Ładowarki do akumulatorów: specyfikacje, typy, rodzaje

Liczba osobnych gniazd na akumulatory, przewidziana w konstrukcji ładowarki.

Im więcej takich gniazd, tym więcej baterii można ładować w urządzeniu na raz; modele "wielogniazdowe" do ( ładowania 4 akumulatorów lub więcej) będą szczególnie przydatne w sytuacjach, gdy intensywnie korzystasz z dużej liczby akumulatorów. Z drugiej strony cecha ta znacząco wpływa na wymiary, wagę i koszt ładowarki. Nie jest to jednak aż tak istotne, więc modeli na 1 akumulator lub 2 akumulatory jest mniej i można je raczej scharakteryzować jako wariant turystyczny.

Technologia baterii, z którą ładowarka jest kompatybilna. Nowoczesne akumulatory mogą być produkowane przy użyciu różnych technologii, z których każda ma swoją własną charakterystykę i wymagania dotyczące procedury ładowania; dlatego do konkretnego akumulatora warto wybrać ładowarkę, której zgodność z odpowiednią technologią jest wyraźnie określona.

- Ni-Cd. Akumulatory niklowo-kadmowe to jedne z najstarszych typów ładowalnych ogniw. Mimo to nadal są powszechnie stosowane – w szczególności akumulatory Ni-Cd są uważane za optymalne dla urządzeń o stosunkowo wysokich prądach poboru i podwyższonych wymaganiach dotyczących niezawodności. Akumulatory te są odporne na niskie temperatury, łatwe do przechowywania, niezawodne i bezpieczne. Jedną z głównych wad tej technologii jest „efekt pamięci”: pojemność akumulatora zmniejsza się po naładowaniu bez całkowitego rozładowania. Jednak ten punkt wiąże się bardziej z funkcjami kontrolerów ładowania, a nie z samą technologią, a zastosowanie zaawansowanych kontrolerów może zredukować go prawie do zera. Ale jednym z jednoznacznych niedociągnięć można wymienić „nieprzyjazność dla środowiska” zarówno samych akumulatorów, jak i ich produkcji.

- Ni-Mh. Ogniwa niklowo-metalowo-wodorkowe powstały w celu ulepszenia opisanego powyżej niklowo-kadmowego. Twórcom udało się osiągnąć wyższą pojemność (przy tym samym rozmiarze baterii), dodatkowo ogniwa Ni-Mh są przyjazne dla środowiska i całkowicie pozbawione efektu pamięci, nawet pr...zy zastosowaniu najprostszych kontrolerów ładowania. Wadami tej opcji, w porównaniu z Ni-Cd, są stosunkowo niska odporność na mróz, krótsza żywotność oraz trudniejsze warunki przechowywania, zwłaszcza długoterminowego.

- Ni-Zn. Technologia, która jest w tym samym wieku co Ni-Cd i również przetrwała do dziś. Ogniwa niklowo-cynkowe charakteryzują się większą pojemnością niż inne akumulatory „niklowe”, a także wyższym napięciem, które ponadto utrzymuje się na poziomie roboczym prawie do wyczerpania ładunku. Ta ostatnia jest szczególnie wygodna w przypadku aparatów cyfrowych - ta technika jest dość wymagająca pod względem napięcia. Niemniej jednak z wielu powodów technologia Ni-Zn nie zyskała dużej popularności. Głównym z tych powodów jest krótki okres użytkowania (około 300 - 400 cykli ładowania-rozładowania).

- Litowo-jonowy. Rodzaj baterii, powszechnie znany przede wszystkim z przenośnych urządzeń elektronicznych takich jak smartfony czy odtwarzacze muzyki, ale ostatnio z powodzeniem wykorzystywany w innych rodzajach technologii. Akumulatory litowo-jonowe łączą dobrą pojemność z kompaktowością, ładują się dość szybko i nie mają „efektu pamięci”. Ich główne wady to wysoki koszt, słaba przydatność do pracy w niskich temperaturach oraz pewne prawdopodobieństwo pożaru podczas przeciążeń i awarii.

- LiFePO4. Odmiana opisanych powyżej akumulatorów Li-Ion, tzw. „Fosforan litowo-żelazowy”. Przewagi takich ogniw nad klasycznymi litowo-jonowymi to przede wszystkim stabilne napięcie rozładowania (aż do wyczerpania energii), wysoka moc szczytowa, długa żywotność, odporność na niskie temperatury, stabilność i bezpieczeństwo. Ponadto, dzięki zastosowaniu żelaza zamiast kobaltu, takie akumulatory są również bezpieczniejsze w produkcji i łatwiejsze w utylizacji. Jednocześnie są zauważalnie gorsze od litowo-jonowych pod względem pojemności.

- IMR. Skrót ten jest używany dla akumulatorów litowo-jonowo-manganowo-tlenkowych, innej odmiany technologii litowo-jonowej; znaleziono również oznaczenie LiMn. Udoskonalenia wprowadzone w tej wersji to między innymi stabilność temperaturowa (zmniejszone ryzyko zapłonu w przypadku awarii), trwałość i niskie współczynniki samorozładowania (to drugie upraszcza długoterminowe przechowywanie). Jednocześnie dla wielu akumulatorów IMR deklaruje się kompatybilność ze standardowymi „ładowarkami” do ogniw litowo-jonowych, jednak nadal najlepiej jest używać specjalistycznych urządzeń (zwłaszcza ze względu na niską rezystancję wewnętrzną i zwiększone ryzyko nadmiernego rozładowania).

Rozmiary akumulatorów, z którymi ładowarka jest kompatybilna. Przy tym adaptery dostarczane w zestawie (patrz poniżej) nie są brane pod uwagę w tym punkcie, chodzi tylko o ładowarce jako takiej.

Rozmiar opisuje kształt, wymiary, konstrukcję złączy i napięcie robocze akumulatora; tak więc, jest to jeden z najważniejszych parametrów określających kompatybilność z konkretną ładowarką.

Najpopularniejsze rozmiary, pod które wykonywane są współczesne ładowarki można umownie podzielić na 1.5-woltowe (oznaczane literami łacińskimi AA, AAA, C, D) oraz 3.7-woltowe (posiadają oznaczenia cyfrowe 14500, 17500, 18650, 22650, 26650, itp.). Więcej o nich:

— AAAA. Najbardziej miniaturowa wersja rozmiaru: baterie o tym samym cylindrycznym kształcie co dobrze znane AA i AAA, lecz o średnicy tylko około 8 mm i długości około 43 mm. Podobne w zastosowaniu do AAA, natomiast bardzo słabo rozpowszechnione.

— AAA. Rozmiar, potocznie określany jako "paluszki mini”: baterie cylindryczne o średnicy 10,5 mm i długości 44,5 mm. Stosowane są głównie w miniaturowych urządzeniach, do których baterie pastylkowe są niewystarczające, a większe ogniwa są zby...t nieporęczne.

— AA. Klasyczne baterie „paluszki” o średnicy 14 mm i długości 50 mm, jeden z najpopularniejszych rodzajów współczesnych rozmiarów (jak nie najpopularniejszy). Są stosowane w wielu różnych rodzajach i kategoriach cenowych urządzeń, w tym nawet w zewnętrznych pojemnikach bateryjnych do lustrzanek.

- C. Baterie w postaci charakterystycznej „beczułki”. Mają podobną wysokość do paluszków AA , lecz są prawie dwukrotnie grubsze – odpowiednio 50 mm i 26 mm – dzięki czemu mają większą pojemność.

- D. Największy rozmiar baterii 1,5-woltowych klasy konsumenckiej, 34 mm średnicy i 61 mm długości. Stosowany jest głównie w latarkach dużej mocy i urządzeniach o dużym zużyciu energii.

Baterie 3,7 V są oznaczane pięciocyfrową liczbą. Pierwsze dwie cyfry oznaczają średnicę (w milimetrach), pozostałe trzy wskazują długość (w dziesiątych częściach milimetra). Na przykład popularny rozmiar 18650 odpowiada baterii o średnicy 18 mm i długości 65,0 mm. Warto w tym miejscu zauważyć, że istnieją ogniwa 3,7 V, które mają takie same wymiary jak opisane powyżej 1,5 V (np. rozmiar 14500 jest podobny do "paluszków" AA), jednakże oba typy nie są wymienne ze względu na różnice w napięciu.

Osobną kategorię stanowią 9-woltowe baterie R22, są to prostokątne ogniwa, w których na jednym z końców znajduje się para styków.

Sposób sygnalizacji pracy, czyli typ powiadomień, przewidziany w konstrukcji ładowarki.

— LED. Wskaźniki LED mogą przekazywać komunikaty poprzez włączanie i wyłączanie, miganie z określoną częstotliwością i zmianę kolorów. Są tańsze niż wyświetlacze (patrz niżej) i są bardziej widoczne z daleka, jednak mniej informacyjne i bardziej ograniczone w swoich możliwościach.

— Wyświetlacz. Ładowarki mają tendencję do używania prostych wyświetlaczy LCD. Jednak nawet takie ekrany są znacznie bardziej informacyjne i naoczne niż wskaźniki LED. Na wyświetlaczu mogą być wyświetlane różnorodne informacje w formie wygodnej dla percepcji: użytkownik nie musi pamiętać, co oznacza to lub inne światełko, natychmiast widzi określoną wiadomość, na przykład „Ładowanie zostało zakończone ”. Co prawda taka wygoda obchodzi się znacznie drożej.

Liczba niezależnych kanałów ładowania przewidziana w konstrukcji ładowarki.

Jeżeli napięcie, prąd ładowania i inne parametry w tym modelu są regulowane na wszystkich gniazdach baterii jednocześnie, oznacza to, że urządzenie ma tylko jeden kanał. Obecność kilku kanałów ładowania pozwala ustawić własne parametry pracy na osobnych gniazdach i odpowiednio jednocześnie ładować różne typy akumulatorów w jednym urządzeniu. W takim przypadku kanał może obejmować zarówno jedno gniazdo, jak i kilka: na przykład wiele modeli na 4 baterie ma tylko 2 kanały (jeden na każde 2 gniazda).

Obfitość kanałów rozszerza możliwości „ładowarki” i będzie szczególnie przydatna w przypadkach, gdy często trzeba ładować różne rodzaje akumulatorów; z drugiej strony znacząco wpływa na koszt urządzenia.

Najmniejszy prąd, jaki urządzenie może zapewnić w trybie ładowania. Jeśli parametr ten jest wskazany w charakterystyce, oznacza to, że ten model ma możliwość regulacji prądu ładowania (w przeciwnym razie wskazany jest tylko prąd maksymalny).

Prąd ładowania jest jednym z najważniejszych parametrów każdej ładowarki: więcej szczegółów w „Max. Prąd ładowania ". Od tego wskaźnika zależy ogólny zakres regulacji prądu: im niższa wartość minimalna (przy tym samym maksimum), tym szersze możliwości dostosowania „ładowarki” do specyfiki pracy.

Najwyższy prąd, który urządzenie może zapewnić podczas ładowania akumulatora (lub nominalna wartość prądu ładowania, jeśli nie jest regulowany).

Prąd ładowania jest jednym z najważniejszych parametrów każdej ładowarki: decyduje o szybkości procesu i kompatybilności z określonymi bateriami. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy prąd, tym szybciej przebiega proces, tym mniej czasu zajmuje ładowanie. Jednocześnie niektóre baterie mogą mieć zalecenia dotyczące optymalnego natężenia prądu i ograniczenia jego maksymalnych wartości. Dlatego bezmyślne gnanie za mocną ładowarką nie jest tego warte: na początku nie zaszkodzi ustalić, jak uzasadniona będzie taka moc.

Należy pamiętać, że w wielokanałowych urządzeniach (patrz „Liczba niezależnych kanałów”) maksymalne natężenie prądu można osiągnąć, gdy działa tylko część kanałów. Wskaźniki, zapewniane gdy wszystkie kanały działają jednocześnie, dla takich modeli podaje się osobno (patrz „Prąd ładowania (wszystkie kanały)”).

Najwyższe natężenie prądu zapewniane przez ładowarkę wielokanałową (patrz „Kanały niezależne”) przy pełnym obciążeniu, przy działających wszystkich gniazdach (i odpowiednio kanałach). W rzeczywistości jest to gwarantowany maksymalny prąd zapewniany przez pamięć wielokanałową, niezależnie od liczby zaangażowanych kanałów.

Całkowity prąd ładowania, patrz „Maks. Prąd ładowania ". Tutaj zauważamy, że pełne obciążenie jest dość trudnym trybem, w którym aktualna siła może się zmniejszyć. Dlatego parametr ten jest określany osobno.

Liczba indywidualnych ustawień prądu ładowania (patrz wyżej) przewidzianych w konstrukcji ładowarki. Na przykład urządzenie z 4 ustawieniami może oferować opcje 200, 400, 800 i 1000 mAh. Ogólnie rzecz biorąc, im większa jest ta liczba, tym dokładniej można dobrać prąd ładowania do konkretnej sytuacji.

Możliwość pracy urządzenia w trybie ładowania podtrzymującego.

Ładowanie podtrzymujące nazywane jest ładowaniem akumulatora małymi prądami - rzędu kilkudziesięciu miliamperów - stosowanym do kompensacji samorozładowania ("ulatniania" zgromadzonej energii z biegiem czasu). Funkcja ta dotyczy głównie akumulatorów Ni-Cd i Ni-Mh, które mają dość znaczne współczynniki samorozładowania: pozwala na ciągłe utrzymywanie ich w stanie pełnego naładowania. Jest to szczególnie przydatne w przypadkach, gdy akumulator może być potrzebny w dowolnym momencie (ale nie wiadomo dokładnie kiedy).

Najmniejszy prąd, jaki urządzenie może dostarczyć w trybie rozładowania akumulatora.

Niektóre specyficzne funkcje opierają się na rozładowaniu akumulatora zainstalowanego w pamięci (szczegóły poniżej); w takim przypadku często konieczne staje się ustawienie określonej wartości natężenia prądu, która jest optymalna dla danej akumulatora. Im niższy minimalny prąd rozładowania (przy tym samym maksimum), tym szerszy zakres regulacji i większe prawdopodobieństwo, że urządzenie będzie w stanie zapewnić optymalny tryb rozładowania.

Najwyższy prąd, jaki urządzenie może zapewnić w trybie rozładowania akumulatora.

Niektóre specyficzne funkcje opierają się na rozładowaniu akumulatora zainstalowanego w ładowarce (szczegóły poniżej). Im wyższa maksymalna wartość prądu rozładowania, tym mniej czasu zajmuje „pobranie” energii z akumulatora. Z drugiej strony, dla niektórych typów akumulatorów i trybów rozładowania można podać specyficzne zalecenia dotyczące natężenia prądu, a ich przekroczenie może być obarczone przeciążeniem, przegrzaniem, a nawet pożarem. Dlatego konieczne jest szczególne dążenie do wysokich wartości prądu rozładowania tylko wtedy, gdy jest to uzasadnione z technicznego punktu widzenia.

Procedura pozwalająca szybko określić pojemność zainstalowanego akumulatora. Właściwie główną zaletą pomiaru pojemności jest szybkość. Z drugiej strony wyniki nie są zbyt dokładne i zazwyczaj pokazują tylko pojemność nominalną, a nie rzeczywistą - do określenia tej ostatniej lepiej skorzystać z funkcji sprawdzania resztkowej pojemności.

Funkcją, zapobiegającą przeładowaniu - gromadzenie nadmiernej ilości energii przez akumulator zainstalowany w ładowarce. Przeładowanie jest wysoce niepożądane w przypadku każdego typu akumulatora i może prowadzić do różnych nieprzyjemnych konsekwencji, od słabej wydajności po przegrzanie i pożar. Aby tego uniknąć, ładowarki mogą być wyposażone w automatykę typu (ochrona przed przeładowaniem), która monitoruje poziom naładowania i automatycznie wyłącza baterię po zakończeniu procesu.

Rozładowanie wstępne jest przydatne w przypadku baterii podatnych na efekt pamięci – należy je ładować dopiero po całkowitym rozładowaniu. Zgodnie z nazwą, ładowarka z tą funkcją jest w stanie w razie potrzeby rozładować zainstalowany akumulator „do zera” przed rozpoczęciem ładowania. Jednocześnie niektóre modele są w stanie automatycznie wykryć obecność energii resztkowej i włączyć wstępne rozładowanie, w innych należy je włączyć ręcznie.

Kolejna funkcja przydatna w przypadku akumulatorów z efektem pamięci – tym razem takich, których pojemność już się zmniejszyła. W tym trybie ładowarka w specjalny sposób kilkakrotnie rozładowuje i ładuje akumulator, co eliminuje efekt pamięci i przywraca akumulator, jeśli nie do oryginalnego, to przynajmniej do pojemności zbliżonej do tej wartości.

Procedura określania rzeczywistej pojemności zainstalowanego akumulatora. Przy pomiarze pojemności ładowarka ładuje i rozładowuje baterię (w niektórych modelach kilkukrotnie, dla większej dokładności), mierząc rzeczywistą ilość zmagazynowanej i uwolnionej energii. Sprawdzenie resztkowej pojemności trwa znacznie dłużej niż opisany powyżej „pomiar pojemności”, jednak jest ono znacznie dokładniejsze i może służyć nie tylko do określenia parametrów baterii, lecz także do zdiagnozowania jej stanu i stopnia zużycia.

System, który określa umiejscowienie „plusa” i „minusa” podłączonego akumulatora i określa, czy te styki odpowiadają stykom samej ładowarki. Możliwości takich systemów mogą być różne: niektóre w przypadku wystąpienia błędu wydają sygnał ostrzegawczy i blokują zasilanie, inne potrafią automatycznie przełączać polaryzację na stykach, w zależności od tego, po której stronie bateria jest zainstalowana. W każdym razie sprawdzenie polaryzacji minimalizuje możliwość błędów przy podłączeniu i odpowiednie konsekwencje.

System diagnostyczny, zdolny do wykrywania uszkodzonych akumulatorów, odłączania ich od zasilania i powiadamiania użytkownika. Funkcja ta jest przydatna nie tylko do sprawdzania wydajności jako takiej: usterka akumulatora, którą nie wykryto na czas, jest obarczona uszkodzeniem sprzętu, a w niektórych przypadkach nawet pożarem.

Możliwość wykorzystania ładowarki do ładowania przenośnej elektroniki - smartfonów, tabletów, odtwarzaczy itp. Z reguły w tym celu przewidziano port USB, do którego wymagany jest odpowiedni kabel; w rzeczywistości z takiego urządzenia można ładować nie tylko gadżety mobilne, lecz także dowolny sprzęt, który można zasilać z USB. Co prawda warto zauważyć, że niektórzy producenci nie zalecają używania urządzeń innych firm do swojego sprzętu, jeśli nie są one oficjalnie zaakceptowane.

Funkcja zapobiegająca krytycznemu nagrzewaniu się akumulatorów, zainstalowanych w ładowarce. Samo w sobie mocne nagrzewanie się jest zwykle oznaką usterki lub nieprawidłowego działania, a podwyższenie temperatury może spowodować pożar lub nawet wybuch baterii. Systemy ochrony przed przegrzaniem zwykle wykorzystują specjalne czujniki, które monitorują stan akumulatora i w razie potrzeby wyłączają nagrzewanie.

Funkcja zabezpieczająca przed zwarciem. Takie zwarcie może wystąpić zarówno przy ładowaniu (na przykład z powodu nieprawidłowego działania podłączonego akumulatora lub przedostania się obcego przedmiotu między styki), jak i przy rozładowaniu (z powodu awarii w samej ładowarce). W każdym razie zwarcie prowadzi do gwałtownego wzrostu natężenia prądu i niestandardowych obciążeń sprzętu, czego konsekwencjami mogą być awarie i pożary. Aby tego uniknąć, stosuje się zabezpieczenie przeciwzwarciowe - zwykle w postaci bezpiecznika, który wyłącza zasilanie, gdy natężenie prądu gwałtownie wzrasta. Należy pamiętać, że taki bezpiecznik może być zarówno wielokrotnego użytku, jak i jednorazowego, wymagając wymiany po pracy.

Pomimo podstawowej ładowarki w opakowaniu mogą znajdować się akumulatory, adapter zapalniczki, adapter na inny typ akumulatora oraz torba (pokrowiec). Więcej o nich:

— Akumulator. Niektóre współczesne ładowarki mogą być wyposażone w akumulatory – oczywiście te ostatnie najlepiej nadają się do danego modelu. Kupno takiego zestawu jest często wygodniejsze niż nabycie ładowarki i akumulatorów osobno.

— Adapter zapalniczki 12 V. Obecność adaptera ładowarki do podłączenia do gniazda zapalniczki samochodowej w zestawie. Więcej informacji na temat tego podłączenia można znaleźć w „Ładowanie z zapalniczki”; tutaj zauważamy, że nie wszystkie modele z możliwością takiego ładowania są początkowo wyposażone w adaptery samochodowe. Dlatego jeśli zależy Ci na możliwości podłączenia ładowarki do zapalniczki po wyjęciu z pudełka, warto zwrócić uwagę na modele z odpowiednim wyposażeniem.

— Adaptery akumulatora. Takie adaptery umożliwiają korzystanie z ładowarki z bateriami o rozmiarach „nierodzimych” (patrz wyżej) i z reguły większych niż standardowe. Na przykład model na baterie AA i AAA można wyposażyć w adaptery na C lub nawet D. Jest to wygodniejsze niż używanie ładowarki, która została pierwotnie zaprojektowana do dużych rozmiarów: urządzenie okazuje się bardziej kompaktowe, a w razie potrzeby, duża bateria jest be...zproblemowo podłączana przez adapter.

— Torba do przechowywania. Torba pełni rolę pokrowca ochronnego i może służyć nie tylko do przechowywania, lecz też do transportu ładowarki. Przy tym często posiada ona dodatkowe przegródki na różne przedmioty – zarówno dołączone, takie jak zewnętrzny zasilacz, jak i dodatkowe, takie jak akumulatory. Dołączona torba do przechowywania jest znacznie wygodniejsza niż improwizowane pokrowce.

Obecność ruchomego styku ujemnego w konstrukcji ładowarki.

Funkcja ta sprawia, że ładowarka jest uniwersalna, umożliwia jej pracę z akumulatorami cylindrycznymi o różnych rozmiarach (patrz wyżej) - i odpowiednio o różnych długościach. Aby zamontować baterię, styk ujemny jest po prostu przesuwany na żądaną odległość, a ogólna konstrukcja i wymiary slotu pozwalają na efektywne montowanie baterii o różnych średnicach (chociaż kompatybilność z konkretnymi rozmiarami, zwłaszcza dużymi lub miniaturowymi, i tak nie zaszkodzi wyjaśnić osobno).

Możliwość zasilania ładowarki ze standardowego portu USB (i odpowiednio ładowania akumulatorów z tego portu).

Złącza USB są niezwykle rozpowszechnione we współczesnej elektronice, zarówno w sprzęcie stacjonarnym jak komputery PC, jak i przenośnym jak laptopy czy tablety. Dzięki temu taka moc może być przydatna zarówno w domu, jak i w biurze, a także przy braku gniazdek w pobliżu. Ogólnie rzecz biorąc, funkcja ta znacznie rozszerza możliwości podłączenia ładowarki. Co prawda warto pamiętać o tym, że porty USB różnią się mocą dostarczanej mocy, a niektóre modele mogą mieć słabe ładowanie USB. Są też ładowarki z okrągłym portem DC, do których nadaje się tylko "rodzimy" kabel.

Obecność w ładowarce wbudowanej wtyczki do podłączenia do gniazdka elektrycznego.

W tym przypadku chodzi o wtyczkę wystającą z obudowy - w ten sposób, przy podłączeniu ładowarka faktycznie „wisi” bezpośrednio na gniazdku (lub leży bezpośrednio na nim, jeśli gniazdko jest zamontowane poziomo). Takie urządzenia nie mają przewodów, które mogą się zaplątać i stworzyć inne niedogodności. Z drugiej strony ich podłączenie wymaga dość dużej wolnej przestrzeni wokół gniazdka, która nie zawsze jest dostępna.

Ładowarki z wtyczką do podłączenia do gniazdka na końcu kabla sieciowego. Modele z wtyczką na przewodzie zapewniają swobodę umieszczania „ładowarki” (zwłaszcza w ciasnej wolnej przestrzeni w pobliżu gniazdka). Aby kabel nie plątał się pod ręką, w wielu modelach jest zdejmowany, co ułatwia przechowywanie ładowarki.