Особенности выбора зарядного устройства для АКБ

Многие неопытные автовладельцы считают, что необслуживаемый аккумулятор действительно не нуждается в техническом обслуживании, ведь даже проверить уровень электролита в нём нельзя. Увы, но время от времени и АКБ этого типа нуждаются в проведении такой превентивной меры, как подзарядка батареи, способствующая продлению её срока службы. Обслуживаемых аккумуляторов это касается тем более.

Если летом такую операцию можно провести единожды, то в холодное время года процедура проводится примерно раз в месяц.

Без собственного зарядного устройства тут не обойтись, но как правильно его выбирать, на какие характеристики обращать внимание в первую очередь? Мы постараемся ответить на все эти вопросы как можно более подробно.

Любое зарядное устройство питается от бытовой сети, но некоторые модели дополнительно снабжены собственным аккумулятором. Эта разновидность называется пуско-зарядным устройством, и мы поговорим о нём позже.

Поскольку в бытовой сети на ЗУ подаётся переменный ток на 220 вольт, а аккумулятор работает с номиналом напряжения 12 В постоянного тока, зарядник должен уметь преобразовывать переменный ток в постоянный и понижать его до 12 вольт. В принципе все разновидности с этой задачей справляются хорошо, адаптируя параметры тока заряда под требования АКБ.

Основным критерием при выборе ЗУ является обеспечиваемый способ зарядки:

• методом постоянного тока;
• посредством метода постоянного напряжения;
• есть и устройства комбинированного типа, сочетающие в себе оба метода.

Каждый из этих способов обладает своими особенностями, достоинствами и недостатками.

Зарядка постоянным током

Перед тем, как выбрать зарядное устройство для конкретного автомобильного аккумулятора, необходимо разобраться с тем, какому методу зарядки отдать предпочтение.

Зарядка постоянным током предполагает, что на батарею будет подаваться постоянный ток, равный 10% от номинальной ёмкости АКБ – это рекомендуемое значение, оптимальное для абсолютного большинства автомобильных аккумуляторных батарей. По мере зарядки устройство будет поддерживать величину тока на заданном при включении уровне, при этом изменяться будет напряжение на клеммах батареи.

Если ЗУ не автоматическое, то при таком методе подзарядки необходимо время от времени корректировать значение тока (как минимум каждые 120 минут). По мере зарядки АКБ и роста напряжения на электродах электролит начинает закипать, и чем ближе будет аккумулятор к полной зарядке, тем интенсивнее будет газовыделение. В случае обслуживаемых батарей именно этот признак – интенсивное кипение электролита – является достаточным для прекращения процесса зарядки.

В автоматических ЗУ финал процесса определяется на основании показаний датчика напряжения – как только оно повысится до 14,4 В, ток автоматически уменьшается в два раза и процесс зарядки продолжается уже с меньшей интенсивностью. При 15 вольтах ток снова уменьшается вдвое, и этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряжение не перестанет меняться. В принципе такой же алгоритм следует применять и в отношении зарядных устройств, не относящихся к автоматическим.

Зарядка постоянным напряжением

Метод, основанный на поддержании постоянным подаваемого на аккумулятор напряжения, – антипод предыдущего. Другими словами, по мере зарядки изменяться будет сила тока, причём не увеличиваться, а уменьшаться. Большинство современных ЗУ, работающих по этому принципу, снабжено функцией, ограничивающей верхнюю границу тока зарядки значениями на уровне 20-25 А – при больших токах существует риск разрушения как пластин АКБ, так и самого зарядного устройства.

Если вы хотите, чтобы при зарядке напряжение на клеммах батареи постепенно поднималось до значений, заданных вами, вам нужно подобрать зарядное устройство аккумулятора именного этого типа. По мере роста напряжения ток будет уменьшаться по экспоненте практически до нуля.

Каким должно быть начальное напряжение? Всё зависит от степени разряженности батареи. Если при замерах на клеммах АКБ прибор выдал 14,4 В, то за сутки он зарядится примерно на 85%, при 15 вольтах – на 95%, при 16 – на 97%.

Таким образом, если вы хотите гарантированно зарядить батарею за сутки, необходимо подавать 16,2-16,4 В.

Но для некоторых современных необслуживаемых АКБ существует ограничение по номиналу подаваемого напряжения – обычно это 14,4 В, и тогда процесс зарядки может продолжаться больше суток.

Комбинированный метод

Безусловно, при выборе оптимального зарядного устройства для аккумулятора следует обратить внимание на устройства, позволяющие производит зарядку комбинированным методом.

Это означает, что процесс зарядки будет многоэтапным – сначала процесс будет продолжаться при фиксированном значении силы тока, но на конечной стадии (когда батарея зарядится на 50-65%) перейдёт в режим стабилизированного напряжения. Такое сочетание считается самым эффективным и в то же время наиболее безопасным для аккумулятора.

Быстрое восстановление работоспособности АКБ при использовании щадящего режима – это серьёзное достоинство таких импульсных зарядных устройств, к тому же работающих в автоматическом режиме. Но у них есть и столь же серьёзный минус – это высокая стоимость.

Зарядно-предпусковые устройства

При выборе ЗУ для автомобильного аккумулятора, который нежелательно демонтировать с автомобиля, следует использовать зарядно-пусковые устройства.

Отметим, что подобные ситуации могут иметь как техническую причину (автомобили последнего поколения, напичканные электроникой до невообразимого уровня, для которых даже кратковременное полное обесточивание может вылиться в серьёзную проблему), так и жизненную – малогабаритный, тесный гараж, не позволяющий производить манипуляции с батареей.

При использовании зарядно-предпускового устройства процесс подзарядки АКБ будет происходить медленнее обычного с использованием небольших значений тока/напряжения, но зато это будет безопасно и можно обойтись без демонтажа батареи. Единственное важное условие – зажигание должно быть полностью выключенным.

Для начала процесса зарядки достаточно подключить провода ЗПУ к выводам АКБ и включить устройство в сеть 220 В – такой способ наиболее оптимален для гаражных условий (при наличии розетки).

Достоинства зарядно-предпускового устройства:

• относительно небольшие габариты и вес;
• автономность (правда, есть и стационарные модели);
• полностью автоматическое функционирование.

В последнее время начали появляться ЗПУ со встроенным аккумулятором, для которых и бытовая сеть не нужна, но их уже нельзя назвать автономными из-за большого веса. Впрочем, такие модели всё ещё редки, основная масса – это розеточные устройства.

Вам, кстати, предстоит выбирать между полностью автоматическими ЗПУ, снабжёнными только кнопкой включения, и моделями, где можно регулировать ток и напряжение, то есть и скорость зарядки.

Недостаток у таких устройств единственный: они не предназначены для подзарядки батарей, подвергшихся глубокому разряду. Вернее, этот процесс будет происходить очень медленно, в разы медленнее, чем у классических ЗУ.

Но если аккумулятор «подсел» процентов на 50-60, то ЗПУ может оказаться лучшим выбором.

Пуско-зарядные устройства

Такие аппараты характеризуются высокой мощностью и могут осуществлять как подзарядку АКБ, так и пуск двигателя без участия аккумулятора.

Правда, в первом случае необходимо обязательно снять клеммы батареи – в противном случае мощный пусковой импульс может вывести из строя чувствительную электронику автомобиля.

А вот функция пуска силового агрегата может пригодиться, если АКБ сел «в ноль», а времени на его подзарядку нет. Для запуска двигателя необходимо подключить крокодилы ПЗУ к снятым с клемм батареи проводам. Если включить зажигание, а потом вставить в розетку сетевой шнур ПЗУ, питание будет подано непосредственно на стартер, и после запуска мотора пуско-зарядное устройство можно отключить от сети, снять провода, и подключить их к батарее, чтобы та начала заряжаться от генератора.

Перед тем, как сделать выбор в пользу зарядки автомобильного аккумулятора с помощью ПЗУ, ознакомьтесь с достоинствами этих аппаратов:

• возможность пуска силового агрегата при полностью севшей АКБ;
• устройство позволяет восстановить заряд посаженной «до нуля» батареи;
• есть возможность выбору между полностью автоматическими устройствами и ПЗУ с ручной регулировкой тока/напряжения;
• в то же время вы можете выбрать классический режим подзарядки.

Следует упомянуть и недостатки пуско-зарядных устройств:

• они дороги;
• обладают значительной массой и внушительными габаритами;
• работают только от сети 220 В;
• могут потребовать сложной настройки.

Защита от переполюсовки

Многие зарядники для автомобильных аккумуляторов оснащаются дополнительными функциями, призванными облегчить их эксплуатацию. Защита от переполюсовки – одна из них, причём очень важная. Подключение ЗУ к батарее должно происходить с соблюдением полярности: плюсовой провод зарядки – к положительной клемме батареи, минусовый – к отрицательному электроду. Увы, но человеческий фактор здесь может сослужить очень плохую службу: невнимательность, забывчивость, а то и банальное незнание может привести к плачевным результатам, вплоть до полного выходя из строя и АКБ, и ЗУ. Чтобы исключить такое неправильное подключение, называемое переполюсовкой, с зарядного устройства включают схему, которая отключает устройство в подобных случаях.

Подавляющее большинство современных зарядных устройств имеют такую защиту, но реализуется она разными способами:

• посредством реле;
• с использованием полевого транзистора;
• на тиристоре.

Тиристорная схема самая энергоёмкая – она требует порядка 2 вольт, причём не входного, а выходного напряжения, что требует корректировки параметров работы устройства. А для подзарядки мотоциклетных батарей, рассчитанных на 6 В, использование тиристорных ЗУ и вовсе нецелесообразно.

Релейная защита работает без потерь по току/напряжению, но эта схема реализована по «вторичному» принципу действия – чтобы реле сработало, импульс должен через него пройти. Это существенный недостаток: в некоторых случаях реле просто не успевает сработать и защитить аккумулятор и само зарядное устройство. К тому же реле вообще не сработает, если АКБ разряжено «в ноль».

Самая оптимальная схема защиты от переполюсовки – транзисторная, у неё отсутствуют все недостатки вышеперечисленных реализаций.

Если вы используете устаревшую модель зарядника, в которой защита от переполюсовки отсутствует, её можно добавить самостоятельно при наличии соответствующих знаний и навыков радиомонтажника.

Защита от КЗ

Короткое замыкание – это всегда катастрофа, и чтобы этого не случилось во время зарядки батареи (например, по причине падения на батарею металлического предмета или из-за скачка напряжения в сети), ЗУ оснащают и этой функцией.

Такая защита реализуется с использованием схемы, мгновенно размыкающей цепь заряда при возникновении признаков короткого замыкания. Физически это либо реле, либо автоматические выключатели (аналогичные тем, что стоят на домашнем электрощитке). Поскольку реле характеризуются запаздыванием со срабатыванием, предпочтительнее выбирать схемы с автовыключателем.

Проверка работоспособности зарядного устройства

Если вы поставили АКБ на подзарядку, но видимых результатов нет, причина может крыться в неработоспособном ЗУ.

Предлагаем несколько советов, позволяющих более точно диагностировать возникшую проблему:

• если вы заряжали полностью севшую батарею – убедитесь, что с частично севшей зарядкой проблем нет, и значит, ЗУ не виновато;
• возможно, на устройстве сгорели предохранители;
• если ЗУ не способно выдать напряжение более 13 В – скорее всего, оно неисправно;
• подключите к выводам зарядника 12-вольтовую автомобильную лампочку – если она загорится, проблема не в ЗУ;
• наконец, стоит проверить целостность проводов и контактной группы.