В категории: 2023, автомобили, Актуални статии, акумулаторни батерии, Брой 11/2023, Инструменти

Новото поколение зарядни устройства Raider

На прага на зимата и в навечерието на коледните и новогодишни празници преценихме, че сред най-практичните придобивки, а защо не и подаръци, за всеки автомобилист са и новите модерни инверторни зарядни устройства за акумулаторни батерии. Същото се отнася и за стартерните устройства с близка до джобния формат големина, които имат невероятната способност да спомагат за запалване на двигателя, чиято батерия със сетни сили едва превърта коляновия вал. Необходими през цялата година, тези електронни прибори имат критично важно значение за нормалната безпроблемна експлоатация на автомобила, което най-болезнено се забелязва през мразовитите зимни месеци. Именно тогава акумулаторната батерия е най-уязвима, а занемарената й поддръжка напомня за себе си и създава проблеми, обичайно в най-неподходящия момент.

Водени от подобни мисли, породени и затвърдени през време на над 54-годишен шофьорски стаж, разглеждайки експозицията от машини и инструменти в просторния търговски салон на „Евромастер Импорт Експорт“ ООД, вниманието ни бе силно привлечено от новите колекции инверторни зарядни и стартерни устройства Raider.

В тази статия представяме три модела от последното поколение инверторни зарядни устройства, които тествахме в редакционната работилница.

 

Инверторни зарядни устройства

За акумулаторната батерия човек обичайно се сеща щом външните температури паднат под нулата, и особено когато студеното време се задържи по-дълго. Причина за това е, че температурата оказва силно влияние върху капацитета на батерията. С нейното понижаване капацитетът на батерията намалява и достига стойности, при които вече не може да осигури електрически ток с достатъчна сила и продължителност, необходими за развъртане на маховика и запалване на двигателя. Така например, ако при 25 °С капацитетът на батерията е 100 %, при –18 °С той спада на около 60%. Същевременно, при същата отрицателна температура, поради по-голямата гъстота на маслото и по-голямото триене, за стартиране на двигателя е необходим ток с близо 200% по-голяма сила в сравнение с тази, необходима при запалване на двигателя при температури около 25 °С.

Ниските температури водят също до повишено саморазреждане на батерията, включително и когато тя не се използва. Затова през зимата батерията по-бързо губи своя заряд. Невъзможността за запалване на двигателя при ниски температури е характерна за по-старите и неподдържани добре батерии. Новите също не са застраховани, ако не са добре и редовно зареждани.

Зареждането на батерията се извършва от алтернатора на автомобила, управляван от неговата електроинсталация. При обороти на двигателя около 2000 min¯¹, той трябва да осигурява на клемите на батерията ток с напрежение между 13,4 и 14,7 V. По-ниското напрежение води до недостатъчно зареждане, а по-високото – до повреждане на батерията.

Дори при напълно изправна система за зареждане, често пъти произведеният от алтернатора ток не е достатъчен за поддържане на батерията в заредено състояние. Особено, когато автомобилът се използва на кратки разстояния, предимно в градски условия, с неизбежните продължителни задръствания и престои, когато двигателят работи на празен ход. Алтернаторът работи с около 1/3 и по-малко от номиналната си мощност, поради което се налага батерията да осигурява част от потребяваната електроенергия, включително на светещите и през деня фарове, както и за някои от немалкото електронни и други устройства като отопляеми седалки, волан и т.н. Положението значително се влошава от честото стартиране на двигателя.

Ето защо акумулаторната батерия се нуждае от периодично дозареждане от външно зарядно устройства, особено в случаите, когато автомобилът продължително време е в престой. Поддържането на оптимален заряд, съответно на нормално изходящо напрежение, е определяща предпоставка за нейната безотказна и дълготрайна работа.

Затова се препоръчва периодична проверка на напрежението на батерията при изключен двигател. При напълно (100%) заредена автомобилна батерия то е 12,7 V при конвенционалните акумулаторни батерии и 12,9 V при батерии от типа AGM. Измерването е валидно, когато е направено поне 6 часа след завършване на зареждането със зарядно устройство. При напрежение около 12,4/12,5 V (конвенционален/AGM акумулатор) батерията е заредена на около 70% и все още е работоспособна. При напрежение 12,20/12,25 V капацитетът на батерията е паднал до около 50% и е време за нейното дозареждане. Разреждане под 50% се приема за „дълбоко разреждане“. Напрежение 11,8/11,8 V е тревожен сигнал, че зарядът е спаднал до 20% и се налага спешно зареждане на батерията. Напрежение около 10,5 V означава липса на годен за използване заряд в батерията (≈0%) При силно разредена батерия и ниски температури е възможно дори електролитът да замръзне, което физически разрушава плочите.

Необходимо е също така да се има предвид, че при силно разредено състояние на батерията (напрежение под 12,5 V) процесът на сулфатизация на плочите се ускорява. В началния стадий на сулфатизация, при използване на подходящо зарядно устройство, което притежава съответната функция, работоспособността на батерията може напълно или частично да бъде възстановена. Ако това не бъде сторено навреме, процесът на сулфатизация става необратим и акумулаторната батерия се бракува.

Ето защо, напрежението 12,5 V е долната граница, при която трябва да се предприеме дозареждане на акумулаторната батерия със зарядно устройство.

Необходимо е да се знае също, че съхраняването продължително време на частично зареден акумулатор допринася за неговото преждевременно стареене. Това може да доведе до невъзможност за стартиране на двигателя при първото застудяване, а след време и ранно бракуване на акумулатора. Ето защо, особено когато автомобилът не се ползва по-продължително време, батерията трябва периодично да се дозарежда със зарядно устройство. Включително, когато е свалена от автомобила или друго превозно средство, включително лодка и се съхранява на сухо в гараж или мазе.

От казаното дотук следват няколко основни извода:

– Напрежението на клемите на батерията трябва периодично да се проверява и при необходимост, батерията да се дозарежда със зарядно устройство.

– За това е необходимо съвременно, качествено устройство с микропроцесорно управление, подходящо за оптимално зареждане на различните видове акумулаторни батерии, включително и за тяхното възстановяване след силно разреждане. И най-важното, да е сигурно, че то няма да повреди електронни компоненти в оборудването на автомобила, когато батерията се зарежда без сваляне от автомобила.

Именно такива са новите зарядни устройства Rаider, чийто флагман е моделът

 

RD-BC19 LCD

Той е предназначен за зареждане на акумулаторни батерии с изходящо напрежение 12/24 V и капацитет до 200 Ah. Използва се за стартерни оловно-киселинни батерии на автомобили, мотоциклети и други превозни средства. Също така и за зареждане на тягови батерии, батерии за съхраняване на електроенергия, добита от слънцето и вятъра, включително на модерните литиево-желязно фосфатните батерии от типа LiFePO4, които намират все по-широко приложение.

Следователно, зарядното устройство RD-BC19 LCD е програмирано за оптимално зареждане на различни видове акумулаторни батерии. То има следните режими на зареждане, посочени тук с техните фабрични обозначения върху прибора.

 

1. Режим AGM

AGM (Absorbent Glass Mat) е подходящ за херметизирани батерии (VRLA, Valve Regulated Lead Acid Battery) с абсорбиран в подложка от стъклена вата електролит. Поради много добрите им експлоатационни характеристики и качества, те са масово използвани при съвременните автомобили с автоматично стартиране и спиране на двигателя (система „старт-стоп“). Устойчиви са на вибрации и отдават ток с голяма сила, необходим при стартиране на студен двигател. В сравнение с обикновения оловно-киселинен акумулатор, батерията от типа AGM позволява около 3,5 повече работни цикли, а в сравнение с акумулаторите EFB – около 1,5 пъти повече. За тези батерии напрежението на зарядния ток не бива да превишава 14,8 V.

Батериите се разпознават по това, че обичайно съдържат в наименованието си абревиатурата AGM.

 

2. Режим CAR

Този режим е подходящ за следните видови акумулаторни батерии (подредени, в реда, както са посочени в техническия паспорт):

– GEL – запечатани батерии (VRLA), в които електролитът се намира във вид на гел. Те имат голяма механична устойчивост на вибрации, дълъг експлоатационен живот и позволяват ефективна регенерация след разреждане, и бързо зареждане.

– SLA (Sealed Lead Acid Battery) – това е запечатана оловно-киселинна батерия с течен електролит, поради което не се нуждае от поддръжка. Има ниска степен на саморазреждане. Масово се използва за токозахранващи устройства (UPS), охранителни системи и др.

– Допълнение: При стартерните батерии често се среща абревиатурата SLI (в превод: стартиране, осветление и запалване). Това са класически автомобилни батерии, подходящи за по-стари технологично автомобили, без системи „старт-стоп”. Имат много добра стартова мощност. Те са надеждни, характеризират се с относително дълъг живот. Сред предимствата им е ниската цена. Запечатани, практически те не се нуждаят от обслужване. Чувствителни са към ниски температури. Предлагат се в два варианта: тип „наводнени” с електролит клетки, и запечатани, с предпазен клапан за понижаване на налягането (VRLA).

– WET – запечатани батерии с течен електролит. Те са напълно необслужваеми или изискват малка поддръжка (MF);

– Deep Cycle – този тип акумулаторни батерии са тягови, поради което са предназначени за продължително захранване, а не за кратковременно натоварване при голяма сила на черпения ток, каквито са стартерните батерии.

– EFB (Enhanced Flooded Battery), също AFB/ECM – този вид батерии са усъвършенствана версия на конвенционалната оловно-киселинна батерия с течен електролит. Определят ги и като комбинация между конвенционалните батерии и батериите AGM. Разликата между AGM и EFB се състои в това, че докато при AGM подложките от фибростъкло са импрегнирани с електролит, при батериите EFB течният електролит, заедно с плочите е затворен в специални пликове (индивидуални контейнери).

Характерно за батериите EFB е близо два пъти по-голямата им циклична издръжливост на натоварване при стартиране на двигателя, поради което са приложими при автомобили със система „старт-стоп“.

Тези батерии обичайно съдържат в наименованието си съкращението EFB.

– Calcium Batterie. Това са херметизирани оловно-киселинни батерии с калциев компонент (около 1%), добавен както към положителните, така и към отрицателните плочи. Поради това изпарението на електролита е намалено, намалено е и саморазреждането на батерията. Тези батерии не се нуждаят от поддръжка. Ако се съди по фирмените каталози към днешна дата, този вид акумулаторни батерии са най-разпространените на пазара.

Забележка: С изключение на батериите EFB, за останалите, посочени при този режим на зареждане, дори и в техническия паспорт, рядко се посочва конкретна информация за вида им. Обикновено се дава информация за минималното напрежение, което позволява батерията да бъде монтирана на автомобила, както и за напрежението, при което тя трябва да бъде дозаредена.

В конкретния случай, дадената тук информация има предимно познавателен характер, може и да послужи при избор на нова батерия. Режимът за зареждане на всички тези батерии е един и същ – CAR.

 

3. Режим LiFePO4

Този режим е предназначен за зареждане на литиево-желязно фосфатни батерии. Те са разновидност от ново поколение на литиево-йонните батерии. Отличават се с висока издръжливост и много висок КПД – над 95%. Имат изключително нисък саморазряд – под 3% месечно.

Те са около 70% по-леки в сравнение с традиционните оловно-киселинни батерии, имат дълъг експлоатационен живот и висока издръжливост, включително при екстремни натоварвания. Способни са да работят 10 и повече години. Функционират добре при температури от –20° C до +60 °C.

Батериите LiFePO4 имат висока енергийна плътност, поради което са способни да съхраняват почти двоен обем електрическа енергия в сравнение с оловно-киселинните акумулатори. Позволяват до 10 пъти повече цикли на заряд и разряд, в сравнение с традиционните акумулаторни батерии. Допускат разреждане до 90% от капацитета си, без това да се отрази на тяхната дълготрайност.

Много съществено предимство е и това, че те са безопасни при правилна употреба.

Използват се за съхраняване на възобновяема електроенергия, добита от слънчева и вятърна енергия, в UPS устройства, за преносими електронни устройство, в кемпери, каравани, за задвижване на електрически превозни средства и ред други приложения.

 

4. Режим MOTO

Този режим е предназначен за зареждане на акумулаторни батерии за мотоциклети.

 

5. 7-степенен режим на зареждане

Работният режим се задава предварително чрез натискане на бутона Mode. Това се извършва при включено захранване без обаче устройството да бъде свързано с батерията. Зарядното устройство има „интелигентно“ микропроцесорно управление на процеса на зареждане, включително с оглед и на температурата.

7-степенното автоматично зареждане (IUoU) осигурява на батерията по-добра производителност и по-дълъг живот в сравнение с традиционните зарядни устройства. Същевременно то спомага за възстановяване на батерии с намален капацитет, засегнати от сулфатизация на плочите. Този метод предпазва батерията от презареждане, включително, при продължително съхраняване на батерията, примерно през зимния период, позволява тя да бъде свързана със зарядното устройства за неопределено време за поддържането и в оптимално техническо състояние.

Зареждането протича при следните етапи.

1. Десулфатизация

Зарядното устройство проверява батерията и при установяване на сулфатизация на плочите, чрез серия от токови импулси предизвиква обратния процес, при който отложените върху плочите кристали оловен сулфит се разрушават. Така се възстановява нормалното състояние на батерията и възможността за пълното й зареждане до номиналния капацитет или близък до него. Напомняме, че сулфатизацията се дължи най-вече на продължително престояване на батерията в състояние на дълбоко разреждане (под 12,4 V).

2. „Мек“ старт (плавно зареждане)

Това е подготвителен процес на зареждане при напрежение на тока, около половината от номиналното напрежение на батерията. Това я предпазва от повреждане и удължава живота й.

3. Основно зареждане

При този режим напрежението на зарядния ток се повишава плавно до максималната си стойност, а силата му се поддържа константна на допустимото максимално ниво. За кратко време батерията се зарежда с голямо количество електрическа енергия. При този етап батерията се зарежда до около 80% от капацитета й, като напрежението й достига до 14,4 V при номинални 12 V или 28,8 V при 24 V батерия.

4. Абсорбция

При този завършващ етап зареждането се извършва при поддържане на максимално напрежение и постепенно намаляваща сила на зарядния ток. Това позволява батерията да акумулира повече електрическа енергия, за да достигне при възможност заряд от 100%. Напрежението на зарядния ток се поддържа автоматично от зарядното устройство в зависимост от вида на батерията – обикновена или Gel (14,4 V), за AGM или калциева (14,7 V). Силата на зарядния ток постепенно намалява до ниво, при което батерията спира да се зарежда. По този начин се предотвратява нейното презареждане.

5. Тестване на батерията

Зарядното устройство автоматично тества батерията. В продължение на 90 s се следи нейното напрежение, за да се определи дали зареждането й е било успешно. При 12-волтова батерия, ако напрежението е под 13,2 V, устройството го определя като неуспешно и автоматично превключва в режим за ремонтиране с цел възстановяване работоспособността на дълбоко разредени батерии. Ако напрежението е над тази стойност, зареждането е успешно и устройството преминава към последния етап на поддържащо зареждане.

6. Ремонтиране на батерията

Ако тестът на батерията е неуспешен, това показва, че на етапа (4) тя не е била достатъчно заредена и устройството превключва в ремонтен режим за нейното възстановяване. Към батерията се подава ток с напрежение до 16 V в продължение на около 4 часа. След това се преминава към последния етап на поддръжка. По този начин батерията може да бъда възстановена след състояние на дълбоко разреждане и животът й бива удължен.

7. Поддържащо зареждане

В този режим включеното към батерията устройство автоматично поддържа заряда и на 100%, без опасност от нейното повреждане поради презареждане. Поради това ограничение във времето няма.

Режимът на зареждане на автомобилни батерии автоматично се регулира и според външната температура. При ниски температури напрежението на зарядния ток се повишава, при високи, обратно, понижава.

Процесът на зареждане на батерията се визуализира на централния екран чрез седем, разположени в кръг точкови индикатори като първият е обозначен като Dez (десулфатизация). То запаметява последно използвания режим на зареждане и при повторно включване, ако не бъде зададен друг режим, автоматично започва да изпълнява запаметения. За да бъде преустановен, връзката с батерията трябва бъде прекъсната и новия избор да се извърши чрез бутона Mode.

 

Режим REPAIR

Устройството има специален режим за възстановяване на повредена батерия, стига това да е възможно. Използва се за възстановяване на силно разредени батерии, чието напрежение е паднало под 10,5 V, както и на батерии със започнала сулфатизация на плочите (за режимите AGM и Car) и др. Този режим е с продължителност 16 часа.

Устройството е защитено срещу погрешно свързване към клемите на акумулаторната батерия, като издава и звукова сигнализация. То е защитено също срещу така и срещу претоварване, и възникване на късо съединение.

Цената на зарядното устройство е 79,98 лв.

 

Зарядно устройство RD-BC18 LCD

Това устройство може да бъде разглеждано и като по-малкото „братче” на вече описания модел. Предназначено е за зареждане на акумулаторни батерии с изходящо напрежение 12 V и капацитет до 75 Ah, което го прави подходящо за преобладаващата част от автомобилите у нас.

Устройството има „интелигентно“ микропроцесорно управление на процеса на зареждане на акумулаторната батерия. След свързването му към клемите на акумулаторната батерия, на LCD екрана се изписват стойностите на измереното напрежение, температурата на уреда, както и табличка, показваща възможните степени на заряд в батерията до 100%. При включване на захранването, устройството преминава в режим на зареждане. На екранчето се изписват текущите стойности на напрежението и силата на зарядния ток, чрез стъпаловидно изображение показва текущата степен на зареденост и процеса на зареждане до достигане на 100%.

Приборът има светодиодни индикатори, показващи протичането на процеса на зареждане и сигнализация, при възникване на проблем. Режимът за възстановяване на повредена батерия се избира ръчно с натискане на бутона REPAIR. Повторното му натискане прекъсва процеса. След завършване на режима на възстановяване, зарядното устройството автоматично преминава в режим на зареждане.

Цената на RD-BC18LCD е 39,98 лв.

 

Зарядно устройство RD-BC17 LCD

Този модел е най-опростения при работа, както и най-евтин от трите представени в статията.

Предназначен е за зареждане на акумулаторни батерии с изходящо напрежение 6 или 12 V при максимална сила на тока 2 A. Подходящ е за батерии с капацитет до 45 Ah.

Има два режима на работа.

А. Зареждане на батерията при режим, който се включва автоматично. Той се извършва на три етапа.

1. Постоянен ток (CC): На този етап батерията се зарежда при постоянна сила на тока, докато достигне определено ниво на напрежение.

2. Постоянно напрежение (CV): На този етап батерията се зарежда при постоянно напрежение на тока, докато силата му спадне до определено ниво.

3. Float Charge: На този етап батерията се зарежда при малка сила на тока за поддържане на пълния си заряд.

Б. Вторият режим се използва за възстановяване на повредена батерия. Той се включва ръчно. Съответно на дисплея се изписва съобщение за включения режим, както и за неговото завършване.

Продължителността на работи при този режим е около и над 5 часа при акумулатори с напрежение 6 V. При батерии с напрежение 12 V – около и над 8 часа. Процесът на възстановяване на батерията зависи от нейното състояние и може да продължи значително по-дълго.

Устройството е защитено срещу погрешно то му свързване към клемите на батерията. В този случай екранчето остава тъмно.

При свързване към батерията, на дисплея се изписква стойността на измереното напрежение и степента на зареденост. След включване на захранването на устройството на екранчето се изписват стойностите на напрежението и силата на зарядния ток, а процесът на „пълнене“ на батерията се изобразява графично.

След завършване на процеса на зареждане, на екранчето се появява надпис FUL. Производителят препоръчва зарядното устройства да остане свързано към батерията и да не се изключва в продължение на още 1–2 часа.

Специално за акумулаторни батерии с капацитет 5–10 Ah се препоръчва зареждането им да се извършва в режим Repair, който е особено подходящ за батерии с малък капацитет.

Цената на зарядното устройство е 34,98 лв.

 

За допълнителна информация посетете сайта на „Евромастер Импорт Експорт“ ООД.