Импульсное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Сегодня обзор на интеллектуальное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12/24 вольт.

Живу я в небольшом городе, почти в самом центре, где все что необходимо для жизни находится на небольшом удалении. Работа удаленна ну очень далеко. Так что автомобилем пользуюсь довольно редко. А когда нужно проехать по городу, то чаще всего на 5 км езды приходится раз пять заводить двигатель. Нет, проблема не в машине. Просто едешь по нескольким точкам: магазин, рынок, почта и т.д… Естественно приходится глушить двигатель и потом его заводить. Ко всему добавляется дизельный двигатель, который при старте требует больше энергии чем бензиновый. Все это приводит к тому, что за время поездки аккумулятор не успевает полностью заряжаться.
Дальние поездки тоже не очень часты и в основном весной-летом.
В осенне-зимний период, когда наступают морозы, плюсуется падение емкости аккумулятора и еще больше требуемой энергии для прогрева топливного фильтра и цилиндров двигателя перед стартом.
Да и сам аккумулятор не первой свежести.
В результате приходится иногда подзаряжать аккумулятор, чтобы машина всегда заводилась. И если летом это может быть всего лишь раз, то зимой немного чаще.
В свое время купил в оффлайне «умную», «красивую» и т.д. зарядку Аида-8.


Служила она довольно долго. Но в один «прекрасный день» выгорел диод, в прямом смысле этого слова.


Хорошо, что корпус всего навсего расплавился, а не загорелся.


Затем стал замечать, что ток зарядки в любом положении переключателя не превышает 4А. Потом он снизился до 1А. В итоге сгорел выходной полевой транзистор.


В это время я уже заказал для обзора зарядку с Banggood.com. Возможно, старая зарядка «обиделась» и окончательно вышла из строя.
В «плюс» зарядке можно назвать, что она имеет защиту от короткого замыкания и переполюсовки. Только вот защита эта всего навсего предохранитель. И в сети встречал отзывы, что выгорели дорожки на плате, а предохранитель остался целым.

К слову сказать, ремонт этой зарядки тоже довольно проблематичен. В сети именно на мою модель нет схемы. А фирма производитель отказывается ремонтировать устройство, если корпус последнего открывался. Хотя никаких пломб я не помню. Я понимаю, если бы разговор шел о гарантийном ремонте, а так такое поведение довольно странно.
Кстати, цена новой такой зарядки примерно $35.

Но, все-таки разговор сегодня не о ней, а о зарядке с Banggood.

Фирма производитель носит «хорошо запоминающееся и звучное название» «ANHTCzyx». Я не знаю кому пришла гениальная мысль назвать так контору, но по этому проводу вспомнился один случай. Еще на заре интернета я пытался зарегистрировать почтовый ящик на каком-то домене. В те времена еще нельзя было использовать точки и прочие символы в имени, а само имя содержало не более 8 символов (а может и больше, уже не помню). Так вот, все более менее адекватные имена, которые я мог ассоциировать с собой были заняты. После того, как после десятой попытки система мне сообщила, что имя занято, я в сердцах постучал по клавиатуре. И о чудо! Этот логин оказался свободен. Вот в данном случае, похоже была такая же ситуация.

Для начала характеристики со страницы товара.


Собственно, параметры, как и «у всех»: защита от замыкания, полярности, перенапряжения, перегрева, автоматическое определение батарей и т.д.
Из особенностей можно отметить:
— напряжение батареи 12 или 24 вольта;
— максимальный ток зарядки 8А или 4А в зависимости от напряжения батареи;
— диапазон емкости батарей 2Ач-150Ач;
— минимальное пусковое напряжение 2В.

Зарядка приехала в цветной коробке, которая ничуть не пострадала во время транспортировки.


Внутри была сама зарядка и инструкция в виде довольно толстой книжки, напечатанной на мелованной бумаге. Инструкция на шести языках. Русского нет.









Собственно самой инструкции всего пять листов.
Характеристики несколько отличаются от того, что написано у продавца.
В частности емкость батареи от 6 до 150Ач.

Корпус зарядки изготовлен из ABS пластика и выглядит очень надежным.
Размеры: 170х100х59 мм
Вес: 520 грамм.
Длина проводов для зарядки вместе с крокодилами — 600 мм (могли быть чуть длиннее);


Крокодилы тугие, надежно держатся на клемах.

Длина шнура питания — 1 метр.

Сбоку стоит вентилятор 50x50x10 мм. С другой стороны вентиляционная решетка.
Посередине ЖК индикатор с подсветкой 40х25 мм.
Внизу индикатора светодиоды, которые показывают выбранный режим.
Справа от индикатора — сенсорный переключатель режимов.

Но что же умеет данная зарядка?

Всего четыре режима работы, которые можно выбрать вручную с помощью сенсорной кнопки:
— быстрая зарядка максимально возможным током;
— зарядка AGM и гелевых аккумуляторов;
— зарядка батарей небольшой емкости током 1.5А;
— режим восстановления аккумулятора. Есть приписка, что режим может длиться 18 часов и не все аккумуляторы могут быть восстановлены.

Рассмотрим режимы работы.
В помощь из подручных средств был собран ампер-вольтметр на Arduino.
Использовались датчик тока ACS712, рассчитанного на ток до 20А


и датчик напряжения, измеряющего напряжения до 25 вольт.


Сразу хочу сказать, что датчики не очень точные. Но в данном случае меня интересовало изменение величин, а не их точные значения.

Быстрая зарядка.
В этом режиме начальный ток зарядки 8А. Аккумулятор может находиться в автомобиле. (Как известно, В военное время значение синуса может достигать четырех. Это к тому, что максимальное значение тока, которое мне удалось увидеть было 8,3 А).

Зарядка AGM и гелевых аккумуляторов.



Кроме перечисленных выше особенностей AGM/GEL аккумуляторы требуют специального режима зарядки.
Опять же, слова из сети.

Ток заряда традиционно не должен превышать десятую часть от емкости. Иногда допускаются более высокие значения на начальных стадиях зарядки, но по мере пополнения уровня заряда ток должен снижаться до минимальных значений.

И опять не совсем так. Обычно производитель указывает максимальный ток зарядки, допустимый для конкретного аккумулятора.

В связи с этим заряжать такие аккумуляторы «обычной» зарядкой не рекомендуется. В обозреваемом устройстве есть такой режим.

Зарядка батарей небольшой емкости током 1.5А

Рекомендуется для зарядки небольших аккумуляторов для мотоциклов. скутеров и т.д.

И наконец,
режим восстановления аккумулятора.

Наиболее интересный режим, особенно для меня. Я упоминал, что мой аккумулятор не первой свежести и на самом деле пора его поменять.
В инструкции написано, что время восстановления 18 часов.
Мой 77 Ач аккумулятор восстанавливался ровно 24 часа. Как он будет работать после этой процедуры покажет только время, но такого зеленого индикатора заряда я не видел давно.

Есть интересная особенность для всех режимов. Если температура окружающей среды ниже +10 градусов, то напряжение при зарядке будет повышено. При этом загорается значок «Win». Если же температура выше +28, то напряжение будет понижено. На экране появляется «Sum».


После подключения устройства к аккумулятору, на экране появляется напряжение на клемах и температура внутри зарядки. Отклонение показаний по сравнению с моим тестером порядка 2%. Уже в этот момент можно выбрать требуемый режим зарядки. После включения в сеть начинает работать вентилятор, и загорается индикатор заряда. Для изменения режима необходимо прикоснуться к сенсорной кнопке «Mode selection». Кнопка очень чувствительная, если взять прибор сверху рукой, очень может быть что режим переключится. Переключение режимов можно делать во время работы. Таким образом можно вручную пытаться регулировать режим. Например, можно сначала включить быструю зарядку, а затем более щадящую: 1.5А.
В правом углу ЖК есть индикатор уровня заряда. Но на самом деле, он просто показывает, что идет процесс зарядки. В любое время уровень меняется от 40 до 100%.

Для испытания зарядки я взял старый аккумулятор от UPS: AGM B.B. Battery 7Ач. Я понимаю, что этот аккумулятор как минимум нельзя заряжать быстрым способом, но второго автомобильного аккумулятора у меня нет, а если что-то и случится с этим, будет не жалко. На самом деле, я только запустил режим быстрой зарядки на этом аккумуляторе, а заряжал его во втором и третьем режиме, и запускал восстановление.
Аккумулятор с UPS довольно долго пролежал без дела. Собственно, он ждал, когда его отправят в переработку. Напряжение на контактах было чуть больше 9 В, что очень мало. После заряда, для тестирования следующего режима аккумулятор разряжался с помощью автомобильной лампы.

1.Зарядка стартует с 8А и 15В. Почти все время зарядки поддерживается такой ток. И только в конце постепенно снижается. Во всех режимах после окончания зарядки (или восстановления) на экране появляется надпись «OFF», вентилятор выключается, при этом ток продолжает течь, где-то 0,5 А и ниже в зависимости от аккумулятора и выбранного режима. Таким образом включается режим хранения аккумулятора.
Во время зарядки на индикаторе появляются значения текущего напряжения, тока и температуры.

2.В этом режиме я подключил ампер-вольтметр на Arduino. Через каждые несколько минут снимались показания напряжения и тока. Для более точного измерения тока делалось 1000 замеров и бралось среднее значение. В результате получился следующие графики:




3. Режим аналогичен первому, только ток зарядки составляет 1.5 А.




4. Самый интересный режим.
«Специалисты» на разных форумах утверждают, что для восстановления (десульфитации аккумулятора) нужно заряжать его в течение секунды максимальным током, а затем разряжать его в течение трех секунд током 0,1 от предыдущего значения. Хотя, мнения по поводу времени и токов очень сильно разнятся. Я не знаю на сколько это убеждение верно. Но было очень интересно как эту операцию выполняет данная зарядка.
Я снимал показания в Arduino без всякой задержки и без усредненного значения, просто как есть. Получилось, что за секунду снимается (и выводится в порт) около 80 значений.
Выше писал, что мой автомобильный аккумулятор в 77 Ач восстанавливался ровно сутки. Но представленные ниже графики были построены по значениям восстановления аккумулятора для UPS. Могу только сказать, что восстановление автомобильного аккумулятора начиналось с тока в 8 А.



Понятно, что проанализировать все значения за время работы довольно проблематично даже для небольшого аккумулятора. Поэтому я взял три небольших промежутка в самом начале работы, через 2 часа и после окончания работы.Ниже два графика, построенных по этим значениям. Напомню, что показания не очень точные. И если напряжение показано довольно правильно, то ток имеет больший разброс. Тем не менее вполне можно составить картину что происходит.




Как видно, китайские инженеры считают что десульфитация должна происходить несколько по другому алгоритму. Забегая вперед, скажу, что «немецкие инженеры» считают также. Но об этом позже. Так вот, во время восстановления сначала идет зарядка большим током, а затем ток снижается до нуля. Период примерно 250-300 мсек.

Во время работы на индикаторе загорается текст «PUL». Внизу мигает значок «Rep» и индикатор заряда всегда показывает 100%.

Температура внутри прибора за все время тестов не поднималась выше 28 градусов.

А сейчас внутренний мир зарядного устройства.
Для того, чтобы разобрать корпус, нужно сначала снять два бампера, под которыми находятся четыре самореза.


Далее все просто.






Пайка выполнена качественно. Флюс смыт.

Выводы.
Мне понравилось зарядное устройство.
— Качественно сделано.
— Полностью выполняет свои функции, в том числе и десульфитацию аккумулятора.
— Вполне адекватная цена.

К минусам я бы отнес только небольшую длину щупов.
Ну и наличие вентилятора с одной стороны создает шум, хотя и не сильный. Мне пришлось восстанавливать аккумулятор в коридоре квартиры. Ночью при полной тишине шум вентилятора был слегка слышен. На уровне «белого шума».
С другой стороны, вентилятор обеспечивает эффективное охлаждение элементов зарядки. Кроме того, температура внутри довольно быстро приходит к уровню окружающей среды. Что позволяет работать режиму зима/лето.

До конца года действует купон BGNNZUAR, снижающий стоимость до $19,39.

P.S. По поводу немецких инженеров.
Так получилось, что за день до того как я получил посылку, мой знакомый приобрел зарядку в одном из локальных интернет магазинов.

Ради интереса, я взял его немного протестировать. Характеристики прибора чудесным образом совпали с моим. Т.е. максимальный ток и режимы были одинаковыми. И восстановление аккумулятора проходило по точно такому же алгоритму, т.е. зарядка максимальным током, а затем снижение тока до нуля.


На панели гордо красуется надпись «Germany», а в инструкции написано, что данный прибор разработан немецкими инженерами. Как обычно все происходит известно давно. На территории Германии или другой страны Евросоюза регистрируется фирма. Далее находится ОЕМ поставщик из того же Китая, который наносит ваш логотип на свои изделия. Собственно, так поступают очень многие «производители» бытовой техники.

Кстати, цена устройства была около $80.

У моего знакомого тоже аккумулятор требовал десульфитации. Так вот, когда мы встретились после проведённых операций, он сказал. что процесс занял всего около часа. А во время зарядки прибор надулся (наверное в районе ЖКИ). В итоге, эта зарядка отправилась назад продавцу.

P.P.S. Я писал, что тестирование проводил на аккумуляторе для UPS. После первой зарядки время работы автомобильной лампочки до снижения напряжения 10.5 вольт было менее часа (ток разряда 5 А).
Совершенно случайно на глаза попался ролик как восстановить такой аккумулятор. Производители пишут, что данные аккумуляторы являются необслуживаемыми. Но AGM аккумуляторы — этот тот же свинцово-кислый и обслуживается он также. Т.е. после длительной работы часть воды, которая находится в электролите испаряется. В итоге емкость аккумулятора снижается. В ролике утверждалось что нужно долить небольшое количество дистиллированной воды в каждый банк аккумулятора. Количество зависит от состояния банков. Необходимо, чтобы вода слегка покрыла маты.


Ради интереса решил попробовать (все равно мой аккумулятор уходил в утиль). У меня ушло примерно 8-10 мл воды в каждую банку. Как ни странно, но после всех издевательств над аккумулятором (зарядка очень большим током, несколько разрядов/зарядов) его емкость действительно увеличилась.

Нельзя сказать, что полностью, но пожалуй, аккумулятор еще поживет.