“, свързани към клемите на акумулатора на двигателното отделение, няма да претърпят късо съединение при никакви обстоятелства (например чрез докосване на капака, който трябва да бъде затворен!), А съответните проводници няма да бъдат приковани от капака на капака или по друг начин. Да, устройствата, които тествахме, имат вградена защита, но не се колебайте отново да проверите отново. Разбира се, зарядното устройство трябва да бъде гарантирано, че е защитено от пряка влага, сняг и други атмосферни проблеми. Трябва също да се помни, че при ниски температури изолацията на проводниците има навика да се втвърдява и дори да се счупи. Това е особено важно да се вземе предвид в случаите, когато машината се използва от време на време и зарядното устройство се изключва набързо, след което отново се свързва, без да се обръща внимание на такива „дреболии“.

До какви щети може да доведе изолацията на положителния проводник, ако случайно докосне „масата“, всички разбират.

И последната. Преди да започнете, не забравяйте да изключите зарядното устройство от мрежата и от батерията.

Верига на зарядното устройство

Предлаганото автоматично устройство е предназначено за зареждане на автомобилни акумулатори с капацитет от 32 до 60 A * h и поддържането им в заредено състояние.

Производителите препоръчват презареждане на батериите с ток, равен на 0,04 ... 0,06 от капацитета на батерията в ампер часове. Според компании, времето за зареждане на батерията до голяма степен зависи от тока на зареждане - както при презареждане в кола, така и при зареждане от зарядно.

По време на зареждането напрежението в полюсите на батерията се променя и когато стане равно на 2,3 ... 2,35 V на клетка (от 13,8 V на 14,1 V за 12 V батерия), батерията се зарежда 100%.
Неразредена батерия се саморазрязва на ден с около 1 ... 2% от капацитета си. Ако повърхността на акумулатора е силно замърсена с електролитен разпръсквач, тази стойност се увеличава значително.

Електрическата верига на зарядното устройство е направена така, че когато акумулаторът е 100% зареден, той преминава в режим на зареждане, доставяйки слаб ток за презареждане (100 ... 250 mA). Този малък ток предотвратява саморазреждането и сулфатирането.
Зарядното устройство се захранва от мрежа с напрежение 220 V + 10% и -15%. Токоизправителният блок се състои от мрежов трансформатор (T1) с мощност 100 W, токоизправител мост B2M1 -5 и филтриращ кондензатор C1.

Съпротивлението на резистора R1 зависи от капацитета на батерията. За батерия с капацитет 45 A * h е необходим ток 1 \u003d 0,05-45 \u003d 2,25 A.
Тогава резисторът R1 трябва да има съпротивление от около 1,8 ома. За батерия с капацитет 60 A * h, токът на зареждане е 3 A, а съпротивлението на резистора R1 е 1,33 Ohms. Резисторът R1 е навит върху керамичен калъф с тел с диаметър 1 ... 1,2 мм. Точната стойност на съпротивлението R1 се определя от това коя батерия е свързана към устройството. Устройството ще бъде по-универсално, ако замените резистора R1 с регулируемо съпротивление (реостат).

Единицата за проследяване на степента на зареждане се състои от стабилизатор на напрежение DA1, контролно реле K1, транзистор VT1 (2T9135) и тригер на Schmitt (VT2, VT3), който образува устройство за праг, което следи
степен на зареждане на батерията Когато напрежението достигне 13,9 ... 14,1 V, устройството преминава в режим на поддръжка на зареждане.

Според производителите на батерии този режим е приемлив за всички обичайни оловни батерии.

Предимствата му:
- батерията може да бъде свързана към зарядното устройство, колкото е необходимо, и винаги е в напълно заредено състояние;
- поради малкия ток на презареждане, зарядното устройство не се претоварва и консумацията на ток от електрическата мрежа е минимална;
- няма нужда да следите процеса на зареждане.

За да се посочи режимът на работа на зарядното устройство, се използват два светодиодни индикатора. По време на зареждането свети диод HL2 (зелен), а в режим на пестене на заряд - HL1 диод (син или жълт).
Настройката на устройството до степен на зареждане от 100% е както следва. Към полюсите на акумулатора е свързан волтметър с максимално отклонение на стрелката 20 ... 30 V; когато напрежението достигне 13,9 ... 14,1 V, многооборотният потенциометър R13 е настроен така, че устройството да премине от режим на зареждане в режим на спестяване на зареждане. Тази операция е желателна
повторете няколко пъти. Това завършва настройката.

Токоизправителният елемент B2M1-5 е монтиран на ребра радиатор. Управляващият блок, състоящ се от интегрална верига DA1, реле K1 (тип R15-12B, полско производство) и други елементи, е монтиран на печатна платка. Върху транзистора VT1 е прикрепен плосък радиатор с размер 30x12x1 mm с винт M3.
Цялото устройство е монтирано в метален калъф с вентилационни отвори. Площта на отворите трябва да бъде приблизително равна на 0,5 от площта на корпуса.

Радио, телевизия, електроника, № 9/98. Превод от А. Белски.
„Аматьорско радио“, № 7/1999, стр. 18.
Изтегляне: Устройство за зареждане на автомобилни акумулатори
В случай на откриване на „счупени“ връзки - можете да оставите коментар и връзките ще бъдат възстановени в близко бъдеще.

Капково зареждане

Въпреки настоящото мнение, капковото зареждане не допринася за непрекъснатата работа на батериите. При този метод на зареждане токът не се изключва дори след като батерията е напълно заредена. Поради тази причина токът е избран малък. Дори ако цялата енергия, предавана на батерията, се преобразува в топлина, при нисък ток батерията няма да може да се загрее достатъчно. За Ni-MH батерии, които реагират по-отрицателно на презареждането от Ni-Cd, се препоръчва токът на заряд да бъде настроен на максимум 0,05C. За да зареждате по-голяма батерия, токът на капене трябва да бъде по-висок. От това следва, че батериите с малък капацитет не могат да се зареждат в устройства, предназначени да зареждат батерии с голям капацитет поради опасност от силно нагряване и съкращаване на живота на батерията. Ако в зарядно устройство с малък капацитет е инсталирана батерия с голям капацитет, тя може да не се зарежда напълно. Намирайки се в такива условия за дълго време, батериите започват да губят капацитет.

За съжаление, невъзможно е да се определи надеждно края на капковото зареждане. При ниски токове на зареждане профилът на напрежението е плосък и характерен максимум в края на зареждането практически не се постига. Температурата се повишава плавно и единственият метод е да се ограничи времето на процеса на зареждане. Но за да се приложи този метод, е необходимо освен точния капацитет на батерията да се знае стойността на първоначалното й зареждане. Влиянието на първоначалния заряд може да се елиминира по единствения начин - чрез напълно разреждане на батерията непосредствено преди зареждането. Това увеличава продължителността на процеса на зареждане и съкращава живота на батерията, което зависи от броя на циклите на зареждане-заряд. Следващият проблем при изчисляването на времето за зареждане на капковото устройство е доста ниската ефективност на този процес. Ефективността на капковото зареждане не надвишава 75% и зависи от голям брой фактори (температура на батерията, нейното състояние и др.). Единственото предимство на капковото зареждане е простотата на процеса (без да се следи края на зареждането). Едва наскоро производителите на батерии отбелязаха, че капковото зареждане е престанало да намалява капацитета на съвременните Ni-MH батерии.

Бързо зареждане

Повечето производители на Ni-MH батерии посочват характеристиките на техните батерии в случай на бързо зареждане с ток от 1С. Има препоръки да не надвишава 0,75С. Самото умно зарядно устройство трябва да оцени условията и, ако е необходимо, да премине към бързо зареждане. Бързото зареждане се използва само при температури от 0 до + 40 ° C и с напрежение от 0,8 до 1,8V. Ефективността на бързото зареждане е около 90%, така че батерията практически не се нагрява. Но в края на зареждането ефективността намалява рязко и почти цялата енергия, доставена на батерията, се превръща в топлина. По този начин се наблюдава рязко повишаване на температурата на батерията и вътрешното налягане. Това води до отваряне на отворите и загуба на част от съдържанието на батерията. Освен това под влияние на висока температура се променя вътрешната структура на електродите. Затова е важно да спрете бързото зареждане на батерията навреме. За щастие има доста надеждни знаци, проверяващи дали зарядното устройство е в състояние да направи това.

Работата на бързото зарядно се състои от следните фази:

Откриване на наличността на батерията
Квалификация на батерията (квалификация).
Предварително зареждане (предварително зареждане).
Отидете на бързо зареждане (рампа).
Бързо зареждане.
Презареждане (допълнително зареждане).
Такса за поддръжка

Фаза на откриване на батерията

На този етап обикновено се проверява напрежението в клемите на акумулатора. Ако напрежението е над 1,8 V, тогава това означава, че батерията не е свързана към зарядното устройство или е повредена. Ако се установи по-ниско напрежение, батерията е свързана и можете да продължите към зареждането.

Във всички фази, заедно с основните стъпки, се извършва проверка на батерията. Това е така, защото батерията може да не е налична в зарядното устройство. Ако това се случи, тогава зарядното устройство от която и да е фаза трябва да отиде, за да провери наличието на батерията.

Фаза на квалификация на батерията

Зареждането на батерията започва с нейната квалификационна фаза. Тази фаза е необходима за предварителна оценка на първоначалното зареждане на батерията. Когато напрежението на батерията е по-малко от 0,8 V, не може да се извърши бързо зареждане, необходима е допълнителна фаза на предварително зареждане. Ако напрежението е по-голямо от 0,8 V, тогава фазата на предварително зареждане се пропуска. На практика се забелязва, че батериите не се разреждат под 1,0 V, а фазата на предварително зареждане почти никога не се използва.

Фаза на предварително зареждане

Предназначен за първоначално зареждане на сериозно разредени батерии. Стойността на тока с предварително зареждане трябва да бъде избрана от 0,1 ° С до 0,3 ° С. Предварителното зареждане трябва да бъде ограничено във времето. Не е необходима дълга фаза на предварително зареждане, тъй като напрежението на работеща батерия трябва да достигне стойност от 0,8 V достатъчно бързо. Ако напрежението не се увеличи, това означава, че батерията е повредена и е необходимо да се прекъсне процеса на зареждане.

При дългите фази на зареждане е необходимо да се следи температурата на батерията и да се спре зареждането, когато температурата достигне критична стойност. За Ni-MH батерии максималната допустима температура е 50 ° C. Също така, както и в другите фази, трябва да се провери наличието на батерията.

Фаза на бърз преход

Когато напрежението на батерията достигне 0,8 V, можете да пристъпите към бързо зареждане. Не се препоръчва незабавно да използвате голям ток за зареждане. Включването на голям ток в началото на зареждането не се препоръчва. Необходимо е постепенно да увеличавате силата на тока в рамките на 2-4 минути, докато се достигне зададената стойност на тока за бързо зареждане.

Фаза на бързо зареждане

Заряден ток е зададен от 0,5-1,0С. В тази фаза е важно точно да определите кога ще приключи. Ако фазата на бързо зареждане не бъде спряна навреме, батерията ще бъде унищожена. Следователно, за да се определи точния краен час на бързо зареждане, е необходимо да се използват няколко независими критерия.

За Ni-Cd батерии обикновено се използва метод –dV. По време на зареждането напрежението се повишава; в края на зареждането започва намаляване. За Ni-Cd батериите знак за края на зареждането е намаляване на напрежението с около 30mV (за всяка батерия). Методът –dV е най-бързият и работи чудесно дори за не напълно заредени батерии. Ако използвате този метод, за да започнете да зареждате напълно заредена батерия, тогава напрежението върху нея ще се увеличи бързо, а след това рязко ще намалее, което ще доведе до края на процеса на зареждане.

При Ni-MH батериите методът не работи също така, тъй като намаляването на напрежението за тях е по-слабо изразено. При зареждане на токове под 0,5 C максималното напрежение по правило не се постига, поради което зарядното устройство за батерии с малък капацитет често не може правилно да определи края на зареждането на батерии с голям капацитет.

Поради леко понижение на напрежението в края на зареждането, е необходимо да се увеличи чувствителността, което може да доведе до ранното прекратяване на бързото зареждане поради смущения, които се генерират от зарядното устройство и също проникват от електрическата мрежа. Ето защо не трябва да зареждате батериите в колата, поради факта, че бордовата мрежа, като правило, има твърде високо ниво на смущения. Батерията също е източник на шум. Поради тази причина при измерване на напрежението трябва да се използва филтриране. Следователно в процеса на измерване на напрежението е необходимо да се използва филтриране.

Когато зареждате батерии в серийно свързани батерии, когато отделните батерии се различават по степен на заряд, надеждността на метода –dV значително намалява. В този случай върховото напрежение на различните батерии се достига в различни моменти от времето, докато напрежението се намазва.

За Ni-MH батерии се използва и методът dV \u003d 0, при който вместо да се намали напрежението, се открива плато на профила на напрежението. В този случай постоянно напрежение на батерията в продължение на няколко минути показва края на зареждането.

Въпреки всички трудности при определянето на края на зареждането на батерията по метода –dV, повечето производители на Ni-MH батерии определят този метод като основен метод за бързо зареждане. В края на зареждането с ток от 1С, напрежението трябва да варира от -12mV до -2,5 mV.

Веднага след свързване на голям заряден ток, напрежението може да почувства колебания, които могат да бъдат определени като намаляване на напрежението в края на зареждането. За да се предотврати фалшивото прекратяване на процеса на бързо зареждане, първият път (обикновено 3-10 минути) след свързване на тока за зареждане, контролът –dV трябва да бъде изключен.

Заедно с намаляване на напрежението в края на зареждането започва повишаване на температурата и налягането вътре в батерията. По този начин времето за завършване на зареждането може да се определи от повишаването на температурата. Поради влиянието на околната среда обаче не се препоръчва да се определя абсолютен температурен праг, за да се определи кога зареждането приключи. По-често се използва самата температура, но скоростта на нейната промяна. При заряден ток от 1С зареждането трябва да завърши, когато скоростта на повишаване на температурата достигне 1 ° C / min. Трябва да се отбележи, че при токове на зареждане под 0,5 ° C скоростта на повишаване на температурата остава практически непроменена и този критерий не може да се използва.

И двата разглеждани метода причиняват леко презареждане на батерията, което води до намаляване на експлоатационния й живот. За да се осигури пълно зареждане на батерията, завършването на процеса на зареждане трябва да се извърши с използване на нисък ток и при ниска температура на батерията (при повишени температури способността на батериите да поемат зареждане е сериозно намалена). Затова се препоръчва да завършите фазата на бързо зареждане малко по-рано.

Съществува т. Нар. Метод на огъване за определяне на крайното време на бързо зареждане. Същността на метода е, че се анализира максималната производна на напрежението по отношение на времето. Бързото зареждане спира в момента, когато скоростта на растеж на напрежението достигне максималната си стойност. Този метод позволява да се завърши фазата на бързо зареждане, преди температурата да има време да се повиши значително. Този метод изисква измерване на напрежение с висока точност и математически изчисления.

Някои зарядни използват импулсен ток за зареждане. Текущите импулси имат продължителност от порядъка на 1 s, а интервалът между импулсите е от порядъка на 20-30 ms. Сред предимствата на този метод е възможно да се отбележи по-добро изравняване на концентрацията на активни вещества в целия обем и по-малка вероятност от кристални образувания върху електродите. Няма точна информация за ефективността на такъв метод, но се знае, че той не вреди.

В процеса на определяне на края на бързо зареждане на батерията е необходимо точно измерване на напрежението. Ако тези измервания се правят при ток, тогава ще се появи допълнителна грешка поради съпротивлението на контактите. По тази причина токът на зареждане се изключва по време на измерването. След като изключите тока, направете пауза за 5-10 ms, докато напрежението на батерията се задава. Следва измерването. За висококачествено филтриране на смущения в мрежовата честота по правило се вземат серия от последователни проби през интервал от един период от мрежовата честота (20 ms) и след това се извършва цифрово филтриране.

Разработен е друг метод за зареждане на импулсен ток, наречен FLEX отрицателно импулсно зареждане или Reflex Charging. Той се различава от обикновения импулсен заряд по наличието на импулси на разрядния ток в интервалите между импулсите на зареждащия ток. При импулси на ток на зареждане от порядъка на 1 s, продължителността на импулсите на тока на разреждане е избрана приблизително 5 ms. Стойността на тока на разреждане надвишава тока на зареждане с 1-2,5 пъти.

Сред предимствата на метода трябва да се посочи по-ниската температура на батерията по време на зареждане и способността за елиминиране на големи кристални образувания върху електродите. General Electric Corporation проведе независими изследвания на този метод, което предполага, че методът не е нито полезен, нито вреден.

Тъй като правилното определяне на края на бързо зареждане е изключително важно, зарядното устройство трябва да използва няколко метода, за да определи незабавно края на зареждането. Също така е необходимо да се извършат проверки на някои допълнителни условия за аварийно прекратяване на бързо зареждане. По време на бързо зареждане трябва да следите температурата на батерията и да прекъснете процеса, ако се достигне критична стойност. За бързо зареждане, температурната граница е по-строга, отколкото за целия процес на зареждане. Следователно, когато температурата достигне + 45 ° C, е необходимо аварийно да спрете бързото зареждане и да преминете към фаза на презареждане с по-нисък ток на зареждане. Преди да продължите да зареждате, температурата на батерията трябва да се понижи, тъй като при повишена температура способността на батерията да поеме зареждането е значително намалена.

Друго допълнително условие е ограничаването на бързото зареждане във времето. Познавайки тока на зареждане, капацитета на батерията и ефективността на зареждането, можете да изчислите времето, необходимо за пълно зареждане. Таймерът за бързо зареждане трябва да бъде настроен за време, надвишаващо предвидените 5-10%. Ако това време за зареждане е приключило, но никой от методите за определяне на края на бързото зареждане не е работил, процесът се срива. Подобна ситуация с висока степен на вероятност показва неизправност в каналите за измерване на напрежение и температура.

Фаза на презареждане

Заряден ток е зададен в рамките на 0,1-0,3C. При ток на презареждане 0,1С, производителите препоръчват презареждане в рамките на 30 минути. Провеждането на по-продължително презареждане води до презареждане на батерията; капацитетът на батерията се увеличава с 5-6%, но броят на циклите на заряд-разряд се намалява с 10-20%. Положителен ефект от процеса на презареждане е изравняването на заряда на батерията. Тези, които са напълно заредени, разсейват доставената енергия под формата на топлина едновременно с зареждането на останалите батерии. Ако фазата на презареждане следва веднага след фазата на бързо зареждане, батериите трябва да се оставят да се охладят няколко минути. С повишаването на температурата на батерията способността й да се зарежда намалява значително. При 45 ° C батерията може да приеме само 75% от зареждането. Следователно процесът на презареждане, проведен при стайна температура, позволява да се извърши най-пълното зареждане на батерията.

Поддържаща фаза на зареждане

Зарядни за Ni-Cd батерии след процеса на зареждане, като правило, преминават в режим на зареждане с капчици, за да се поддържа батерията в състояние на пълно зареждане. По този начин температурата на батерията остава завишена през цялото време и това значително намалява живота на батерията. Ni-MH батериите не понасят презареждането и затова е нежелателно те да са в състояние на капково зареждане. Необходимо е да се използва много нисък токов поддържащ заряд, за да се компенсира само самозареждането.

При Ni-MH батерии саморазрядът през първите 24 часа може да бъде до 15% от капацитета на батерията, а след това саморазреждането намалява и възлиза на 10-15% от капацитета на батерията на месец. За компенсиране на саморазреждането е достатъчен среден ток по-малък от 0,005C. Някои устройства включват зареждащ ток веднъж на няколко часа, а в други случаи батерията е изключена от устройството. Количеството на саморазреждане сериозно зависи от температурата, така че най-добрият вариант е поддържащият заряд да се адаптира, така че малък ток на зареждане да бъде свързан само когато се установи предварително определено понижение на напрежението.

Поддържащата фаза на зареждане може да бъде пропусната, но ако отнема много време между зареждането и използването на батерията, батерията трябва да се презареди преди употреба, за да компенсира саморазреждането. Най-добрият вариант е този, при който зарядното устройство поддържа пълна мощност на батерията.

Супер бързо зареждане

Когато зареждате до 70% от капацитета на батерията, ефективността на процеса на зареждане е близо 100%. Този индикатор е предпоставка за създаване на ултрабързи зарядни устройства. Разбира се, невъзможно е да увеличите зарядния ток до безкрайност. Има ограничение поради скоростта, с която протичат химичните реакции. На практика могат да се използват зареждащи токове до 10С. За да не се прегрява батерията, след достигане на нивото от 70% от заряда, токът трябва да се намали до нивото на стандартното бързо зареждане, за да се контролира края на зареждането по стандартен начин. Необходимо е точно да се контролира постигането на 70% от маркировката на зареждането. Засега няма надеждни методи за решаване на този проблем. Проблемът е да се определи степента на заряд в батерията, при която батериите могат да се разреждат по различни начини. Също така е проблематично да се подава ток за зареждане към батериите. При такива високи токове на зареждане, слаб контакт може да причини допълнително нагряване на батерията, докато тя не се разкъса. При грешки в зарядното устройство е възможна дори експлозия на батерията.

Автомобилите и търговските превозни средства се използват редовно, но специално оборудване: периодично се използват багери, ролки, дизелови генератори и аварийни бензогенератори.

Най-слабата точка при съхранение на такова оборудване са батериите. Известно е, че оловните батерии са склонни към саморазреждане, което се ускорява с възрастта и на фона на условията за съхранение. Скоростта на саморазряд също се увеличава значително (до 50%) след „кипене“, когато плътността на електролита надвишава 1,32 g / cm3.

Саморазряд

Този процес е недостатък в химическата структура на акумулатора на автомобила. Причините за саморазреждането са много, например, ниското качество на акумулаторните материали. Чужди примеси, метали, соли водят до прехвърляне на заряд от един електрод в друг, дори в състояние на празен ход.

Също така самите електроди могат да бъдат причина за това явление: различният състав на решетката и активната маса могат да създадат малка „батерия вътре в батерията“, изразходвайки батерията в празен ход. Батериите, които не изискват поддръжка, са най-малко засегнати от саморазреждането, при което калцият, а не антимон, се използва като основна добавка в електрода. Калциевите батерии в сравнение с антимона имат 8 пъти по-ниска степен на загуба на енергия.

Важно! Новите батерии имат най-ниската степен на саморазряд. При температури под 0 това явление практически не се среща.

Поддръжка на такси

Саморазрядът е коварен чрез дълбоко сулфатиране. Пълното саморазреждане прави батерията неизползваема, а саморазреждането плюс ниската температура също може да доведе до „замръзване“ на пластмасовия корпус на батерията. Следователно, когато съхранявате оборудване, дизелови генератори, зарядът на батерията трябва да се поддържа.

Във военната и авиационната техника проблемът със саморазряда се решава чрез източване на батериите: Батерията се зарежда, след което от нея се източва киселина. Батерията остава суха при зареждане.

В автомобилни и специални превозни средства, ако не е възможно да се оттича киселина, зарядът трябва да се поддържа. Някои устройства могат да поддържат таксуване в режим на буфер: т.е. презаредете батерията и след напълно зареждане поемете товара на потребителите (аларми, аварийни резервни входни системи). Например, CTEK MXS 5.0 има както буферен режим, така и режим на поддържане на импулсно зареждане - батерията се зарежда само когато напрежението в клемите пада под определен праг. Друг плюс на зареждането на CTEK MXS 5.0 е възможността за зареждане и поддържане на зареждането чрез запалката за цигари или отделно монтиран „бърз конектор“, Така че батериите не трябва да бъдат изваждани преди съхранение на оборудване.

С поддръжката на зареждането на съхраняваното оборудване е по-добре да се направи без „домашен пистолет“. Устройствата, които не са предназначени да поддържат заряд, постепенно ще "сварят" електролита, превръщайки го в чиста киселина. Такава батерия вече не може да работи.

Оловно-киселинните батерии, използвани при непрекъснато захранване на устройства за съхранение на информация по време на работа, са обект на бързо износване и преждевременна повреда. Причината е кристализацията на вафлите, междуелектродните разломи от дендроидните отлагания върху повърхността на вафлата и сулфатирането.

Капацитетът и животът на батерията зависи от режима на работа на зарядното устройство, начина на зареждане.

Преди да обмислите желания режим на зареждане на батерията, трябва да следвате процеса на разреждане на батерията и причините за преждевременната й повреда.

По правило разреждането на батерията в непрекъсваеми захранващи системи по време на работа се случва много рядко и за период от няколко минути, достатъчен за извеждане на системата за съхранение на данни, за да се отстрани повредата. В твърдите дискове на компютрите през това време четената глава ще се върне в първоначалното си състояние, в противен случай може да се повредят секторите за зареждане и работната информация. Впоследствие загубената информация може да бъде частично възстановена и пълното използване на твърдия диск ще бъде невъзможно.

Липсата на характеристики за разреждане при работа на батерията води до нейната преждевременна повреда.

Батериите в непрекъснати системи се диагностицират от вътрешната верига за съответствие на напрежението на акумулатора с определените параметри, при наличие на мрежово напрежение непрекъсваемото захранване автоматично прехвърля товара към мрежата. Ако захранването на мрежата се изгуби, устройството трябва да премине в режим на преобразуване на енергията на батерията в напрежение, близко до параметрите на захранването.

Външната диагностика на непрекъсваемото захранване след работа потвърждава наличието на високо вътрешно съпротивление - поради висока кристализация, високо саморазреждане по време на вътрешна верига на плочите, причинено от сулфатиране. Високото напрежение на електродите се диагностицира от вътрешната верига като пълно зареждане и батерията не се зарежда допълнително. Увеличаването на напрежението на заряда води до увеличаване на производството на топлина. Намаляването на капацитета на батерията се причинява от неработещо сулфатиране на повърхността на плочата, токът на натоварване не е в състояние да остави вътрешните слоеве на порестата структура на плочите на акумулатора, а изходното напрежение под товар неприемливо спада, което води до неизправност на непрекъсваемото захранване.

Малката консумация на енергия при изхода на системи за съхранение на информация от работно състояние не изисква инсталирането на мощни автомобилни батерии, а за попълване на използваната енергия на батерията, мощни зарядни устройства.

За да заредите батерията и да я поддържате в работно състояние, трябва да използвате зарядното устройство с два метода на зареждане: бързо зареждане и струйно (компенсационно) зареждане.

Методът за бавно зареждане, използван при зареждане на батерии за мобилен телефон в тази ситуация, е неприемлив, тъй като при мобилните телефони той води до кристализация на плочите и батерията изгасва в неочакван момент.

Батерията на батерията с този метод не се зарежда напълно или прегрява напълно, с термично унищожаване на плочите. Системите за съхранение на данни работят повече от един ден и батериите в устройства за поддържане на напрежението трябва да са в режим на готовност за дълго време.

Една от причините за отказ на батерията е постоянен токов заряд при липса на малък разряден ток и липса на цикличност в режим на зареждане. С разрядния ток оловните йони имат време да се възстановят до аморфно състояние с отлагане върху повърхността на вафлата. По време на периодичните импулси на тока на зареждане температурата на батерията намалява.

Зареждането на батерии от затворен тип с хелиев пълнител трябва да отговаря на следните параметри: ограничаване на напрежението на зареждане с цел премахване на презареждането и нагряването, автоматично ограничаване на тока на зареждане в началния период на бързо зареждане - това ще защити текущия регулатор от претоварване и прегряване, а клетките на батерията - от неприемливо количество ток за зареждане, т.е. реализация на струйното зареждане с импулсен ток, кратко и амплитудно не по-ниско от тока на заряд, препоръчан от производителя. Средната стойност на тока за зареждане не надвишава 0,05 С, където С е капацитетът на батерията.

Използването на текущата цикличност за регенерация на плочата ще поддържа батерията в работно състояние толкова дълго, колкото искате. За кратко време вътрешното съпротивление на батерията намалява десетки пъти, възстановява се капацитетът и работното напрежение.

Режимът на бързо зареждане се характеризира със следните параметри:
Времето за зареждане е 1-2 часа, достатъчно е да възстановите капацитета на батерията, след като е включено непрекъсваемо захранване, токът на заряд е 0,2-0,3 С, зарядът на батерията е 100%. Зареждането не се изключва напълно - преминава, когато напрежението приключи към буферния режим на зареждане със струя. Крайното напрежение на батерията е посочено в паспорта или в случая, например за батерия Champion 12 Volt 7 A / h, инсталирана в устройство за непрекъсваемо захранване APC, то е 13,3 -13,8 V при 20 градуса от температурата на корпуса. Характеристиката на тока за зареждане рязко намалява - с увеличаване на напрежението на акумулатора, токът на заряда спада до минималната стойност 0,03-0,05 С, режима на струйно зареждане. При липса на прекъсване на захранването, батерията в заредено състояние може да бъде в режим на готовност за произволен период от време. С технологията за зареждане със струя се компенсира капацитетът на батерията за поддържане на веригата в режим на готовност и саморазряд. Стабилизирането на напрежението на заряда чрез отрицателна обратна връзка от акумулатора към генератора на импулсите на зареждащия ток ви позволява да поддържате режима на зареждане в автоматичен режим.

Спецификации на зарядното устройство:
Мрежовото напрежение е 220 волта.
Максималният заряден ток е 650 mA.
Напрежението на заряда е 13,8 волта.
Батерия 12 волта 1-7a / h.
Ток за бързо зареждане 350-450 mA.
Ток за зареждане с мастило 30-40 mA.
Разряден ток 22 mA.
Време за зареждане 1-2 часа.
Време за зареждане непрекъснато.
Авариен режим 10-30 минути.
Мощност натоварване 50 вата.

Непрекъсваемата верига на захранване включва импулсно зарядно устройство, при което постоянен ток на зареждане се превръща от генератор на таймер в последователност от импулси, а паузите между импулси с положителна полярност се запълват с постоянен разряден ток с отрицателна полярност. Батерията също се зарежда с разряден ток и по време на зареждане, което се използва за индикация, че батерията е свързана към веригата.

Токовият преобразувател е направен на ключовете на полеви транзистори, управлявани от мрежов генератор на честотата. Ако няма мрежово напрежение, напрежението на мрежовата честота и нивото, генерирани от преобразувателя, преминава през релето към товара, ако има мрежово напрежение, то преминава през контактите на релето, свързано към мрежата, без преобразувания.

Устройството има светлинна индикация за включване, полярност на връзката на батерията, индикатор за високо напрежение и заряд. Звуковият сензор показва липсата на мрежово напрежение и предупреждава за предприемане на мерки за изтегляне на системата за съхранение на информация от работен режим за кратко време в съответствие с програмата.

DA1 аналогов таймер (фиг. 1) генерира стабилни честотни импулси в режим на осцилатора. Процесът на заряд-разряд на времевия кондензатор С1 ще се проведе циклично, времето за зареждане зависи от стойността на резистора R2 - T1 \u003d 0.69 C1R2, времето за разреждане е по-дълго T2 \u003d 0.69C1 (R3 + R4).

Общият период на пулса е T \u003d T1 + T2. Честотата на осцилатора зависи от стойността на елементите R2, R3, R4, C1 - F \u003d 1 / T. Коефициентът на дежурство зависи от работния период на импулса D \u003d T1 / T. При намаляване на времето на разреждане чрез намаляване на стойността на резистора R2, работният цикъл се увеличава.

Диодът VD1 образува кратък импулс на тока на зареждане.
Резистор R3 ви позволява да настроите тока на заряд в съответствие с паспортните данни на батерията.
Таймерът се захранва от аналогов стабилизатор DA2, диодът VD2 ви позволява да защитите таймера и стабилизатора от грешна полярност на батерията.

Напрежението на таймера се избира въз основа на захранващото напрежение на микросхемата DD1 - генератора на преобразувателя на напрежението на акумулатора.
Кондензаторите C2, C3, C4, C5 намаляват нивото на смущения в веригите на захранване.

След подаване на мощност към таймера DA1 и външните вериги, кондензаторът C1 ще започне експоненциално да зарежда до 2/3 Un по време на T1, след което вътрешният компаратор на таймера на вход 6 от DA1 ще превключи вътрешния спусък в противоположно състояние, вътрешният транзистор на изход на щифт 7 на DA1 ще се отвори, кондензаторът C1 ще започне да се разтоварва до ниво 1/3 Un през времето T2.

Зареждането на батерията ще се случи по същия сценарий.
Пин 5 в чипа на таймера DA1 позволява директен достъп до точката на разделител с ниво 2/3 на захранващото напрежение, което е еталонът за работата на горния компаратор. Използването на този изход ви позволява да промените това ниво, за да получите модификации на веригата, в този случай да зададете изходното напрежение на заряда на батерията GB1. Транзистор с полев ефект от N се въвежда във веригата като ключов токов превключвател, импулсите от изхода на 3 таймера през резистора R5 се подават към портата на транзистора VT1, транзисторът се отваря и токът на заряд от мощност изправител VD3 през крайния резистор R10 и предпазителят FU1 се подава към батерията GB1. Индикаторът HL3 показва с кратки светлинни импулси за процеса на зареждане на батерията, отсъствието на светене предупреждава за прекъсване в веригата на зареждане на акумулатора или дефектен транзистор VT1.

Наличието на мощност на таймера DA1 се показва с жълт светодиод HL1.
Светодиодът HL2 паралелно с батерията изпълнява три задължения, показва правилната полярност на батерията GB1 от зелена светлина и представлява верига за разреждане на батерията с ток до 20 mA. С червено сияние светодиодът показва аварийно състояние или грешна полярност на връзката на батерията към веригата.

Отрицателното напрежение на обратната връзка от положителната шина на акумулатора през ограничаващия резистор R7 и инсталационния резистор R8 се подава към контролния електрод на регулируем паралелен регулатор на напрежението DA3 - интегрален аналог на ценеровия диод, способен да формира регулируем стандарт
напрежение на щифт 5 на таймера DA1. Когато напрежението на акумулатора се увеличава, контролираният ценеров диод се отваря и стабилизационното напрежение се променя.
Намаляването на напрежението на катода (щифт 3 на DA3) води до намаляване на напрежението в точка 5 DA1 на директния достъп на разделителя с ниво 2/3 Un, което ще доведе до увеличаване на честотата на генератора на таймер DA1 и намаляване на напрежението и тока на зареждане на батерията GB1.

Загубата на мрежовото напрежение води до отключване на релето K1 с комутационните контакти K1.1 и K1.2. Първите позволяват на генератора да работи върху DD1 чипа, като прилага ниско ниво към входа R (пин 5 DD1), след стартиране на генератора се образуват правоъгълни импулси с честота 50 Hz на изходите T1 и T2. Импулсите се изместват фаза с една четвърт от периода. За преобразуване на правоъгълни импулси в синусоиди, близки до формата, кондензатор C7 е инсталиран на изхода на трансформатор T2. Индикаторът за разряд HL3 показва наличието на високо напрежение.

Използването на полеви транзистори не изисква инсталиране на мощни радиатори.
Повечето от радиокомпонентите на веригата са монтирани на печатна платка, останалите са фиксирани в случая, използван от захранването на компютъра. Бюджетният вентилатор В1 се използва по предназначение.

Радиокомпонентите на веригата съответстват на таблица1.

предназначение		Номинална стойност	замяна	забележка

				тел
Други резистори
Чип DA1

			IRF3701, IRF3808.
			TP 114-7 16V 1A
			TTP-40, TN-6O
	RP-21-003UHL

Настройката на веригата на устройството трябва да започне с проверка на захранването +16 волта и напрежението на изхода на аналоговия стабилизатор DA2. При липса на батерия GB1 във веригата, индикаторният индикатор за тока на заряд HL3 не свети, HL2 мига с честотата на генератора на таймера DA1, когато батерията е свързана, светодиодът за зареждане ще мига и индикаторът за полярност светва зелено, ако полярността на батерията е свързана правилно, ако полярността е неправилна, светодиодът ще светне
червено сияние. За да зададете тока на зареждане в отворената верига на акумулатора, свържете амперметъра към ток от един ампер, с резистор R3 задайте тока на заряд в рамките на 0,2 С, а с резистор R8 напрежението в батерията е 13,3 волта. След 1-2 часа зареждане напрежението на батерията ще се увеличи до 13,8 волта, а токът ще спадне до 0,1 ° C, след това в режим на зареждане на струята токът ще спадне до 0,03 ° C.

Звуковата капсула HA1 има вътрешен генератор с ниска честота.
След изключване на мрежовото напрежение, на кондензатора C7 с резистор R14 се инсталира честота 50 Hz.

На полеви транзистори VT1-VT3 инсталирайте малки радиатори с размери 10 * 50 * 10 мм.
Индикаторните светодиоди трябва да бъдат инсталирани на кутията от страната, противоположна на вентилатора B1.

Литература:
1) В. Коновалов „Измерване на R-vn AB” „Радиомир” № 8 2004 г. стр.14
2) В. Коновалов, А. Разгилдеев. „Възстановяване на батерии“ „Радио Свят“ № 3 2005 г. страница 7
3) В. Коновалов "Ефектът на паметта се отстранява чрез усилване на напрежението." Радио Свят № 10 от 2005 г., стр. 13.
4) В. Коновалов „Устройство за зареждане и възстановяване на Ni-Ca батерии“ „Радио“ № 3 2006 стр.53.
5) Д. А. Хрустальов „Батерии“ Москва 2003 г.
6) И. П. Шелестов „Радио чукове полезни схеми“ книга 5.Москва 2003
7) В. Коновалов "Ключ зарядно" "Радиомир" № 9.2007г. str13.
8) Микрочип KR142EN19. "Радио" № 4.1994
9) Импулсно зарядно "Радио" № 8.1995г. p.61
10) Поддръжка на акумулатори без поддръжка, „Радиомир“ № 11.2001, стр. 13.
11) М. Озолин „Просто непрекъсваемо захранване.” „Радио” № 8.2005 г., стр. 32.
12) С. Бирюков „Основни кварцови часовници.” „Радио” № 6 от 2000 г. str34.
13) В. Коновалов „Регенератор на батерии.” „Радио Свят” № 6.2008 г., стр. 14.
14) В. Коновалов „Импулсна диагностика на батерии.” „Радиомир” № 8 от 2008 г. с. 15.