Експлуатація зарядних станцій: що варто знати?

Здається, що зарядні станції доволі просто використовувати й начебто вже багато написано про їх експлуатацію. Але все ж таки деякі базові тези варто було б повторити, щоб станція служила довго та надійно.

Портативні зарядні станції невеликої потужності зазвичай використовують для живлення дрібної електроніки: ноутбуків, смартфонів, Wi-Fi-маршрутизаторів тощо. Але їх не варто застосовувати для живлення великої побутової техніки, адже це може перевантажити станцію та вивести її з ладу. Проте, є деякі винятки.

У компактних станціях часто встановлюють зовнішні блоки живлення для зменшення ваги під час транспортування. Адже ці пристрої частково були призначені для туристів, які виїжджають на природу, живуть у наметах чи кемпінгах, де немає стандартних розеток для заряджання. Крім того, у цих станціях передбачена можливість прямого заряджання від сонячних панелей. У наших умовах малі станції мають ще одну перевагу – у разі занадто тривалого блекауту ви можете взяти цей відносно легкий пристрій, піти з ним у пункт незламності та зарядити за кілька годин.

У малопотужних станціях (до 1 кВт) зараз здебільшого немає функції байпаса (UPS). Тобто вони не здатні працювати у двонапрямному режимі як джерело безперебійного живлення: пропускати через себе струм від електричної мережі, а в разі зникнення електроенергії – автоматично перемикати живлення під’єднаних пристроїв на батарею. Такі пристрої фактично є великими повербанками – зарядив від стаціонарної розетки, а потім користуєшся певний час автономно. Якщо ж залишити таку станцію постійно підключеною до настінної розетки в режимі заряджання, і водночас живити від неї пристрої, це призведе до прискореної деградації батарей. Втім, іноді так можна робити в разі крайньої потреби – про це, як правило, виробник прямо зазначає в інструкції.

Великі портативні зарядні станції потужністю від 1 кВт та вище з певними обмеженнями допускається застосовувати для живлення різної побутової техніки, наприклад, холодильників, чайників, кавових машин, навіть пилотягів. Блок живлення в них вбудований у корпус для зручності, оскільки вони не призначені для частого транспортування. Крім того, в цих потужних станціях зазвичай є функція UPS, тому вони можуть працювати у двонапрямному режимі без шкоди для батарей.

Функція UPS не працює у зарядних станціях за замовчуванням як, наприклад, у джерелах безперебійного живлення. У більшості портативних зарядних станцій, що є на українському ринку у 2024 році, цю функцію можна запустити тільки за умови дотримання певної послідовності підключення:

1. спочатку прилад (роутер, телевізор, холодильник тощо) потрібно під'єднати до ПЗС та увімкнути ПЗС;
2. впевнитися, що прилад почав працювати від ПЗС;
3. під’єднати ПЗС до електромережі, де є напруга.

У документації до кожної зарядної станції зазначено максимальне навантаження, яке вона може підтримувати: 300, 500, 1000 Вт тощо. Але є нюанс: деякі станції здатні витримати доволі значне перенавантаження, навіть двократне, але впродовж усього кількох сотень мілісекунд. Далі має спрацювати захист, який відключить навантаження від станції. Здавалось б жодних ризиків нема: якщо користувач неправильно розрахує навантаження, захисна система вимкне систему. Утім, не все так просто: практика показала, що більшість недорогих портативних станцій не тримають пікові навантаження і виходять із ладу. Захист у дорожчих та потужніших пристроях не набагато кращий.

Ба більше, зарядні станції іноді не можуть впоратися навіть зі стрибками напруги у вхідній мережі. Тобто якщо на вході немає реле напруги, станція може не витримати стрибків напруги вище 250 В, хоча в документації зазначається інше. Це обумовлено тим, що зарядні станції призначені для роботи в європейських мережах, де значні стрибки напруги бувають надзвичайно рідко. Але в українській енергосистемі зараз зовсім інша ситуація.

Тож, навіть дорогі станції, що мають функцію UPS і загалом здатні працювати в цьому режимі, усе ж не можуть повною мірою виконувати функцію джерела безперебійного живлення, тобто захищати від великих стрибків напруги, а також значного падіння напруги в мережі, із чим успішно справляються навіть відносно недорогі офлайнові джерела безперебійного живлення.

Як правильно розрахувати навантаження на зарядну станцію?

Припустимо, що ви хочете приєднати до зарядної станції свій холодильник. У документації написано, що прилад споживає не більше 100 Вт на годину, станція ж підтримує максимальну потужність 300 Вт. Здавалося б, усе відповідає умовам експлуатації станції. Але користувачі часто забувають про так званий пусковий струм! Адже поки ротор набере максимальну швидкість, пусковий струм може перевищувати номінальне значення в 5-10 разів. Тому під час пуску компресора споживана потужність зростає на кілька сотень мілісекунд до 1 кВт. У середньому, для запуску холодильника може знадобитися від 800 до 1500 Вт потужності, хоча й на дуже короткий проміжок часу. Цього навантаження достатньо, щоб вийшла з ладу електронна плата зарядної станції. А такий випадок не підпадає під гарантійний ремонт, на жаль.

Водночас слід згадати, що зараз випускається побутова техніка з так званим плавним запуском двигуна. У цих пристроях пусковий струм лише незначно перевищує номінальні значення споживання. Те ж саме стосується і холодильників з інверторними двигунами – пусковий струм у них може перевищувати номінальні значення лише у 2-2,5 раза. Але визначити реальні значення струму можливо лише за допомогою ватметру. Також можна скористатись сучасними гаджетами для дому – смартрозетками, які показують споживану потужність навантаження, підключеного до цієї розетки.

Загалом перед тим, як вмикати в портативну станцію будь-яку побутову техніку, бажано на практиці перевірити, які максимальні значення потужності остання реально споживає. Наприклад, у характеристиках до туристичного чайника зазначено, що він споживає 500 Вт, але насправді це може бути 550 Вт. І якщо ваша станція видає тільки 500 Вт потужності, то навіть таке незначне перевищення є небезпечним для неї.

Перед початком експлуатації станцію необхідно зарядити до 100%, а далі повністю розрядити, під'єднавши будь-яке навантаження. Це відкалібрує індикатор заряду АКБ й надалі дасть змогу точніше прогнозувати, скільки часу пропрацює станція за певного навантаження. Сучасні літій-залізо-фосфатні АКБ можна кожен раз заряджати до 100% і розряджати в процесі експлуатації до 0%, на відміну від дешевших літій-іонних, де оптимальний режим заряджання становить 20-80%. Водночас якщо АКБ розряджена до 0%, рекомендується максимально швидко (впродовж найближчої доби) поставити пристрій на зарядження. Саме тому рекомендується перевіряти заряд батарей в нових зарядних станціях та ДБЖ кожні 3-4 міс, а для тих пристроїв, що експлуатувались щоденно понад рік – кожні 2-3 міс. І вже виходячи з отриманих результатів треба визначити подальшу періодичність контролю.

Також зазначимо, що більшість зарядних станцій приходить із заводу неактивованими: для кращого зберігання під час транспортування їхню АКБ від’єднують через електронний вимикач. Після першого під’єднання блоку живлення до електромережі АКБ автоматично активується.

На пакуванні пристроїв Anker, Bluetti та Choetech можна бачити напис про те, що термін їх гарантійного обслуговування – 5 років. Однак ці умови діють лише на території ЄС, де працює офіційний представник виробника. В Україні гарантійний ремонт зарядних станцій згаданих вище брендів забезпечує не офіційний представник, а магазин чи дистриб'ютор, що імпортував товар в Україну. Тому й термін гарантії становить переважно 6-12 місяців.

Що стосується терміну служби, то у середньому якісна літій-залізо-фосфатна АКБ легко витримує до 3000 циклів зарядження-розрядження без помітного зменшення ємності. У дешевших зарядних станціях використовуються літій-іонні акумуляторні АКБ, які довше заряджаються і є менш надійними, адже витримують лише близько 1000 циклів.

Зазначимо, що в якісній ПЗС до 80% вартості складає саме батарея. Усе інше – корпус, електроніка, конектори – тільки 20%. Ремонт плати електроніки зазвичай обходиться в 15-30% від загальної вартості обладнання.

Щоб перестрахуватися, раджу під’єднувати побутову техніку до зарядної станції через смартрозетку з функцією обмеження потужності навантаження – завдяки цьому можна контролювати, щоби максимальна допустима потужність споживання була в межах технічних можливостей ПЗС. Наприклад, можна встановити ліміт на споживаний струм 2,5 А для напруги 230 В.

Якщо користуєтеся станцією нерегулярно, вмикайте екорежим, що допомагає заощаджувати заряд батареї. Він автоматично знеструмлює всі порти живлення, якщо до них не під’єднано кінцеве навантаження. Щоб активувати екорежим на станціях Anker, наприклад, потрібно натиснути перемикач на корпусі.

І на останок – і для літій-залізо-фосфатних, і для літій-іонних батарей бажано підтримувати рівень заряду в діапазоні 40-80% і не допускати довготривалого розряджання нижче 20%.

Про DCIM у забезпеченні успішної роботи ІТ-директора