Виды, устройство и принцип работы бустера для запуска двигателя
Содержание
Многие водители в своей практике сталкивались с разрядкой аккумулятора, особенно в зимнее время года. Подсевший АКБ никак не хочет крутить стартер. В таких случаях приходится искать донора для «прикуривания» или ставить батарею на зарядку. Также решить эту проблему может помочь пуско-зарядное устройство или бустер. О нем и пойдет речь далее в статье.
Что такое пуско-зарядное устройство
Пуско-зарядное устройство (ПЗУ) помогает севшей аккумуляторной батарее запустить двигатель или полностью заменяет ее. Другое название устройства “Бустер” (от англ. booster), что означает какое-либо вспомогательное или усиливающее устройство.
Надо сказать, что сама идея пуско-зарядных устройств совсем неновая. Старые ПЗУ при желании можно было собрать и своими руками. Но это были громоздкие и тяжелые аппараты. Постоянно возить его с собой было крайне неудобно или просто невозможно.
Все изменилось с появлением литий-ионных батарей. Батареи, выполненные по этой технологии, используются в современных смартфонах и другой цифровой технике. Можно сказать, что с их появлением произошла революция в аккумуляторной сфере. Следующим этапом в развитии данной технологии стало появление усовершенствованных литий-полимерных (Li-pol, Li-polimer, LIP) и литий-железо-фосфатных батарей (LiFePO4, LFP).
В бустерах часто применяются силовые литий-полимерные батареи. «Силовыми» они называются из-за того, что способны отдавать большой ток, в несколько раз превышающий значение собственной емкости.
Также для бустеров применяются литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Главным отличием таких батарей является устойчивое и постоянное напряжение на выходе в 3-3,3В. Соединив несколько элементов, можно получить нужное напряжение для автомобильной сети в 12В. В качестве катода используется LiFePO4.
Что литий-полимерная, что литий-железо-фосфатная батареи имеют компактный размер. Толщина пластины может быть около миллиметра. За счет использования полимеров и других веществ в батарее нет жидкости, может принимать практически любую геометрическую форму. Но есть и свои недостатки, которые рассмотрим позже.
Виды приборов для запуска двигателя
Наиболее современными по праву считаются ПЗУ аккумуляторного типа с литий-железо-фосфатными батареями, но существуют и другие виды. В целом данные устройства можно поделить на четыре типа:
- трансформаторные;
- конденсаторные;
- импульсные;
- аккумуляторные.
Все они, так или иначе, предоставляют токи определенной силы и напряжения для различной электротехники. Рассмотрим каждый тип более подробно.
Трансформаторные
Трансформаторные ПЗУ конвертируют сетевое напряжение до 12В/24В, выпрямляют его и подают на устройство/клеммы.
Они могут заряжать АКБ, запускать двигатель, а также использоваться как сварочные аппараты. Они долговечные, универсальные и надежные, но требуют стабильного напряжения от сети. Могут завести практически любой транспорт, вплоть до КАМАЗа или экскаватора, но не мобильны. Поэтому главными недостатками трансформаторных ПЗУ являются большие габариты и зависимость от электросети. Их с успехом применяют на СТО или просто в частных гаражах.
Конденсаторные
Конденсаторные пусковые устройства могут только запускать двигатель, но не заряжать аккумулятор. Они работают по принципу действия импульса емких конденсаторов. Они портативны, небольшие по габаритам, быстро заряжаются, но имеют существенные недостатки. Это, прежде всего, опасность в использовании, плохая ремонтопригодность, плохая эффективность. Также прибор стоит дорого, но не дает ожидаемого результата.
Импульсные
В данные приборы встроен высокочастотный инвертор. Сначала устройство повышает частоту тока, а затем понижает и выпрямляет, давая на выходе нужное напряжение для пуска двигателя или зарядки.
Импульсные ПЗУ считаются более прогрессивной версией обычных зарядных устройств. Отличаются компактными габаритами и невысокой стоимостью, но снова не хватает автономности. Необходим доступ к электросети. Также импульсные ПЗУ чувствительны к перепадам температур (холод, жара), а также к перепадам напряжения в сети.
Аккумуляторные
Об аккумуляторных ПЗУ мы и ведем речь в этой статье. Это более совершенные, современные и компактные портативные устройства. Технологии бустеров быстро развиваются.
Устройство бустера
Само пуско-зарядное устройство представляет собой небольшую коробочку. Профессиональные модели размером с небольшой чемоданчик. На первый взгляд, многие сомневаются в его эффективности, но это зря. Внутри находится чаще всего литий-железо-фосфатная батарея. Также в состав устройства входят:
- электронный блок управления;
- защитный модуль от замыкания, перегрузок и переполюсовки;
- индикатор режимов/заряда (на корпусе);
- USB-входы для зарядки других портативных устройств;
- фонарик.
К разъему на корпусе подключаются «крокодилы» для подключения к клеммам. Модуль конвертирования преобразует 12В в 5В для зарядки через USB. Емкость портативного аккумулятора сравнительно небольшая – от 3 А*ч до 20 А*ч.
Принцип работы
Напомним, что бустер способен кратковременно отдавать большие токи 500А-1 000А. Обычно интервал его применения 5-10 секунд, длительность прокрутки – не более 10 секунд и не более 5 попыток. Существует много разных марок бустеров, но почти все они работают по одинаковому принципу. Рассмотрим работу ПЗУ марки «Parkcity GP24». Это компактное устройство с возможностью заряда гаджетов и других приборов.
ПЗУ работает в двух режимах:
- «Start Engine»;
- «Override».
Режим «Start Engine» предназначен для помощи подсевшему, но не до конца «умершему», аккумулятору. Предел напряжения на клеммах в этом режиме около 270А. Если ток повысится или произойдет замыкание, сразу срабатывает защита. Реле внутри устройства просто отключает плюсовую клемму, спасая прибор. Индикатор на корпусе бустера показывает степень заряда. В этом режиме его можно безопасно использовать несколько раз. С такой задачей прибор должен легко справиться.
Режим «Override» используется на пустой батарее. После активирования бустер начинает работать вместо АКБ. В этом режиме ток достигает значений 400А-500А. Защиты на клеммах нет. Нельзя допустить короткого замыкания, поэтому нужно плотно присоединять крокодилы к клеммам. Интервал между применением – не менее 10 секунд. Рекомендованное количество попыток – 5. Если стартер крутится, а двигатель так и не запускается, то возможно причина в другом.
Также не рекомендуется применять бустер совсем вместо АКБ, то есть, сняв его. Это может навредить электронике авто. Для подсоединения достаточно закрепить «крокодилы» в последовательности плюс/минус.
Также может быть режим «Дизель», который предусматривает предварительный прогрев свечей накаливания.
Преимущества и недостатки бустеров
Главная фишка бустера – это батарея, а точнее, несколько батарей. Они обладают следующими преимуществами:
- от 2000 до 7000 циклов заряд/разряд;
- большой срок службы (до 15 лет);
- при комнатной температуре теряет в месяц только 4-5% заряда;
- всегда стабильное напряжение (3,65В в одном элементе);
- способность отдавать большие токи;
- рабочая температура от -30°C до +55°C;
- мобильность и компактность;
- можно заряжать другие портативные устройства.
Среди недостатков можно назвать следующее:
- на сильном морозе теряет емкость, в особенности литий-ионные батареи, также как и батареи смартфонов на морозе. Литий-железо-фосфатные батареи более устойчивы к холоду;
- для автомобилей с объемом двигателя более 3-4 литров может понадобиться устройство мощнее;
- достаточно высокая цена.
В целом такие приборы как современные ПЗУ – это полезные и нужные устройства. Всегда можно зарядить смартфон или даже использовать как полноценный источник питания. В критической ситуации поможет завести двигатель. Главное, строго соблюдать полярность и правила использования пуско-зарядного устройства.
