Принцип работы пуско зарядного устройства для автомобиля
Как устроено портативное пусковое устройство?
В принципе, начинка портативного пускового устройства, в простонародье именуемого «джамп-стартером», «бустером» или «пускачом», не слишком отличается от начинки пауэрбанка, который сегодня, в эпоху быстроразряжающихся смартфонов, лежит в кармане у каждого второго.
Главное отличие «пускачей» от телефонных пауэрбанков – чрезвычайно высокая токоотдача батареи, позволяющая кратковременно выдавать в пике ток в несколько сотен ампер, а также наличие защит от переполюсовки и короткого замыкания. Эти устройства выпускаются сегодня самыми разными брендами и неплохо себя зарекомендовали в автомобильной среде, реально выручая в ситуациях, когда аккумулятор сел, а ехать нужно срочно.
Для всестороннего рассказа о «джамп-стартерах» как о классе устройств мы взяли две литий-полимерные модели (Li-Po) от известной своими компрессорами марки BERKUT — более компактный JSL-12000 и более мощный JSL-20000:
Ток потребления стартера
Для начала немного познавательной информации – для многочисленной категории автовладельцев, которые до сих пор сомневаются в возможности гаджетов размером с пару пачек сигарет крутить автомобильный двигатель вместо привычной батареи массой 15-17 килограммов. «Как карманный «пускач» выдаст ток в 300-400 ампер, которые потребляет стартер?!» — возмущаются они, подозревая лукавство. Но на деле все достаточно просто и легко объяснимо.
Во-первых, начнем с тех самых пресловутых «сотен ампер» среднестатистического стартера. На такую величину ток подскакивает чрезвычайно коротким импульсом, лишь при страгивании ротора стартера с места. Сразу после того, как началось вращение, и шестерня бендикса придала движение коленвалу, средний ток потребления стартера среднестатистического легкового автомобиля падает до значений в несколько раз меньше пускового. Обычно исправный современный двигатель пускается секунды за полторы, а то и быстрее – после щелчка втягивающего реле аккумулятор отдает 250-300 ампер не более 0,1-0,2 секунды, после чего этот ток падает вдвое, а при начале устойчивого вращения якоря стартера – до 60-70 ампер.
Не все сегодня помнят выключатель массы под названием «ВК-318» — а ведь это популярнейшее устройство стояло в советские времена под капотом в каждой второй машине. И, к сведению, рассчитан тот выключатель был всего лишь на 50 ампер! Как же через него шли 200-300 ампер пускового тока? Да очень легко – именно потому, что реальный высокотоковый импульс крайне непродолжителен и не успевает перегреть даже контакты 50-амперного выключателя. Если представить процесс запуска мотора как токово-временную зависимость, в очень упрощенном виде получится подобный график:
Во-вторых, стандартный свинцово-кислотный аккумулятор автомобиля весит под два десятка кило вовсе не с целью отдать все ресурсы своей массы стартеру! После запуска мотора в батарее остаётся, упрощенно говоря, 95% ее энергии. Поэтому из любого автомобиля можно вынуть его штатный АКБ, поставить на его место батарею в 2-3 раза меньшей емкости, и двигатель, скорее всего, без особенных затруднений заведется. Избыточный запас емкости нужен для беспроблемной работы электросистемы авто при частых запусках и «минусовом» электробалансе, который возникает в холода и при постоянных коротких поездках, типичных для города. Если все эти нюансы убрать, то для «сферически-вакуумного» пуска почти любого мотора было бы достаточно батарей размером с два кулака. И в подтверждение этого возможности «джамп-стартера» весьма наглядно показывает нагрузочная вилка. Берем «пускач» BERKUT JSL-12000 и подключаем к вилке, спираль которой имеет сопротивление 0,05 ома:
При напряжении 12 вольт разрядный ток составит 12/0,05=240 ампер. Вольтметр, подключенный параллельно нагрузке, показывает падение напряжения с 12 вольт до 11, что является нормой для пуска мотора от традиционного свинцового АКБ!
Примеров проверок «бустеров» на реальных двигателях в интернете немало, но в большинстве из них «пускач» является вспомогательным, поскольку часть тока все же обеспечивает подсевший аккумулятор. В этой ситуации трудно оценить реальную эффективность портативного гаджета – особенно сомневающимся… Поэтому лучше всего способности карманного «пускача» демонстрирует полное отсутствие аккумулятора – если подключить устройство не параллельно штатной батарее, а ВМЕСТО нее. Эксперимент в целом неопасный, но все же не слишком корректный, поэтому для забавы проводить его не стоит – тем более, что мы все за вас уже сделали!
Снимаем минусовую клемму с батареи и подключаем к ней минусовой контакт «пускача». Холодный двигатель уверенно заводится раз за разом. BERKUT JSL-12000 с батареей емкостью 12 А/ч сделал 17 запусков подряд, BERKUT JSL-20000 с батареей 20 А/ч — 26 запусков. При том, что, собственно, пуск обычно нужен всего один!
Видеообзор пускового литий-полимерного устройства BERKUT JSL-20000:
Пусковые, зарядные и пуско-зарядные устройства: из чего состоят и как работают
Аккумуляторные батареи устанавливаются не только в автомобилях, но и в сельскохозяйственной и садовой технике, строительном и грузоподъемном оборудовании, мотоциклах, мопедах, катерах и электрогенераторах. Все они различаются по типу работы, напряжению и емкости – это главные параметры выбора. Но сначала определимся с тем, какое все-таки приспособление вам необходимо. Для обслуживания аккумуляторов транспортных средств используют пуско-зарядное, пусковое (ПУ) и зарядное устройство (ЗУ) – устройство каждого мы рассмотрим в деталях.
Содержание:
Пусковые устройства
Назначение: запуск двигателя внутреннего сгорания при севшем аккумуляторе; применение в транспортных средствах, имеющих электростартер.
| Пусковое устройство | Устройство и принцип работы |
| Имеет встроенный элемент питания, который заряжается от электросети. С целью контроля уровня заряда на корпусе предусмотрен индикатор. Подключение к розетке с напряжением в 220 В осуществляется с помощью адаптера. Для соединения с АКБ предусмотрены провода с «крокодилами». ПУ не требует питания от сети в момент запуска двигателя, поэтому может использоваться в любом месте: во дворе, на даче, в лесу и т.д. Большинство моделей подходит для АКБ с напряжением в 12 В. Из полезных дополнений у многих автономных устройств есть защита от переполюсовки: при неправильном подключении клемм специальное реле посылает сигнал на светодиод – на панели загорается лампочка, предупреждающая о том, что перепутана полярность | |
| Основными составляющими ПУ являются диодный мост, трансформатор, тиристоры, узел контроля напряжения из транзисторов, делитель напряжения из стабилитрона и резисторов. Аппарат подключается к электросети с напряжением в 220 или 380 В в зависимости от класса – бытового или профессионального. Использоваться может только в автомастерской или гараже, где есть электросеть либо генератор. С АКБ пусковое устройство соединяется «крокодилами». Есть модели, рассчитанные на 12 или 24 В, а также комбинированные. Рабочий процесс зависит от срабатывания узла контроля напряжения: если в момент запуска двигателя напряжение аккумулятора ниже порогового (например, меньше 10 В), подается сигнал на открытие тиристоров – происходит подпитка АКБ от пускового устройства. Как только значение превысит пороговое, подпитка прекратится – тиристоры закроются. Таким образом, удастся быстро и без ущерба для аккумулятора завести автомобиль. У многих моделей на панели управления есть амперметр для контроля тока запуска |
Зарядные устройства
Назначение: полное или частичное восполнение заряда севшего аккумулятора; поддержание состояния заряженной АКБ при длительном хранении.
Выбирая автомобильное зарядное устройство, устройство его полезно знать, чтобы разбираться в принципе работы, основных режимах и функциях. Вам будет понятно, за наличие каких дополнений стоит переплатить, а от каких лучше отказаться в пользу более простого приспособления.
Простейшая трансформаторная зарядка для АКБ состоит из трансформатора с вторичной обмоткой, к которой подключен выпрямитель (тиристоры). В основе схемы лежит симисторный регулятор с диодным мостом и резисторами. Для подсоединения к сети имеется розетка, а для подключения к аккумулятору – «крокодилы» или кольца. При подаче сетевого тока на устройство начинает заряжаться конденсатор (через резистор и диод). Затем ток подается к аккумулятору. Существуют более сложные устройства – импульсные, у них дополнительно установлены импульсные диоды с большим током (в несколько десятков ампер). На выходе стоит электролитический конденсатор. Такие приспособления заряжают батарею импульсным током. Дополнительно в схеме могут быть предусмотрены защитные системы: от короткого замыкания, переполюсовки, перегрева.
Чем отличается трансформаторное устройство от импульсного? Прежде всего габаритами и способом зарядки. Первое имеет довольно громоздкий трансформатор и выпрямитель, работает по принципу преобразователя, т.е. преобразует переменный сетевой ток в постоянный ток в 12 или 24 В. Импульсники отличаются компактными размерами, работают на более высоких частотах и производят максимально качественную зарядку. Что касается процесса зарядки, есть два способа.
Наиболее совершенны приспособления, работающие на базе микропроцессора. Он выбирает необходимый ток зарядки в зависимости от типа и состояния аккумулятора, контролирует процесс и отвечает за ряд дополнений. Например, функция памяти будет полезна, если во время зарядки пропадет напряжение в сети – устройство отключится, при возобновлении подачи тока процесс продолжится с сохраненными настройками и с того же этапа, на котором был прерван. Помимо обычной зарядки, могут быть предусмотрены особые режимы: десульфатирование (подача тока в импульсном режиме для предотвращения образования сульфатов на свинцовых пластинах АКБ), Boost (форсированный режим, в котором происходит ускоренный заряд батареи на повышенном токе), импульс (поддержание 100% заряда аккумулятора в течение нескольких дней за счет подачи постоянного пониженного напряжения) и др. Панель управления оснащена амперметром и контрольными световыми индикаторами. Чтобы исключить нагрев автомобильного зарядного устройства, устройство корпуса предусматривает вентиляционные отверстия для охлаждения. У многих моделей имеется еще встроенный вентилятор для улучшенного отвода тепла.
Пуско-зарядные устройства
Назначение: пуск двигателя при севшем аккумуляторе или очень низком его заряде; контроль и восполнение заряда аккумулятора.
Автомобильное пуско зарядное устройство – устройство, совмещающее в себе два прибора, рассмотренных выше. Это универсальное приспособление открывает широкие возможности в обслуживании аккумуляторов различных транспортных средств. В основе схемы лежат трансформаторы, транзисторы, резисторы и диоды. Принцип работы тот же, что и у зарядного и пускового устройств. В зависимости от выбранного режима может осуществляться запуск двигателя при подаче тока большой силы для прокрутки коленвала, возможна зарядка АКБ при минимальном токе в течение длительного времени или быстрая зарядка, восполняющая заряд батареи за короткий промежуток при большой силе тока. Панель управления и набор дополнительных функций такие же, как у зарядных устройств – некоторые модели даже внешне похожи. Разница лишь в режимах работы. Большинство ПЗУ имеют массивную конструкцию, поэтому предусматриваются колеса для перемещения. Такие аппараты находят применение в автосервисах, автобусных и таксопарках, на СТО.
Теперь вы знаете, какие приспособления используются в тех или иных случаях для обслуживания аккумуляторов транспортных средств. В нашем интернет-магазине вы подберете пусковое устройство для автомобиля, устройство для зарядки АКБ или пуско-зарядное устройство. Подробнее о выборе по характеристикам читайте в статье. Также вы можете обратиться к менеджеру, который посоветует модель, подходящую для ваших нужд.
Пусковые устройства: пользуемся бустерами правильно!
Карманный аккумуляторный «пускач» в последние годы стал хорошо известным почти каждому автолюбителю гаджетом. А чтобы он всегда был готов к бою и не подвел в нужный момент, желательно понимать принципы его работы, а также знать и соблюдать ряд несложных правил использования и хранения.
Как устроено портативное пусковое устройство?
В принципе, начинка портативного пускового устройства, в простонародье именуемого «джамп-стартером», «бустером» или «пускачом», не слишком отличается от начинки пауэрбанка, который сегодня, в эпоху быстроразряжающихся смартфонов, лежит в кармане у каждого второго.
Главное отличие «пускачей» от телефонных пауэрбанков – чрезвычайно высокая токоотдача батареи, позволяющая кратковременно выдавать в пике ток в несколько сотен ампер, а также наличие защит от переполюсовки и короткого замыкания. Эти устройства выпускаются сегодня самыми разными брендами и неплохо себя зарекомендовали в автомобильной среде, реально выручая в ситуациях, когда аккумулятор сел, а ехать нужно срочно.
Для всестороннего рассказа о «джамп-стартерах» как о классе устройств мы взяли две литий-полимерные модели (Li-Po) от известной своими компрессорами марки BERKUT — более компактный JSL-12000 и более мощный JSL-20000:
Ток потребления стартера
Для начала немного познавательной информации – для многочисленной категории автовладельцев, которые до сих пор сомневаются в возможности гаджетов размером с пару пачек сигарет крутить автомобильный двигатель вместо привычной батареи массой 15-17 килограммов. «Как карманный «пускач» выдаст ток в 300-400 ампер, которые потребляет стартер?!» — возмущаются они, подозревая лукавство. Но на деле все достаточно просто и легко объяснимо.
Во-первых, начнем с тех самых пресловутых «сотен ампер» среднестатистического стартера. На такую величину ток подскакивает чрезвычайно коротким импульсом, лишь при страгивании ротора стартера с места. Сразу после того, как началось вращение, и шестерня бендикса придала движение коленвалу, средний ток потребления стартера среднестатистического легкового автомобиля падает до значений в несколько раз меньше пускового. Обычно исправный современный двигатель пускается секунды за полторы, а то и быстрее – после щелчка втягивающего реле аккумулятор отдает 250-300 ампер не более 0,1-0,2 секунды, после чего этот ток падает вдвое, а при начале устойчивого вращения якоря стартера – до 60-70 ампер.
Не все сегодня помнят выключатель массы под названием «ВК-318» — а ведь это популярнейшее устройство стояло в советские времена под капотом в каждой второй машине. И, к сведению, рассчитан тот выключатель был всего лишь на 50 ампер! Как же через него шли 200-300 ампер пускового тока? Да очень легко – именно потому, что реальный высокотоковый импульс крайне непродолжителен и не успевает перегреть даже контакты 50-амперного выключателя. Если представить процесс запуска мотора как токово-временную зависимость, в очень упрощенном виде получится подобный график:
Во-вторых, стандартный свинцово-кислотный аккумулятор автомобиля весит под два десятка кило вовсе не с целью отдать все ресурсы своей массы стартеру! После запуска мотора в батарее остаётся, упрощенно говоря, 95% ее энергии. Поэтому из любого автомобиля можно вынуть его штатный АКБ, поставить на его место батарею в 2-3 раза меньшей емкости, и двигатель, скорее всего, без особенных затруднений заведется. Избыточный запас емкости нужен для беспроблемной работы электросистемы авто при частых запусках и «минусовом» электробалансе, который возникает в холода и при постоянных коротких поездках, типичных для города. Если все эти нюансы убрать, то для «сферически-вакуумного» пуска почти любого мотора было бы достаточно батарей размером с два кулака. И в подтверждение этого возможности «джамп-стартера» весьма наглядно показывает нагрузочная вилка. Берем «пускач» BERKUT JSL-12000 и подключаем к вилке, спираль которой имеет сопротивление 0,05 ома:
При напряжении 12 вольт разрядный ток составит 12/0,05=240 ампер. Вольтметр, подключенный параллельно нагрузке, показывает падение напряжения с 12 вольт до 11, что является нормой для пуска мотора от традиционного свинцового АКБ!
Примеров проверок «бустеров» на реальных двигателях в интернете немало, но в большинстве из них «пускач» является вспомогательным, поскольку часть тока все же обеспечивает подсевший аккумулятор. В этой ситуации трудно оценить реальную эффективность портативного гаджета – особенно сомневающимся. Поэтому лучше всего способности карманного «пускача» демонстрирует полное отсутствие аккумулятора – если подключить устройство не параллельно штатной батарее, а ВМЕСТО нее. Эксперимент в целом неопасный, но все же не слишком корректный, поэтому для забавы проводить его не стоит – тем более, что мы все за вас уже сделали!
Снимаем минусовую клемму с батареи и подключаем к ней минусовой контакт «пускача». Холодный двигатель уверенно заводится раз за разом. BERKUT JSL-12000 с батареей емкостью 12 А/ч сделал 17 запусков подряд, BERKUT JSL-20000 с батареей 20 А/ч — 26 запусков. При том, что, собственно, пуск обычно нужен всего один!
Следи за контактом!
Многие владельцы «джамп-статеров» сталкивались при первых использованиях с неприятным казусом – гаджет новенький, свежезаряженный, а стартер почему-то не крутит…Все дело в плохом контакте «крокодилов» с клеммами. У стандартной клеммы автомобильного аккумулятора площадь контакта составляет не менее 500 квадратных миллиметров. А наброшенный на клемму «крокодил» касается ее лишь точечно, на площади в несколько квадратных миллиметров. Потери энергии слишком велики…
Вот как выглядят клеммы простой конфигурации, к которым подключиться легко:
А вот так выглядят клеммы сложной конфигурации, состоящие сплошь из углов и граней и частично закрытые пластиком:
Если исправный двигатель не крутится от «пускача», проблема, скорее всего, лишь в плохом подключении «крокодилов». Нужно шевелить их, меняя положение снова и снова, проверяя пуском и отыскивая точку хорошего контакта. В конечном итоге она будет обнаружена – главное, чтобы после этих поисков в «джамп-стартере» осталась энергия. Поэтому суперкомпактные «пускачи» с батареями емкостью 6 000-8 000 миллиампер-часов – не лучший выбор для сложных условий, когда совпадают и неудачные клеммы, и зимние холода.
Также не забывайте про выжим сцепления при повороте ключа, если у вас автомобиль с ручной КП (хотя у некоторых моделей непременный выжим обязателен в любой ситуации, поскольку через кнопку под педалью сцепления штатно идет разрешающий запуск сигнал). Выжим облегчит работу «джамп-стартера».
Держи в тепле!
Литиевые батареи чувствительны к температуре окружающей среды – это знает каждый, кто хоть раз забывал свой мобильник на морозе. Через пару часов вы найдете его либо разряженным почти в ноль, либо даже выключенным. Однако на «пускачи» этот факт в понимании многих почему-то не распространяется, хотя батареи в них, как правило, имеют ту же технологию… Увесистый брикетик «пускача» многим лень таскать с собой из дома в машину и обратно в ожидании, когда он понадобится, и его просто оставляют в бардачке или багажнике. В результате, полежав на морозе, гаджет разряжается, а его батарея частенько вздувается и приходит в частичную негодность. Ну и самое главное – устройство в критическую минуту просто не сможет выполнить ту задачу, ради которой и приобреталось…
Заряжаем гаджеты!
Большинство «джамп-стартеров» помимо основной функции пуска двигателя включают в себя еще и USB-гнездо и фонарик для подсветки подключения к АКБ в темноте. Но у современных «пускачей» коммуникационные возможности гораздо шире — не зря они поставляются в приличного размера «кейсах», ибо в комплекте с множеством аксессуаров являются еще и многофункциональными мобильными зарядными станциями для практически любых гаджетов. Ведь заряжать разные портативные устройства от гнезда прикуривателя очень часто неудобно, поскольку на большинстве машин питание на прикуриватель или 12-вольтовую розетку подается лишь после поворота ключа зажигания. А порой бывает, что нужно оставить устройство зарядиться, вынув ключ и заперев двери. При использовании «пускача» гаджеты можно заряжать мощно, быстро и в любом месте. Например, если вы оставляете машину без присмотра, заряжающийся ноутбук можно пристроить в багажник!
BERKUT JSL-12000 имеет на корпусе два гнезда USB на 1 и 2 ампера, а также два гнезда под штыревой разъем – 12 вольт/10 ампер и 19 вольт/3,5 ампера. Шнуры и переходники, идущие в комплекте, позволяют заряжать практически любые современные ноутбуки с 19-вольтовым аккумулятором (самое распространенное напряжение), а также смартфоны и планшеты с коннекторами microUSB, USB Type C и Apple Lightning.
BERKUT JSL-20000 имеет иной зарядный потенциал и иную комплектацию. Он интересен поддержкой стандартов быстрой зарядки Quick Charge и USB Type C. На его корпусе имеется два гнезда USB Quick Charge на 5/9 вольт, а также гнездо USB Type C, способное выдать совместимым устройствам напряжение 5/9/12/15/20 вольт, после того, как заряжаемый гаджет через зарядный шнур обменяется с «пускачом» информацией о поддерживаемых им стандартах напряжения.
Также у BERKUT JSL-20000 есть и штыревой разъем 12 вольт/10 ампер, в который вставляется переходник с розеткой, а-ля прикуриватель. С его помощью можно питать любые автомобильные гаджеты с соответствующим штекером. Например, использовать видеорегистратор в качестве камеры вне машины – вдруг потребуется!
Езжай за новой батареей!
Вернемся к автомобильному аккумулятору. Свинцово-кислотные АКБ очень плохо переживают глубокий разряд. А если он вдобавок еще и зимний, и длительный – то пиши пропало. Приехать вечером, забыть в машине включенный потребитель энергии и столкнуться с разряженным АКБ наутро – в такой ситуации шанс у батареи на восстановление после отогрева и заряда еще есть. Но если вы зимой оставили машину припаркованной на дальней стоянке или в неотапливаемом гараже с включенными габаритами на недельку и, вернувшись, не увидели даже тусклого свечения ламп на приборной панели – батарея практически гарантированно не жилец! Сульфатация и замерзание электролита повреждают АКБ настолько, что она безвозвратно теряет от половины своей емкости. Переживший подобное аккумулятор очень плохо принимает и держит заряд и подведет в любой момент – после запуска двигателя «пускачом» вам, в общем-то, нужно отправляться в магазин за новой батареей.
«Джамп-стартер» поможет вам «не остаться без колес», успеть туда, куда вы спешили, и гарантированно завестись для обратной поездки. В принципе, таким макаром даже можно несколько дней покататься на убитом аккумуляторе, заводясь при необходимости от «пускача», которого легко хватает на полтора-два десятка пусков … Но по-хорошему, чем скорее вы замените батарею на новую – тем лучше.