Риск для нашей пользы: чем опасен литий-ионный бустер

Поскольку мало кто читает инструкции, то даже такой, на первый взгляд, простой прибор, как портативное автомобильное литий-ионное пусковое устройство, способен преподнести неприятные сюрпризы в виде травм или пожаров. Давайте разберёмся, от чего защищены эти популярные гаджеты, а чего они всерьёз боятся. И нужно ли бояться их автолюбителям.
Что безопасно?
Все защиты пускового устройства заключены в чёрной коробочке на проводах с «крокодилами», эдаком «чёрном ящике». Разные производители заявляют наличие до десятка разных защит, но этот список обычно составляется по принципу «чем больше, тем лучше», и входят в него иногда в том числе и разные маркетинговые глупости. Фактически же самые важные защиты «чёрного ящика» это:
- защита от короткого замыкания
- защита от переполюсовки
- защита от перегрузки
- защита от обратного тока
- защита от перегрева
- защита от переразряда
Этот список из шести позиций успешно обеспечивает защиту пользователя, аккумулятора и электроники автомобиля, а также – безопасность аккумулятора самого бустера в большинстве ситуаций. С бустером, когда к нему подключены «крокодилы» с блоком защиты, можно творить всё что угодно, и всё это он должен пережить без ущерба. Можно замыкать «крокодилы» накоротко, подключать к машине, путая полярность, крутить стартер автомобиля сколь угодно долго. Ничего плохого не произойдёт, даже если после запуска двигателя подключённый бустер забудут под капотом. Всё это гарантирует правильный и качественный блок защиты – тот самый «чёрный ящик» на пусковых проводах.

Для этого в «чёрном ящике» стоят не два с половиной китайских транзистора, а полноценный микроконтроллер с соответствующей прошивкой. Он управляет обмоткой очень мощного реле, способного кратковременно пропустить через свои контакты несколько сотен ампер. И основа алгоритма работы «чёрного ящика» заключается в том, что контакты этого реле в режиме ожидания всегда разомкнуты. Пока контроллер «чёрного ящика» не убедился, что «крокодилы» не замкнуты накоротко и что они верно подключены к аккумулятору, он не включит реле, и напряжение на «крокодилах» не появится.
Защита от переполюсовки (подключения к аккумулятору машины минусом к плюсу) обеспечивается встроенным в «чёрный ящик» простеньким программным вольтметром, являющимся частью прошивки контроллера. Когда вы закрепляете «крокодилы» на клеммах автомобильного аккумулятора, этот вольтметр измеряет напряжение АКБ и определяет его полярность. Если полярность неверная, то контроллер не даёт команду «добро» на включение реле, напряжение на «крокодилах» не появится, и бустер не сработает. То же самое касается защиты от короткого замыкания (касания «крокодилами» друг друга). Контроллер, упрощенно говоря, выполняет еще и роль микроамперметра, измеряя ток, протекающий между клеммами в дежурном режиме. Если ток не равен нулю, контроллер расценивает это как аварийно замкнутые клеммы и опять же не включает реле, пока клеммы не перестанут контактировать.

Защита от перегрузки аккумулятора самого бустера, а также защита от обратного тока (чтобы через «крокодилы» на аккумулятор бустера не пошло 14 вольт от генератора, когда автомобиль заведётся) обеспечивается установленным в «чёрном ящике» датчиком тока, роль которого может выполнять токовый трансформатор или обычный шунт (как на картинке ниже). Контроллер работает и в качестве амперметра и видит протекающий через «крокодилы» ток и его направление. Если ток превысит допустимый для литиевого аккумулятора бустера или пойдет в обратном направлении (когда мотор заведётся и генератор начнет вращение), контроллер выключит реле и разомкнёт цепь.
Следующая защита – от перегрева аккумулятора бустера, который может произойти, если стартером пытаются крутить коленвал слишком долго, да ещё и раз за разом. На литий-ионной батарее закреплён термодатчик, который сообщает контроллеру о высокой температуре аккумулятора. Контроллер же опять-таки отключает реле, пока бустер не остынет и с термодатчика не придёт разрешающий сигнал.
Ну и последнее – это защита от переразряда аккумулятора бустера. Чтобы литиевая батарея не пострадала от глубокого разряда, контроллер постоянно измеряет напряжение на ней до реле. Если оно упало до минимума, реле не включится – бустер придется ставить на зарядку.

Что опасно?
И всё же возможны ситуации, от которых защиты в бустере просто нет. Их, по сути, две.
Первая – это короткое замыкание непосредственно на выходном силовом разъеме, к которому подключаются «крокодилы» с «чёрным ящиком». Разъём на корпусе бустера – это контакты, к которым напрямую подключён его литиевый 12-вольтовый аккумулятор. Защит на этом разъёме никаких нет и быть не может.
Контакты разъёма обычно не выходят за пределы корпуса и всегда прикрыты резиновой крышечкой, но если крышечку поднять и закоротить контакты проволокой, скрепкой или каким-то подходящим металлическим предметом, то будет большой «кабум». Литиевый аккумулятор, способный отдавать несколько сотен ампер, мгновенно и с обильными искрами сожжёт или оплавит замыкающую контакты перемычку.

Чем это чревато? Током, разумеется, не убьёт ни при каких обстоятельствах. Как гласит бородатый, но толковый анекдот, 12-вольтовым аккумулятором можно убить тёщу, только если уронить его ей на голову со шкафа. Однако травмы глаз, лица и рук от разлетающихся в разные стороны капель расплавленного металла, как при сварке, получить можно запросто. При определённых условиях способны отгореть перемычки между пакетами батареи, а также не исключено и воспламенение аккумулятора от внутреннего перегрева. Впрочем, если не лезть в разъём металлическими предметами, в режиме нормальной эксплуатации (с подключенными «крокодилами») и в режиме хранения (с закрытой крышечкой) бустер никакой опасности не представляет.

Что делает нажатие кнопки «boost» на «чёрном ящике»? Оно принудительно (но коротко – обычно на 30 секунд) включает реле в обход контроллера и деактивирует все защиты от переполюсовки, короткого замыкания, перегрузки. Этот режим необходим, когда аккумулятор машины разряжен в ноль, и автоматика «чёрного ящика» (тот самый вышеупомянутый «вольтметр») не может определить полярность батареи и правильность подключения «крокодилов». В этой ситуации «boost» является ручным принудительным (и вынужденным) режимом. И вся ответственность за правильность подключения, отсутствие замыкания между «крокодилами», а также за перегрузку батареи бустера (ибо аккумулятор автомобиля на нуле и не вносит свой вклад в ток стартера) ложится на автовладельца.
Поскольку защиты от короткого замыкания и переполюсовки (да и других защит) больше нет, пользоваться режимом «boost» нужно очень аккуратно и внимательно. Сперва подключаем «крокодилы» к клеммам аккумулятора автомобиля, трижды (!) проверив, верна ли полярность, и только после этого нажимаем кнопку. Вариант, когда кнопку нажимают и затем лезут подключать «крокодилы», очень опасен и неприемлем. По невнимательности перепутать полярность и сжечь электронику машины очень просто, и тогда вы получите крайне дорогое «прикуривание», буквально золотое. На его фоне неизбежный выход из строя самого бустера в плане ущерба – сущие копейки.
