Автомобиль / Электрооборудование / Аккумуляторная батарея / Устройство зарядное для аккумулятора

Устройство зарядное для аккумулятора

Устройство зарядное для аккумулятора, по-английски Battery Charger, - это сервисный электрический или электронный инструмент для контролируемой зарядки автомобильной аккумуляторной батареи от внешнего источника энергии. Его используют после разряда, при техническом обслуживании, длительном хранении автомобиля, перед тестированием батареи и во время отдельных диагностических или сервисных операций.

Зарядное устройство работает с аккумулятором, но не является частью штатной системы зарядки автомобиля. При работающем двигателе энергетический баланс бортовой сети обеспечивает генератор или другой предусмотренный конструкцией преобразователь, а внешнее зарядное оборудование используется как сервисный инструмент.

В базе знаний TESMA также существует отдельная страница Устройство зарядное для аккумулятора. Она описывает зарядное устройство как конкретный компонент и его конструктивные характеристики. Текущая страница рассматривает Battery Charger именно как инструмент: как им правильно пользоваться, какие режимы выбирать, как подключать к автомобилю, как применять при диагностике и какие ошибки могут повредить батарею или электронику.

Правило TESMA: перед зарядкой нужно определить технологию батареи, ее фактическое состояние и требования автомобиля. Правильный разъем и номинальное напряжение еще не означают, что выбранный режим зарядки подходит.

Для чего используют зарядное устройство

восстановление заряда разряженной батареи;
подготовка батареи к диагностическому тесту;
поддержание заряда автомобиля, который долго не используется;
компенсация энергии после коротких поездок или длительного простоя;
обслуживание AGM, EFB и других совместимых батарей;
поддержание напряжения при отдельных сервисных работах;
стабилизация питания при длительной компьютерной диагностике, если оборудование имеет соответствующий режим;
поддержка бортовой сети при программировании или кодировании, если такой режим предусмотрен производителем оборудования и автомобиля.

Зарядка и поддержка питания - разные задачи

Обычный режим зарядки предназначен для восстановления запаса энергии батареи. Режим поддержки питания имеет другую задачу - удерживать электрическую систему в стабильном состоянии во время работы диагностического оборудования или других сервисных операций.

Не каждое зарядное устройство пригодно для поддержки автомобиля во время программирования блоков управления. Для такой работы важна способность оборудования стабильно поддерживать необходимый режим при изменяющейся нагрузке.

Важно: простое бытовое зарядное устройство не следует автоматически использовать как профессиональный стабилизированный источник питания.

Зарядное устройство и пуско-зарядное устройство

Зарядка батареи и помощь при запуске двигателя требуют разных режимов работы.

Пуско-зарядное оборудование может иметь отдельный силовой режим для кратковременной помощи стартеру, но наличие такого режима должно быть прямо предусмотрено производителем.

Нельзя пытаться получить пусковой ток от обычного зарядного устройства, которое для этого не рассчитано.

Из каких частей состоит зарядное устройство

Конструкция зависит от типа оборудования. В современном устройстве могут быть:

сетевой вход;
предохранительные и защитные элементы;
преобразователь напряжения;
выпрямитель;
силовые электронные ключи;
контроллер зарядного алгоритма;
канал измерения напряжения;
канал измерения тока;
контроль температуры;
защита от переполюсовки;
защита от короткого замыкания;
защита от перегрева;
выходные кабели;
зажимы или сервисные разъемы;
дисплей или светодиодная индикация;
органы выбора режима;
активное или пассивное охлаждение.

Как работает зарядное устройство

Устройство преобразует энергию внешней сети в управляемые зарядный ток и напряжение. Электронные модели могут изменять параметры в процессе зарядки в зависимости от выбранной технологии батареи и ее реакции на заряд.

Для свинцово-кислотной батареи процесс может состоять из нескольких фаз. Конкретные напряжения, токи, продолжительность этапов и условия перехода определяются производителем батареи и алгоритмом зарядного устройства.

Использовать универсальные значения для всех автомобилей и всех батарей неправильно.

Основные типы зарядных устройств

Трансформаторные

Классические устройства используют силовой трансформатор и выпрямитель. В простых моделях значительную часть контроля выполняет пользователь.

Электронные импульсные

Такие устройства обычно компактнее и позволяют реализовать многоступенчатые алгоритмы, автоматическое ограничение и дополнительные режимы.

Автоматические

Автоматическое устройство может контролировать процесс и переходить между стадиями без постоянной ручной регулировки.

Поддерживающие

Предназначены для длительного поддержания батареи автомобиля, который редко эксплуатируется или сезонно хранится.

Профессиональные сервисные

Такое оборудование может совмещать зарядку с режимом стабилизированного питания для диагностики, программирования и других операций на СТО.

Какие батареи можно заряжать

В зависимости от модели зарядное устройство может поддерживать:

традиционные свинцово-кислотные батареи;
EFB;
AGM;
отдельные гелевые батареи;
отдельные низковольтные литиевые батареи.

Поддержка технологии должна быть прямо предусмотрена производителем оборудования.

AGM

AGM-батарея имеет свой допустимый зарядный профиль. Если зарядное устройство имеет отдельный режим AGM, его выбирают в соответствии с документацией батареи и оборудования.

Не следует использовать режим AGM только потому, что он задает другие параметры зарядки. Режим выбирают по реальной технологии батареи.

EFB

EFB широко применяется на части автомобилей с Start-Stop и повышенной циклической нагрузкой. Перед зарядкой проверяют, поддерживает ли зарядное устройство соответствующую технологию и какой режим рекомендует его производитель.

Литиевая низковольтная батарея

Литиевые батареи имеют другую электрохимическую природу и могут иметь собственную BMS. Их не заряжают режимом для свинцово-кислотной батареи без прямой подтвержденной совместимости.

Режимы десульфатации, восстановления или повышенного напряжения, предназначенные для свинцово-кислотных АКБ, не применяют к литиевой батарее без разрешения производителя.

Основные параметры зарядного устройства

поддерживаемое номинальное напряжение;
поддерживаемые технологии батарей;
диапазон емкости;
максимальный зарядный ток;
алгоритмы зарядки;
наличие режима поддержания;
наличие режима стабилизации питания;
температурная компенсация;
система защиты;
длина и сечение кабелей;
качество зажимов;
допустимая продолжительность непрерывной работы;
условия эксплуатации.

Почему максимальный ток не является главным параметром

Большой максимальный ток может сократить время зарядки в подходящей ситуации, но он не компенсирует неправильный алгоритм или несовместимость с батареей.

Зарядный ток выбирают в соответствии с характеристиками конкретной батареи и документацией оборудования.

Режим автоматической зарядки

В таком режиме устройство самостоятельно контролирует этапы зарядки и может завершать основной цикл после достижения предусмотренных условий.

Автоматика уменьшает риск ошибки, но не отменяет необходимость правильно выбрать:

тип батареи;
номинальное напряжение;
режим;
точки подключения;
условия безопасности.

Режим поддержания заряда

При длительном хранении автомобиля автоматическое устройство может периодически поддерживать батарею в рабочем состоянии.

Оставлять оборудование подключенным надолго можно только тогда, когда производитель прямо допускает такой режим.

Режим восстановления

Некоторые зарядные устройства имеют режимы Recondition, Repair или Desulfation. Их назначение и алгоритм отличаются у разных производителей.

Такой режим не следует воспринимать как ремонт любой старой батареи. Он не устраняет:

внутреннее короткое замыкание;
разрушение пластин;
механическое повреждение корпуса;
утечку электролита;
сильную внутреннюю коррозию;
опасную деформацию.

При сульфатации аккумулятора результат зависит от степени и характера деградации.

Режим источника питания

Профессиональное зарядное устройство может иметь отдельный режим Supply или Power Supply. В нем основная цель - не классический цикл зарядки, а стабильное питание бортовой сети.

Это может быть необходимо при:

длительной компьютерной диагностике;
кодировании блоков;
программировании программного обеспечения;
адаптациях;
работе электрических приводов во время сервиса;
поиске неисправностей с длительно включенным зажиганием.

Почему при программировании нужно стабильное питание

При программировании блоков управления электрическая нагрузка может изменяться, а падение напряжения способно прервать процедуру. Последствия зависят от конкретного блока и автомобиля.

Поэтому для таких работ используют оборудование, которое производитель автомобиля или сервисная документация допускает в качестве стабилизированного источника питания.

Зарядка батареи на автомобиле

На многих автомобилях зарядка без демонтажа батареи допускается, но порядок подключения зависит от конструкции.

Перед подключением проверяют:

документацию производителя;
расположение штатных зарядных точек;
наличие датчика батареи;
схему массового подключения;
возможность использования выбранного режима с подключенной электроникой.

Датчик батареи и энергоменеджмент

На современном автомобиле на минусовой клемме или в силовой цепи может быть датчик тока батареи. Система использует его для оценки энергетического баланса.

Если зарядный ток проходит не тем путем, который предусмотрел производитель, система может не учесть часть полученной батареей энергии.

Поэтому при зарядке используют штатные точки подключения, если они предусмотрены.

Нужно ли снимать клеммы

Универсального ответа нет. На одном автомобиле производитель допускает зарядку с подключенной батареей, на другом устанавливает специальную процедуру.

Не следует отключать батарею автоматически, поскольку это может влиять на:

память отдельных блоков;
настройки систем;
адаптации;
охранную систему;
электрические приводы;
процедуру повторной инициализации.

Порядок подготовки к зарядке

Идентифицировать батарею.
Определить ее технологию.
Уточнить номинальное напряжение.
Оценить физическое состояние корпуса.
Проверить отсутствие утечки.
Проверить отсутствие опасной деформации.
Осмотреть клеммы.
Проверить полярность.
Уточнить процедуру зарядки конкретного автомобиля.
Выбрать правильный режим зарядного устройства.
Подключить зажимы или сервисные кабели.
Проверить надежность контакта.
Только после этого запускать зарядный цикл.

Почему важно состояние клемм

Окисленная или плохо затянутая клемма создает дополнительное сопротивление. Из-за этого зарядное устройство может неправильно оценивать состояние батареи или преждевременно менять режим.

При необходимости выполняют очистку клемм аккумулятора и проверку контактов массы.

Почему сильно разряженную батарею устройство может не распознать

Автоматическое зарядное устройство перед запуском цикла может проверять, соответствуют ли начальные условия его алгоритму. При очень глубоком разряде устройство иногда не определяет батарею как пригодную для стандартного режима.

Это не является автоматическим доказательством неисправности зарядного устройства.

Нужно исключить:

глубокий разряд;
внутренний дефект батареи;
неправильную полярность;
плохой контакт;
неподходящий режим;
обрыв кабеля.

Почему батарею заряжают перед тестом

Результат диагностики сильно разряженной батареи может быть сложно правильно интерпретировать. Если батарея физически исправна и допускает зарядку, сначала восстанавливают ее заряд, а затем выполняют повторную оценку.

Для отдельного контроля используется тестер аккумуляторов или проверка аккумулятора нагрузочной вилкой, если такая процедура соответствует типу батареи и методике производителя.

SOC и SOH

Зарядное устройство прежде всего влияет на SOC - текущий уровень заряда. Оно не может автоматически восстановить SOH - остаточное техническое состояние батареи.

Поэтому после полной зарядки старая деградировавшая батарея может быстро терять напряжение или не обеспечивать необходимую пусковую способность.

Почему после зарядки проблема возвращается

Если аккумулятор быстро разряжается повторно, нужно определить первопричину.

Возможны:

внутренняя деградация батареи;
недостаточная зарядка на автомобиле;
неисправность генератора;
плохой силовой контакт;
проблема массы;
повышенное потребление при стоянке;
очень короткие поездки;
длительный простой.

Если генератор не заряжает аккумулятор, внешнее зарядное устройство только временно восстанавливает заряд и не ремонтирует автомобиль.

Признаки неисправности зарядного устройства

устройство не включается;
не распознает заведомо исправную совместимую батарею;
не начинает цикл после правильного подключения;
режим невозможно выбрать;
зарядка без причины постоянно прерывается;
поврежден сетевой кабель;
поврежден выходной кабель;
зажимы перегреваются;
вентилятор не работает или издает ненормальный шум;
корпус сильно перегревается;
есть запах перегретой электроники;
индикация работает нестабильно;
устройство переходит в защиту на исправной батарее без понятной причины.

Что не доказывает неисправность зарядного устройства

батарея не принимает заряд;
устройство быстро завершает цикл;
батарея после зарядки снова разрядилась;
автомобиль не запускается после зарядки;
зарядное устройство не видит глубоко разряженную батарею;
включается защита от переполюсовки;
устройство снижает ток в конце цикла;
режим поддержания имеет другое поведение, чем основной зарядный цикл.

Почему зарядка завершается слишком быстро

Возможные причины:

батарея уже имеет высокий SOC;
фактическая емкость сильно уменьшилась;
внутреннее сопротивление выросло;
есть сульфатация;
выбран неправильный режим;
плохой контакт клемм;
устройство имеет неисправность измерительного канала.

Почему зарядное устройство перегревается

При работе силовые компоненты выделяют тепло. Допустимый нагрев зависит от конструкции.

Причинами ненормального перегрева могут быть:

перегрузка;
плохая вентиляция;
заблокированные вентиляционные отверстия;
неисправность вентилятора;
повреждение силовых компонентов;
неподходящая температура окружающей среды;
эксплуатация вне предусмотренного режима.

Как проверить зарядное устройство

Идентифицировать модель.
Проверить ее назначение.
Уточнить поддерживаемые батареи.
Проверить сетевой кабель.
Осмотреть вилку и разъем.
Осмотреть корпус.
Проверить вентиляцию.
Осмотреть выходные кабели.
Осмотреть зажимы.
Проверить отсутствие оплавления.
Идентифицировать тестовую батарею.
Проверить ее физическое состояние.
Проверить полярность.
Проверить контакт зажимов.
Выбрать правильный режим.
Запустить цикл.
Проверить индикацию.
Контролировать температуру корпуса и кабелей.
Проверить, не переходит ли устройство в защиту.
При необходимости проверить выходные параметры измерительным оборудованием.
Сравнить поведение с документацией производителя.
Исключить неисправность батареи.
Исключить плохой контакт.
Сравнить работу с заведомо исправной совместимой батареей.
После зарядки проверить батарею отдельным тестером.
Только после этого делать вывод о неисправности зарядного устройства.

Диагностика батареи после зарядки

После завершения цикла не следует оценивать батарею только по сообщению Full или аналогичной индикации зарядного устройства.

При необходимости проверяют:

уровень заряда;
остаточное техническое состояние;
пусковую способность;
поведение под нагрузкой;
саморазряд;
работу системы зарядки автомобиля.

Почему зарядное устройство не является тестером батареи

Даже если оборудование показывает напряжение, приблизительный уровень заряда или оценивает отдельные параметры, это не всегда заменяет полноценную диагностику.

Зарядное устройство восстанавливает заряд, а тестер оценивает техническое состояние по отдельной методике.

Почему нельзя заряжать поврежденную батарею

Перед зарядкой нужен осмотр. Работу не начинают, если есть:

трещина корпуса;
утечка электролита;
сильная деформация;
следы термического повреждения;
поврежденные клеммы;
признаки внутренней аварийной неисправности.

Зарядка после сильного мороза

Перед зарядкой батареи, находившейся при очень низкой температуре и способной замерзнуть, сначала убеждаются в отсутствии замерзания электролита и повреждения корпуса.

Замерзшую или деформированную батарею не заряжают как исправную.

Вентиляция

При зарядке свинцово-кислотной батареи возможно газообразование. Рабочее место должно соответствовать требованиям производителя батареи и зарядного оборудования.

Не допускают искр, открытого пламени и других источников воспламенения рядом с батареей.

Восемь практических случаев

Случай 1 - автоматическое зарядное устройство не видит батарею

При проверке установлено, что батарея была глубоко разряжена, а ее начальное состояние выходило за пределы стандартного алгоритма устройства.

Вывод: отсутствие запуска цикла не доказывает неисправность зарядного устройства.

Случай 2 - после зарядки аккумулятор снова разрядился

Батарея после зарядки прошла проверку, но один электронный модуль автомобиля не переходил в штатный режим сна.

Вывод: зарядное устройство устраняло следствие, но не причину разряда.

Случай 3 - зарядка завершается очень быстро

Батарея имела значительно уменьшенную фактическую емкость и высокое внутреннее сопротивление.

Вывод: надпись Full не являлась доказательством восстановления технического состояния.

Случай 4 - во время диагностики падает напряжение

Использовалось бытовое зарядное устройство, не имевшее режима стабилизированного питания и не компенсировавшее текущую нагрузку автомобиля.

Вывод: режим зарядки нельзя отождествлять с профессиональной поддержкой питания.

Случай 5 - AGM заряжали неправильным режимом

Зарядное устройство поддерживало AGM, но пользователь выбрал другой профиль.

Вывод: совместимость оборудования не помогает, если неправильно выбран режим.

Случай 6 - устройство сильно нагревается

Вентиляционные отверстия были частично закрыты предметами на рабочем столе.

Вывод: перед ремонтом нужно проверять условия эксплуатации.

Случай 7 - автомобиль не запускается после полной зарядки

Батарея была заряжена, но в массовой цепи двигателя оставалось большое переходное сопротивление.

Вывод: заряженная батарея не исключает неисправность силовых соединений.

Случай 8 - новая батарея постоянно требует зарядки

Проверка показала, что система зарядки автомобиля работала неправильно.

Вывод: внешняя зарядка не заменяет диагностику генератора.

30 типичных ошибок

Начинать зарядку без определения типа батареи.
Путать AGM, EFB и обычную батарею.
Использовать режим для свинцовой батареи на литиевой без подтвержденной совместимости.
Ориентироваться только на максимальный ток.
Использовать одну универсальную норму для всех батарей.
Заряжать механически поврежденную батарею.
Игнорировать утечку электролита.
Заряжать замерзшую батарею как исправную.
Путать полярность.
Подключать зажим к окисленной клемме.
Не проверять штатные точки зарядки.
Игнорировать датчик батареи.
Без необходимости отключать батарею от автомобиля.
Оставлять простое зарядное устройство без контроля.
Считать любое автоматическое устройство пригодным для длительного поддержания.
Использовать зарядный режим вместо режима стабилизированного питания.
Программировать блоки управления со слабым источником питания.
Использовать режим Repair без проверки его допустимости.
Считать десульфатацию полноценным ремонтом батареи.
Считать Full доказательством хорошего SOH.
Не проверять батарею после зарядки.
Менять зарядное устройство, не проверив батарею.
Не проверять выходные кабели.
Игнорировать нагрев зажимов.
Закрывать вентиляционные отверстия.
Продолжать работу при запахе перегретой электроники.
Использовать зарядное устройство вместо ремонта генератора.
Не проверять причину повторного разряда.
Путать низкий SOC с низким SOH.
Пытаться обычным зарядным устройством обслуживать высоковольтную тяговую батарею.

Когда зарядку нужно немедленно прекратить

батарея сильно нагревается;
корпус батареи деформируется;
появилась утечка;
есть дым;
появился запах термического повреждения;
сильно нагреваются кабели или зажимы;
устройство повторно переходит в аварийную защиту;
повреждается изоляция;
корпус зарядного устройства оплавляется;
возникает неконтролируемое искрение.

Безопасность

Перед работой определяют тип батареи.
Проверяют полярность до включения зарядки.
Не допускают короткого замыкания зажимов.
Не заряжают поврежденную батарею как исправную.
Обеспечивают необходимую вентиляцию.
Не создают искру возле батареи.
Не используют поврежденные кабели.
Не накрывают зарядное устройство во время работы.
Не разбирают включенное оборудование.
При зарядке на автомобиле соблюдают процедуру производителя.
При программировании используют оборудование, пригодное для стабильного питания.
Высоковольтную тяговую батарею не обслуживают обычным зарядным устройством для 12-вольтовой АКБ.

Как выбрать зарядное устройство

Перед выбором определяют реальные задачи:

Какие технологии батарей нужно обслуживать.
Какое номинальное напряжение требуется.
Какой диапазон емкости батарей.
Нужна ли быстрая зарядка.
Нужен ли режим поддержания.
Нужна ли температурная компенсация.
Нужен ли режим восстановления.
Будет ли батарея заряжаться без демонтажа.
Нужно ли стабилизированное питание для диагностики.
Планируется ли программирование электронных блоков.
Какие защиты реализованы.
Каково качество кабелей и зажимов.
Какие условия работы допускает производитель.

Товарные группы TESMA

Аккумулятор - батареи подбираются по применяемости, технологии, емкости, пусковым характеристикам, габаритам и полярности.
Генератор - проверяется, если батарея регулярно теряет заряд во время эксплуатации.
Электрика и освещение - компоненты электрических систем автомобиля, способные влиять на энергетический баланс.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора?

Это внешний сервисный инструмент, который контролируемо передает батарее электрическую энергию для восстановления ее заряда.

Любое ли зарядное устройство подходит для AGM?

Нет. Нужна подтвержденная совместимость с AGM и соответствующий режим зарядки.

Можно ли им заряжать EFB?

Да, если оборудование поддерживает эту технологию и режим соответствует требованиям производителя батареи.

Можно ли заряжать литиевую батарею?

Только если зарядное устройство прямо поддерживает конкретный тип литиевой батареи.

Нужно ли снимать аккумулятор с автомобиля?

Не всегда. Порядок определяется производителем конкретного автомобиля.

Нужно ли отключать клеммы?

Универсального правила нет. Используют процедуру производителя автомобиля и зарядного оборудования.

Для чего нужны штатные точки зарядки?

Они обеспечивают предусмотренный конструкцией путь тока и могут быть важны для системы энергоменеджмента.

Почему зарядное устройство не видит батарею?

Причиной могут быть глубокий разряд, плохой контакт, переполюсовка, внутренний дефект батареи или ограничения алгоритма зарядного устройства.

Почему батарея быстро показывает полный заряд?

Причиной может быть высокий SOC, но также деградация, высокое внутреннее сопротивление, малая фактическая емкость или неправильный режим.

Означает ли Full, что батарея исправна?

Нет. Это может означать завершение зарядного алгоритма, но не подтверждает хороший SOH.

Нужен ли тест после зарядки?

Если оценивается техническое состояние батареи, после зарядки ее целесообразно проверить соответствующим диагностическим методом.

Что такое режим поддержания?

Это режим для длительного сохранения заряда батареи, если он предусмотрен производителем устройства.

Можно ли оставить зарядку на всю зиму?

Только если конкретное устройство имеет режим длительного поддержания и производитель допускает такое использование.

Что такое режим Supply?

Это режим стабилизированного питания, применяемый в части профессиональных устройств при сервисных работах.

Можно ли простым зарядным устройством поддерживать автомобиль при программировании?

Не следует считать это допустимым автоматически. Для программирования используют оборудование, способное стабильно обеспечивать необходимый режим.

Почему после зарядки аккумулятор снова садится?

Причиной может быть деградация батареи, неисправность генератора, плохой контакт или повышенное потребление при стоянке.

Ремонтирует ли режим десульфатации старую батарею?

Нет. Он не устраняет механические и необратимые внутренние повреждения.

Когда зарядное устройство нужно заменить?

Когда подтверждена неисправность электронной части, опасное повреждение кабелей или корпуса, нестабильная работа либо несоответствие батареям, которые необходимо обслуживать.

Вывод

Устройство зарядное для аккумулятора является не просто источником тока, а сервисным инструментом для контролируемой работы с автомобильной батареей. Правильное применение начинается с определения технологии батареи и выбора соответствующего режима.

При зарядке на автомобиле дополнительно учитывают штатные точки подключения, систему энергоменеджмента и требования производителя. При диагностических и программных работах режим зарядки не следует путать со стабилизированным питанием.

Правило TESMA: зарядить батарею - не значит подтвердить ее исправность. При повторном разряде нужно искать причину в самой батарее, системе зарядки, контактах или потреблении автомобиля, а не бесконечно повторять внешнюю зарядку.