Аккумуляторы для мобильных устройств - зарядные устройства

Поставили Вы на ночь заряжать свой аккумулятор? - Пожалуй, в скором времени такой вопрос будут задавать все большее и большее число людей. Мобильные тех-нологии стремительно врываются в нашу жизнь и заставляют задумываться о вещах совершенно несвойственных нам ранее. Вот и зарядные устройства тоже из этой категории. Ну, скажите: какое нам, рядовым пользователям, дело до всех этих премудростей? Так нет же, приходится спрашивать, разбираться, выяснять - а как и что лучше. Нужно ли это вам, нам?Выбор за вами.

Ознакомившись в предыдущей статье [1] с основными методами заряда аккумуляторов, обратимся теперь непосредственно к устройствам их реализующим, или попросту говоря, к зарядникам. Но при этом сразу сделаем одно существенное уточнение: мобильные устройства - понятие на данный момент все более расширяющееся. И под него попадают как сотовые телефоны и радиостанции, так и обычные домашние беспроводные телефоны, радиотелефоны DECT, всевозможные портативные и наладонные компьютеры, видеокамеры, цифровые фотоаппараты и многое другое. Всех их объединяет то, что питаются они от аккумуляторов. Но от аккумуляторов … - различных! Причем отличающихся не только по типу электрохимической системы (никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные или литий-полимерные), но и по своим электрическим характеристикам. Отсюда и следствие: зарядные устройства для каждого из них имеют свои особенности.

В качестве примера рассмотрим зарядные устройства для сотовых (мобильных) телефонов, а для того, чтобы разобраться во всем их многообразии, произведем классификацию зарядных устройств по их характерным признакам.

Итак, зарядные устройства бывают:

· по типу электрохимической системы заряжаемых аккумуляторов - для аккумуляторов на основе никеля: никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металлгидридных (NiMH), для литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов и комбинированные;

· по конструктивному исполнению - встроенными в телефон или в выносной блок питания (предназначенные для заряда аккумулятора непосредственно в телефоне) и настольными;

· по методу заряда - устройства, осуществляющие заряд постоянным током, и устройства с импульсным методом заряда;

· по времени заряда - медленные и быстрые;

· по входному напряжению питания - устройства, подключаемые к сети напряжения переменного тока и к бортовой сети автомобиля;

· по функциональным возможностям - бытовые и профессиональные зарядные устройства.

А теперь более подробно о характеристиках каждой группы и рекомендациях по выбору.

Как правило, наименьшие проблемы доставляют пользователям зарядные устройства, предназначенные для заряда аккумулятора непосредственно в телефоне. Дело в том, что производители телефонов старается максимально возможным образом согласовать технологию заряда со всеми возможными типами аккумуляторов, предназначенных для работы с данной маркой телефона. Таким образом, если телефон рассчитан на работу с NiCd, NiMH и Li-ion аккумуляторами, то это означает, что его встроенное зарядное устройство одинаково эффективно будет заряжать все вышеперечисленные аккумуляторы, даже если они будут разной емкости. Из недостатков можно отметить один: для аккумуляторов на основе никеля рекомендуется периодический полный разряд, однако телефон его сделать не может. При достижении определенного порога напряжения - он выключается. Это напряжение выключения превышает то значение напряжения, до которого необходимо разрядить аккумулятор, чтобы предотвратить уменьшение его емкости, возникающее в процессе эксплуатации. В этом плане предпочтительнее настольное зарядное устройство с функцией разряда.

Можно ли обойтись только встроенным в телефон зарядным устройством? Конечно можно, но, пожалуй, не очень удобно. Для исключения непредвиденных ситуаций, вызванных недостаточным зарядом аккумулятора средь бела дня, неплохо иметь настольное зарядное устройство по месту работы или запасной аккумулятор (хотя не вставишь же в телефон, например на ночь, для заряда два аккумулятора). К его выбору необходимо подходить более тщательно. Во-первых, не все устройства способны эффективно заряжать литий-ионные аккумуляторы. Так, например, компания Моторола четко оговаривает, что для заряда литий-ионных аккумуляторов необходимо использовать только зарядные устройства с логотипом "EP" (Expert Performance). Применение других зарядных устройств фирмы Motorola без логотипа "EP" может привести к неполному заряду литий-ионных аккумуляторов и даже сокращению их срока эксплуатации (максимального числа циклов заряда / разряда). Во-вторых, каждое зарядное устройство рассчитано на заряд аккумуляторов определенной емкости. Имейте в виду, что медленное зарядное устройство, рассчитанное на заряд аккумуляторов небольшой емкости, может быть не способно полностью зарядить аккумулятор повышенной емкости за то же, и даже за большее время. И наоборот - быстрое зарядное устройство с большим током заряда может перезарядить аккумулятор с небольшой емкостью. С другой стороны, настольные зарядные устройства могут иметь два посадочных места: первое для телефона вместе с аккумулятором и второе - только для аккумулятора. Причем часто во втором посадочном месте аккумулятор можно перед зарядом полностью разрядить, что периодически рекомендуется делать для аккумуляторов на основе никеля и только для них. Литий-ионные аккумуляторы разряжать перед зарядом не требуется.

Медленные и быстрые зарядные устройства различаются по скорости заряда. Первые заряжают аккумулятор током, примерно равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, и время заряда составляет 12-15 часов. Отсюда их другое название - ночные. Вторые - заряжают аккумулятор током, в диапазоне от 1/3 до 1 от величины его номинальной емкости в течение от 3-х до одного часа. Что предпочтительнее? Кому как удобнее. Быстрый заряд аккумуляторов для сотовых телефонов не сказывается ощутимо на их сроке эксплуатации. По крайней мере, изготовители аккумуляторов сведений об уменьшении срока службы не приводят и разрешают заряд таким током. Во всех остальных случаях необходимо проконсультироваться у продавца. Нужно отметить, что не следует оставлять NiCd и NiMH аккумуляторы в зарядном устройстве после окончания заряда (на ночь можно), так как зарядное устройство для этих аккумуляторов после полного их заряда не прекращает заряд, а продолжает, но только значительно меньшим током. Длительное нахождение NiCd и NiMH аккумуляторов в зарядном устройстве приводит к их перезаряду и ухудшению параметров. Это не относится к Li-ion аккумуляторам и зарядным устройствам для них. Li-ion аккумуляторы скорее любят находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном. Кроме того, зарядные устройства после полного заряда аккумулятора уменьшают зарядный ток до нуля и поэтому Li-ion аккумуляторы можно оставлять в зарядном устройстве после окончания заряда.

Для продления срока эксплуатации NiCd аккумуляторов можно порекомендовать применение зарядных устройств с импульсным методом заряда, который уменьшает кристаллические образования в NiCd аккумуляторах ("эффект памяти") возникающие в процессе эксплуатации (но к сожалению в описаниях на зарядные устройства часто не говорится ни о методах заряда, ни о методах контроля за достижением полного заряда). Однако для аккумуляторов с большим "эффектом памяти", применение одного только импульсного метода заряда не достаточно и поэтому необходим глубокий разряд (восстановление) по специальному алгоритму для того, чтобы разрушить более стойкие кристаллические образования. Обычные зарядные устройства, даже с функцией разряда, этого не делают.

Для всех, кто интенсивно пользуется автомобилем - безусловно, необходим автомобильный вариант зарядного устройства. Но только на крайний случай. Не следует злоупотреблять зарядом аккумулятора в автомобиле, особенно во время езды по городу, с частыми остановками и многократными запусками двигателя. Такие условия заряда неблагоприятны для аккумулятора. Отрицательно сказываются на нем и температурные условия заряда в автомобиле, особенно зимой и летом. Самое лучшее местоположение телефона с аккумулятором в таких условиях - под верхней одеждой - зимой, и в наиболее прохладном месте - летом.

И, наконец, для очень любопытных о профессиональных зарядных устройствах. Это скорее даже не зарядные устройства, а анализаторы состояния аккумуляторов, которые кроме функций заряда и разряда, имеют целый ряд уникальных возможностей для оценки и исследования аккумулятора по всем его параметрам. Так, например, анализатор Cadex 7000 [2,3] производства Канадской компании Cadex Electronics Inc. позволяет:

· одновременное обслуживание в любой комбинации до 4-х различных аккумуляторов следующих электрохимических систем: герметичных свинцово-кислотных, никель-кадмиевых, никель-металл гидридных, литий-ионных и литий-полимерных;

· установку любых 4-х из 600 с лишним разновидностей адаптеров для аккумуляторов портативных радиостанций, сотовых телефонов, компьютеров, видеокамер, мощных ручных инструментов, медицинских приборов и т.д.;

· индикацию свыше 30 ненормальных состояний аккумулятора на простом английском языке;

· автоматическое выполнение типовых операций: подготовка новых или длительно хранившихся аккумуляторов к эксплуатации с одновременным проведением входного контроля на соответствие условиям поставки, восстановление потерявших емкость аккумуляторов на основе никеля, измерение внутреннего сопротивления аккумуляторов в течение 5 секунд, быстрый разряд и заряд, поддержание аккумуляторов в постоянной готовности при длительном хранении и другие;

· установку переменных параметров аккумуляторов с клавиатуры анализатора и с компьютера;

Словом анализаторы аккумуляторов - это многофункциональные приборы, незаменимые при обслуживании большого парка аккумуляторов.

В заключении особо хочется остановиться на заряде аккумуляторов для домашних радиотелефонов (не путать с радиоудлинителями). Как правило, пользователи постоянно держат трубку на "базе", кто по не знанию, кто для защиты от несанкционированного подключения. А поскольку простое медленное зарядное устройство для них, как правило, встроено в "базу", то постоянное нахождение трубки на ней приводит к неконтролируемому заряду и порче аккумуляторов. Дело в том, что в радиотелефонах обычно используются никель-кадмиевые аккумуляторы, которые рекомендуется заряжать после полного заряда. Так что кладите трубку на базу, только после того, как она просигнализирует Вам о необходимости заряда.

При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой Канадской компании Cadex Electronics Inc. [2], а также компанией Landata, г. Москва [3].