Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов. Всё про зарядные устройства для гелевых аккумуляторов

Появившиеся относительно недавно, гелевые аккумуляторы очень быстро заполоняют рынок и вытесняют своих кислотно-свинцовых собратьев. Они используются как источник питания для бесперебойных систем, накопители энергии солнечных панелей, в мототехнике, автомобилях и тд.

Как и любой другой аккумулятор, гелевый можно заряжать, но придется использовать специальное зарядное устройство. В противном случае вероятность успешно зарядить гелевый аккумулятор стремится к нулю.

Принцип работы зарядного устройства для гелевых аккумуляторов заключается в том, что при подключении потребителя подается постоянный ток с определенным напряжением и силой. Те, кто хоть раз сталкивался с зарядом кислотно-свинцового аккумулятора могут спросить «Но в чем отличие?». Отвечаем – их несколько и они вытекают из недостатков AGM и GEL батарей.

Напряжение

Если подключить к стандартному прибору автомобильную батарею старого образца на 12 Вольт и начать ее заряжать, то в начале шкалы покажут напряжение около 14-17В и это значение постепенно будет увеличиваться. Заряжая гелевый аккумулятор опасно подавать на него напряжение более 16В (оптимально 13.6-15.7В). Это может привести к мгновенной поломке или вызвать нагрев, приводящий к необратимым разрушениям структуры геля. Это касается и моделей на 6 и 24В, которые также не терпят высокого напряжения.

Узнай время зарядки своего аккумулятора

Сила тока

Автоматическое зарядное устройство

Старые зарядные устройства генерируют постоянное значение. В целом, если можно установить ампераж на уровне 1/10 от емкости батареи, то заряд в таких условиях гелевого аккумулятора возможен, но снижает его срок службы. Специальный блок должен постепенно снижать силу тока, в идеале доведя ее до 1/20 от емкости.

Защита

Зарядные устройства старого образца вероятнее всего не оборудованы никакими защитными системами, современные комплектуются модулями предотвращения короткого замыкания, неправильного подключения, но и этого мало. Устройство AGM и GEL батарей настолько чувствительно к процессу заряда, что может выйти из строя при кратковременном замыкании, перезаряде, перегреве, скачках выходного напряжения. Поэтому наличие ряда защитных систем, при заряде гелевого аккумулятора – обязательно.

Режимы

Обыкновенное зарядное устройство, в лучшем случае комплектуется тонкой настройкой выходного тока. Хорошее устройство, для гелевых аккумуляторов может работать в режиме десульфации – циклический режим, разрушающий сульфатные образования в батарее.

Помогает восстановить работоспособность батарей после длительного простоя. Режим «Хранение» заряжает батарею длительное время на малых токах, тем самым продлевая сохранность заряда и работоспособность батареи при длительном бездействии

Как видно, отличий очень много. Можно ли заряжать гелевые аккумуляторы зарядным устройством, не предназначенным для этого? — Без вмешательства в электронику – нет. Более того даже кратковременное подключение может привести к поломке гелевой батареи.

Как правильно зарядить аккумулятор?

Мы уже разобрались, что заряжать гелевый аккумулятор зарядным устройством, не предназначенным для этого — опасно. Но как сделать все правильно, при наличии специального зарядника? Чтобы не испортить автомобильную или другую батарею, следуйте представленной схеме:

  • выберите режим (обычный, десульфация или хранение);
  • подключите клеммы, согласно полярности, выставите необходимую силу тока (1/10 от емкости);
  • включите прибор, при возможности проверьте напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром;
  • прибор выключается автоматически, поэтому если с напряжением все в порядке строгий контроль процесса не нужен.

Совет. Если заряжаете батарею 6в/12в/24в после простоя, первым делом выберите десульфацию, а после дополнительно зарядите ее на нормальном режиме. Перед хранением батарею сначала заряжают, а потом дополнительно «прогоняют» в режиме хранения.

Как собрать зарядное устройство собственноручно?

Узнав стоимость подходящего прибора, вас мог заинтересовать вопрос: «Можно ли собрать зарядное устройство для гелевого аккумулятора своими руками?». Отвечаем, что нет ничего не возможного, если перед вами есть схема и некоторые знания микроэлектроники. Более того можно своими руками собрать прибор из уже существующих деталей или сделать все с нуля.

Зарядное устройство самодельное

Первым делом идем в сеть и ищем стабилизатор напряжения. Находим непревзойденную микросхему L200C, с программируемым ограничителем выходного тока. Собранная, по представленной ниже схеме, система способна поддерживать безопасное напряжение на выходе, при 15-16В на вторичной обмотке трансформатора. Плюс, мы имеем постепенное снижение выходного тока, что гарантирует безопасный заряд батареи.

Из недостатков данной системы — не учтен возможный перегрев АКБ, защита от замыкания, неправильного подключения клемм. Другими словами систему можно считать работоспособной вплоть до возникновения непредвиденной ситуации.

Как выбрать зарядное устройство для гелевой АКБ?

Следующие советы помогут вам правильно подобрать зарядное устройство для гелевых аккумуляторов 12в, которое сможет удовлетворить все ваши требования и даже больше.

  • Первое, на что смотрим — наличие совместимости с AGM и GEL типами и напряжение (6В, 12В, 24В).
  • Далее – производительность, подбирающаяся под емкость вашей батареи.
  • Диапазон настроек – чем он больше, тем лучше.
  • Наличие дополнительных режимов и защитных систем.
  • Рабочая температура (большой диапазон позволит зарядить АКБ зимой прямо на улице).

Гелевый аккумулятор выбирается производителем или покупается владельцем, исходя из его преимуществ. Чтобы их сохранить и не испортить дорогостоящий элемент необходимо подходящее зарядное устройство. Качественный прибор будет стоить немалых денег, предоставляя взамен безупречную работоспособность и гарантию эффективности. Возможно придется испытать несколько моделей, пока не попадется подходящая. Сразу откажитесь от китайских и кустарных моделей, если не уверены в их надежности, результатом такой покупки могут стать не только поломка батареи, но и пожары.

Особенности зарядных устройств для гелевых аккумуляторов и их использование

Сегодня в среде автолюбителей можно встретить мнение о том, что гелевые аккумуляторы сложно зарядить. Из-за малой распространённости требуемых зарядных устройств (ЗУ) процесс зарядки становится проблематичным. Действительно, гелевые аккумуляторы довольно требовательны к току зарядки и напряжению. Однако ситуация в этом направлении меняется, появляется всё больше необходимых зарядных устройств. Давайте, попытаемся разобраться, какое лучше выбрать вашей АКБ.

На западе гелевые аккумуляторные батареи предлагаются уже несколько десятков лет, и на рынке имеется все необходимое для них оборудование. У нас они пока ещё не так популярны, поскольку автовладельцы просто не знают обо всех преимуществах данных аккумуляторных батарей. При правильной эксплуатации и зарядке гелевые АКБ не приносят никаких проблем и имеют срок эксплуатации больший, чем у обычных свинцово-кислотных аккумуляторов. Но к нему требуется ЗУ с дополнительными возможностями или подзарядка с участием второго аккумулятора, о которой будет рассказано ниже.


Стандартным зарядным устройством гелевый аккумулятор заряжать нельзя по нескольким причинам.
  • Нагрев. Гелевый аккумулятор ни в коем случае не должен нагреваться. При нагреве гелевый электролит плавится, отслаивается от пластин. Как только батарея достигла полного заряда, питание нужно отключить. Это требование трудно или невозможно выполнить при зарядке обычным устройством;
  • Передача заряда. Даже если есть пусковое устройство с настройкой напряжения и тока, довольно проблематично передать батарее заряд;
  • Специфические особенности. Процесс подзарядки гелевых АКБ имеет особенности, которые учтены только в зарядных устройствах под них;
  • Сила тока. Сила тока в стандартных ЗУ легко может вывести из строя гелевые модели.

Особенно важно то, что гелевый аккумулятор не должен нагреваться. Если он сильно нагреется в процессе подзарядки, то часть геля переходит в жидкое состояние. Даже если вы зарядили АКБ и батарея показывает нормальные параметры, она не будет функционировать нормально. При возвращении её на рабочее место, разрушение гелевого электролита продолжается и в итоге он выйдет из строя.

Каким требованиям должно удовлетворять зарядное устройство для гелевых аккумуляторов?

  • Регулировка тока. Зарядное устройство должно иметь возможность регулировки тока заряда. Для гелевого аккумулятора требуется зарядка током 10% от номинальной ёмкости АКБ. Превышение этого значения приводит к поломке или значительному сокращению срока службы аккумулятора;
  • Учет нагрева. ЗУ должно предусматривать температурную компенсацию. Температура в помещении и самой батареи может изменяться и условия зарядки должны меняться так же. Для примера, при нагреве аккумулятора на 10 градусов напряжение нужно снизить примерно на 0,3–0,4 вольта. Зарядное устройство должно иметь опцию температурной компенсации. В идеале оно должно самостоятельно делать перерывы в зарядке при достижении определённой температуры;
  • Стадийность процесса зарядки. ЗУ должно иметь возможность установки нескольких стадий зарядки. Специалисты рекомендуют разделять зарядку гелевого аккумулятора на 3 этапа. На первом этапе проводится зарядка с ростом напряжения. На втором батарея заряжается с постоянным напряжением и уменьшающейся силой тока. Третий этап — это поддержание заряда на минимальных напряжении и токе. Эта стадия требуется, только если АКБ предполагается поставить на хранение;
  • Рабочая температура. Зарядное устройство должно иметь широкий температурный диапазон для работы. Большинство моделей работают в температурном диапазоне от +5 до +40 градусов Цельсия. Но ведь вам может понадобиться зарядка в гараже или на балконе, где температуры будут ниже. Так, что лучше выбирать зарядные устройства с расширенным температурным диапазоном.

Возможности зарядного устройства для гелевых АКБ

В рамках этой статьи мы не будем рассматривать какие-то конкретные модели ЗУ. В магазинах постепенно появляются все новые модели от разных производителей и их рассмотрению будут посвящены отдельные статьи. Здесь же мы рассмотрим порядок работы среднестатистического устройства для зарядки гелевых батарей. Он включает в себя такие этапы, как:

  • Включение зарядного устройства и замер силы тока АКБ. Затем начинается этап зарядки на основе автоматически определённой силы тока;
  • После прохождения первого этапа зарядное устройство останавливает процесс и даёт батарее остыть. Затем включается с другой силой тока и зарядка возобновляется;
  • В промежутке между зарядками устройство замеряет силу тока от аккумулятора. При достижении необходимого значения зарядка прекращается.

Здесь стоит особенно отметить способность зарядного отключаться после достижения определённых параметров батареи. Если продолжать зарядку дальше, то это приведёт к выходу АКБ из строя. В этом основное отличие от стандартных свинцово-кислотных батарей, для которых в случае продолжения зарядки дольше положенного ничего особо страшного не случится.

Гелевые аккумуляторы появились на рынке гораздо позже своих старших кислотных братьев. В основном гелевые аккумуляторы встречаются в скутерах, мото и квадроциклах. А так же используются в бесперебойных устройствах компьюторной техники, газовых котлов, в паре с солнечной батареей. Основной особенностью является то, что внутри у них, не жидкая кислота, а гель, что позволяет использовать их даже «вверх ногами».

Из преимуществ гелевых аккумуляторов стоит выделить:

  • высокая токоотдача, даже при минимальном заряде, порядка 20% — 30% от номинального.
  • до 1000 циклов перезаряда.
  • минимальный ток саморазряда (не более 20% в год)
  • возможность хранить полностью разряженными даже при минусовой температуре.

Из недостатков:

  • гораздо большая цена в сравнении с кислотными аккумуляторами при одинаковых параметрах.
  • !!!Не любит перезаряда!!!

Заряжают ли гелевые аккумуляторы?

Такой вопрос довольно часто задают авто любители и водители мото техники. Гелевый аккумулятор, как и любой аккумулятор, в отличии от батареек, можно и нужно периодически подзаряжать, если АКБ продолжительное время не используется. А, как известно любая аккумулирующая батарея имеет саморазряд, т.е. сама разряжается за определённое время. У разных аккумуляторов разный процент саморазряда. Единственное, следует использовать специальное зарядное устройство для гелевых аккумуляторов.

Но заряжают гелевые аккумуляторы, в отличии от кислотных, специальным зарядным устройством с регулировкой зарядного тока.

Каким током заряжать гелевый аккумулятор

Особых отличий по току здесь нет. Заряжают 10% ми от емкости аккумулятора. 50ти амперный аккумулятор, следует заряжать током 5 А. Как было указано выше, для гелевого аккумулятора, очень важно при зарядке не использовать напряжение выше граничного. Обычно это 14,5 вольт. Стоит заметить, что использование напряжения выше 14, 5 вольт приведёт к необратимым последствиям и выходу из строя аккумулятора.

Сколько заряжать гелевый аккумулятор

Заряжать гелевый аккумулятор желательно 1 — 2 раза в год. Главное, процесс зарядки довести до конца. Ранее отключение от зарядки чревато потерей емкости аккумулятора, восстановить которую в последствии будет проблематично. Данное явление называется . Если говорить о времени, то следует емкость разделить на ток заряда. Полученное число и будет приблизительным количеством часов для зарядки. Например гелевый аккумулятор для скутера, емкостью 7 Ач, и током зарядки в 0,7 А, следует заряжать 10 часов.

Специальное зарядное устройство, в данном случае само определит время зарядки и просигнализирует о завершении зарядки.

Зарядное устройство для гелиевых аккумуляторов

У китайцев, например на том же Aliexpress, можно заказать специальные зарядки для гелиевых аккумуляторов с различными функциями и на различный кошелёк.

  • Зарядное эконом класса для гелиевых аккумуляторов KW KW-BC021. Входное напряжение: 90 ~ 270 В, 50 Гц, Ток заряда неизменный 2A. Рекомендуется для аккумуляторов, напряжением 12V, емкостью от 4 до 20 Ah. Цена $10. Требуется переходник на Евро розетку.

  • Зарядное устройство KW-C032 для аккумуляторов емкостью от 28 до 63 Ah. Входное напряжение 90 ~ 270 В, 45 ~ 65 Гц. Выходное напряжение 13.8V. Защита от перегрузки и короткого замыкания. Евро розетка. Цена $15.

Как восстановить гелевый аккумулятор

Изначально гелевый аккумулятор является НЕ обслуживаемым. Так как электролита в нем нет, да и условия хранения для него пригодны более жёсткие чем для кислотного АКБ. Тем более, как утверждают производители, срок использования более 10-ти лет. Но периодическая дозарядка 1-2 раза в сезон специальным зарядным устройством для гелевых аккумуляторов совсем не помешает.

Стоит указать, что гелевые аккумуляторы, почти не выделяют гремучих газов в процессе работы и зарядки. Газы рекомбинируются в гель. Но если по каким то причинам аккумулятор вздулся, его следует утилизировать, или проще говоря выбросить.

На сегодняшний день на отечественном рынке все большей популярностью пользуются гелевые аккумуляторные батареи. Попробуем разобраться, что это такое, как их применять, как осуществляется зарядка гелевых аккумуляторов, и можно ли самостоятельно собрать зарядное устройство для них.

Устройство гелевых аккумуляторов

GEL-батарея представляет собой шесть банок с пластинами-электродами, но вместо жидкого электролита они заполнены гелем, который образуется под действием стабилизирующего вещества все из той же серной кислоты и дистиллированной воды. Гель не вытекает, батарею можно устанавливать боком. Не испаряется, в результате чего, можно использовать даже внутри салона автомобиля, например, для подключения акустической системы, или в доме в качестве резервного электронакопителя. При изломе корпуса н вытечет наружу.

Особенности использования гелевого аккумулятора

  • Пластины аккумуляторной батареи не осыпаются, за счет плотности геля.
  • Срок службы как минимум вдвое больше, чем у простых свинцово-кислотных батарей.
  • Не страшен глубокий разряд. Можно заряжать до пятисот раз, при этом емкость АКБ практически не теряется.
  • Не теряют мощность в состоянии покоя (разряд за год, примерно, 20 процентов).
  • Очень плохо сказывается перезаряд, нужно постоянно следить за напряжением, попадающим на клеммы аккумулятора, так как напряжение выше 14,4 В может его повредить.

Исходя из всего вышеперечисленного, и принимая во внимание не низкую цену, GEL-аккумуляторные батареи стоит практиковать в тяжелых условиях, где требуются цикличные режимы с глубокой разрядкой, и при минусовых температурах.

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор


Зарядку и обслуживание гелевого аккумулятора советуют проводить, по возможности, два раза в год.

Многие задаются вопросом: можно ли заряжать гелевый аккумулятор? Не можно, а нужно. Зарядку и обслуживание гелевого аккумулятора советуют проводить, по возможности, два раза в год. При этом надо следить за тем, чтобы АКБ заряжалась до полной зарядки, т.к. неполная зарядка приводит к потере емкости батареи.
Для зарядки GEL-аккумуляторных батарей в гаражных условиях стоит выбирать зарядные устройства с постоянным напряжением. Оптимальным является то устройство, которое обеспечивает зарядку АКБ в два шага. Оно не разрушает саму батарею и максимально быстро заряжает ее.
Первый шаг – зарядка происходит при постоянном токе и растущем напряжении. Так до того момента, пока напряжение не станет равным 13-14 В.
Второй шаг – заряжаем при постоянном напряжении до полного набора мощности.

Рассмотрим, каким током заряжать гелевый аккумулятор

Для того чтобы не нанести ущерб источнику питания, надо выбрать максимальный ток заряда гелевого аккумулятора, который рассчитывается как 1/10 от установленной емкости батареи, то есть это значит, если вы заряжаете 60-ти амперную батарею, нужно установить ток, равным 6 А. Если зарядка происходит меньшим током, то это никак не навредит ей, просто потребуется значительно больше времени для ее полной зарядки.

Вариант зарядного устройства для гелевых аккумуляторов на российском рынке


Для зарядки гелевых аккумуляторов в походных условиях существуют адаптированные автоматические зарядные устройства.

Сейчас можно приобрести множество видов зарядных устройств для гелевых аккумуляторов. Они, в основном, отличаются максимальной силой тока, на некоторых имеется датчик температуры. Для зарядки в походных условиях существуют адаптированные автоматические зарядные устройства.
Если же у вас имеется обычное зарядное устройство, поговорим о том, как зарядить гелевый аккумулятор с помощью него. Для этого потребуется все лишь переходник. В качестве него можно использовать простой свинцово-кислотный АКБ. Подключите «зарядник» к обычной батарее, а от нее подведите провода к GEL-батарее. При такой последовательности не стоит опасаться за повреждение своей новой АКБ, но оставлять процесс без присмотра все же не рекомендуется. Нужно периодически трогать оба аккумулятора, во избежание перегрева, а также проверять GEL-АКБ амперметром. Следить, чтобы зарядка данным способом длилась не более 2-3-х часов.

Самодельное зарядное устройство для гелевого аккумулятора

Можно собрать зарядное устройство для гелевого аккумулятора и своими руками. Для этого вам понадобится микросхема L200С, которую необходимо установить на радиатор, чтобы избежать перегрева при работе.

Схема зарядного устройства для гелевых аккумуляторов


Перед зарядкой гелевого аккумулятора необходимо проверить целостность его корпуса на предмет трещин, вздутий и негерметичности.

Далее все просто монтируется на подложку. Заметим, что сопротивление резисторов не должно быть меньше, указанного на схеме. Резистором R7 устанавливается выходное напряжение в пределах 14,5 В, диоды используются в металлическом корпусе. На выходе получается самодельное устройство для гелевых аккумуляторов, через которое можно без труда зарядить GEL-батарею.
Еще скажем, что перед тем, как заряжать гелевый аккумулятор зарядным автомобильным устройством или самодельным, необходимо проверить целостность корпуса аккумулятора. В том случае, если обнаружена трещина, вздутие пластика на АКБ, его необходимо утилизировать. Подлежит утилизации и гелевый аккумулятор, который не берет зарядку.

В окончание добавим, что гелевые аккумуляторные батареи, несмотря на свою стоимость, упорно завоевывают место на отечественном рынке. Не стоит их бояться. Обслуживать GEL-батареи не сложнее аналога с жидким наполнителем, а прослужат они минимум в два раза дольше, и вполне окупятся за время эксплуатации.

Выкладываю интересную и доступную по деталям схемку ЗУ гелевого аккумулятора собранную на распространённой микросхеме ОУ LM358 , разработанную по моей просьбе автором Aenigma. Собрано ЗУ на smd деталях для небольших корпусов, тщательно протестировано - работает без нареканий.

Светодиод HL1 (индикатор окончания заряда) начинает загораться, когда напряжение на батарее достигает примерно 7 В и загорается на полную яркость, когда напряжение достигает 7,2 В. После этого напряжение на батарее остаётся постоянным, поэтому перезарядить аккумулятор невозможно. Резистор R2 позволяет точнее выставить зарядный ток 0,45 А. Резистор R7 задаёт максимальное напряжение на аккумуляторе 7,2 В. В схему добавлен светодиод, индикатор питания, который постоянно светится. Стабилитрон КС133Г (VD1) можно заменить любым на 3,3...3,9 В, например КС139Г, КС407А, КС407Б, а также из серии BZX55 . Чтобы светодиод начинал светиться не при 6,8 В, а при 7 В, для этого нужно сопротивление резистора R8 уменьшить до 0,5 Ом путём параллельного соединения двух резисторов на 1 Ом мощностью по 0,125 Вт, резистор R5 поставить на 22 Ом, резистор R2 - на 4,7 кОм, резистор R3 - на 470 Ом. Так было изначально, так у меня и сделано.

Силовой транзистор может нагреваться, если поставить на заряд сильно разряженный аккумулятор, поэтому небольшой теплоотвод нужен. Стабилитрона на 0,5 Вт достаточно, больше - хуже, так как у них минимальный ток стабилизации может быть больше, а в этой схеме он играет значительную роль. Например, рекомендуемый стабилитрон КС133Г рассчитан на мощность 0,125 Вт. А вообще светодиод - любой, какой больше нравится. В этой схеме ток через него автоматически ограничивается величиной 15 мА. Он должен загораться при подходе к 7 В примерно, чем больше заряд аккумулятора - тем ярче.

Печатная плата очень легко доделывается под обычные элементы, если вместо пятачков СМД элементов аккуратно добавить контактные кружки под обычные детали. В архиве прилагаю несколько вариантов плат зарядки . Платка у меня получилась, как всегда, компактная, и отлично вписалась в корпус.

Микросхему LM358 в SMD можно поискать на платах от сгоревших материнок и т.д., коих полно в ремонтных компьютерных мастерских. Плюс там есть и полевички, и ещё полезные деталюхи. Я лично так и достаю у знакомых, всё это много и бесплатно.