Свинцово-кислотный аккумулятор вырабатывает электричество путём смешивания серной кислоты с водой, что приводит к химической реакции, в результате которой генерируются свободные электроны, или электричество. Со временем серная кислота прикрепляется к свинцовым пластинам, ослабляя аккумулятор, вплоть до его выхода из строя. Зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов используют внешнее электричество, чтобы вернуть серную кислоту в раствор в воде и зарядить аккумулятор. Существуют также различные типы зарядных устройств.
Этапы зарядки
В идеале свинцово-кислотный аккумулятор заряжается в три этапа. На первом этапе аккумулятор заряжается постоянным током по мере роста напряжения. Это занимает около 70% заряда и занимает от пяти до восьми часов. На втором этапе ток следует уменьшить, и в течение следующих семи-десяти часов аккумулятор заряжается до максимального напряжения.
На третьем этапе пониженный ток обеспечивает так называемый подзаряд в течение примерно четырёх часов, в течение которых аккумулятор «отдыхает», а напряжение немного снижается относительно пикового значения для предотвращения коррозии. Поскольку на первом этапе аккумуляторы можно зарядить достаточно для использования, многие типы зарядных устройств позволяют заряжать их быстрее.
Простые зарядные устройства
«Простейшее» зарядное устройство с постоянным током может завершить первый этап, но не может завершить второй и третий этапы и может повредить аккумулятор перезарядом. Сила тока зарядного устройства должна соответствовать силе тока аккумулятора, чтобы предотвратить быстрый перезаряд и повреждение. Простые зарядные устройства обеспечивают напряжение 12 В или 24 В с одинаковой частотой, поэтому требуют тщательного контроля. Они могут заряжать гораздо быстрее идеального уровня, но не смогут безопасно зарядить аккумулятор выше 70% на первом этапе.
Устройства непрерывной зарядки
Другие типы зарядных устройств разработаны для отслеживания этапов зарядки и соответствующего снижения тока на каждом этапе. К ним относятся зарядные устройства с малым током, зарядные устройства с таймером и «интеллектуальные» зарядные устройства. Зарядные устройства с малым током обеспечивают стабильно низкий ток, предотвращая повреждения от перезаряда, но работают медленно. Зарядные устройства с таймером отслеживают этапы зарядки, но без прямой обратной связи с аккумулятором. Интеллектуальные зарядные устройства подстраиваются под этапы зарядки, основываясь на отслеживаемой обратной связи с аккумулятором.
Зарядные устройства глубокого цикла
Конструкции зарядных устройств также разработаны для двух основных типов свинцово-кислотных аккумуляторов: пусковых (например, для запуска автомобиля) и аккумуляторов глубокого разряда (например, для питания троллинговых моторов лодок). Пусковые аккумуляторы обеспечивают кратковременную и мощную зарядку систем зажигания. Аккумуляторы глубокого разряда имеют более низкое напряжение и медленнее набирают заряд, но обеспечивают стабильный ток в течение длительного времени.
Последние, как правило, представляют собой морские аккумуляторы, и для них используются три типа зарядных устройств. Один из них — феррорезонансные зарядные устройства, которые недорогие, но медленные. Линейные зарядные устройства медленные и уязвимы к скачкам тока, например, от генератора. Импульсные зарядные устройства решают проблемы первых двух и имеют малый вес, но импульсные зарядные устройства — самые дорогие.