Аккумуляторы зарядка: Заряжаем АКБ правильно. Время зарядки, ток и напряжение.

Содержание

Как и чем заряжать гелевые аккумуляторы: пошаговая инструкция

Любые элементы питания аккумуляторного типа требуют регулярного восстановления заряда. Не каждый знает, как зарядить гелевый аккумулятор. Специфический электролит требует применения особых способов восстановления емкости. Соблюдение некоторых правил поможет избежать выхода элемента из строя.

Слева — гелевый аккумулятор по технологии AGM, справа — гелевый аккумулятор по технологии GEL.

Что представляют собой гелевые аккумуляторы?

Гелевая АКБ представляет собой продукт преобразования классической батареи. Жидкий наполнитель был заменен гелеобразным. Принцип действия не отличается от такового у привычных кислотно-свинцовых аккумуляторов.

Существует 2 варианта изготовления таких элементов питания:

  1. Технология GEL. В таком случае используется микропористый сепаратор, наполненный силикагелем.
  2. Технология AGM. Корпус содержит стекловолокно, пропитанное кислотным составом. Этот же материал выполняет функции сепаратора.

Произведенные по этим технологиям изделия используются в автомобиле- и судостроении. От них питаются приборы, требующие бесперебойного энергоснабжения. АКБ с гелеобразным наполнителем в автомобили устанавливаются редко.

Однако они пользуются спросом среди владельцев мотоциклов и мопедов. Аккумулятор служит не менее 10 лет. Он исправно работает в любом положении. Герметичность корпуса препятствует подтеканию электролита.

Преимущества

К преимуществам гелевых источников питания относятся такие качества:

Гелевый аккумуляторы отличаются безопасностью и длительным сроком службы.

  1. Высокая сила пускового тока. Гелевый наполнитель плотно прилегает к свинцовым электродам. Это выручает пользователя в зимнее время.
  2. Невозможность утечки кислотного состава. При незначительном повреждении корпуса электролит не выводится наружу.
  3. Разнообразие вариантов установки. Батарею можно размещать на горизонтальной, наклонной или вертикальной поверхности. Подобное объясняется отсутствием жидкого наполнителя.
  4. Безопасность. Аккумулятор не выделяет ядовитых или взрывоопасных паров.
  5. Подача тока стабильной силы и напряжения. Параметры не изменяются даже при падении уровня заряда до 30%.
  6. Длительный срок службы. АКБ выдерживает до 700 циклов разряда и заряда. Некоторые модели не утрачивают емкость даже после 1000 зарядок.
  7. Нечувствительность к перепадам температур. При нагревании или охлаждении гелеообразный электролит сохраняет свойства.

Недостатки

К отрицательным качествам GEL-аккумуляторов относятся такие моменты:

  1. Необходимость соблюдения правил эксплуатации. Только так можно продлить срок службы батареи. Элемент питания нужно правильно заряжать и подготавливать к хранению.
  2. Необходимость использования автоматических зарядных устройств, регулирующих напряжение и силу тока.
  3. Увеличенная, по сравнению с классическими АКБ, стоимость.

Пример специализированных зарядных устройств для свинцово-кислотных и гелевых батарей от фирмы Optima и Universal.

Можно ли заряжать гелевый аккумулятор обычным зарядным устройством?

Использовать обычное ЗУ нежелательно. Подключение такого прибора напрямую способно вывести аккумулятор из строя без возможности ремонта. При подаче тока высокой силы гель начинает плавиться. Сжиженный наполнитель не может вернуться в изначальное состояние. Он продолжает расплавлять оставшийся гель.

При зарядке гелиевой АКБ классическим ЗУ могут возникать и такие проблемы:

  1. Прекращение набора заряда при достижении показателя в 90%.
  2. Невозможность тонкой настройки параметров. Заставить батарею принимать ток неподходящей мощности не получится.
  3. Перегрев АКБ. В таком случае нужно сразу отключать ЗУ. При использовании неавтоматического прибора пользователю придется отслеживать процесс зарядки.

Каким зарядным устройством пользоваться?

Зарядное устройство для гелевого аккумулятора должно иметь такие характеристики:

  1. Возможность настройки тока и напряжения заряда. Это позволит избежать повреждения гелевого наполнителя и пластин.
  2. Наличие функции температурной компенсации.
  3. Диапазон рабочих температур в пределах +5…+40°С.
  4. Автоматический контроль процесса. Зарядка протекает в 3-4 этапа, контролируемых блоком управления.

Основные правила безопасной зарядки

При восстановлении мощности аккумулятора с гелеобразным наполнителем нужно соблюдать такие правила:

  1. Степень заряженности требуется проверять каждые 2-4 недели. Сделать это самостоятельно можно, используя мультиметр. Нужно завести двигатель и подсоединить щупы прибора к клеммам АКБ.
  2. Необходимо соблюдать лимит напряжения. Этот показатель не должен превышать 14,5 В. В процессе зарядки параметр изменяется. Чем глубже разряд, тем выше сила тока. По мере восстановления заряда показатели снижаются. Превышение допустимых уровней приводит к расплавлению и закипанию электролита.
  3. Не стоит пытаться вскрыть корпус в случае закипания наполнителя. Это может привести к взрыву батареи и травмированию пользователя.

При полном заряде вольтаж на клеммах гелевого аккумулятора не должен превышать 14.5 В.

Как заряжать гелевый аккумулятор?

Зарядку нужно выполнять с помощью специальных устройств. При этом нужно правильно устанавливать основные параметры.

Важные параметры и особенности

Интервалы между процедурами должны составлять не менее 6 месяцев. Необходимо восстанавливать энергетический потенциал АКБ полностью. В противном случае емкость батареи со временем снизится. Восстановить этот показатель достаточно сложно.

Длительность цикла зарядки зависит от емкости элемента питания и тока заряда. Первый параметр делят на второй. При емкости 60 А/ч и силе тока 0,6 А длительность цикла составляет 10 часов. Специальные зарядные устройства подают сигнал о завершении процедуры.

Порядок зарядки по шагам

Зарядку гелевой аккумуляторной батареи выполняют так:

  1. Включают зарядное устройство и замеряют силу тока. Это поможет выбрать оптимальный режим работы.
  2. АКБ заряжают током той силы, которая была вычислена устройством автоматически.
  3. Через 2-3 часа зарядку прерывают. Это помогает избежать перегрева корпуса.
  4. Дождавшись остывания аккумулятора, процедуру возобновляют, снижая силу тока. Нельзя забывать о необходимости замера параметра в период охлаждения аккумулятора. Если упустить этот момент, ЗУ отключается автоматически, цикл не возобновляется.
  5. При достижении необходимой силы тока устройство отключают. Неавтоматические приборы продолжают функционировать. Специальные ЗУ оснащены регуляторами, предотвращающими расплавление геля при нагреве батареи.

Инструкция по зарядке АКБ для мотоцикла

12,7 В — нормальное напряжение гелевого аккумулятора для мотоцикла.

Аккумулятор снегохода или мотоцикла от источника питания автомобиля отличается меньшей емкостью. Универсальное автомобильное ЗУ не выдает малые токи.

Для зарядки АКБ мотоцикла используют интеллектуальные устройства, например Benton BX. Аккумулятор обследуют с помощью мультиметра.

Прибором замеряют напряжение на клеммах. Нормальным считается показатель в 12,7 В. При более низком значении гелевый аккумулятор требует подзарядки.

Для продления срока службы элемента питания зарядку проводят раз в 2 месяца. После длительного хранения заряд восстанавливают в течение 12-14 часов, подавая ток, равный 10% емкости. Нельзя отключать зарядное устройство до полного восстановления мощности. Нужно следить за температурой корпуса аккумулятора.

Какой уход требуется гелевому аккумулятору?

Нельзя пользоваться транспортным средством до полного разряда батареи. При снижении заряда элемент питания функционировать не прекращает. Однако емкость снижается, из-за чего АКБ не сможет принимать нужное количество энергии. Необходимо приобрести мультиметр и всегда держать его при себе. Это поможет вовремя обнаружить разряд аккумулятора, подключить ЗУ и произвести подзарядку.

Дополнительно рекомендуется выполнять такие действия:

  • регулярно очищать корпус батареи от пыли и грязи;
  • раз в 3 месяца полностью разряжать и заряжать АКБ;
  • контролировать правильность подключения клемм.

Как продлить период работы устройства?

Несмотря на то что гелевая АКБ 12 Вольт является необслуживаемой, продлить срок ее службы можно. Реанимировать вздутый аккумулятор нельзя, его утилизируют. Гель в таком случае отделяется от пластин, выработка энергии становится невозможной. Обнаружить внутренние повреждения сложно. К ним относят износ стекловолокна, электродов или электролита.

При подсыхании наполнителя восстановление возможно. Для этого удаляют пластиковую крышку, снимают резиновые клапаны. С помощью шприца в каждую банку вливают по 2 мл очищенной воды. Жидкость должна незначительно закрывать пластины. После увлажнения геля излишки воды выкачивают шприцем. Колпачки и крышку возвращают на место.

Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент | Аксессуары к инструментам | Блог

Процесс зарядки аккумуляторного инструмента довольно тривиален и достаточно неинформативен: аккумулятор устанавливается в зарядное устройство, после чего последнее включается в розетку. Как только индикатор укажет на полный заряд — все, процесс можно считать завершенным. 

Это видимая сторона медали. На самом деле, в зависимости от типа используемых источников питания, в паре «аккумулятор/зарядное устройство» протекают процессы, сильно разнящиеся друг от друга. Рассмотрим их более детально.

Хотя в ролике речь идет о мобильных устройствах, озвученные в нем тезисы, справедливы и для литий-ионных аккумуляторов для электроинструмента.

Зарядка автомобильного аккумулятора: методы и правила

Опытным водителям знакома ситуация, когда при попытке завести мотор выясняется, что слабо крутит стартер. Для восстановления работоспособности автотехники потребуется зарядка аккумулятора автомобиля. Важно провести эту операцию правильно, не забывая о простых мерах предосторожности.

Как часто заряжать аккумулятор автомобиля

В автопроме применяют батареи кислотного типа, они бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми. В первых можно самостоятельно проверять уровень и плотность электролитного раствора. В исправном автомобиле АКБ постоянно подзаряжается. Эту функцию выполняет генератор. Контролирует процесс реле-регулятор, через которой поступает напряжение, подаваемое на клеммы.

При рабочем генераторном блоке, достаточной емкости аккумулятора и положительной температуре воздуха на улице подзарядка не требуется. При неисправном реле и при сложных климатических условиях, батарея будет получать недостаточное количество напряжения и начнет постепенно разряжаться.

При отрицательных температурах емкость батареи уменьшается, поэтому штатной зарядки бывает недостаточно. Кроме того, при холодной погоде моторное масло становится гуще и аккумуляторная батарея во время запуска испытывает повышенные нагрузки, а полностью подзарядиться она не успевает.

Поэтому рекомендованная частота зарядки при исправном оборудовании – раз в год поздней осенью. Если же часть емкости АКБ утрачена или реле-регулятор дает заряд меньше нормы, то подзарядку проводить нужно по мере необходимости.

При неисправности системы зажигания приходится при запуске долго крутить стартер. Это требует расхода энергии и способствует быстрой разрядке батареи, поэтому пользоваться зарядным устройством придется часто.

Проверка автомобильного аккумулятора

У большинства современных моделей имеется на верхней крышке корпуса индикатор. Устройство этого индикатора предельно простое: в стеклянной колбе плавает шарообразный поплавок зеленого цвета.

Если плотность достаточная, поплавок всплывает и в окошке индикатора его можно увидеть. Когда АКБ разряжается, плотность электролита в ее банках падает, шарик опускается вниз, и его не видно.

Однако такой индикатор есть не на всех аккумуляторных батареях, поэтому приходится использовать другие способы проверки. Один из способов – применение мультиметра. Этим прибором замеряют напряжение на клеммах. Результаты замера сравнивают с данными в таблице:

Напряжение на клеммах, ВУровень заряда
10,50%
11,5820%
11,940%
12,260%
12,4280%
12,6 и выше100%

Более надежный способ проверить исправность аккумулятора – это измерение напряжения под нагрузкой, такой тест позволяет получить максимально точные результаты. Для выполнения проверки требуется приспособление – нагрузочная вилка.

Как подготовить аккумулятор к зарядке

Если требуется подзарядка, то батарею нужно извлечь из автомобиля, отсоединив клеммы и открутив планку крепления. Если нет времени, допускается оставить аккумулятор по месту установки, но снять с него клеммы нужно обязательно. Однако работать в этом случае будет менее удобно.

Далее нужно проделать следующее:

  • протереть поверхность корпуса ветошью, предварительно смочив ее в растворе пищевой соды (20 г порошка на 200 мл воды), это поможет удалить следы кислоты;
  • аккуратно отвернуть пробки, но оставить их на месте, чтобы исключить разбрызгивание раствора кислоты при кипении;
  • визуально проконтролировать уровень электролита, пластины не должны быть сухими;
  • жидкость должна быть выше уровня пластин на полсантиметра, если это не так, то нужно влить требуемое количество дистиллированной воды.

Если батарея необслуживаемая, то нужно выполнить только два первых пункта инструкции, остальные рекомендации пропускают.

Техника безопасности

Крайне нежелательно выполнять работы по обслуживанию батарей в квартире. Если нет возможности выполнить работы в другом месте, то лучше всего проводить все операции на открытой лоджии. Либо открывают окна в комнате, обеспечив хорошую вентиляцию. Дело в том, что в процессе будет выделяться водород, а этот газ образует с кислородом смесь, способную взорваться при появлении малейшей искры. Не забывайте, что в помещении, где проходит зарядка, крайне опасно курить.

Кроме того, в аккумулятор залит раствор серной кислоты. А это вещество едкое. При попадании на одежду оно разрушает волокна ткани, а на коже может оставить ожог. Поэтому нужно использовать рабочую одежду и защитные перчатки.

Нужно позаботиться и об органах дыхания. Пары кислоты крайне вредно вдыхать, поэтому работать лучше в респираторе или хотя бы в медицинской маске. Не помешает иметь заготовленный 10% содовый раствор, это поможет нейтрализовать кислоту, если она будет разбрызгиваться или случайно прольется.

Как заряжать аккумулятор

Для восстановления разряженных аккумуляторов применяется специальное зарядное устройство (ЗУ), пользоваться им несложно. При подключении важно не перепутать полярность. Отводы под клеммы на АКБ имеют обозначения – «+» и «-», к ним присоединяются соответствующие выводы ЗУ.

Если перепутать выводы, то при включении ЗУ будет происходить не зарядка, а разрядка АКБ. При окончательной разрядке пластины выйдут из строя, а способа реанимировать батарею после такого повреждения не существует. Автолюбители применяют несколько способов зарядки, каждый из них имеет свои преимущества.

Зарядка постоянным током

Этот способ восстановления разряженной батареи является предпочтительным. Однако его существенным минусом является необходимость постоянного контроля и проведения замеров напряжения.

Подготовив аккумулятор, как указано выше, и подключив к нему выводы ЗУ, включаем прибор в розетку. Действуем так:

  1. Выставляем на приборе ток подачи. Он должен быть равен 10% от заявленной емкости АКБ. Например, если аккумулятор емкостью 60 ампер / часов, то нужно установить на приборе подачу 6 А.
  2. Начальный этап. Начинаем зарядку, периодически замеряя напряжение на клеммах. Когда значение достигнет показателя 14,3-14,4 В, переходим ко второму этапу.
  3. Второй этап. Уменьшаем подачу в два раза (в нашем примере до 3 А), это необходимо, чтобы снизить интенсивность кипения. Продолжаем делать замеры.
  4. Завершающий этап. При достижении уровня 15В, устанавливаем подачу еще в два раза меньше (в нашем примере до 1,5 А). Этот этап продолжается, пока напряжение не перестанет повышаться и будет оставаться стабильным на протяжении 1-2 часов.

Процесс длительный. Так, если АКБ емкостью 60 Ампер/часов разряжен на 50%, то на полную зарядку уйдет 0,5 суток.

Зарядка постоянным напряжением

При работе ЗУ в режиме подачи стабильного напряжения на полную зарядку уходит около суток. При подключении значение подаваемого тока будет большим, затем постепенно начнет снижаться. В ЗУ для бытового применения максимальное значение ограничено 25 А, это ограничение введено из соображений безопасности.

Постепенно напряжение на клеммах батареи будет приближаться к подаваемому, а значение тока становиться ниже, стремясь к нулю.

Чем больше будет подаваемое напряжение, тем меньше времени уйдет на восстановление работоспособности батареи. Чтобы за одни сутки зарядить АКБ, требуется подача напряжения 16,3-16,4 В. Однако для современных батарей такое значение чрезмерно, максимальное напряжение, которое можно подавать на клеммы, – 14,4 В. Но в этом случае потребуется более 24 часов, чтобы батарея зарядилась.

Ускоренная зарядка АКБ

Не всегда есть время ждать, когда АКБ полностью зарядится. Если нужно вернуть хотя бы часть емкости быстро, можно воспользоваться ускоренным способом.

Многие автоматические зарядные устройства для бытового применения имеют программу ускоренной зарядки Boost. При включении этой программы используется максимальная подача, и за 20-30 минут батарея набирает достаточную емкость, чтобы запустить двигатель.

ЗУ старого образца такой программы не имеют, но зато они позволяют вручную регулировать силу подаваемого тока. Для быстрой зарядки выбирают значение, превышающее штатное, но не больше, чем на 30%. В нашем примере с батареей емкостью 60 А/ч штатное значение составляет 6 А, а максимально возможное для быстрой зарядки – 8 А.

Этим способом злоупотреблять не рекомендуется, так как он приводит к ускоренному износу пластин батареи.

Зависимость заряда аккумулятора и плотности электролита

Окончание процесса зарядки определяется путем измерения напряжений на клеммах. Но более точным способом является замер плотности электролита. Для проведения этой операции используется ареометр.

Проводить замеры нужно в каждой банке, причем значения должны быть практически одинаковыми. Если один из замеров сильно отличается, то это признак неисправности батареи.

Нормальное значение плотности при полном уровне зарядки составляет около 1,27 г/см³, но допускаются некоторые отклонения. Так, для северных районов используют раствор повышенной плотности – до 1,3 г/см³, для южных областей с мягким климатом значение 1,25 г/см³ является достаточным. Специально увеличивать плотность раствора не следует, так как это сокращает срок службы батареи. У полностью разряженной АКБ плотность раствора составляет 1,1 г/см³.

Самодельное ЗУ для аккумулятора автомобиля

Сделать ЗУ самостоятельно несложно. Но это не самое лучшее решение, так как самоделка не позволит изменять и измерять подачу напряжения. Ошибки при сборке могут спровоцировать замыкание и пожар. Поэтому стоит трижды подумать, стоит ли рисковать.

Два варианта таких устройств:

  1. Изготовление зарядки из блока питания любого девайса. Главное, чтобы он имел на выходе напряжение около 14 В. Например, подойдет блок питания, которым заряжают батарейку ноутбука.
  2. Устройство, состоящее из лампы накаливания и преобразующего полупроводникового прибора, соединенных в цепь последовательно. Эта самоделка подключается к бытовой электросети с напряжением 220 В.

Нужно ли заряжать новый аккумулятор для автомобиля

При покупке нового аккумулятора не требуется дополнительной зарядки. Он должен быть полностью работоспособен. Перед покупкой проверяют:

  • целость корпуса;
  • напряжение под нагрузкой;
  • плотность электролитного раствора в банках.

Исправную батарею можно сразу устанавливать в машину, она должна без труда запускать двигатель.

Несколько дополнительных рекомендаций

Автолюбителям нужно знать:

  1. Категорически запрещено проводить зарядку АКБ, не вынимая его с места установки и не снимая клеммы. Результатом этой ошибки станет выход из строя систем, которые при выключенном зажигании находятся в режиме работы или ожидания (например, сигнализации).
  2. Перед снятием АКБ сначала отсоединяют минусовую клемму. Попытка отключить сначала «плюс» может спровоцировать короткое замыкание.
  3. Прежде чем начинать заряжать замерзший аккумулятор, его выдерживают в теплом помещении, чтобы лед в банках растаял.

При зарядке АКБ не забывайте о технике безопасности. Пренебрежение правилами приведет к печальным последствиям и сократит срок службы изделия. Если следить за батареей и своевременно подзаряжать ее в домашних условиях, то она прослужит не менее пяти лет.

Правильно заряжаем необслуживаемый аккумулятор в домашних условиях

Автомобильный аккумулятор восстанавливает заряд после того, как машина заводится. Пробег на длинные дистанции и минимальное использование электроники позволит дольше сохранять этот элемент питания на необходимом уровне заряженности. Однако запуск автомобиля в сильные морозы, короткие переезды и не выключенные на ночь фары могут разрядить АКБ.

Развитие сульфатации из-за «недозаряда» аккумулятора снижает емкость. Чтобы этот процесс не уничтожал пластины батареи, необходимо производить зарядку не реже, чем раз в месяц. Для водителя, обладающего только навыками вождения, не рекомендуется заглядывать внутрь АКБ. В полости батареи находится химически-активное вещество, способное повредить незащищенные участки кожи.

Содержание статьи

Особенности зарядки

В обслуживаемой АКБ предусмотрено 6 клапанов или пробок (в старых моделях), которые позволяют добраться до каждой секции батареи, проконтролировать электролитический уровень, оценить характеристики жидкости: цвет, плотность. При необходимости самостоятельно доливается дистиллят, подзаряжается АКБ. Что же делать с необслуживаемыми батареями?

Для этого типа автомобильных аккумуляторов предусмотрена только зарядка разными способами. Можно ли заряжать дома такие батареи? Да, но чтобы делать это правильно, в первую очередь требуется знать особенности процесса зарядки, и с этими знаниями верно выбрать зарядное устройство.

Внимание! Скачки напряжения представляют опасность для аккумуляторов, поэтому подбирать напряжение следует с большой точностью и аккуратностью.

Выбор автомобильного зарядного устройства

Для восстановления заряда аккумулятора существует много типов и видов устройств. Для необслуживаемого автомобильного аккумулятора требуются определённые функции.

При выборе зарядного устройства следуйте нашим рекомендациям:

  • Программирование уровня тока в разные периоды зарядки — полезнейшая функция. Без нее придется это делать самостоятельно и регулярно наблюдать за ходом зарядки
  • Возможности определить емкость АКБ
  • Функция тестирования батареи на работоспособность
  • Помимо основного набора опций предусмотрен режим «Десульфатация»
  • Желательно подбирать прибор, способный подзарядить разные типы батарей, кальциевых, GEL, AGM и EFB.
  • Зарядное устройство подает напряжение до 15-16 вольт (стандартные устройства выдают до 14 вольт)
  • Отдавайте предпочтение агрегатам с ручной настройкой, но с возможностью выбора программы. Для автоматического ЗУ все параметры подаваемого тока на батарею будут фиксированными и неизменяемыми.

 

Инструкция по работе в домашних условиях

В случае, когда АКБ практически полностью разрядилась или истощена, выбирают режим зарядки на постоянном токе. Необходимо постоянно наблюдать за процессом. Однако с помощью этого метода можно максимально возобновить ёмкость АКБ.

Этапы зарядки:

  1. Подобрать зарядку, которая будет соответствовать по характеристикам и требованиям аккумулятора. При этом выставляется изначально ток на емкость значением 0,1 от номинального показателя. Если у АКБ значение такой емкости составляет 56 Ач, то следует установить 5,6 А. Следить за стабильным напряжением не выше 14,4 вольт.
  2. Если напряжение будет расти до показателя 14,4 вольт, инициируя кипения воды, уменьшите силу подаваемого тока вдвое, но не останавливайте процесс.
  3. При достижении барьера в 15 вольт,  следует вдвое снизить ток. После таких манипуляций продолжают зарядку и при этом пристально следят за изменениями напряжения и тока. Если не происходит изменений этих показателей, то аккумулятор заряжен.

Другой метод зарядки заключается в поддержании на клеммах АКБ постоянного напряжения и тока силой не меньше 200 мА. Недорогие зарядные устройства использует именно этот режим.

Автоматизированная система не требует вмешательства со стороны водителя или обслуживающего устройство человека. Варианты зарядки аккумулятора при постоянном напряжении за сутки:

  • 100% — напряжение 16 В;
  • 90% — напряжение 15 В;
  • 80% — напряжение 14,4 В.

При необходимости экстренной реанимации необслуживаемого аккумулятора выполняют быструю подзарядку. В большинстве зарядников этот режим обозначен как «Boost», и заключается в подаче увеличенного тока на батарею на протяжении 20 минут. Необходимость этого режима только для моделей без возможности регулировать ток. Не желательно превышать 30% показатель от номинального значения для батареи. Например, если стандартная зарядка происходит на токе силой в 3,5 А, то не стоит подавать больше, чем 5,2 А.

Внимание! Срок эксплуатации АКБ может снизиться за счет подачи тока при зарядке выше 30% номинального значения, электроды станут рыхлыми, с меньшим количеством активных атомов.

Из-за злоупотребления ускоренным режимом зарядки происходит быстрая потеря ресурса аккумуляторной батареи . Лучше не пользоваться Boost-режимом без острой необходимости.

 

Сульфатация и десульфатация

Средний срок службы современного автомобильного АКБ составляет примерно 5-7 лет. По истечении этого периода свойства к накоплению заряда батареей снижаются. При полном выходе из строя покупают другое оборудование или реанимируют имеющееся.

Если произвести нужные действия и все же восстановить аккумулятор, то служить он будет не как новый и меньше времени. Но сгодиться для запасного оборудования на случай непредвиденных ситуаций в дороге. Причины «старения» АКБ кроются в сульфатации.

Сульфатацией называют возникновение сульфата свинца, оседающего на электродах слоями при каждой зарядке. Естественно, что реакции происходят на молекулярном уровне, поэтому до полного старения АКБ заряжается не одну сотню раз.

Со временем образование крупных кристаллов сульфата свинца нарушает циркуляцию электролита, закупоривая свинцовые решетки. Результатами процесса является:

  • Снижение площади ячеек, способной вступать в реакцию с электролитом.
  • Увеличение у пластин и решеток электрического сопротивления.
  • Падение емкостных показателей батареи.

Предупредить этот процесс или отсрочить нереально, однако можно только ускорить «старение» аккумулятора. Для этого нужно долго не эксплуатировать батарею.

Внимание! Без подзарядки оседание сульфатов свинца на пластинах происходит намного быстрее.

Десульфатация — это обратный процесс, это восстановление функциональных свойств пластин аккумулятора. Иногда это единственный метод продления или спасения жизни батареи. В естественных условиях процесс протекает при зарядке и охватывает чуть меньше, чем 100% осевших молекул на пластинах. При каждом таком «заходе», небольшая микроскопическая пленка окутывает решетку.

Самый практичный и оптимальный способ — использование специального режима десульфатации в зарядных устройствах.

Прочие методы десульфатации:

  • С помощью Трилона-Б.
  • С использованием соды пищевой.
  • Механическое устранение сульфата свинца с пластин.

В домашних условиях устранение солей свинца желательно производить только посредством электричества или химическим способом. Для электрического воздействия подбирают приборы, которые способны подавать на батарею ток разных режимов и величины. Для химического варианта используются бытовые или промышленные щелочные растворы.

 

Полезное видео

Посмотрите информативное видео о зарядке и восстановлении после сульфатации аккумулятора.

Заключение

Аккумуляторная батарея даже при наличии ярлыка «необслуживаемая», должна постоянно подзаряжаться. Это нужно для поддержания необходимого заряда, чтобы все системы в автомобиле работали. В домашних условиях неопытным автолюбителям зарядку лучше всего производить при помощи автоматических зарядных устройств.

В случае серьезного повреждения временем аккумуляторной батареи не стоит спешить с ее утилизацией. Попробуйте восстановить ее с помощью десульфатации. Причина низкого заряда и постоянных перебоев в работе скрывается в закупоривании пластин и решеток электродов солями свинца. С предоставленными знаниями, исправление этих проблем — не составит труда.

Пускай обновленное устройство не сможет работать на прежней мощности, но станет отличной запаской.

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор своими руками? Зарядное устройство для гелевых АКБ

Независимо от вида аккумулятора, все они требуют периодической зарядки. Гелевые — не исключение. Можно ли заряжать обычным зарядным устройством этот тип батарей? Гелевый электролит требует особых способов зарядки аккумулятора автомобиля, скутера, лодки. Соблюдение условий восстановления заряда позволит продлить срок службы источника энергии.

Можно ли заряжать гелевый аккумулятор обычным зарядным устройством

Вопрос о том, как зарядить обычным зарядным устройством гелевый аккумулятор, задают часто. Но технология зарядки батареи с жидким электролитом и гелем отличаются. Заряжают ли от обычного ЗУ гелевые аккумуляторы? Высокий зарядный ток расплавит гель, который уже не восстановится. Есть и другие проблемы:

  • Если батарея почти заряжена, гель не расплавится, но и зарядка идти не будет.
  • Ток зарядки разрушит структуру геля, даже при использовании дополнительной настройки.
  • Невозможно выполнить условия этапной зарядки со сменой параметров тока и напряжения.
  • Нагревание батареи приведет к разложению электролита, поэтому нельзя держать аппарат под зарядкой избыточное время.

Все объясняется проще. Подключение к обычному зарядному устройству приведет к неизбежному разогреву. Если корпус удалось быстро охладить, в нем уже образовалась жидкость. Постепенно она растворит оставшийся гель. Признак разрушения – нагрев корпуса во время работы.

Так как купить «умное» ЗУ не всегда удается, разработан способ, как заряжать гелевый аккумулятор от обычных зарядных устройств. Для этого потребуется посредник – другая батарея, даже старая, отработанная. Она будет работать трансформатором энергии, снижая параметры зарядного тока.

Нужно обе батареи подсоединить параллельно, ЗУ подсоединить к батарее-трансформатору. На гелевый аккумулятор воздействие будет более мягким. Убедившись, что зарядка идет, нужно определить степень нагрева корпуса гелевой АКБ. Если нет нагрева, 2 часа можно восстанавливать емкость. После замерить параметры, в зависимости от показаний, продолжать зарядку еще час или два. Можно ли заряжать батарею, если она начала нагреваться сразу? Нет, ее нужно утилизировать.

 Каким зарядным устройством заряжать гелевый аккумулятор

Как заряжать батарею правильно? Технология зарядки гелевого аккумулятора состоит из нескольких ступеней. При этом используют специальное зарядное устройство. Каким напряжением можно заряжать гелевый аккумулятор? В паспорте батареи записано пороговое напряжение. На большинстве приборов это 14,4-14,5 В. Но необходимо знать допустимый максимум для своего изделия. Превышение показателя приведет к разрушению геля.

Как выбрать зарядное устройство для автомобильного гелевого аккумулятора, как вести зарядку?

Уже знаем, что неприемлемо даже кратковременное превышение зарядного напряжения выше порогового, указанного в паспорте. Сила тока должна быть около 10 % от емкости гелевого аккумулятора. Каким током заряжать при показателе 60 А/ч? Десятая часть составит 6 ампер. Быстрая зарядка возможна с применение 30% тока от емкости. Для сохранения заряда в гелевом аккумуляторе существует режим Standby USE параметры напряжения 13,5 -13,8.

Основные требования к зарядному устройству – возможность регулировать и поддерживать параметры тока и напряжения. Должна быть функция температурной компенсации, без нее возможен перезаряд, что недопустимо. Хорошо, если термометр выносной. Автоматический режим зарядки и своевременное отключение потребителя тока сделают процесс надежным.

Как заряжать гелевый аккумулятор автомобиля, изложено в пошаговой инструкции:

  • Применяются необслуживаемые гелевые аккумуляторы и снабженные пробками. Перед зарядкой пробки нужно выкрутить.
  • На зарядном устройстве выставить напряжение cycle use, ток нулевой.
  • Подключить устройство, соблюдая полярность.
  • Установить ток зарядки, следить за напряжением. Оно будет расти, важно чтобы показатель оставался в рамках дозволенного.

Сколько заряжать гелевый аккумулятор зависит от подаваемого тока. При 10 % от емкости зарядка происходит за 12-14 часов. Но снизив показатель вдвое, увеличим время до 24 часов, зато продлим срок годности прибора. Если нужно зарядить быстро, увеличиваем силу тока.

Зарядку следует проводить по стадиям. Вначале устанавливают постоянный током, с увеличением напряжения до нормы. На второй стадии сохраняется постоянное напряжение, а ток постепенно уменьшается, пока показатель емкости достигнет максимума.

Как заряжать гелевые аккумуляторы 12 вольт

Гелевые аккумуляторы 12 вольт могут быть автомобильными (стартерными) или тяговыми. Чем и как правильно заряжать те и другие, в чем отличие, разберемся.

Для стартерного аккумулятора характерен режим работы, когда в короткое время на пуск мотора отдается до 2-3С20 тока. Восстанавливается заряд в период движения, когда генератор вырабатывает энергию. Но зарядится ли гелиевый аккумулятор на автомобиле полностью? Бортовая электроника не позволяет восстановить емкость на 100%. Поэтому периодическая подзарядка до номинала нужна. Если вы пользуетесь универсальной автомобильной зарядкой iMAX B6 или другим подобным ЗУ, зарядить гелевый аккумулятор не составит труда.

Выставив нужные параметры — номинальное напряжение, количество банок, ток зарядки на «умном « зарядном устройстве, нужно указать тип аккумулятора. О том как правильно зарядить гелевый аккумулятор автомобиля позаботится универсальный зарядник с микропроцессором.

Как зарядить тяговый аккумулятор 12 в с гелевым электролитом? Здесь несколько изменен алгоритм. В фазе насыщения ток заряда восстанавливает емкость аккумулятора. Но так как емкость большая, используется ток 0,1-1,0 С20. С20 – цифровое значение емкости, измеряемой в А/ч. При достижении на клеммах номинального напряжения 13,8-14,4 В, заряд составляет около 80 %.

Наступает этап абсорбции. В массивные свинцовые пластины проходят активные ионы, как в кладовую. За счет диффузии заряд скапливается, ток поглощается все меньше, до 0,02С20. Во время абсорбции ток не зависит от зарядного устройства, только от емкости пластин. Именно этот процесс позволяет использовать энергию равномерно и долго при разрядке.

Показатель, характеризующий работу тягового аккумулятора – эффективность зарядки. Это обозначает, какой процент от полученной энергии используется эффективно. Гелевые аккумуляторы имеют показатель эффективности 90 %.

Как заряжать гелевый аккумулятор для мотоцикла

Особенности источников энергии для мотоцикла, скутера, снегохода в их малой емкости. Поэтому даже универсальное автомобильное устройство не поддерживает малые токи. Как можно зарядить гелевый аккумулятор малой емкости? Необходимо подобрать «интеллектуальное» зарядное. Пример доступного по цене ЗУ – Benton BX.

Как часто нужно заряжать гелевый аккумулятор для снегохода или для скутера? Все аккумуляторы, установленные на экстремальной технике, контролируются тестером. Напряжение замеряется на клеммах. Показатель выше 12,7 В хороший, ниже – гелевый аккумулятор мотоцикла, снегохода или другой техники требует подзарядки от сети. Для гарантии безотказной работы аккумулятора сетевая короткая подзарядка рекомендуется раз в два месяца.

Независимо, в автомобиле, скутере, или лодке, установлен гелевый аккумулятор. Правильная зарядка после длительного простоя или глубокой разрядки должна быть не меньше 12-14 часов. Используется ток 0,1 С20 или чуть больше. Нельзя отключать питание, если батарея заряжена не полностью. Процесс должен быть под контролем. Нельзя допускать нагрева корпуса аккумулятора.

Видео

О том, как правильно зарядить гелевый аккумулятор, посмотрите видео

Как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Главная задача аккумуляторной батареи заключается в обеспечении запуска силовой установки. В зимний период или после простоя возрастает вероятность саморазряда, ведь при понижении температур накопитель хуже держит заряд. Допускать полного разряда не стоит, это сказывается на ресурсе батареи.

Важно вовремя подзаряжать накопитель, для чего используют специальное внешнее устройство. Примечательно, что нарушение рекомендаций по зарядке также сказывается на сроке службы. Поэтому нужно знать, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством.

Как подготовить накопитель к зарядке

Потеря заряда АКБ происходит и из-за понижения температур. Не исключаются проблемы с электропроводкой, плохо закрытые двери, электрооборудование, оставленное включенным. Для нормальной эксплуатации накопителя важно поддерживать оптимальные температурные рамки.

В процессе зарядки важна подготовка:

  1. Перед началом процедуры батарею очищают от загрязнений, удаляют следы окисления, что исключает замыкание, образование искр.
  2. Выбирают хорошо проветриваемое помещение, чтобы уменьшить концентрацию взрывоопасного водорода, сернистого газа в воздухе. Вещества образуются в результате зарядки и могут нанести вред человеку.
  3. Батарею оставляют как можно дальше от электрооборудования.

Когда на улице холодно, может возникнуть вопрос, при какой температуре заряжать аккумулятор автомобиля. Если батарея полностью разрядилась, и есть вероятность, что электролит превратился в лед, АКБ нужно занести в теплое помещение. Для начала зарядки температура самой батареи должна быть 15–20 градусов.

Здесь важно учесть, что во время подзарядки температура электролита повышается.

Сколько заряжается батарея

Для зарядки аккумулятора допускается использование разных устройств – автоматических и с ручным управлением. Автоматические модели не требуют контроля. Здесь система следит за данными выходного тока. А при завершении зарядки отключается. Процесс происходит с использованием постоянной силы тока, постоянного напряжения, есть и комбинированный метод.

Перед началом процедуры зарядки рассчитывают, сколько нужно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством. Согласно рекомендациям производителей АКБ, величина тока составляет десятую часть емкости накопителя. Для более современных устройств, со специальным покрытием электродов, применяют и большие показатели, если это допускается производителем. При этом выбор меньших токов не нарушит процедуру, обеспечит мягкую, безопасную зарядку. Но процесс займет больше времени.

Чтобы определить, сколько нужно заряжать аккумулятор автомобиля 60 Ампер, сначала рассчитывают оптимальный ток заряда. Для такого накопителя он составляет 6 А, хотя лучше выбрать меньший ток.

При полном разряде процесс зарядки включает несколько этапов:

  • на зарядном выставляют нужный показатель тока;
  • зарядка проводится на протяжении 20 часов;
  • по истечении основного этапа подаваемый ток уменьшается в 2 раза;
  • зарядка проводится еще на протяжении 2 часов.

В процессе важно следить за температурой накопителя. Повышение до 40 градусов должно насторожить. При достижении 50 градусов зарядку прекращают – это опасно. Если изначально батарея разряжена на половину, время зарядки сокращается.

Тонкости процесса подзарядки

Для зарядки накопитель нужно демонтировать, если поблизости нет розетки для зарядного устройства. Сначала отсоединяются клеммы, при этом двигатель не должен работать. Манипуляции по изъятию АКБ желательно выполнять в перчатках. Дальнейшая схема действий определяется типом накопителя.

Если устройство обслуживаемое, демонтируют верхнюю крышку, выкручивают защитную пробку. Это нужно, чтобы в процессе зарядки батарея «дышала», не происходило чрезмерного скопления газов в конструкции. Также рекомендуется определить уровень электролита, при необходимости долить жидкость, чтобы не испортить пластины и не потерять характеристики устройства.

Тонкости процесса зарядки:

  • подсоединяются плюсовые, минусовые клеммы, их нельзя путать;
  • перед подключением нужно убедиться, что зарядное не подключено к сети;
  • когда накопитель заряжен, сначала отсоединяют провод зарядного;
  • в процессе зарядки в АКБ могут быть слышны звуки, как при кипении воды;
  • температура батареи будет подниматься, при сильном повышении зарядное на время отключают, а когда аккумулятор остынет, продолжают процедуру.

Точно определить, какое время заряжать аккумулятор автомобиля сложно. Все зависит от степени разряда. Задача упрощается, если на батарее есть индикатор заряда. Используется и индикатор, амперметр зарядного.

 Как заряжать необслуживаемую АКБ

Для необслуживаемых моделей процесс отличается. Здесь нет возможности измерять уровень электролита. Важные показатели – уровень остаточного напряжения и ситуация, в которой накопитель перестал работать.

Чтобы определить, сколько времени заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля, нужно знать, батарея разряжена частично или полностью.

При частичной разрядке:

  • заряжают в режиме непрерывной подачи напряжения;
  • ЗУ контролирует лишь силу подаваемого тока, где вначале используется 25 А;
  • оптимальное напряжение – не более 14,5 В.

При таких условиях заряд должен восполниться в течение 3 часов или когда ток заряда снизится до 0,2 А.

При полной разрядке процесс не отличается от зарядки обслуживаемого накопителя, но требуется повышенное внимание:

  • задается оптимальное напряжение, соответствующее десятой части емкости;
  • при полной зарядке начинается образование газа на пластинах, если электролит переходит в газовое состояние – это опасно, так как отверстий в конструкции нет.

После завершения процедуры проверяют напряжение. Делают это по истечении 6 часов с момента подзарядки. Если нет времени ждать, измерить напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля можно, используя нагрузочные вилки. Подключив вилку, через 5 секунд получают данные, определяющие степень заряда. Здесь оптимальный показатель составляет 12,65 В.

Нужно ли подзаряжать новый аккумулятор

Приобретая новую батарею, ее рекомендуется предварительно проверить, определить уровень заряда. Нередко даже у новых накопителей частично теряется емкость из-за простоя. Здесь рекомендуется уточнить дату производства. Если АКБ изготовлена год назад и за это время не выполнялась подзарядка, показатели падают. Если возникает вопрос, как зарядить новый аккумулятор автомобиля зарядным устройством, используют обычное зарядное, соблюдая некоторые правила.

Важные моменты:

  • подзарядка проводится недолго, не более 2 часов;
  • используется небольшой ток;
  • для моделей с индикатором заряда нужно подождать загорания лампочки.

Не стоит забывать о правилах безопасности во время выполнения манипуляций.

 Как определить состояние накопителя

Состояние батареи напрямую влияет на характеристики, способность держать заряд, обеспечивая нормальный старт мотора. Есть несколько вариантов, как определить состояние аккумулятора автомобиля. Но начать стоит с внешнего осмотра устройства. Здесь не должно быть никаких механических повреждений, иных дефектов, грязи, окисей. Температура накопителя также важна.

Если показатели повышены, есть вероятность того, что некоторые секции внутри замкнуты.

Когда внешние характеристики в норме:

  1. Проверяют напряжение на клеммах. Процедуру лучше проводить после длительной стоянки, не запуская мотор. Выставляя показатели на приборе, мультиметре, выполняют проверку. Оптимальный параметр напряжения – 12,6 В, при его снижении необходима подзарядка.
  2. Чтобы проверить плотность аккумулятор автомобиля, используют ареометр. Устройство представляет собой поплавок, определяющий плотность вещества. Из банки накопителя в стеклянную колбу набирают электролит, опуская ареометр, определяют плотность. Этот показатель иногда отличается для разных моделей. Средние данные заряженного накопителя составляют 1,27 – 1,29 единиц.

Если поблизости нет приборов для проведения измерений, применяют другой метод. Для этого создают такой источник нагрузки, чтобы он использовал половину емкости накопителя. Для аккумулятора потенциалом 60 А/ч нужна нагрузка в 30 А. Ее создают при помощи лампочек ближнего света, достаточно 6 штук мощностью 55 Вт. Нужно их подключить параллельно и оставить на 5 минут.

Если за это время свечение стало хуже, устройство утратило необходимые характеристики.

Зарядные устройства и способы зарядки аккумуляторов

Схемы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

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

Схема тарификации представляет собой комбинацию методов тарификации и завершения.

Прекращение начисления

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

Безопасная зарядка

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

Время зарядки

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

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

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

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

Все эти процессы также зависят от температуры.

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

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

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

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

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление — налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшого количества пива на дне стакана. Медленное наливание по стенке стакана или, как вариант, дать пиву отстояться до тех пор, пока пена не рассеется, а затем доливание позволяет полностью заполнить стакан.

Гистерезис

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

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

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

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

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

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

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

Эффективность заряда

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

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

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

Основные методы зарядки

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

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

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

Тарифы на оплату

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Ниже приведены типичные ставки:

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

Медленная зарядка

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

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

Быстрая / быстрая зарядка

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

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

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

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт / ч механической энергии, достаточной для проезда автомобиля на 300 миль. Подача 90 кВт / ч электроэнергии в батарею за 3 минуты было бы эквивалентно скорости зарядки 1,8 мегаватт !!

Способы прекращения начисления

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

Способы прекращения начисления

SLA

Никад

NiMH

Литий-ионный

Медленная зарядка

Таймер

Предел напряжения

Быстрая зарядка 1

Имин

НДВ

дТ / дт

Imin при пределе напряжения

Быстрая зарядка 2

Delta TCO

дТ / дт

dV / dt = 0

Прекращение резервного копирования 1

Таймер

ТШО

ТШО

ТШО

Прекращение резервного копирования 2

DeltaTCO

Таймер

Таймер

Таймер

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Было разработано множество различных схем зарядки и оконечной нагрузки для разного химического состава и различных приложений.Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

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

Быстрая зарядка (1-2 часа)

  • Отрицательный треугольник V (NDV) Система отсечки заряда
  • Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

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

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

  • dT / dt Система зарядки Никель-металл-гидридные батареи не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH плата.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость увеличения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить NiMH аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
  • Постоянный ток Система заряда с постоянным напряжением (CC / CV). .Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе — это максимальная скорость зарядки, которую батарея может выдержать без ее повреждения. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и гарантировать, что аккумулятор полностью заряжен, и в то же время избежать перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.
  • Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, напряжение зарядки должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего напряжение заряда поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи — Зарядка и производство батарей — Формирование.

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

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

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

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

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

  • Предварительная зарядка
  • В качестве меры предосторожности для аккумуляторов большой емкости часто используется этап предварительной зарядки. Цикл зарядки инициируется низким током. Если соответствующего повышения напряжения батареи нет, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

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

Примечание

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

Измерение напряжения

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

Типы зарядных устройств

Зарядные устройства

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

  • Регулятор режима переключения (Switcher) — Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
    Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (индуктор и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен путем использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
    Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
  • Регулятор серии (линейный) — Менее сложный, но с большими потерями — требуется радиатор для рассеивания тепла в последовательном транзисторе падения напряжения, который компенсирует разницу между питающим и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть устройством большой мощности. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его подходящим для малошумных беспроводных и радиоприложений.
    С меньшим количеством компонентов они также меньше.
  • Шунтирующий регулятор — Шунтирующие регуляторы широко используются в фотоэлектрических (PV) системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в конструкции. Зарядный ток регулируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается за счет короткого замыкания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрических модулей, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения путем разряда батареи через шунт. Регуляторы серии обычно обладают лучшими характеристиками контроля и заряда.
  • Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный.У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут справляться с высокими выходными токами и генерировать меньше радиочастотных помех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
  • Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла и поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
  • Зарядное устройство универсальной последовательной шины (USB)
  • Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств для замены множества патентованных стандартов механических и электрических соединений для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию электропитания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств.Неправильное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

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

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

    Подробнее о USB-соединениях см. В разделе, посвященном шинам передачи данных от аккумулятора.

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

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

    Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

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

    Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута можно указать батареи меньшего размера.Еще одно преимущество этой системы заключается в том, что если заряд батареи постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, а это приводит к увеличению срока службы. Как показано в разделе Срок службы батареи, время цикла увеличивается экспоненциально с уменьшением глубины разряда.

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

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

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

Зарядное устройство Источники питания

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

Управляемая зарядка

Простота установки и управления.

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

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

  • Регулируемый источник питания постоянного тока
  • Может поставляться установками специального назначения, такими как передвижное генерирующее оборудование для индивидуальных приложений.

  • Специальные зарядные устройства
  • Портативные источники, такие как солнечные батареи.

Возможность зарядки

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

Он может быть подвержен большим колебаниям в доступности энергии и больших колебаниях уровней мощности. Для защиты аккумулятора от перенапряжения требуется специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

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

Типичные области применения: —

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

Механическая зарядка

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

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

Производительность зарядного устройства

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

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

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

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

  • Пусковой ток
  • При первоначальном включении зарядного устройства на разряженную батарею пусковой ток может быть значительно выше максимального указанного зарядного тока. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано на передачу или ограничение этого импульса тока.

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

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

Об оптимальной зарядке аккумулятора iPhone

С iOS 13 и новее ваш iPhone учится на ваших ежедневных привычках зарядки, чтобы продлить срок службы аккумулятора.

Срок службы батареи связан с ее химическим возрастом, а это больше, чем просто время, прошедшее с момента сборки батареи. Химический возраст батареи является результатом сложной комбинации нескольких факторов, включая температурный режим и режим зарядки. Все аккумуляторные батареи являются расходными материалами, эффективность которых снижается по мере химического старения.По мере химического старения литий-ионных аккумуляторов количество заряда, которое они могут удерживать, уменьшается, что приводит к сокращению срока службы аккумуляторов и снижению пиковой производительности. Узнайте больше об аккумуляторе и производительности iPhone, а также о том, как увеличить производительность и срок службы аккумулятора.

Оптимизированная зарядка аккумулятора в iOS 13 и более поздних версиях предназначена для уменьшения износа аккумулятора и увеличения срока его службы за счет сокращения времени, которое ваш iPhone проводит полностью заряженным. Когда эта функция включена, в определенных ситуациях ваш iPhone будет задерживать зарядку выше 80%.Ваш iPhone использует машинное обучение на устройстве, чтобы узнать вашу повседневную зарядку, поэтому оптимизированная зарядка аккумулятора активируется только тогда, когда ваш iPhone предсказывает, что он будет подключен к зарядному устройству в течение длительного периода времени. Алгоритм нацелен на то, чтобы ваш iPhone был полностью заряжен, когда он отключен от сети.

Оптимизированная зарядка аккумулятора

включена по умолчанию при настройке iPhone или после обновления до iOS 13 или новее.Чтобы отключить эту функцию, выберите «Настройки»> «Батарея»> «Состояние батареи»> «Оптимизированная зарядка батареи».

Когда активна Оптимизированная зарядка аккумулятора, на экране блокировки отображается уведомление, когда iPhone будет полностью заряжен.Если вам нужно, чтобы ваш iPhone полностью зарядился раньше, нажмите и удерживайте уведомление, а затем нажмите «Зарядить сейчас».

Если оптимизированная зарядка аккумулятора не активируется

Оптимизированная зарядка предназначена для использования только в местах, где вы проводите больше всего времени, например, дома или на работе. Эта функция не работает, когда ваши привычки использования более разнообразны, например, когда вы путешествуете.По этой причине для активации Оптимизированной зарядки аккумулятора необходимо включить некоторые настройки местоположения. Никакая информация о местоположении, используемая для этой функции, не отправляется в Apple.

Вот список настроек, которые необходимо включить:

  • Настройки> Конфиденциальность> Службы геолокации> Службы геолокации.
  • Настройки> Конфиденциальность> Службы определения местоположения> Системные службы> Настройка системы.
  • Настройки> Конфиденциальность> Службы определения местоположения> Системные службы> Важные местоположения> Важные местоположения.

Дата публикации:

Что такое беспроводная зарядка аккумулятора »Электроника

Беспроводная зарядка аккумуляторов — это технология, которая находит все более широкое применение — первоначально с такими устройствами, как смартфоны, но ее используют гораздо больше областей.


Беспроводная зарядка аккумулятора Включает:
Основы беспроводной зарядки Беспроводная зарядка Qi A4WP беспроводная зарядка Купите лучшее беспроводное зарядное устройство


Беспроводная зарядка аккумуляторов используется во многих устройствах с батарейным питанием, таких как смартфоны, умные часы и множество других небольших электронных устройств.

Первоначально предназначенная для небольших электронных устройств, технология беспроводной зарядки также используется для более крупных предметов, включая автомобили и многие другие предметы.

В беспроводной зарядке обычно используется индуктивная связь между двумя цепями для передачи энергии от одной цепи к другой. Поскольку отсутствует прямой электрический контакт, это значительно удобнее, а также не зависит от контактов разъема, которые могут изнашиваться и становиться ненадежными после многих циклов зарядки.

Несмотря на то, что первоначальное внедрение беспроводной зарядки было медленным, сейчас она принята многими производителями, причем большинство крупных компаний-производителей смартфонов предоставляют ее в качестве стандарта для многих телефонов.

Основы беспроводной зарядки аккумулятора

Для беспроводной зарядки аккумулятора используется индуктивное или магнитное поле между двумя объектами, которые обычно представляют собой катушки для передачи энергии от одного к другому. Энергия передается от источника энергии к приемнику, где обычно используется для зарядки аккумулятора устройства.

Это делает беспроводную зарядку или индуктивную зарядку идеальными для использования со многими портативными устройствами, такими как мобильные телефоны и другие беспроводные приложения.Однако они также нашли широкое применение в таких продуктах, как электрические зубные щетки, где необходима беспроводная работа и где соединения были бы очень неразумными и недолговечными.

Система по существу представляет собой плоский трансформатор — плоский, потому что это облегчает установку в оборудование, в котором она будет использоваться. Многие системы беспроводной зарядки аккумуляторов используются в потребительских товарах, где необходимы малые форм-факторы.

Первичная сторона трансформатора подключена к источнику энергии, который обычно является сетевым источником питания, а вторичная сторона будет находиться внутри оборудования, где требуется заряд.

Во многих случаях беспроводная система зарядки аккумулятора состоит из двух плоских катушек. Источник питания часто содержится в подушке или коврике, на которой помещается заряжаемый прибор.

Существует несколько ключевых концепций, связанных с беспроводной передачей энергии. Такие аспекты, как эффективность, диаметр катушек, используемые частоты и т. Д., Имеют отношение к работе беспроводной зарядки.

Еще один аспект беспроводной зарядки, которому необходимо уделить пристальное внимание при разработке, — это экранирование и обеспечение того, чтобы беспроводная передача энергии не мешала другим электронным схемам в оборудовании, особенно тем, которые получают питание.




Преимущества / недостатки беспроводной зарядки аккумулятора

Как и у любой другой системы, у беспроводных систем зарядки аккумуляторов есть как преимущества, так и недостатки.


Преимущества и недостатки беспроводной зарядки
Преимущества Недостатки
  • Удобство — достаточно просто поместить устройство, требующее зарядки, на место для зарядки.
  • Уменьшенный износ вилок и розеток — поскольку нет физического подключения, нет проблем с износом разъемов и т. Д. Физически система более надежна, чем система, использующая разъемы.
  • Устойчивость к грязи — некоторые приложения работают в сильно загрязненной среде. Отсутствие разъемов делает систему значительно более устойчивой к загрязнениям.
  • Применение в медицинских учреждениях — при использовании беспроводной зарядки не требуются разъемы, в которых могут скрываться бактерии и т. Д.. Это делает это решение более применимым для медицинских инструментов, которым может потребоваться питание от батареи.
  • Дополнительная сложность — системе требуется более сложная система для передачи энергии через беспроводной интерфейс
  • Добавленная стоимость — поскольку система сложнее традиционной проводной системы, беспроводное зарядное устройство будет дороже
  • Пониженный КПД — есть потери в беспроводной системе зарядки аккумулятора — резистивные потери в катушке, паразитная связь и т. Д.Однако обычно достигаются типичные уровни эффективности от 85 до 90%.

Стандарты беспроводной зарядки

Существует несколько стандартов беспроводной зарядки, которые разрабатываются или уже представлены на рынке.

  • Qi: & nbsp: Стандарт беспроводной зарядки Qi вышел на рынок первым и также занял доминирующее положение. Он принят крупными производителями телефонов, и практически все беспроводные зарядные устройства, используемые для бытовых и многих других приложений, используют этот стандарт.Это в основном так называемая индуктивная система, использующая относительно низкую частоту (от 110 до 205 кГц для малой мощности и от 80 до 300 кГц для средней мощности) для передачи энергии.
  • A4WP: & nbsp: Стандарт беспроводного питания A4WP был разработан немного позже, чем стандарт Qi. Он использует резонансные методы вместе с более высокой частотой передачи мощности 6,78 МГц для мощности и 2,4 ГГц для сигналов управления.Это также позволяет одновременно заряжать несколько устройств.

Беспроводная зарядка стала основной технологией. Изначально это была новинка, но, когда ее приложения и преимущества стали известны, теперь она стала основным приложением. Ожидается, что беспроводная зарядка аккумуляторов станет очень распространенным, если не самым распространенным методом.

Благодаря стандартизированным интерфейсам и методам, для зарядки различных устройств потребуется только одно беспроводное зарядное устройство.Больше не потребуется множество зарядных устройств. Кроме того, повысится надежность и удобство, так как гораздо проще разместить заряжаемый элемент на коврике для зарядки, чем использовать небольшой разъем.

Хотя эффективность беспроводной зарядки аккумуляторов ниже, чем при использовании прямых подключений, дополнительные интеллектуальные возможности могут снизить ток окончания заряда, тем самым снижая общее энергопотребление, поскольку многие обычные зарядные устройства остаются подключенными, даже когда они не заряжаются.

Другое оборудование, предметы и гаджеты:
Беспроводная зарядка Умные колонки Bluetooth-динамики Зарядные устройства USB Энергобанки Электронные книги Светодиодные лампы Пульты для ТВ ВЭБ-камера
Вернуться в меню электронных устройств. . .

Зарядка аккумулятора по оптимальной цене — Отличные предложения по зарядке аккумулятора от глобальных продавцов зарядных устройств

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для зарядки аккумулятора.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта максимальная зарядка аккумулятора вскоре станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что зарядили аккумулятор на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в заряде аккумулятора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести battery charge charge по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшее устройство для зарядки интеллектуальных аккумуляторов — выгодные предложения на устройства для зарядки интеллектуальных аккумуляторов от мировых продавцов интеллектуальных устройств для зарядки аккумуляторов

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для приобретения умного зарядного устройства.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку это лучшее интеллектуальное устройство для зарядки аккумуляторов вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили смарт-устройство для зарядки аккумулятора на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в умном зарядном устройстве для аккумулятора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести smart battery charge по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Безопасность батарей для дронов: зарядка и хранение LiPo батарей

Безопасность батарей для дронов — фундаментальный аспект хобби. Стандартный четырехэлементный литий-полимерный (LiPo) аккумулятор емкостью 1500 мАч при полной зарядке хранит огромные 25 Втч (ватт-часов) энергии. При повреждении или неправильной зарядке эти батареи могут воспламениться.В этой статье я расскажу о безопасности аккумуляторов дрона и о том, как безопасно хранить и заряжать LiPo аккумуляторы.

A Быстрый отказ от ответственности

Всю информацию в этой статье следует рассматривать только как общий совет. Вы несете ответственность за безопасность батареи дрона, и вы должны использовать информацию в этой статье на свой страх и риск.

Почему следует заботиться о безопасности батареи дрона

Важно не упускать из виду безопасность батареи дрона.Дома пилотов сгорели из-за неправильных мер предосторожности при использовании батарей дронов. Я бы даже сказал, что каждый, кто летал в этом хобби в течение нескольких лет, знает хотя бы одного человека, у которого сгорел дом или у которого был близкий вызов из-за неисправности LiPo батареи. На видео Nurk FPV ниже показано, что происходит при выходе из строя литиевой батареи.

Можно с уверенностью сказать, что никто не хотел бы, чтобы это происходило в их доме или в поле.Приняв меры по обеспечению безопасности аккумуляторов дрона при зарядке и хранении LiPo, можно свести к минимуму повреждения в результате неисправности аккумулятора или зарядного устройства.

Почему выходит из строя LiPo аккумулятор

Прежде чем я перейду к мерам предосторожности при использовании аккумулятора дрона, важно сначала понять, что происходит при выходе из строя LiPo аккумулятора. Три основных режима отказа батареи — это перезарядка, переразрядка и повреждение элементов.

Перегрузка

Когда батарея LiPo перезаряжается, анод батареи покрывается металлическим литием, а катод выделяет диоксид углерода.Давление внутри батареи растет по мере того, как вырабатывается все больше газа, пока внешняя оболочка LiPo не лопнет и не выпустит газ. Вытяжка LiPo обычно сопровождается пламенем, которое приводит к разрушению всей батареи. Перезарядку можно предотвратить, заряжая LiPo аккумуляторы максимум до 4,2 В на элемент (или 4,35 В для литиевых высоковольтных блоков) и заряжая при безопасном токе. Рекомендую тариф зарядки 1С. Чтобы узнать больше о рейтингах C, вы можете прочитать эту статью здесь.

Перегрузка

При быстрой разрядке в таких ситуациях, как гонка дронов, LiPo аккумулятор нагревается.Если избыточный ток потребляется от батареи, вызывая ее перегрев, внутри батареи образуются газы. Как и при перезарядке, если образуется достаточно газа и LiPo взрывается, он обычно выделяется пламенем. Если LiPo разряжается ниже заявленного C-рейтинга, обычно не должно быть проблем с безопасностью (если, как иногда случается, производители LiPo не лгут о C-рейтинге своих батарей). На изображении ниже показан «надутый» LiPo после того, как он был полностью разряжен во время гонки. К счастью, газа было произведено недостаточно, чтобы взорвать аккумулятор.

Урон

Отдельные слои LiPo-элемента разделены тонкой пластиковой пленкой. Если эта пленка пробита, а аноды и катоды батарей закорочены, это также приведет к переходу батареи в состояние теплового разгона. Разработчики аккумуляторов для смартфонов потратили миллиарды после инцидента с Galaxy Note 7, чтобы свести к минимуму отказы аккумулятора в результате повреждений. Хотя сильный удар может привести к выходу LiPo из строя, возгорание аккумулятора на гонках случается редко.Несмотря на это, пилоты и организаторы мероприятий стараются соблюдать меры предосторожности, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности батарей дронов.

Меры предосторожности

Существует множество мер предосторожности, которые вы можете предпринять, чтобы обеспечить безопасность аккумулятора дрона. Ниже перечислены наиболее важные меры предосторожности.

Место зарядки

При зарядке аккумуляторов очень важно заряжать их в месте, свободном от легковоспламеняющихся предметов и материалов.Обычные места зарядки включают гаражи / навесы с бетонными полами и неиспользуемые камины. Это также разумная мера предосторожности при зарядке аккумуляторов дронов, позволяющая заряжать аккумуляторы вдали от дорогостоящих предметов, таких как автомобили, инструменты или оборудование дронов. Я выбрал место для зарядки на бетонном полу в моем сарае. Хотя мое место зарядки относительно безопасно, я всегда слежу за своими батареями во время процесса зарядки.

Мониторинг батареи

Мы все уже были в такой ситуации раньше, оставляя батареи заряжаться без присмотра.Думая, что «с ними все будет хорошо». Хотя в большинстве случаев это так, требуется всего один неудачный случай, чтобы аккумулятор вашего дрона перевернулся с ног на голову. По этой причине я рекомендую всегда следить за своими батареями и держать их в непосредственной близости от себя. Это самая важная из всех мер предосторожности при использовании батарей дрона, так как быстрое время отклика на отказ LiPo может стать разницей между потерей одного аккумулятора или всего дома. Если вы заметили, что заряжаемый LiPo дымится, дымится или загорается, вам следует попытаться отключить зарядное устройство от источника питания, если это безопасно.

Огнетушитель

После наблюдения за батареями, разумной идеей является тушение пожара батареи. Я рекомендую приобрести огнетушитель и хранить его рядом с установкой для зарядки LiPo (но не слишком близко, поскольку вы хотите иметь к нему доступ, если LiPo загорится). Батарея LiPo классифицируется как жидкое горение типа B из-за внутреннего раствора геля / жидкого электролита. Следовательно, для тушения пожара типа B следует использовать сухой химический огнетушитель типа ABC / ABE.Другие методы тушения пожара LiPo включают использование диоксида углерода (CO 2 ), пенного огнетушителя или бикарбоната натрия. На фото ниже — сухой химический огнетушитель ABE, используемый в моем местном клубе дронов.

Сумки для зарядки LiPo

Чтобы минимизировать потенциальный ущерб от возгорания LiPo, зарядные мешки являются дешевым и эффективным решением. Зарядные мешки нелегко горят, потому что они сделаны из огнестойкого материала. Я всегда рекомендую хранить LiPo аккумуляторы в зарядных сумках независимо от того, хранятся ли аккумуляторы, заряжаются или транспортируются.Зарядные сумки также необходимы при путешествии в самолетах с LiPo батареями. В ситуации, когда происходит возгорание LiPo, зарядный мешок должен сдерживать огонь, однако он по-прежнему будет выделять опасные газы из аккумулятора, которые вы не должны вдыхать. Видео ниже от Buddy RC демонстрирует эффективность сумки LiPo.

Зарядный сейф

Сейфы LiPo

с зарядкой даже более эффективны, чем мешки LiPo, в сдерживании возгорания батареи.Хотя зарядные сейфы дороже, чем зарядные сумки, я бы сказал, что их повышение безопасности батарей дронов подтверждает цену. В идеале вы должны использовать LiPo-сейф для зарядки и домашнего хранения вместе с LiPo-сумкой для транспортировки аккумулятора во время полета. Мой личный любимый сейф для зарядки — это Batt-Safe, который может вместить довольно много батарей и имеет вентиляционные отверстия в конструкции. Вентиляционные отверстия важны, поскольку герметичный сейф может взорваться под давлением газов LiPo-аккумулятора, выделяющихся при выходе из строя аккумулятора.Видео ниже от Майкла Найггела демонстрирует эффективность LiPo сейфа.

Самодельный сейф для зарядки

Если вы хотите сделать свою зарядку безопасной, я рекомендую использовать стальной ящик для инструментов с порошковым покрытием. Wallmart предлагает широкий выбор ящиков для инструментов различных размеров. Порошковое покрытие действует как слой изоляции между батареями и ящиком для инструментов. После покупки коробки все, что осталось сделать, это просверлить небольшое отверстие и установить резиновую втулку, чтобы зарядные кабели могли быть введены в коробку.Имеющиеся в продаже сейфы для зарядки, как правило, безопаснее, чем самодельные сейфы, однако безопасность любой батареи дрона лучше, чем отсутствие безопасности батареи дрона.

Качество зарядного устройства

Одна из лучших профилактических мер по обеспечению безопасности аккумуляторов дронов — это покупка качественных зарядных устройств. Высококачественная электроника будет выходить из строя реже, чем более дешевые продукты, и довольно часто имеют более эффективные механизмы защиты от сбоев, чтобы предотвратить катастрофические отказы. ISDT — мой любимый бренд зарядных устройств, однако все, что продает GetFPV, должно быть высококачественным.

Контроль состояния батареи

Есть несколько методов определения состояния батареи. Просто пилотируя LiPo, опытный пилот сможет приблизительно определить состояние. После полета вы также можете использовать зарядное устройство или устройство для проверки аккумуляторов, чтобы увидеть, насколько близко соответствует напряжение каждой ячейки. Если разница в напряжении элементов составляет 0,1 В или более, возможно, срок службы батареи подходит к концу. Мой любимый метод — использовать прибор для проверки внутреннего сопротивления аккумулятора на моем зарядном устройстве ISDT (на фото ниже).Аккумулятор хорошего качества будет иметь внутреннее сопротивление менее 10 миллиом на элемент. Как только внутреннее сопротивление превышает 20 миллиом, я обычно снимаю аккумулятор с гонок. Чтобы узнать больше о состоянии батареи и уходе за LiPo, вы можете прочитать статью Джоша здесь.

Утилизация LiPo

Чтобы правильно утилизировать LiPo, самый безопасный вариант — сначала разрядить батарею с помощью зарядного устройства, а затем подключить провода питания к лампе накаливания 12 В на несколько часов.Это гарантирует, что LiPo будет полностью разряжен до 0 В. Каким бы забавным ни выглядел огненный шар, неразумно утилизировать LiPo, прокалывая или повреждая его. После того, как LiPo будет полностью разряжен, лучше всего закрыть клеммы аккумулятора и отнести блок на ближайший объект по переработке аккумуляторов, чтобы снизить общее воздействие на окружающую среду.

Заключительное замечание

Надеюсь, эта статья была полезной для ознакомления вас с безопасностью использования батарей дронов.Если вы примете правильные меры предосторожности при использовании аккумулятора дрона, зарядку и хранение LiPo аккумулятора можно будет выполнить безопасно и эффективно с минимальным риском. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о LiPo батареях.

Автор: OSprey
https://www.facebook.com/OSpreyFPVracing/

Я увлеченный пилот гоночных квадроциклов с многолетним опытом. Когда я не летаю, мне также нравится выполнять личные инженерные проекты, такие как рамы гоночных квадроциклов или что-нибудь мехатронное.Я очень рад возможности поделиться своими знаниями с сообществом FPV! Вы можете следить за мной в Facebook @OSpreyFPVracing и на YouTube на OSprey FPV Racing

Сообщение навигации

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *