Как выбрать зарядное устройство для аккумулятора?

Выбор подходящего зарядного устройства (далее по тексту ЗУ) — важный этап, обеспечивающий долговечность и эффективность работы ваших аккумуляторов. Особенно актуально это становится, когда речь идет о популярных сегодня литиевых аккумуляторах, используемых повсеместно — от смартфонов и ноутбуков до электроинструментов и электромобилей.

Рассмотрим основные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе зарядного устройства для литиевого аккумулятора.

Основные критерии выбора 

• Тип аккумулятора

Перед покупкой убедитесь, что выбранное зарядное устройство предназначено именно для вашего типа батареи. Литий-ионные (Li-Ion), литий-титанатные (LTO) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы требуют разных режимов зарядки. Не пытайтесь заряжать батарею неподходящим устройством — это опасно!

Совет: если батарея имеет нестандартную химию или специфические характеристики (например, Ni-Cd или Ni-MH), выбирайте специализированные модели ЗУ. 

• Напряжение питания

Убедитесь, что напряжение зарядного устройства соответствует напряжению вашей батареи.
- Для стандартных литий-ионных элементов с напряжением 3,7 В – 4,2 В используйте ЗУ с соответствующим выходным напряжением. Обычно оно указывается производителем рядом с маркировкой элемента.
- Для последовательного соединения нескольких аккумуляторов важно учитывать суммарное напряжение системы (например, две последовательно соединенные ячейки дадут напряжение полного заряда 8,4 В).

Обычно на аккумуляторных батареях указывают конфигурацию, например:
4S2P, где «4S» — это 4 элемента, соединенных последовательно в каждом блоке «S», а «2P» — это 2 элемента, соединенных параллельно, составляющие один блок «S».
При расчёте конечного напряжения заряда нас интересует количество последовательно соединенных элементов «S».

Для аккумуляторов LiFePO4 конечное напряжение заряда одного элемента находится в диапазоне 3,5 В - 3,6 В, в зависимости от применённой платы BMS и системы балансировки. Эти данные указаны в паспорте изделия.

К примеру: возьмём литий-железо-фосфатную (LiFePO4) аккумуляторную батарею с конфигурацией 4S2P, с напряжением одного элемента — 3,6 В.  Умножаем это значение на 4 (так как конфигурация 4S) и получаем 14,4 В — конечное напряжение заряда для данной АКБ. 

• Ток заряда

Ток зарядки влияет на скорость наполнения батареи энергией.

Существует два вида тока заряда: рекомендуемый и максимальный. Лучше заряжать рекомендуемым — аккумулятор прослужит существенно дольше.

Стандартная рекомендация — выбирать ток, примерно равный 0,2 С от ёмкости аккумулятора.
Например: для батареи ёмкостью 2 А.ч. подойдёт ЗУ с током 0,4 А (2 А.ч.*0,2 С=0,4 А).

Большие токи заряда и нагрев выше 45 градусов Цельсия значительно уменьшают ресурс и ёмкость аккумуляторной батареи.

При покупке обратите внимание на выходной ток зарядного устройства и сравните его с рекомендуемым значением от производителя аккумулятора. 

• Алгоритм зарядки

Зарядка литиевого аккумулятора должна проходить строго определённым образом: сначала фаза постоянного тока (СС), затем фаза постоянного напряжения (CV). Уточните наличие соответствующего алгоритма у выбранного ЗУ. Такой алгоритм заряда называется CC/CV («constant current / constant voltage»).

В фазе постоянного напряжения напряжение на клеммах аккумулятора не должно превышать рекомендованное производителем значение для конца заряда АКБ. То есть если производитель указывает конечное напряжение заряда 14,4 В, то в конце заряда напряжение на клеммах АКБ не должно превышать 14,4 В. Если конечное напряжение выше или ниже — ваше зарядное устройство настроено не корректно.

Соблюдение точного значения напряжения предотвращает ускоренную деградацию батареи.
Проверить напряжение можно вольтметром. 

• Функции защиты

Обязательно проверяйте наличие встроенных в аккумуляторную батарею функций безопасности, таких как защита от перезаряда, перегрева и короткого замыкания. Эти меры защитят вашу аккумуляторную батарею от повреждений и продлят срок её службы. Однако не забывайте, что это последняя инстанция защиты, поэтому напряжение зарядного устройства должно строго соответствовать рекомендациям производителя АКБ.

Заключение

Правильно подобранное зарядное устройство позволит вашему оборудованию работать долго и надёжно. Помните основные правила подбора: тип аккумулятора, номинальное напряжение, подходящий ток и алгоритм зарядки. Таким образом, выбор правильного ЗУ станет залогом успешной эксплуатации литиевых аккумуляторов.

Будьте внимательны и следуйте рекомендациям производителей — тогда ваши аккумуляторы прослужат долго и эффективно.