Все про пуско-зарядний пристрій

Розряджений автомобільний акумулятор – ситуація сумна. Мало того, що на горизонті з'являється перспектива покупки нової батареї, так ще і плани на найближчу поїздку доводиться терміново міняти. Оскільки акумулятори, особливо хороші, коштують недешево, багато хто з автолюбителів купують зарядні та пуско-зарядні пристрої (ПЗП).

Навіщо потрібний пуско-зарядний пристрій для АКБ

Повне розрядження – одна з найбільш неприємних ситуацій для автомобільного акумулятора. Навіть якщо це сталося один раз, ємність батареї зменшується через пошкодження покриття електродів, а розрядження акумулятора «до нуля» два-три рази – прямий шлях до його заміни. Причому іноді досить просто не вимкнути на ніч фари, щоб «вбити» батарею.

Ще одна причина глибокого розрядження акумулятора – поломка генератора, в результаті чого все навантаження під час поїздки лягає саме на батарею.

І, нарешті, акумулятори втрачають ємність просто від часу: ніщо не вічне, і навіть найякісніша батарея з часом тихо вмирає. Особливо помітні зміни взимку, коли і навантаження на старті вище, і процеси саморозрядження проходять швидше.

У деяких випадках повернути до життя акумулятор допомагає спеціальний зарядний пристрій. Зарядити батарею взимку, коли автомобіль довгий час стоїть на морозі, зарядити повністю розряджений акумулятор або запустити двигун – спеціальна зарядка потрібна в усіх таких випадках.

Крім того, якісний зарядний пристрій не допустить і перезарядження батареї, на відміну від дешевих виробів.

Перш ніж вибирати зарядний пристрій, потрібно розібратися у важливих технічних характеристиках, яких досить багато.

Тип пристрою

Спочатку варто розібратися у термінології. Існує три типи ПЗП, призначених для автомобільного акумулятора: зарядний, пусковий і пуско-зарядний пристрій.

• Пусковий пристрій (воно ж бустер) призначений тільки для запуску двигуна. Фактично, це павербанк, здатний видавати великий струм. Ємності такої батареї вистачає на один пуск мотора, що може вирішити проблему ранкової поїздки на роботу, але може не вирішити проблему з розрядженим акумулятором через поломки генератора або збою в електропровідні автомобіля.

Пускові пристрої для автомобільних акумуляторів

• Зарядний пристрій – це свого роду аналог звичайної зарядки для гаджетів: підлючається до побутової електромережі та заряджає з’єднаний з ним автомобільний акумулятор. Це ідеальний варіант для обслуговування акумулятора у гаражі або будинку, коли не потрібно нікуди поспішати. Тобто, якщо запустити двигун потрібно терміново, зарядний пристрій нічим не допоможе, але коли йдеться про регулярне підзарядження акумулятора та збереження його експлуатаційних властивостей, це ідеальний варіант.

Зарядні пристрої можуть налаштовуватися на різні типи акумуляторів, а також мати такі функції, як десульфатація, відновлення після глибокого розрядження, захист від перезарядження та помилок під час підключення акумулятора.

• Пуско-зарядний пристрій поєднує функції двох попередніх: може як зарядити акумулятор, так і просто запустити двигун. Виробники пропонують ПЗП зі вбудованим акумулятором для старту двигуна або мережеві. Мережеві пристрої дешевші і підходять для тих, хто живе у заміському будинку або ставить машину в гаражі.

Різниця між пусковим і пуско-зарядним пристроєм:
у другому випадку є вибір функції "пуск двигуна"

Трансформаторні й імпульсні

Наступне, в чому потрібно розібратися, - це класифікація ПЗП за типом роботи. Вони поіляються на трансформаторні та імпульсні (інверторні).

Трансформаторні – це пристрої з трансформатором-випростувачем, який перетворює змінний струм від мережі на постійний. Акумулятор заряджається постійним струмом заданих параметрів, після чого пристрій вимикається сам або його потрібно вимкнтуи вручну. Трансформаторні зарядки зазвичай дуже прості, зрозумілі навіть новачкові та практично невбивані. Хороша зарядка переживе не тільки декілька акумуляторів, але й пару автомобілів. Здебільшого автолюбителі вибирають саме трансформаторні ПЗП і користуються ними довгі роки.

Імпульсні пристрої працюють за принципом подавання малих імпульсів високочастотного струму. Це сучасні пристрої, що мають зручні функції повної автоматизації процесу заряджання, десульфатаціі та відновлення батареї після глибокого розрядження, всілякі захисні опції. Традиційної трансформаторної котушки всередині немає, тож розмір імпульсного ПЗП зазвичай компактний, проте ціна чимала.

Трансформаторні й інверторні зарядні пристрої Сила

Недоліки трансформаторних зарядних пристроїв зумовлені зазвичай обмеженим функціоналом. Тобто, акумулятор вони заряджають без проблем, але процес потребує нагляду та регулювання. Зате ремонт в разі поломки буде доступним, та й ламаються вони рідко.

Імпульсні ПЗП – автономні, зручні в роботі, зате їх ремонт в разі поломки буде коштувати майже стільки ж, скільки придбання нового пристрою. А оскільки електронної «начинки» всередині більш ніж достатньо, ламатися там є чому навіть за звичайного стрибка напруги.

Для якого акумулятора підходить ПЗП

Сьогодні на ринку представлені три типи автомобільних акумуляторів: звичайні кислотні, гелеві (GEL) і AGM, які відрізняються фізичним станом електроліту. До звичайних кислотних залитий рідкий електроліт, і хоча такі акумулятори вже не потрібно обслуговувати і доливати воду, в їх конструкції небагато чого змінилося останніми десятиліттями.

Гелеві та AGM акумулятори – це нова технологія заповнення електролітом. AGM мають просякнуті розчином кислоти сепаратори зі скловолокна, що розділяють електроди, а в гелевих замість скловолокна застосовані мікропористі матеріали або силікагель. Незалежно від складу сепараторів, такі акумулятори дуже надійні, краще переносять глибоке розрядження, довше служать і майже не втрачають своїх властивостей. Якщо їх ще й правильно і вчасно заряджати, можна довго не перейматися заміною.

Однак не всі акумулятори можна заряджати однаково: для кислотних підходять традиційні трансформаторні та нові імпульсні зарядні пристрої. А от для гелевих та AGM батарей потрібні тільки зарядки із певним набором автоматичних функцій. Тут звичайний трансформаторний пристрій застосовувати не можна: неправильний режим роботи призведе до перезарядження, здуття та зрештою до покупки нового акумулятора.

Виробники зарядних пристроїв вказують, для яких акумуляторів воно підходить. Причому зарядки, які підходять для AGM та гелевих батарей, підходять і для кислотних, але далеко не всі пристрої для кислотних батарей підходять для новітніх гелевих та AGM. Будьте уважні під час вибору!

Як вказують придатність зарядного пристрою

Робоча напруга

Напруга на виході зарядного пристрою має відповідати номінальній напрузі акумулятора. У легкових автомобілях застосовують АКБ із напругою 12 вольт, для вантажівок і великої техніки – 24 В, для скутерів, мопедів, газонокосарок тощо – 6 В. Можна вибирати ПЗП із одним або двома суміжними показниками робочої напруги (24/12 В або 12/6 В).

Перевищувати під час заряджання номінальну напругу акумулятора можна, тож якщо у господарстві є будь-яка садова техніка, краще взяти зарядний пристрій із можливістю перемикання. Про запас, так би мовити.

Ємність АКБ і максимальний струм зарядження

Що вища ємність акумулятора, то більший струм потрібний для його якісного зарядження. Є і зворотна залежність: чим вищий струм, тим швидше заряджається батарея. Повільне зарядження батареї підходить, коли можна підключити її на ніч і нікуди не поспішати. Чим повільніше заряджається акумулятор, тим довше він зберігає свою ємність (процес відновлення активного шару на електродах проходить якісніше). Швидке зарядження буде зручніше тим, кого проблема з акумулятором застала зненацька і потрібно якнайшвидше привести його у робочий стан. Однак занадто велика сила струму призведе до втрати ємності, а в особливо неприємних випадках - до перезарядження і здуття акумулятора. Тому вибирати зарядний пристрій потрібно в залежності від номінальної ємності батареї.

Оптимальним показником сили струму вважається 10% від ємності акумулятора. Тобто, якщо ви ставите на свій автомобіль батарею 80 А·год., то зарядний пристрій має видавати струм 8 А. Причому бажано, щоб це був не максимальний показник і сила струму могла регулюватися. Інакше зарядний пристрій постійно працюватиме на межі потужності, що не дуже добре позначиться на терміні його життя.

Маркування зарядного пристрою: максимальний струм 8 А,
на швидкій зарядці 5,6 А, на повільній – 3,5 А

Багато виробників вказують, для акумуляторів якої ємності підходить зарядний пристрій. Але це буде МАКСИМАЛЬНИЙ показник можливої ​​ємності, а струм зарядження трохи нижчий, ніж 10% від нього.

Показник пускового струму

Це ток, який пусковий або пуско-зарядний пристрій здатний короткочасно видати для старту двигуна. Вибір цього показника залежить від конфігурації автомобіля: що потужніший двигун, то більшу місткість і потужність має акумулятор, то більшим має бути пусковий струм від ПЗП. Щоби зрозуміти, який пусковий струм знадобиться, варто орієнтуватися на ємність акумулятора: показник струму має бути вдесятеро більшим. Тобто, якщо ваш акумулятор 80 А·год., то пусковий струм повинен бути не більше 800 А. Однак така потужність не завжди потрібна: для дизельного двигуна достатньо буде 300 А, щоб завестися. Отже, менше – можна, а от більше –ні.

На що впливає номінальна потужність ПЗП

Показник потужності пуско-зарядного пристрою говорить про те, яку силу струму він може видавати на максимумі. Для звичайних зарядних пристроїв аматорського (побутового) рівня нормальним показником буде потужність до 1 кВт, якої більш ніж достатньо для зарядки акумулятора або запуску двигуна на будь-якому автомобілі. Більш потужні –це вже професійні пристрої, здатні заряджати кілька акумуляторів відразу або запускати потужну техніку.

Все ПЗП із потужністю 5 кВт і вище не можна вмикати у звичайну побутову розетку - занадто велике навантаження на мережу.

Процес заряджання

Є три способи зарядження акумуляторів, які можуть застосовуватися в ПЗП: зарядження постійним струмом, зарядження постійною напругою і комбіноване.

Зарядження постійним струмом – найшвидший спосіб. На пристрої налаштовуються параметри струму (10% від ємності батареї), потім він під’єднується до акумулятора і на цьому показнику струму працює до повного зарядження. При цьому напруга буде поступово зростати протягом зарядження АКБ. Згадуємо закон Ома:

I = U / R,
де I – струм (А), U – напруга (В), R – опір (Ом).

У разі збільшення внутрішнього опору акумулятора (а він зростає протягом зарядження), під час подачі стабільного струму зростає і напруга, досягаючи максимального показника 16 В. Для акумулятора це не найкращий спосіб: занадто швидко йде процес, електроліт перегрівається, що в результаті знижує номінальну ємність батареї .

Другий варіант – зарядження постійною напругою. Здебільшого на ПЗП виставляють напругу близько 14 В, і вона не змінюється до завершення процесу. За тим же законом Ома

U = I · R,

виходить, що у разі зростання внутрішнього опору акумулятора буде падати зарядний струм, і до кінця процесу він буде вкрай низьким. При цьому акумулятор швидко заряджається спочатку (внутрішній опір розрядженої батареї низький, струм високий), а в кінці може бути недозарядження.

Сучасні зарядні пристрої застосовують метод комбінованого заряджання: спочатку процес йде на постійному струмі, потім перемикається на постійну напругу. У такий спосіб вдається підтримувати оптимальний режим протягом всього часу зарядки. Керувати процесом можна вручну або ж пристрій робить це автоматично. «Автомати» користуються найбільшим попитом у автовласників, оскільки не потребують жодних спеціальних знань і навичок. За ними навіть не потрібно стежити: пристрій сам регулює параметри і вимикає подачу струму за повного заряду батареї. А ось ручне регулювання більше підходить для професійних пристроїв, які використовують для різних завдань.

Зарядні пристрої з ручним і автоматичним
регулюванням сили струму

Додаткові функції ПЗП

Крім видачі струму певних параметрів, сучасні пуско-зарядні пристрої мають безліч додаткових функцій, які полегшують життя користувачеві. Найважливішими з них є різноманітні захисні функції:

• Захист від короткого замикання на клемах – вимикає подачу струму в разі замикання плюса і мінуса на зарядному пристрої до того, як він під’єднаний до акумулятора. «Крокодили» можуть випадково стикнутися, і без такого захисту зарядний пристрій вийде з ладу.
• Захист від недотримання полярності – чудова ідея для неуважних користувачів. Акумулятор не вийде з ладу, якщо у разі під’єднання ПЗП переплутати «плюс» і «мінус».
• Захист від перезарядження акумулятора – для тих, хто не хоче стежити за процесом, але не хочевбити батарею. Зарядний пристрій вимкнеться сам за досягнення 100% показника заряду.
• Захист від перегрівання – вимкне прилад, якщо його температура досягла критичної позначки. Прилади, які сильно гріються під час роботи, мають отвори в корпусі для вентиляції.
• Захист від перевантаження – вимкне пристрій, якщо показник зарядного струму вищий, ніж його потенціал.

А такі функції роблять використання ПЗУ зручнішим:

• Режим безперервного заряджання – «розумний» режим, який підтримуватиме батарею, що довго стоїть без діла. Щоб уникнути саморозрядження тавтрати ємності, її можна підключити до зарядження у «безперервному режимі», і пристрій буде постійно подавати дуже малий струм, що не перезарядить батарею, а підтримає її в робочому стані.

Всі зазначені вище функції можуть бути встановлені і на трансформаторних, і на імпульсних зарядних пристроях. Далі вказані функції, які є тільки на імпульсних ЗП, оснащених інтелектуальною системою управління:

• Тестування батареї – режим оцінки стану акумулятора для вибору оптимального режиму його зарядки. Іноді батарея розряджена так, що її відновлення потребує особливого режиму.
• Режим дбайливого зарядження – застосовується для глибоко нещасних розряджених акумуляторів, які вже не можна зарядити звичайним способом. В цьому випадку зарядження здійснюється короткими імпульсами, що поступово повертають акумулятор до життя.
• Режим десульфатаціі – відновлення акумуляторів, які давно експлуатуються. Цей режим можна застосовувати і як регулярну профілактику батареї для подовження терміну її роботи. У разі застосування цього режиму зарядний пристрій проводить діагностику батареї на предмет сульфатування пластин, а потім включає спеціальний режим до загального циклу зарядження.
• Буферний режим – підтримка заряду батареї протягом довгого часу. Це «просунутий» варіант режиму безперервного заряджання, але відмінність у тому, що струм не подається постійно. Зарядний пристрій оцінює рівень заряду акумулятора і вмикається тільки в тому випадку, якщо цей рівень знижується. Ідеальний варіант для тривалого зберігання батареї!
• Пам'ять – можливість внести до пам'яті зарядного пристрою параметри свого акумулятора та не налаштовувати їх щоразу заново.
• Зарядження гаджетів – це додаткова опція для ПЗП зі вбудованим акумулятором: вони настільки компактні, що можуть застосовуватися як павербанк. Зазвичай вони мають USB-роз'єми для підключення зарядних кабелів.

Тип клем

Клеми зарядного пристрою мають надійно з'єднуватися клемами акумулятора. Універсальний варіант – мідні «крокодили», бажано достатньої товщини для передачі струму і досить чіпкі для фіксації на будь-якому акумуляторі.

Додатково в комплекті ЗП можуть бути кільцеві клеми під болт М8, які застосовуються на деяких акумуляторах американського формату, а також на акумуляторах для садової техніки.

Зарядний пристрій Osram
із двома комплектами клем

Ємність вбудованого акумулятора

Купуючи пускові і пуско-зарядні пристрої автономного типу, важливо звертати увагу на ємність вбудованого акумулятора. Чим вона більше, тим більша ймовірність запуску двигуна у мороз, коли потрібно трохи більше часу на старт і трохи більше струму. У пристроях споживчого рівня ємність акумулятора становить від 6000 до 20000 мА·год. (іноді вказують в А·год.).

Сучасні акумуляторні пускові пристрої застосовують не стільки для запуску двигуна (хоча, звичайно, можна зробити це за потреби), скільки для підзарядження електроніки: телефонів, ноутбуків, ліхтариків та інших дрібниць. Деякі мають в комплекті перехідники з коннекторами різних типів, тож стають по-справжньому універсальними пристроями про всяк випадок.

Підведемо підсумки

Підтримка автомобільного (та й будь-якого іншого) акумулятора в зарядженому стані значно подовжує термін його експлуатації. Поівняно із вартістю нової АКБ ціна навіть найбільш «просунутого» зарядного пристрою виглядає цілком виправданою і навіть помірною. Тому сьогодні дедалі більше автовласників користуються ЗП сучасного типу, із багатим функціоналом і широкими можливостями.

Вибір такого пристрою має починатися з оцінки технічних характеристик самого акумулятора і підбору відповідних параметрів ПЗП, і тільки потім – за запропонованими додатковими функціями. Тоді вибраний пристрій буде дійсно корисним і функціональним.