30-6800, Балансиры заряда аккумуляторов

Аккумуляторы можно эксплуатировать поодиночке. Однако в некоторых случаях, когда нет батарей необходимого вольтажа (например, две 6В вместо 12В или две 12В вместо 24В), либо при необходимости повышения выходного напряжения (например, для обеспечения автономного электроснабжения) не обойтись без дополнительного электронного прибора — балансира заряда аккумуляторов. Их задача состоит в поддержании одинакового уровня заряда всех аккумуляторов, работающих в единой связке. Это применение обусловлено возможными различиями характеристик двух батарей, подключённых к одной системе. Дело в том, что из-за качества изготовления или разных условий эксплуатации (если батареи использовались до этого) незначительно может отличаться ёмкость или скорость зарядки. Поэтому равномерное распределение заряда среди всех ячеек аккумулятора и подключённых батарей способствует равномерному износу и увеличению срока службы каждого аккумулятора.

Как известно, существует два способа подключения нескольких аккумуляторов — последовательный и параллельный. При последовательном соединении аккумуляторных батарей общая ёмкость группы остается такой же, как и у каждого аккумулятора из цепи, а напряжение суммируется. Например, при подсоединении двух батарей на 12В в итоге получаем 24В. При параллельном подключении суммируется ёмкость, однако напряжение остаётся неизменным. Например, подключив две батареи на 150Ач на выходе получим 300Ач.

Балансировка оправдана при последовательном подключении нескольких аккумуляторов. Однако выравнивание заряда возможно и в случае эксплуатации нескольких параллельных цепей из последовательно соединённых аккумуляторов. При этом можно подключить несколько балансиров.

Важный нюанс — допускается соединять вместе лишь батареи с одинаковым напряжением, током и ёмкостью.

Существует разделение балансиров для аккумуляторов. Их классифицируют в зависимости от принципа работы и делят на пассивные и активные. Их объединяет мониторинг уровня заряда.

Пассивные балансиры — наиболее дешёвый способ балансировки аккумуляторов. Однако при этом он имеет много недостатков. Такой тип устройств отводит превышающее напряжение, «сбрасывая» его на разрядный резистор, посредством параллельного подсоединения разрядного резистора. Проще говоря, пассивные балансиры разряжают более заряженную батарею до уровня заряда менее заряженной. Из-за этого «выравнивание» заряда итоговая ёмкость будет соответствовать ёмкости более слабого аккумулятора. Кроме того, энергия отводится в виде тепла. Соответственно, используется неэффективно. К другим недостаткам относят большее время полной зарядки и паузы в работе.

Шунт, с помощью которого разряжается батарея, бывает резисторным и полупроводниковым.

Балансиры пассивного типа, преимущественно, работают лишь на заряд аккумуляторов.

Активные балансиры более эффективны, поскольку они не сбрасывают, а перенаправляют заряд на менее заряженные элементы. Активные балансиры умеют перераспределять энергию между ячейками батареи.

В зависимости от способа реализации перетекания заряда делятся на индуктивные и ёмкостные. Активные балансиры индуктивного типа работают с помощью широтно-импульсной модуляции и дросселя-реактора, тогда как ёмкостные используют поочерёдное подключение конденсатора.

Балансиры активного типа также могут работать лишь на заряд. Однако выпускаются устройства под постоянный режим работы — в таком случае показатели ёмкости и напряжения поддерживаются и при зарядке, и при разрядке батареи.

Кроме принципа работы и способа выравнивания заряда, балансиры отличаются характеристиками. К ним относят напряжение аккумуляторов (наиболее распространены 24 и 48В), ток заряда, наличия или отсутствие дисплея, количество каналов, тип совместимых аккумуляторов.