Зарядні пристрої – це обладнання для заряду акумуляторних батарей від мережі змінного струму. Кожна АКБ потребує періодичного заряджання, зокрема, якщо це прилади побутового призначення або автомобільні акумулятори.
Види ЗУ у сфері застосування
Побутові ЗУ
Це зарядні пристрої для мобільних телефонів, ноутбуків, різних електроінструментів, гальванічних елементів.
Цей тип ЗУ може бути як вбудованим у прилад, так і зовнішнім. У побутових електроприладах в основному використовуються літієві акумулятори, для яких перезаряд чи глибокий розряд може бути причиною сильного зношування або поломки АКБ. Тому ЗУ такого типу зазвичай оснащуються контролерами, які регулюють силу струму та напругу на висновках АКБ.
Останнім часом популярності набули портативні зарядні Power Bank. Вони призначені для підзарядки мобільних телефонів, планшетів, фотоапаратів та відеокамер. В умовах, коли немає можливості зарядити АКБ гаджета від мережі, ці ЗУ можуть давати до 12 повних зарядок.
Промислові зарядні пристрої
Це пристрої, які обладнані електронікою. Зазвичай встановлюються у спеціалізованих цехах зарядної станції. Особливість таких ЗУ у цьому, що можуть одночасно працювати з кількома АКБ в автоматичному режимі.
Автомобільні ЗУ
Зарядні пристрої для автомобільних АКБ. Існує тип таких пристроїв, що дозволяє запускати двигун автомобіля при розрядженому акумуляторі. Такі пристрої називаються пускозарядними і можуть видавати більшу силу струму, ніж звичайні ЗУ. Відповідно вони їх перевершують за вагою та розмірами.
Як відбувається заряд акумулятора
На клеми подається потужніша напруга зарядного пристрою. Воно може бути постійною або згладженою, пульсуючої форми. Напруга перевищує різницю потенціалів між катодом та анодом акумулятора і спрямовано однополярно з ними.
Таким чином, зарядний пристрій змінює напрям струму в акумуляторі. Він починає рухатися від позитивного електрода до негативного. Окислювально-відновна реакція, яка і є причиною появи заряджених електронів, діє у зворотному напрямку.
Методи заряду
Заряд постійним струмом
Найшвидший метод заряду, але водночас швидше зношує акумулятор. Пристрої такого типу забезпечують постійну силу струму. При цьому сила струму не повинна перевищувати десяту частину номінальної ємності акумулятора. Щоб забезпечити таку постійну силу струму одному рівні такі ЗУ обладнані регуляторами.
Заряд постійною напругою
Цей метод заряджання займає набагато більше часу, ніж попередній. Ступінь зарядженості АКБ при застосуванні цього методу залежить від величини заданої напруги. У процесі заряду сила струму зменшується, а напруга на виводах акумулятора наближається до напруги ЗП. Цим методом неможливо повністю зарядити батареї.
Змішаний тип заряду
Пристрої з комбінованим методом заряду автоматично відключаються після того, як АКБ буде повністю заряджений. Для автолюбителів це особливо зручно, оскільки за такими ЗУ не треба стежити. Такі ЗУ використовують пульсуючий або асиметричний струм для заряджання. Це зменшує сульфатацію пластин та продовжує термін роботи батареї, а також збільшує її ємність.
Імпульсні та трансформаторні ЗУ
У пристрої імпульсних та трансформаторних ЗУ присутній трансформатор. Основна відмінність у принципі його роботи.
Звичайні трансформаторні ЗУ - Це пристрої з порівняно великою масою та габаритами. Трансформатор у таких пристроях доповнений діодним мостом для випрямлення електричного струму. Трансформаторні ЗУ в експлуатації не такі зручні, на відміну від імпульсних. Також їх ККД менше, ніж у імпульсних, але вони досить ефективні. В автомобільній сфері імпульсний варіант активно витісняє трансформаторні прилади, але у промисловості трансформаторні ЗП ще актуальні.
В імпульсних ЗУтрансформатор має менші габарити, що дозволяє полегшити і зменшити всю конструкцію. Вони обладнані автоматикою та безліччю захисних механізмів. Вхідний змінна напругау таких пристроях перетворюється на постійне з обмеженням амплітуди пульсацій. Імпульсне ЗУ при перенавантаженні може згоріти, тоді як трансформаторне залишається у строю. Імпульсними пристроями для зарядки автомобільних АКБ набагато простіше користуватися, пристрій показує, чи правильно приєднані клеми і т.д. Також таке ЗУ економніше з точки зору витрачання електроенергії та відрізняється своєю меншою ціною порівняно з трансформаторними аналогами.
1. Вступ: сучасні зарядні пристрої
Хороший зарядний пристрій є невід'ємною складовою гарної акумуляторної системи. Реалії ринку такі, що він досить сильно наповнений різними зарядними пристроями, здебільшого – невисокою цінової категорії. Але ідеальною ситуацією є максимальна “спорідненість” акумуляторної батареї та зарядного пристрою, вони повинні працювати в парі наче тяговий кінь та віз. При розробці та конструюванні нових моделей акумуляторів зарядний пристрій до них повинен розроблятися паралельно, а то й насамперед. За фактом ми часто маємо ситуацію, коли зарядний пристрій робиться вже в поспіху і постфактум, що звичайно ж відображається на функціонуванні всієї акумуляторної системи. Деякі виробники часто не здогадуються про складнощі, які можуть виникнути через недоробки в зарядних пристроївах, особливо при зарядці у несприятливих умовах.
Рисунок 1: Акумулятор і зарядний пристрій повинні взаємодіяти як тяговий кінь та віз. Один без одного вони не забезпечать потрібного результату.
Деякі зарядні пристрої для літій-іонних акумуляторів мають функцію пробудження, необхідну для відновлення працездатності акумуляторів, у яких напруга впала до критичного рівня через надмірну розрядку. Причиною такого стану акумулятора може бути тривале зберігання, під час якого саморозряд знизив напругу до точки відсічки. Звичайний зарядний пристрій не здатний зарядити такий акумулятор, тому він часто визнається несправним і викидається. Правильний алгоритм зарядки, що відновлює, полягає в тому, щоб застосувати до акумулятора невеликий струм заряду, який підніме напругу до значення 2,2-2,9 В, що дозволить активувати вбудовану схему захисту, після чого стане можлива звичайна зарядка. Слід бути обережним у випадку, якщо напруга літій-іонного акумулятора опускається нижче 1,5 В. Це може свідчити про наявність у ньому дендритів - утворень, які загрожують безпеці такого акумулятора. (Дивіться BU-802b: Що відбувається при підвищеному саморозряді електричної батареї, де на малюнку 5 розглядаються причини підвищеного саморозряду літій-іонного акумулятора після глибокої розрядки. Дивіться також BU-808a: Як пробудити “сплячий” літій-іонний акумулятор.)
Зарядні пристрої для акумуляторів на основі свинцю та літію працюють за спеціальним алгоритмом – CC/CV (constant current/constant voltage – з англ. «постійний струм/постійна напруга»). Значення сили струму заряджання постійно, але при досягненні акумулятором певного значення напруги відбувається зниження зарядного струму. Кожна електрохімічна система має певні значення зарядних струмів і напруг.
Акумулятори на основі нікелю заряджаються постійним струмом без прив'язки до напруги акумулятора. Виявлення повного заряду фіксується невеликим падінням напруги після стійкого періоду підйому. Зарядний пристрій повинен вміти швидко припиняти заряджання після індикації повного заряду, оскільки перезаряд може призвести до позаштатних ситуацій - короткого замикання або виходу з ладу елементів. Існує також спосіб визначення повного заряду, що ґрунтується на зміні швидкості зростання температури акумулятора. Такий метод заряджання для нікелевих акумуляторів відомий як dT/dt і добре показує себе в режимах швидкої зарядки.
Підвищення температури під час заряджання є нормальним явищем для нікелевого акумулятора, особливо цей ефект помітний при досягненні рівня заряду в 70 відсотків. Підвищення температури відбувається через зниження ефективності заряджання, отже, зарядний струм повинен бути зменшений для запобігання пошкодженню акумулятора. Зарядний пристрій фіксує всі ці температурні зміни і заряджає необхідною силою струму. Якщо ж ви помітили, що акумулятор, що заряджається, все одно довгий часмає підвищену температуру, то це свідчить про неправильний алгоритм зарядного пристрою, і в такому випадку його слід відключити, щоб уникнути пошкодження акумулятора.
NiCd та NiMH акумулятори не слід залишати підключеними до зарядного пристрою без нагляду протягом тижнів та місяців. У разі відсутності потреби в їх експлуатації, зберігайте їх у прохолодному місці та заряджайте перед використанням.
Акумулятори на основі літію повинні залишатися прохолодними під час заряджання. Якщо ви помітили, що температура акумулятора, що заряджається, підвищилася більш ніж на 10°С в порівнянні з температурою довкілля, то зарядку слід припинити. Завдяки вбудованій схемі захисту, літій-іонні акумулятори не можуть бути перезаряджені, відповідно, не має значення, підключено або вимкнено такий акумулятор від зарядного пристрою. Але у разі потреби тривалого зберіганнялітій-іонного акумулятора, краще помістити його у прохолодне місце та зарядити безпосередньо перед використанням.
Класичним прикладом зарядного пристрою є досить повільний пристрій, якому для зарядки акумулятора часом потрібна вся ніч. Це сходить до давніх часів, коли простий зарядний пристрій нікель-кадмієвого акумуляторамало постійну фіксовану силу заряду 0,1С (одну десяту від номінальної ємності). Такі зарядні пристрої не мали функції виявлення повного заряду, а для досягнення необхідний час від 14 до 16 годин. Досягнення повного заряду NiCd фіксувалося невеликим підвищенням температури акумулятора. Для NiMH акумуляторатакий алгоритм зарядки не підходить через знижену здатність поглинати надмірний заряд. Сучасні недорогі зарядні пристрої для типорозмірів АА, ААА і С часто використовують саме цей алгоритм, тому в разі потреби постійної автономної готовності до роботи пристрою слід запастися кількома комплектами акумуляторних батарей. Також під час експлуатації такого зарядного пристрою слід стежити за температурою акумуляторів.
Швидкі зарядні пристрої мають ряд переваг і найочевиднішим із них є швидкість заряджання. Можливість реалізації цих переваг передбачає більш тісний зв'язок між зарядним пристроєм та акумулятором. При швидкості заряджання в 1С (Дивіться BU-402: Що таке С-рейтинг), яку зазвичай використовує швидкий зарядний пристрій, повністю розряджений нікель-кадмієвий або нікель-метал-гідридний акумулятор можуть зарядитися лише за одну годину. У міру того, як акумулятор наближається до повного заряду, деякі зарядні пристрої для нікель-кадмієвої електрохімічної системи зменшують зарядний струм, щоб уникнути негативних ефектів перезаряджання. Повністю заряджений акумулятор перемикає зарядний пристрій у режим крапельної підзарядки, також відомий як обслуговуючий заряд. Більшість сучасних зарядних пристроїв для нікель-кадмієвої електрохімічної системи мають алгоритм зарядки та для нікель-метал-гідридної, який відрізняється відсутністю режиму крапельної підзарядки.
Сила струму в холостому режимі зарядного пристрою повинна бути якомога нижчою для економії енергії. Існує система п'ятибального оцінювання цієї енергоефективності, яка називається Energy Star. Сенс оцінювання полягає у призначенні зарядних пристроїв для мобільних телефонів та інших гаджетів певної кількості зірок. П'ять зірок отримують зарядні пристрої з потужністю холостого режиму 30 мВт і менше; чотири зірки відповідають за діапазон 30-150 мВт; три зірки – 150-250 мВт; дві – 250-350 мВт. Зарядні пристрої з ще більшою холостою потужністю отримують відповідно найнижчу оцінку - одну зірку. Energy Star покликана скоротити споживання електроенергії зарядними пристроями, які при холостому режимі з якихось причин залишаються підключеними до електромереж. Кількість таких зарядних пристроїв на планеті оцінюється в один мільярд (!).
Використовуйте лише зарядний пристрій, призначений для певної електрохімічної системи. Більшість зарядних пристроїв призначені лише однієї електрохімічної системи. Переконайтеся, що напруга акумулятора узгоджується із зарядним пристроєм. Не заряджайте акумулятор, якщо розрізняє значення напруги.
Реальний показник ємності акумулятора може трохи відрізнятись від номінального. Заряджання акумулятора більшої ємності займає і більше часу. Не використовуйте зарядний пристрій до акумулятора з ємністю, що перевищує специфікацію зарядного пристрою більш ніж на 25 відсотків.
Використання зарядного пристрою вищої потужності скорочує час заряджання, але існують обмеження щодо того, як швидко акумулятор може бути заряджений. Ультрашвидка зарядкау будь-якому випадку викликає певний стрес акумулятора.
Зарядний пристрій для свинцево-кислотного акумулятора повинен перемикатися в режим підтримки заряду при повному насиченні, а для нікелевого необхідна крапельна підзарядка після повного заряду. Підтримка заряду та крапельна підзарядка мають компенсувати втрати саморозряду.
За потреби, зарядний пристрій повинен мати датчик температури для фіксації повного заряду або несправності акумулятора.
Дотримуйтесь температурних режимів заряджання. Свинцево-кислотний акумулятор повинен залишатися трохи теплим на дотик; нікелевий нагрівається до кінця заряду, але відразу остигає при повному заряді. Температура літій-іонного не повинна перевищувати температуру навколишнього середовища більш ніж на 10°С.
Особливо слідкуйте за температурою під час використання сумнівного недорогого зарядного пристрою.
Заряджайте при кімнатній температурі. Нижча температура позначиться на швидкості та якості зарядки. Літій-іонні акумуляторине можуть бути заряджені при негативних значенняхтемператури.
Зіштовхується кожен водій. Причин, через які розряджається батарея, насправді досить багато. Але якщо автоаматору необхідно терміново кудись їхати, то хіба його хвилюватимуть причини, особливо, якщо під рукою немає ЗУ? З цього матеріалу ви дізнаєтеся, як вибрати зарядний пристрій для автомобільного акумулятора, які існують типи і які найпопулярніші моделі в РФ.
Типові акумулятори для авто
Застарілий варіант зарядного пристрою АКБ – трансформаторний Бажано перед тим, як придбати хороше та потужне універсальне на 12v та зробити його тести, слід розібратися у типах акумуляторів. Тести бажано проводити в будь-якому випадку, щоб не зіткнутися з проблемою пристрою, що не працює.
Загалом видів АКБ дуже багато, однак у транспортних засобах використовуються лише два типи:
- Свинцеві АКБ. Цей типбатарей досить поширений на пострадянському просторі, його особливість полягає в тому, що він потребує регулярної підзарядки.
- Лужні АКБ не менш популярні у нашій країні. До типу лужних батарей відносяться нікель-металгідридні, нікель-кадмієві та літій-іонні АКБ. Нікель-кадмієвий варіант вважається одним із найнезручніших, оскільки такі батареї вимагають повної розрядки перед тим, як їх почнуть заряджати. Якщо ви купуєте, то врахуйте, що для нормального функціонування батарея повинна пройти триразовий цикл розрядки та заряджання.
Необхідні якості ЗУ
Якщо вам потрібно вибрати найпростіше трансформаторне або інше для автомобільного акумулятора, також ознайомтеся з якостями, якими повинен володіти прилад. Загалом будь-які прилади 12v функціонують за аналогічним принципом. Такий розрядний пристрій призначений для зниження мережевої напругидо номіналу батареї. Після цього напруга випрямляється, а потім простий зарядний пристрій 12v автоматично заряджає батарею. Тобто автолюбитель повинен тільки підключити клеми, включити вилку в мережу і чекати близько восьмої години, поки батарея не зарядиться (автор відео - NTERTOOL).
Методи ЗУ, що забезпечують заряд
Як видно з фото, автоелектрика - це досить складна система транспортного засобу. Понад те, система автоелектрики одна із основних. Все тому, що деякі елементи автоелектрики, виходячи з ладу, не дозволяють експлуатувати транспортний засіб у принципі. Наприклад, взяти той самий АКБ.
Якщо ви хочете вибрати найкращий портативний і простий зарядний пристрій, то бажано знати, якими способами прилад на 12v здійснює зарядку АКБ:
- Постійність струму.За такого методу розрядне ЗУ 12v досить швидко здійснюється зарядку батареї. Але слід враховувати, що даний спосіб«Вбиває» АКБ, тобто її ресурс експлуатації значно знижується.
- Метод сталості напруги.Однією з основних особливостей цього способу є можливість активної зарядки на самому початку. Тобто ЗУ на 12v спочатку працює інтенсивно, а до кінця його інтенсивність знижується. На думку фахівців, така особливість є недоліком.
- Комбінований метод.Одним із найкращих ЗУ 12v для автомобільних батарей є прилади, що здійснюють заряд комбінованим способом. За словами фахівців, даний методє оптимальним. Слід зазначити, що сьогодні майже всі сучасні портативні ЗУ 12v працюють за комбінованим методом.
Типи зарядних пристроїв
Які типи розрядних приладів ЗУ 12v для автомобільних батарей?
- Перший тип приладів – передпусковий. Такі ЗУ для АКБ характеризуються малим перетином дротів. Слід зазначити, що підключення цього виду приладів можна здійснити без повного відключення АКБ від мережі. Тобто використовувати передпусковий прилад можна не тільки для заряджання акумулятора, але й у тому випадку, якщо виникла потреба у простому підзарядженні.
- Більш покращеним типом вважається зарядно-пускове ЗП. Такий прилад характеризується наявністю дротів із великим перетином. Цей варіант вважається покращеним, оскільки дозволяє не тільки здійснити підзарядку АКБ. За допомогою зарядно-пускового приладу можна запустити двигун навіть у тому випадку, коли АКБ буде повністю сівшим. Зарядно-пускові пристрої поділяються між собою на імпульсні та трансформаторні за конструктивними характеристиками.
Сьогодні трансформаторні ЗУ для батарей не особливо потрібні. Вони мають певні недоліки, такі як велика вага і великі габарити. Принцип функціонування таких пристроїв полягає у зміні сили зарядного струму, а чи не частоти. Ця зарядка має досить великі розміри, тому возити її із собою буде незручно.
Що стосується імпульсних пристроїв, то такі девайси характеризуються малою вагою, відповідно, вони дуже зручні в плані експлуатації. На відміну від трансформаторних, імпульсні ЗУ працюють із струмами високої частоти.
Особливості вибору ЗУ для автомобільного акумулятора
Отже, як вибрати зарядний пристрій автомобільного акумулятора?
Щоб вибрати найкраще портативний пристрійслід враховувати певні особливості вибору, про які ми розповімо далі:
- Перед тим, як купити зарядку, необхідно вивчити всі моменти та характеристики бортової мережі транспортного засобу. Також бажано ознайомитись з рекомендаціями автомобільного виробника щодо акумуляторів, які мають використовуватись у вашій машині.
- Якщо ви живете в регіоні, де переважає теплий клімат, то, найімовірніше, необхідність використання зарядно-пускового приладу буде мала. Але якщо ви живете на Півночі, де переважають морози, то зарядний пристрій допоможе вам у важкі хвилини.
- Краще утриматися від покупки пристрою на автомобільному ринку, оскільки у таких місцях часто торгують контрафактною продукцією. Бажано віддати перевагу офіційному дилеру, аніж сумнівному продавцю. Навіть якщо етикетка пристрою дуже гарна, немає жодних гарантій того, що він не був виготовлений у Китаї. Адже на хитрощі підроблених організацій, які займаються виробництвом контрафакту, іноді потрапляють навіть магазини федеральних мереж. Тому іноді найкраще придбати вітчизняний товар. Згідно з відгуками, вітчизняні портативні зарядні пристрої підробляють мало, оскільки їх вартість не така висока, як у імпортних. Однак російські компаніїпоказали, що можуть робити якісні прилади.
- Віддайте перевагу приладам з невисоким запасом струму, інакше пристрій функціонуватиме на межі.
- Також перед покупкою необхідно врахувати метод індикації, який вас попереджатиме. Враховуйте те, що світлодіодна індикаціяможе бути не точною, на відміну від приладової. Але загалом для побутового застосування такого пристрою буде цілком достатньо.
- Однією з найпоширеніших помилок, яких припускаються наші співвітчизники, є купівля портативного зарядного пристрою для певної моделі АКБ. Тим більше, що знаючи таку помилку, недобросовісні продавці часто користуються нею. Якщо у вас запитують, який у вас автомобіль, то найімовірніше, вам запропонують зарядний пристрій, який приблизно підходить за потужністю. Пам'ятайте, що батарея - це витратний елемент будь-якого транспортного засобу, сьогодні вона одна за потужністю, а завтра - інша. ЗУ залишиться з вами, навіть коли ви пересядете з одного автомобіля на інший. Але якщо ви зміните, наприклад, малолітражний автомобіль на мікроавтобус, то використання придбаного приладу вже буде не актуально, тому що ви його підбирали під певне обладнання. Бажано купувати пристрої, що мають запас потужності 10%.
- У тому випадку, якщо ви не є фахівцем у цьому питанні, краще вибирати портативний автоматичний зарядний пристрій, який буде працювати в комплексному режимі.
- У будь-якому випадку перед покупкою портативного ЗУ слід ознайомитися не тільки з відгуками споживачів, але й інструкцією. Вам необхідно заздалегідь знати, які рівні захисту, чи є додатковий функціонал і яку роль він грає. Наприклад, незайвими функціями будь-якого портативного ЗУ буде захист від перевантаження або короткого замикання. Іноді автолюбителі плутають плюс з мінусом, відповідно, функція помилкового переплюсування в цьому випадку буде не зайвою. Також бажано, щоб пристрій мав опцію коригування заряду в залежності від перепадів температури. Зрозуміло, що найбільш функціональні пристрої коштують дорожче, але вони досить ефективні.
- Купуючи ЗУ для автомобіля, у будь-якому випадку необхідно вимагати від продавця чек. Зрозуміло, що придбаний товар також повинен мати повністю заповнений гарантійний талон. У тому випадку, якщо продавець відмовляє вам у цьому, не надумайте купувати ЗУ у нього, оскільки найімовірніше, йдеться про низькоякісний портативний пристрій.
Рейтинг зарядних механізмів
Щоб правильно вибрати ЗУ для авто, ознайомтеся із оглядами приладів. Рейтинг зарядних пристроїв, наведений нижче, ґрунтується на відгуках та тестах. Однією з основних чинників у оглядах є тести. Завдяки тесту складається рейтинг, який дозволить вибрати найкращий варіант.
- Одним з найнадійніших і найдорожчих пристроїв є Стек Беттері Ченджер. Цей продукт у нашому огляді займає перше місце через ефективність роботи та компактність. Згідно з даними тесту, шведський виробник пропонує покупцям надійні пристрої, які прослужать не один рік. Вартість таких ЗУ досить висока.
- Також тестам зазнали і данські ЗУ Кіповер Беттері Ченджер. Тест показав, що такі автоматичні пристрої без проблем працюють без втручання автолюбителя. При необхідності пристрій можна навіть підключити через прикурювач. Недоліками є висока вартість та відсутність інструкції російською мовою.
- Сонар. Російський виробник Сонар пропонує покупцям якісні ЗП. За відгуками, продукція Сонар є досить дешевою, тому Сонар вибирають багато автолюбителів. Сонар — це непоганий варіант за такі гроші, тим більше, що ЗУ Сонар за результатами тестів порівняно якісні. За своєю вагою Сонар досить легкий, крім того фірма випускає якісні автоматичні ЗУ. Іноді власники пристроїв Сонар стикаються із проблемами, але це актуально для багатьох брендів.
- На тест зазнали і зарядки тайванського виробника DHC. За результатами тестів ці ЗУ прості в експлуатації, але в комплекті до приладу немає інструкції російською. Є функція переплюсування, що досить важливо. Також ЗУ мають додатковий захист від іскріння.
- Кулон. Вітчизняна компанія Кулон займається випуском недорогих ЗП. Вартість пристроїв Кулон приблизно така сама, як у Сонар. Загалом якість Кулона відповідає ціні. Прилади Кулон прості у використанні, тому Кулон вибирають багато автомобілістів. За результатами тестів зарядки Кулон – це практичний варіант, який зможе виручити у скрутну хвилину. ЗУ Кулон можуть бути оснащені додатковим та корисним функціоналом. Перед використанням приладу Кулон слід вивчити вказівку.
- Китайський продукт Bosch C3 характеризується невисокою вартістю та відсутністю функціоналу. Але все дуже просто. Як і більшість інших китайських зарядних пристроїв, дроти та затискачі у таких ЗУ дуже слабкі, вони можуть переломитися вже після другого-третього використання. Щоб не допустити цього, дроти з крокодилами краще відразу поміняти.
- Ще один вітчизняний продукт – Сорокін. Серед описаних пристроїв Сорокін може «реанімувати» навіть АКБ, що працює в критичному стані. Такі прилади мають захист від іскріння та переплюсування, а також безліч інших функцій залежно від моделі.
Відео Як вибрати прилад для АКБ?
Що необхідно враховувати при виборі пристрою і як його правильно використовувати дивіться на відео (автор відео - 220 Вольт).
– єдиний простий засіб відновлення його працездатності. Звичайно, у разі його розрядки, а не остаточної поломки. Для вирішення другого випадку передбачені спеціальні способи відновлення, про які розповімо трохи нижче, після особливостей зарядних пристроїв(ЗП).
Здавалося б, що зарядні пристрої не мають маси особливостей, проте це не так. Перед тим, як їх перераховувати, розділимо зарядні пристрої на дві категорії: перша – аматорські, друга – професійні. До аматорських належать недорогі переносні ЗУ, які призначені для особистого користування. Відповідно, професійні ЗУ використовуються для комплексного обслуговування всіх типів акумуляторів, які дозволяють одночасно заряджати та відновлювати кілька акумуляторних батарей.
Отже, особливості аматорських зарядних пристроїв такі:
- 1) Автоматизація
- 2) Захист від переполюсування
- 3) Можливість пуску двигуна автомобіля
- 4) Можливість десульфатації
- 5) Кілька режимів заряду
- 6)Малі габарити та вага
Автоматизаціядозволяє зарядити акумулятор без здійснення контролю за процесом. Це дуже полегшує завдання для людей, які не дуже знаються на фізиці, оскільки спочатку існували тільки такі способи заряду, де необхідні пізнання в цій сфері. Захист від переполюсування- теж дуже корисна особливість зарядного пристрою. Вона дозволяє запобігти псуванню як мікросхем ЗУ, так і акумуляторної батареї. До речі, переполюсування - це неправильне підключення проводів ЗУ до клем АКБ.
Пускові зарядні пристрої(або пуско-зарядні) створені не тільки для заряду акумулятора, а й для пуску автомобільного двигуна в екстреному випадку. Такі ПЗУ дуже корисні при частих поїздках поза містом.
Якщо зарядний пристрій має функцію десульфатації, то воно здатне відновити акумулятор, на пластинах якого утворився сульфат свинцю, що блокує електрони. При десульфатації відбувається очищення пластин від цього сульфату і акумулятор може знову функціонувати.
Декілька режимів заряду АКБ дають можливість проводити заряд саме тим способом, яким Ви хочете - при постійній напрузі, Постійним струмом або комбінованим. Малі габаритні розміри та вага забезпечують влаштуванню мобільність. Його можна легко перевозити в автомобілі чи переносити до рук.
Професійні зарядні пристрої володіють перерахованими функціями, за винятком малих габаритних розмірівта маси. Також такі ЗУ найчастіше є стаціонарними.
Анотація
План досліджень
1. Проблеми заряджання мобільного телефона………………………………………....3
2. Види зарядних пристроїв ………………………………………………………......4
3. Новий зарядний пристрій ………………………………………………………...7
4. Час заряджання телефонів різних видів …………………………………….10
Висновок …………………………………………………………………………………….11
Список литературы …………………………………………………………………………....12
ЗУДІЛОВ Віктор Сергійович, ОЛОВ'ЯННИКОВ Микола Володимирович
ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАРЯДКИ МОБІЛЬНИХ ТЕЛЕФОНІВ
Науковий керівник: , вчитель фізики,
МБОУ ЗОШ №10
1. Проблеми заряджання мобільного телефону.
Багато хто з нас неодноразово стикався з проблемою заряджання батареї мобільного телефону під час будь-яких поїздок. Найчастіше, вирушаючи в дорогу, ми просто забуваємо поглянути на дисплей телефону та переконатися, що його батарея заряджена. І тільки в дорозі з'ясовується, що прийняти важливий виклик неможливо, тому що телефон ось-ось вимкнеться. У когось із нас бувають і такі тривалі поїздки, що навіть повністю заряджена батарея телефону встигає розрядитися, а доступу до мережі змінного струму, за збігом обставин, немає.
Відповідно, і можливості скористатися штатним зарядним пристроєм, з комплекту телефону також немає. Та мало які ситуації можуть бути в житті. Але до мобільних телефонів, а точніше до постійної наявності телефонного зв'язкуБільшість із нас настільки звикли, що без неї почуваються дуже дискомфортно, навіть у випадку, якщо цей зв'язок у якийсь проміжок часу не потрібний зовсім. Добре, якщо в таких ситуаціях у розпорядженні постраждалого постійно є, наприклад, бортова мережаавтомобіля. Тоді можна скористатися автомобільним зарядним пристроєм, які сьогодні удосталь є на прилавках відповідних магазинів.
Але що робити, якщо необхідно підзарядити батарею мобільного телефону в інших умовах, наприклад, у туристичному поході, де немає звичних і при цьому доступних джерел енергії, що підходять для живлення телефону? На щастя, сьогодні вже є пристрої, здатні нас виручити і в таких екстремальних ситуаціях.
2. Види зарядних пристроїв.
Кожен колись стикався з таким моментом у житті, коли чекаєш дуже важливий телефонний дзвінок, і у відповідальний момент телефон відключається. І щоб цього не сталося, потрібно частіше заряджати свій телефон.
Зарядний пристрій служить для заряджання будь-якого акумулятора, будь то акумуляторна батареямобільного телефону або акумулятор автомобіля. Існує кілька видів зарядних пристроїв для стільникових телефонів. Усі зарядні пристрої поділяють на три основні види. Найпростіші з них вважаються не автоматичними, в них зазвичай застосовується блок мережевого живлення типу трансформатора. Відрізняються вони від інших тим, що мають досить великі розміри та вагу. Такі зарядки надійні, довго служать, але небезпечні акумуляторів за рахунок великої ємності в порівнянні з ними. Хоча такі пристрої поступово вийшли із вживання людиною.
Найпопулярнішим на сьогоднішній день є зарядний пристрій для телефону імпульсний та автоматичний, у який вбудований електронний таймер. Робота його полягає в наступному: спочатку таймер в режимі максимального струму його, власне, накопичує. Це триває в середньому години чотири, потім він переводить струм, що накопичився, в режим підзарядки вже пристрою.
Розглянемо основні види зарядних пристроїв, що існують на сьогоднішній день.
1. Мережевий зарядний пристрій.
СЗУ (мережевий зарядний пристрій) служить для заряджання мобільного телефону від електромережі. Усі мобільні телефони комплектуються СЗП. Мережевий зарядний пристрій буває двох видів: СЗУ - це зарядний пристрій, що йде в комплекті з телефоном. Звичайні СЗУ поділяються на 2 види: трансформаторні та імпульсні. Імпульсні ЗУ бояться стрибків напруги, що зазвичай буває при підключенні інших пристроїв в мережу або при поганому контакті. Транформаторне ЗУ зроблено із захистом і мають запас струму. Не вдаючись до подробиць електричної схемицих зарядок, однозначно можна сказати, що зарядний пристрій трансформаторного типу кращий за імпульсний.
Зараз переважно використовуються акумулятори Li-ionта Li-pol, для заряджання даних видів акумуляторів не потрібні зарядні пристрої рекомендовані для Ni-MH та Ni-Cd тому виробники телефонів стали комплектувати імпульсними зарядними пристроями.
2. Автомобільний зарядний пристрій.
АЗУ (автомобільний зарядний пристрій) застосовується виключно в автомобілі. Автомобільна зарядка - це перетворювач напруги автомобільних 12 вольт у потрібну напругу для заряджання мобільного телефону. Кожен автомобіліст АЗУ має обов'язковий аксесуар для мобільного телефону. Спосіб підключення АЗУ здійснюється в гніздо прикурювача. Проблемою таких зарядок є те, що вони не видають потрібного струму на виході, якого не вистачає для Вашого телефону.
3. Універсальний зарядний пристрій.
Універсальних зарядних пристроїв багато різновидів. Одним із універсальних пристроїв є всім відомий зарядний пристрій званий у народі «жаба». Зарядний пристрій "Жаба" це пристрій, який підходить для зарядки практично всіх моделей акумуляторів мобільних телефонів. У «жаби» є два контакти + і – які з'єднуються з однойменними таврами на акумуляторі. Універсальність цієї зарядки полягає в тому, що ці контакти можуть переміщатися до потрібної таври акумулятора. Вставивши акумулятор у зарядку «жаба» і підключивши контакти до потрібних таврів, зарядка підключається в електромережу. До універсальних зарядних пристроїв можна віднести портативну динамо-зарядку. Згадайте ліхтарик – динамо у якого при натисканні на ручку починала світитися лампочка ось за цим принципом і працюють зарядки. Заряджання акумулятора здійснюється за рахунок обертання ручки або натискання важеля динамо-заряджання. Такі зарядки теж мають кабель з різними перехідниками для популярних моделей стільникових телефонів.
4. Зарядні пристрої, що працюють від сонячної батареї.
Зарядні пристрої на сонячних батареяхпризначено для заряджання акумуляторів мобільних телефонів. Принцип роботи зарядного пристрою. Зарядний пристрій перетворює сонячне світло на електрику, яка заряджає вбудований акумулятор заряджання. Від вбудованого акумулятора можна зарядити акумулятор мобільного телефону, mp3 – плеєра, Ipod, КПК.
5. Бездротовий зарядний пристрій.
Бездротовий зарядний пристрій являє собою платформу, на якій заряджається телефон. Достатньо просто покласти телефон на платформу без використання будь-яких з'єднувальних проводів. Бездротові зарядні пристрої працюють за принципом індукції. Для використання бездротової зарядки WildCharge потрібно використовувати спеціальний адаптер, що підключається до телефону. Модельний рядмобільних телефонів, mp3 плеєрів та інших гаджетів, які можна заряджати на бездротових платформах, досить обмежений.
3. Новий зарядний пристрій.
Ми пропонуємо новий тип зарядного пристрою для мобільних телефонів, mp3 плеєрів та інших гаджетів, які можна заряджати на бездротових принципах, Воно засноване на механічному принципі отримання електричного струму за допомогою двох електродвигунів.
Електрична схема даного приладу складається з:
1. Шість пальчикових батарейок (або акумулятори)
2. Сполучні дроти.
3. Два електромотори.
4. Вихід: USB гніздо.
5. Сполучний пасик.
6. Корпус із двома кришками.
7. Ручка носіння пристрою.
Фото 1. Зарядний пристрій, що працює.
Електромотори відіграють роль електродвигуна та генератора постійного струму, який необхідний для заряджання телефону та інших гаджетів.
Електричний генератор призначений для перетворення механічної енергії на електричну енергію змінного струму. Основним елементом електричного генератора є якір, що обертається всередині постійного магнітного поля, створеного статером генератора. На якорі генератора розміщені струмопровідні обмотки, кінці яких приєднані до контактних кільців. Контактні кільця, обертаючись разом з якорем, ковзають струмопровідними щітками.
Якщо рамку обертати в магнітному полі, забезпечуючи цим перетин силових магнітних ліній, то в ній виникає електрорушійна сила, під дією якої в рамці починає протікати електричний струм. Це називається електромагнітної індукцією. Кінці рамки з'єднані з контактними кільцями, які обертаючись, ковзають струмопровідними щітками і передають вироблену електричну енергію споживачеві.
Електричний двигун постійного струму призначений для перетворення електричної енергіїджерела струму в механічну. Електричний двигун складається з ротора, статера, струмопровідних щіток та колектора.
Ротор - рухома частина, що обертається, яка несе на собі витки проводу по якому протікає електричний струм.
Стартер - нерухома частина, яка служить магнітопроводом, усередині нього створюється магнітне поле.
Якір представлений у вигляді рамки із провідника. Якщо рамку з провідника, по якій протікає електричний струм, помістити між полюсами магніту, то на неї починає діяти момент сили, що змушує обертатися рамку. Для забезпечення постійного спрямуванняобертання необхідно, щоб струм у рамці протікав одному напрямку.
У електродвигуні постійного струму ця умова забезпечується спеціальним
пристроєм – колектором.
Колектор представлений у вигляді двох напівкілець, які обертаються разом із рамкою і ковзають по струмопровідних щітках. Ротор двигуна з'єднаний зі штивом, який передає обертання іншим механізмам за допомогою ременної передачі.
Фото 2. Внутрішній пристрій заряджання.
4. Час заряджання телефонів різних видів.
Щоб переконатися в тому, що запропонований пристрій є рентабельним, ми проробили досліди із зарядки цим пристроєм різних видів телефонів.
Порівняльна таблиця позитивних та негативних якостей зарядних
пристроїв.
Зарядний пристрій від сонячної батареї. | Універсальний зарядний пристрій типу «динамо» | Новий зарядний пристрій |
Можна зарядити телефон без мережі постійного та змінного струму. | Можна зарядити телефон без мережі постійного та змінного струму. | Можна зарядити телефон без мережі постійного та змінного струму. |
Не можна заряджати у похмуру погоду та вночі | Для зарядки потрібно постійно крутити ручку, в той же час говорити по телефону, що дуже незручно | Заряджання вистачає на обмежену кількість пристроїв, після чого потрібно поміняти батарейки або підзарядити акумулятори. |
У ході роботи над зарядним пристроєм було зроблено виміри номіналів напруги та сили струму на виході за допомогою тестера. Напруга склала 5,5 Вольта, що відповідає стандартному напрузі на зарядках, виготовлених у заводських умовах. Сила струму 70 м Ампер, що нижче за потрібну величину. Вирішено продовжити роботу над зарядним пристроєм і замінити другий електромотор більш потужним.
Фото 3. Вимірювання напруги і сили струму тестером.
Висновок:
1. Енергія подається до акумулятора маленькими порціями для того, щоб тривалий час підтримувати в зарядженому стані.
2. Не можна боятися перезарядити акумулятор телефону, тому що всі моделі оснащені схемою захисту від цього.
3. Заряджання вистачає на обмежену кількість пристроїв, після чого потрібно поміняти батареї або підзарядити акумулятори.
4. Новий зарядний пристрій можна виготовити самому із підручних матеріалів. Воно дуже просто влаштоване. Легко лагодиться при поломці.
5. Цей пристрійможна використовувати, якщо необхідно зарядити батарею мобільного телефону в умовах відсутності мережі змінного та постійного струму, наприклад, у туристичному поході, де немає звичних і при цьому доступних джерел енергії, що підходять для живлення телефону.
6. Цей пристрій значно обходиться дешевше за всі аналогічні пристрої наявні у продажу.
7. Необхідно продовжити роботу над пристроєм, щоб досягти стандартної величини сили струму на виході.
Список літератури:
1. «Фізика. Оптика та хвилі», «Наука» 1983г
3. «Великий довідник з фізики», «Дрофа» 2004р.
4. http://www. *****/encyclopedia/6677/
5. "Елементарний підручник фізики", "Наука" 1980р.
6. http:// mob- mobile. ru/ statya/846.