Схема зу для автомобильного аккумулятора своими руками: Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схемы, варианты, порядок изготовления

Содержание

Зарядное для автомобильного аккумулятора своими руками: схема и описание

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками.

Самое простое зарядное для АКБ автомобиля, можно сделать из трансформатора от советского телевизора. Полностью разряженный автомобильный аккумулятор, он заряжает в течение суток.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

 

Для изготовления самого простого зарядного устройства, понадобится: трансформатор и диодный мост.

С трансформатора нужно убрать все вторичные обмотки. Первичная обмотка всегда первая от сердечника. Можно найти выводы первичной обмотки следующим способом, чтобы убедиться, что это действительно первичная обмотка, нужно проверить ее сопротивление. На таком трансформаторе оно должно быть примерно 7 ом.

При отсутствии мультиметра, можно проверить другим способом.

Подключить последовательно к обмотке, лампочку на 40 ватт. И включить в сеть. Если это первичная обмотка, то лампочка будет гореть менее чем в пол накала. В том случае если это окажется вторичная, то лампа загорится на всю мощность.

Нужно намотать вторичную обмотку, несколько витков провода, и проверить напряжение мультиметром. В таком тр-ре, витковый коэффициент равен 1:3. то есть на 1 вольт нужно мотать 3 витка и + на потери 5%.

Добавляя витки, необходимо рассчитать их количество, чтобы после диодного моста напряжение было 14.2 вольта. При таком напряжении выхода, зарядка АКБ будет идти в нормальном режиме.

Затем нужно подключить вторичную обмотку к диодному мосту. Диодный мост я взял с генератора от трактора Т-150, так как у меня он был, но подойдёт любой другой. Можно например собрать мост из 4 диодов Д122-40.

Подсоединяем выход + -.

Вот и всё, получаем простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками.


Автор самоделки: Электроник.

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

На чтение 2 мин. Просмотров 443 Опубликовано

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

Итак, хочу рассказать о конструкции самого простого и самого надежного зарядного устройства для кислотных аккумуляторов. По сути, данное устройство может использоваться для зарядки буквально любых типов аккумуляторов. Я заряжал даже литий-полимерные и литий-ионные, в этом случае емкость конденсаторов нужна в разы меньше.

 

 

Представленная схема ЗУ для автомобильного аккумулятора не новая, известна достаточно давно, но мало кому приходило в голову создать на такой основе зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
 
Схема настолько компактная, что ее можно засунуть даже в корпус от китайского ночника. К слову ЗУ было собранно для преподавателя (ему огромное спасибо и низкий поклон, мало сейчас таких людей как он).

Схема не содержит никаких трансформаторов, не боится замыканий (можно замкнуть и оставить часами, ничего не перегорит), компактная и может работать месяцами, при этом не греется ни капли. Думаете сказка? А вот и нет! Зарядное устройство можно реализовать из подручного хлама всего за 10-15 минут.

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов

Основа — бестрансформаторная зарядка, которую можно увидеть в китайских фонариках для зарядки встроенного кислотного аккумулятора (герметичный свинцово-гелиевый аккумулятор). Благодаря повышенной емкости аккумуляторов удалось на выходе получить ток в 1 Ампер. В моем варианте я использовал 4 конденсатора, все они рассчитаны на напряжение 250 Вольт, хотя желательно подобрать на 400 или 630 Вольт. Конденсаторы подключены параллельно, суммарная емкость составила порядка 8 мкФ.

Резистор подключенный параллельно конденсаторам нужен для разряжения последних, поскольку после выключения схемы на конденсаторах остается напряжение.

Диодный мост — был взят готовый из компьютерного блока питания, обратное напряжение 600 Вольт, максимально допустимый ток 6 Ампер, в ходе работы остается ледяным.

Светодиодный индикатор сообщает о наличии напряжения в сети.

Сейчас некоторые подумают, что 1Ампер зарядного тока слишком мало для автомобильного аккумулятора, но это не так и аккумулятор заряжается достаточно быстро. Напряжение на выходе такого зарядного устройства составляет 180-200 Вольт. Схема не вредит аккумулятору, такая зарядка даже полезна для него.

Не прикасайтесь выходных проводов включенного ЗУ, в противном случае получите поражение током, хотя и не смертельное.

Вот такое простое зарядное устройство можно использовать для зарядки кислотных аккумуляторов с емкостью от 0,5 до 120 Ампер.

Творите, радуйтесь и наслаждайтесь жизнью, поскольку она дана нам лишь раз, а я с вами прощаюсь.

 

Зарядное устройство для акб – Поделки для авто

Неоднократно мы говорили о конструкциях зарядных устройств для автомобильного аккумулятора и за это время успели предложить множество авторских вариантов строения ЗУ для автомобильных аккумуляторов.

Очередная конструкция простого, но в то же время мощного зарядного устройства с защитой от перегруза, короткого замыкания и переплюсовки питания. С переплюсовкой питания сталкивались многие автолюбители, когда по неосторожности путали плюс с минусом.

В случае дешевых, китайских зарядников или же самодельных конструкций (без защиты от переплюсовки), схема зарядного устройство моментально выйдет из строя, чтобы предотвратить это, мы приспособим систему защиты от переплюсовки, которая одновременно является защитой от перегруза и КЗ.

Схема…

В этот раз мы совместим эту схему с сетевым трансформатором и построим более мощное зарядное устройство для любых видов аккумуляторов.

Итак, в качестве трансформатора использован транс от старого и ненужного бесперебойника. Трансформатор будет включен в обратном направлении, выходная обмотка у нас будет первичной. Для начала нужно снять выходные данные трансформатора. Подключая в сеть измеряем переменное напряжение на выходе.

 

Вторичная обмотка обязательно имеет отвод от середины (если трансформатор от бесперебойника). Между средней точкой и одной из концов первичной обмотки напряжение обычно в пределах 6-7 Вольт, то есть, между двумя концами напряжение должно быть 2х7 Вольт.

14-15 Вольт вполне достаточно для зарядки любого автомобильного аккумулятора, даже с учетом спада напряжения после диодного выпрямителя, в таком случае мощный электролит будет компенсацией этой потери, заряжаясь до амплитудного значения.

Система защиты моментально срабатывает при появлении кзили переплюсовки питания. Силовой (полевой) транзистор в схеме не критичен, можно взять любой низковольтный N-канальный полевик с током 30-60Ампер, он не нагревается во время работы.

 

При нормальной работе полевик открыт , при появлении КЗ на шунте и полевике падение напряжения достаточно для срабатывания маломощного ключа, который открываясь замыкает затвор полевика на землю, этим надежно запирая его , так, что схема может находится в режиме защиты сколько угодно времени, при этом, для того , чтобы снять схему с защиты – просто нужно убрать перегруз или КЗ на выходе.

Пару слов о конструкции зарядника (блока питания и управления) . 

Трансформатор – сетевой , почему не импульсный ? сетевой же громоздкий, тяжелый, но не нужно забывать – он надежней любой импульсной схемы надежность работы важнее всего. Сам трансформатор взят от старого бесперебойника, он имеет обмотку на 14 -15 Вольт с отводом от середины.

С этой обмотки свободно можно снять ампер 10-15 и даже больше, но разумеется такие токи нам не нужны, для зарядки аккума 70А/ч эффективный ток заряда 7Ампер, (десятая часть емкости самого аккумулятора).

С учетом мощности нашего транса, можно заряжать даже аккумы на 120-150 Ампер часов, но откуда взять такую мощную схему управления ? схема, которая может управлять таким большим током заряда.

Есть несколько версий строения, можно использовать импульсные регуляторы либо обычные – линейные. Импульсные хороши тем, что имеют высокий КПД (до 90%) следовательно нагрева на управляющих элементах значительно меньше, чем в линейных схемах. Но импульсные схемы сложны и недоступны многим, взамен линейные можно собрать без спец микросхем, на транзисторах из подручного хлама (дешевизна конструкции тоже не мало важный момент).

Схема довольно простая с использованием более мощных тиристоров можно снять большой ток, а с такой развязкой ток до 7-8 Ампер

Генератор построен на комплиментарной паре маломощных транзисторов , при желании можно заменить на пару КТ3102/3107 или более ходовые КТ315/361.

Тиристор обязательно устанавливают на теплоотвод, не советую выставить минимальный ток, поскольку может сорваться работа генератора.

Из-за минимального количества комплектующих, схему можно собрать буквально навесным монтажом. К стати – тиристор тоже не критичен и может быть заменен на импортный, к примеру из серии BTA с током 15- 20 Ампер и более.

На выходе сетевого трансформатора переменка, которую нужно выпрямить. для этих целей можно применить дешевые китайские мосты в алюминиевых корпусах (к примеру KBPC5012  на 50 Ампер, можно и на 30), но не смотря на приличный ток моста, он все равно будет нагреваться, поэтому желательно посадить на теплоотвод.

Автор; АКА Касьян

схема простого самодельного зарядника для АКБ. Как сделать самому автоматическое устройство?

Зарядное устройство для подзаряда АКБ машины, будь оно самодельным или уже готовым, удовлетворяет двум условиям: надёжность (запас по мощности в 3 раза), от которой зависит долговечность, и стабильный ток (или напряжение). В принципе, автомобильную батарею можно заряжать хоть выпрямленными 220 вольтами от розетки, лишь бы ЗУ не перегревалось.

Требования к самодельным устройствам

Первым делом АКБ нужно обеспечить ток, равный 10% от её ёмкостного ампеража, указанного на этикетке. Если заряжается 75-амперный аккумулятор, то и ток ему нужен такой, что равен не более 7,5 А. Напряжение на АКБ, которая заряжается именно по его величине, не должно превышать 14 В. Для ЗУ, осуществляющих подзаряд по току, напряжение может изменяться в широких пределах, вплоть до нескольких сотен вольт. Ток должен быть постоянным. Переменное напряжение уничтожит батарею из-за своей знакопеременности. Лучшим выпрямителем в схеме считается именно диодный мост.

Если заряжается АКБ с неизвестным значением ёмкости, то ток предварительно уменьшают, контролируя вольтметром напряжение на подключённой к ЗУ батарее. В современных импульсных источниках питания измерители тока и напряжения уже имеются. Если сетевое напряжение пропало (выключили электричество на линии), то разряд АКБ не должен осуществляться через само зарядное устройство. Такое могло бы происходить в случае, когда владелец надолго вышел из дома, а в его отсутствие электричества не было несколько и более часов.

Чтобы автоматизировать подзаряд, в схему зарядного устройства встроен контроллер. Он избавляет владельца от необходимости самостоятельно контролировать весь процесс, отнимая время у самого себя.

Для аккумуляторов разной ёмкости зарядный ток должен регулироваться от сотен миллиампер до 33 А – с учётом требований к ёмкостному амперажу АКБ со стороны производителей грузовиков.

Сборка простой модели

Для автомобильного аккумулятора схема, собранная своими руками, предусматривает несколько вариантов построения ЗУ: от простого до усложнённого. Например, самое простое, обладающее гасящими конденсаторами, способно подзарядить АКБ ёмкостью до 100 А*ч, предусмотрено ступенчатое выставление рабочего тока от 1 до 10 А. Этого окажется достаточно для обслуживания автомобильной АКБ в легковой машине, включая и внедорожники.

Главным компонентом послужит понижающий сетевой трансформатор, на который напряжение подаётся через гасящие конденсаторы. Каждый из них обладает выключателем, позволяющим задействовать его в электроцепи. Ёмкость конденсаторов позволяет подстроить ток заряда в 1, 2, 4 и 8 А – путём включения нужных. Включая и отключая нужные и ненужные соответственно, вы получите ступенчатую регулировку зарядного тока. Запас рабочего напряжения для конденсаторов – не менее 400 В. Использование полярных конденсаторов вместо неполярных, например электролитических, не годится для «переменки»: за короткое время они нагреются и взорвутся.

Сниженное при помощи трансформатора напряжение подают на диодную сборку, где оно выпрямляется до постоянного. Выпрямленная в «постоянку» «переменка» заряжает непосредственно саму АКБ. Схема не защищена от потери заряда батареи через ЗУ в случае выключения подачи 220 В. Диоды, из которых собирается одноименный мост, выдерживают прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 25 В. Соответственно, трансформатор также должен обеспечить выходное напряжение хотя бы в 20 В: чем выше напряжение, тем стабильнее зарядный ток. Вольтметр и амперметр должны выдерживать предел измерений в 25 В и 15 А соответственно.

Достоинство такой схемы – она пригодна для подзаряда АКБ на 6, 14 и 18 В, поскольку ЗУ выдаёт более 20 В.

Зарядное устройство с фазоимпульсной регулировкой

Для сборки данного варианта ЗУ не потребуется редких и дорогих деталей – подойдут даже элементы производства эпохи послевоенного СССР. Собранное устройство позволяет отрегулировать ток плавно – от 0 до 10 А, что пригодно для подзаряда 100-амперных батарей. Регулятор зарядного тока строится на управляемых переключающих диодах – т. н. тиристорах. Тиристорные выпрямители универсального назначения (ВУТы) широко применялись и для организации подзарядки сборок кислотно-свинцовых «банок» с общей ёмкостью установки в аккумуляторном помещении до 1 килоампера. Это позволяло несколько часов питать радиорелейную аппаратуру в технических аппаратных даже в случаях, когда на дизель-генераторных агрегатах в баках внезапно заканчивались дизтопливо и дизмасло, а основная и резервная ЛЭПы также оказывались обесточенными, хотя полное отсутствие внешнего (первичного) электропитания – исчезающе редкий случай. Сегодня тиристорные выпрямители сетевого напряжения – правда, в значительно уменьшенной версии – с успехом до сих пор используются для подзаряда автомобильных АКБ.

Тиристорные сборки в простейшем случае изготавливаются на основе однопереходных или обычных биполярных транзисторов. В этой цепи содержится резистор, которым подстраивается время задержки срабатывания переходов транзисторов. А это позволяет задать ток подзаряда, показания которого отображаются на амперметре. Питание этой схемы – от диодного моста, до которого в схеме установлен понижающий трансформатор. Вместо имеющегося в схеме элемента КУ202В применяют КУ202 с индексами Г–Е либо аналоги помощнее вроде Т-160 и Т-250. Выпрямительные диоды выдерживают обратное напряжение не ниже 40 В и прямой ток в 10 А. Диоды и тиристор ставятся на радиаторы с площадью теплоотдачи не менее 1 дм2. Более мощные тиристоры ставить на радиатор незачем. Нагрузка на вторичную обмотку – 10 А при 22 вольтах. Транзисторы КТ361А можно заменить на КТ361Б-Е, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж–К, КТ502Г. Вторым берётся КТ315А-Д, КТ3102А, КТ312Б. Вместо КД-105Д – КД105Г, КД105В, Д226 (высоковольтные). Амперметр должен замерять токи до 15 А, вольтметр – с напряжением предела до 20 В.

Изготовление из драйвера для светодиодных лент

Автоматическое ЗУ также изготавливается из драйвера питания для светолент. Его мощность в запасе не должна оказаться менее 100 ватт. Чтобы не было проблем с получением выходного напряжения, можно использовать любое, например, от сетевых прожекторов. Дело в том, что платы в них выдают напряжение до 80 В – в зависимости от схемы сборки светоизлучающей панели или ленты. Старайтесь выбирать те лампы или панели, в которых светосборки образуют последовательные группы светодиодов, соединённые параллельно. Главное – обеспечить такую их работу, чтобы микросборка не перегревалась, как это происходит, например, на светодиодных лампах комнатного назначения.

Некоторые мощные лампы обладают подстроечным резистором. Попробуйте поднять его напряжение до максимально возможного – или до такого, при котором он способен выдать хотя бы 14 В. Предел выставляемого выходного напряжения зависит от того, насколько электроника по своим параметрам отличается от ожидаемых параметров, т. к. даже в одной и той же партии транзисторы и микросхемы имеют немного разные параметры.

Если в драйвере питания светодиодов переменного резистора нет, но вы нашли один из впаянных ЧИП резисторов, номинал которого и выставляет выходное напряжение, аккуратно отпаяйте его, не перегревая дорожки, и припаяйте обычный переменный, выведя провода для его подключения. На разных драйверах этот резистор подписан обычно небольшим номиналом сопротивления в 25… 90 Ом, например маркер «26R».

На других резисторах указано большое сопротивление – до сотен тысяч Ом (маркер 364 обозначает 360 тысяч Ом, 360 кОм, 36 с четырьмя нулями, здесь последняя цифра указывает количество нулей, таков формат).

Высокоомные резисторы не трогайте – замените один из низкоомных, он и задаёт напряжение или рабочий ток для питания светосборки. Старайтесь не перегреть драйвер: на него ставят радиатор на термопасте, чтобы плата не нагревалась больше 40 градусов, либо устанавливают компьютерный кулер, например, от процессора ПК. Если драйвер перегревается, то лучше установить и то и другое.

Заменив нужный резистор, проверьте самодельное ЗУ. Если оно сразу начало заметно нагреваться – температура повысилась за минуту до 60 и более градусов, то увеличьте его сопротивление, установите теплоотводящие элементы. Задача – получить 15 В на выходе. В целях экономии многие китайские производители устанавливают конденсаторы с напряжением не более 16 В, поэтому важно не превысить допустимый предел, иначе они нагреются и «пробьются».

Главным достоинством такого ЗУ послужит его способность не перезарядить АКБ. Даже когда вы её забыли вовремя отключить от сети питания, она останется в целости и сохранности, т. к. ширина и высота (длительность и амплитуда) импульсов на таком устройстве выстраиваются по нагрузке. Контроллер от светоленты или светофары подстраиваются под нагрузку. Это ЗУ подходит для закрытых гелевых батарей, которые не могут быть обслужены без принудительного вскрытия. Технология AGM, за которую потребитель заплатит повышенным вниманием к питающему батарею во время подзаряда напряжению или току, обладает существенным недостатком: такие АКБ чувствительны к малейшему перезаряду, т. к. могут вздуться и лопнуть.

Другие идеи создания

Сделать самому для автомобиля пуско-зарядное устройство можно на основе бесперебойника. Данное решение относится к умным и портативным, которое можно собрать, не заказывая огромного количества деталей для сборки. Хорошее по своим параметрам ЗУ для машины изготавливается из блока питания, чей рабочий запас по напряжению как минимум двойной.

Такая схема обладает толстыми и хорошо изолированными проводами (можно использовать любые негорючие), схемой защиты. Даже когда оно изготовлено из старого стабилизатора, который в своё время собирали из долговечных деталей, такое ЗУ считается довольно надёжным.

Для зарядки и тренировки

Зарядно-тренировочное ЗУ подзаряжает батарею током с пульсацией, а в паузах между зарядными импульсами батарея разряжается по силе тока не более, чем в пол-ампера. Полезный эффект заключается в десульфатации пластин – этот процесс позволяет предотвратить их постепенное осыпание. Импульс зарядного тока достигает 10 А, возможно плавно отрегулировать его. В схеме содержится понижающий трансформатор – он выдаёт 25 В «переменки». Она поступает на однополупериодный выпрямитель на основе двух диодов. Чтобы не потерять половину мощности, диоды включаются параллельно. Отрегулировать зарядный ток можно при помощи ключевого элемента на транзисторе, включённого в отрицательную электроцепь. Срабатывание транзистора выставляется на резисторе. Питание эта цепь получает от параметрического стабилизатора. Когда положительная полуволна заканчивается, диоды заперты. До прихода следующей полуволны батарея разряжается через гасящий резистор. В схему прибора входят вольтметр и амперметр.

Чтобы спасти батарею от глубокого разряда при внезапном и долгосрочном исчезновении напряжения, в схеме ЗУ встроен функциональный узел на основе реле. Пока ЗУ подключено к сети, это реле образует цепь питания, по которой и течёт зарядный ток. Когда сетевое напряжение пропало, реле отключается и размыкает цепь, отчего потеря зарядного тока через АКБ исключена. Релейный способ защиты от разряда не отключённой вовремя батареи – устаревший, но не менее надёжный, помогающий спасти АКБ от порчи. В современных ЗУ эту функцию исполняют транзисторные силовые ключи. Рабочие характеристики трансформатора следующие: 25 В на вторичной обмотке при работе, 5-амперный ток нагрузки. Диоды в выпрямителе рассчитаны на ток в 10 А, но для исключения их перегрева лучше взять 20- или 30-амперные, чтобы не устанавливать их на радиатор. Рабочее напряжение диодов – от 40 В. Транзистор КТ827 – или его зарубежный аналог такой же мощности – ставится на радиатор. Стабилитрон рассчитан на малую мощность и напряжение до 12 В. В качестве резисторов лучше выбрать мощные проволочные. Напряжение срабатывания реле – 24 В и с током на контактах до 6 А.

Постоянное по току реле подключается через дополнительный диодный мост.

Для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Такой вариант – способ получить ток до 6 А. ШИМ-регулировка тока по своему электромонтажному и сборочному чертежам демонстрирует малые габариты. Благодаря решению на основе ШИМ управляющий током подзаряда транзистор выделяет меньше тепла за счёт работы в режиме ключа. Регулировочный блок для зарядного тока, в состав которого входит задающий генератор, реализован на базе микросхемы К561ЛА7. Генерация задающей частоты — 13 кГц, скважность импульсов регулируется при помощи подстраивающего резистора. Сигнал генератора подается на униполярный транзистор, функционирующий в режиме ключа. Выставляя номинал сопротивления на регулирующем резисторе, вы управляете отношением значения времени открытия транзистора к периоду, в котором он же находится в случае запертого элемента. Это даёт возможность выставить ток подзаряда батареи, который проходит через амперметр ЗУ.

Электропитание на микросхему идёт от простого параметрического стабилизатора, в состав которого входят резистор и диод. Стабилизатор подсоединён к выпрямляющему переменное напряжение диодному мосту. Чтобы устройство занимало меньше места, диодный мост собран на диодах Шоттки. Для успешной работы такого ЗУ вторичная обмотка трансформатора выдаёт 20 В и ток в 7 А. При использовании трансформатора с отводами от вторичной обмотки (обмоточная трёхточка) число диодов сокращается вдвое. Тогда часть вторичной обмотки окажется незадействованной. Выпрямительные диоды устанавливаются на теплоотводящий радиатор. Для успешного теплоотвода применяют прокладки со слюдой или теплопроводящую пасту.

Если размеры ЗУ для вас не особенно важны, то диоды Шоттки меняются на обычные полупроводниковые, однако им потребуется больший по своей площади рассеивания радиатор. Диоды рассчитаны на ток в 10 А и обратное напряжение от 40 В – если об этом не позаботиться, то эти элементы при работе нагреются до 70 градусов, что само по себе опасно для полупроводниковых элементов. При невысоком зарядном токе – до 5 А – транзистор в схеме ставить на радиатор незачем.

Радиаторы изготавливаются преимущественно из меди или алюминия: эти металлы обладают хорошей теплопроводностью. Размер пластины – 5*5 см, толщина – 1 мм.

С фазоимпульсной регулировкой

Это мощное зарядное устройство славится тем, что собрано из доступных советских деталей, которые наверняка найдутся у любого радиотехника. Прибор обеспечивает плавную регулировку тока в пределах 0… 10 А и пригоден для зарядки аккумуляторов ёмкостью до 100 А·ч.

Схема устройства с фазоимпульсной регулировкой

От простого тиристорного (переключающего) управления этот вариант отличается введением в схему элементов фазоимпульсного управления (ФИМ контроллер). В простейшем случае переключающий элемент изготавливается из двух мощных биполярных транзисторов. Как и в предыдущем случае с тиристорным управлением, путём изменения сопротивления переменного резистора изменяется интервал задержки при открывании тиристора относительно момента прихода полуволны.

С этим интервалом выставляется и ток подзаряда, контролируемого по показаниям амперметра. Питание этого функционального узла осуществляется от диодного моста, подсоединённого к выходу вторичной обмотки понижающего сетевое напряжение трансформатора. Детали меняются, как и в предыдущем варианте тиристорного ЗУ без ФИМ, на аналогичные.

Нюансы использования

При использовании самодельного пускового ЗУ установите допустимые рабочие параметры, как в случае с промышленным устройством. Ток выставляется на нулевое значение, АКБ подключается к ЗУ, затем устройство включается в сеть. С помощью регулятора устанавливается нужный ток подзаряда. Если АКБ заряжена до 13,2 В, то выбранное значение уменьшают в 2 раза. При напряжении в 13,8 В значение тока устанавливается нулевым, и ЗУ отключается, затем батарея отсоединяется от него. Автоматическая схема самостоятельно выключит ток заряда, когда напряжение достигнет всё тех же 13,8 В.

Если напряжение на вольтметре оказалось нетипичным – ниже 11,6 В, то проверьте АКБ с помощью разрядной лампы. Ею может оказаться фара от автомобиля, мотоцикла или 12-вольтовый прожектор. На закрытых батареях проверить напряжение на каждой «банке» кислотно-свинцовой батареи нельзя – выводы закрыты верхней планкой. Если напряжение просело сразу, то АКБ всё же необходимо подзарядить, для этого попробуйте выставить пониженное напряжение. Это делается, чтобы определить, есть ли в АКБ короткозамкнутая «банка». Дело в том, что бывают случаи, когда общее напряжение АКБ – не 12,6, а, скажем, 10,5 В, что указывает на рассыпавшуюся «банку».

Чтобы не перезарядить оставшиеся (исправные и рабочие), используется несколько пониженное напряжение: при полном заряде и одной неисправной «банке» окончательное значение составит, согласно подсчёту, не 13,8, а 11,5 В. В норме каждую «банку» нельзя перезаряжать выше 2,3 В в буферном режиме. При циклическом способе подзаряда каждая «банка» заряжается до 2,4… 2,5 В, в сумме напряжение как раз и составит 14,4… 15 В, а 5 «банок», в свою очередь, выдают 12… 12,5 В, а не 14,4… 15. Гелевые АКБ, благодаря отклеиванию на корпусе верхней планки, закрывающей выводы «банок», проверяются поэлементно.

При самостоятельном ремонте АКБ повреждённая «банка» исключается из схемы (отрезаются выводы), и АКБ можно пользоваться дальше, но с уже пониженным напряжением. Для уцелевших 5 из 6 банок напряжение подзаряда составит 11,5… 12,5 В – его и выставляют на ЗУ.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: принцип работы, простые схемы

ДомойКак это устроеноЗарядные устройства для аккумуляторов. Как устроены и работают?

   Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля. Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядные устройства для аккумуляторов: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

   Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

  1. Питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии
  2. Потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости

   В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Разряд аккумулятора

   Одновременно работают две электрические цепочки:

  1. внешняя, приложенная на выходные клеммы
  2. внутренняя

   При разряде на нагрузку во внешней приложенной схеме из проводов и допустим нити накала от лампочки протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.

   Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.

   При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.

Заряд аккумулятора

   Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор. На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.

   Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.

   Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда. Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.

   Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.

Как работают зарядные устройства для аккумуляторов

   Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.

Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов

   Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели. Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.

На картинке выше, зарядные устройства для аккумуляторов «пальчиков»

   Определенная часть зарядных устройств и аккумуляторов для мобильников снабжаются автоматической защитой, отключающей питание по завершении процесса. Но, контроль за их работой все же следует осуществлять визуально.

Зарядные конструкции для автомобильных АКБ

   Особенно точно соблюдать технологию зарядки следует при эксплуатации автомобильных аккумуляторов, призванных работать в сложных условиях. Например, зимой в мороз с их помощью необходимо раскрутить через промежуточный электродвигатель — стартер холодный ротор двигателя внутреннего сгорания с загустевшей смазкой.

 Вот как выглядят зарядные устройства для аккумуляторов авто

   Разряженные либо неправильно подготовленные аккумуляторы с этой задачей обычно не справляются. Эмпирическими методами выявлена взаимосвязь тока зарядки для свинцовых кислотных и щелочных аккумуляторов. Принято считать оптимальным значением заряда (амперы) в 0,1 величину емкости (амперчасы) для первого вида и 0,25 — для второго.

   Например, АКБ имеет емкость 25 ампер часов. Если он кислотный, то его необходимо заряжать током 0,1∙25=2,5 А, а для щелочного — 0,25∙25=6,25 А. Чтобы создавать такие условия потребуется использовать разные приборы или применить один универсальный с большим количеством функций.

   Современное зарядное устройство для кислотных свинцовых батарей должно поддерживать ряд задач:

  • контролировать и стабилизировать ток заряда
  • учитывать температуру электролита и не допускать его нагрева более 45 градусов прекращением питания

   Возможность проведения контрольно-тренировочного цикла для кислотной батареи автомобиля с помощью зарядного устройства является необходимой функцией, включающей три этапа:

  1. полный заряд аккумулятора до набора максимальной емкости
  2. десятичасовой разряд током 9÷10% от номинальной емкости (эмпирическая зависимость)
  3. повторный заряд разряженного аккумулятора

   При проведении КТЦ контролируют изменение плотности электролита и время завершения второго этапа. По его величине судят о степени износа пластин, длительности оставшегося ресурса. Зарядные устройства для щелочных батарей можно применять менее сложных конструкций, ибо такие источники тока не так чувствительны к режимам недостаточной зарядки и перезаряда.

   В начале технологического процесса зарядки рекомендуется поддерживать ток на максимально допустимом значении, а затем снижать его величину до минимальной для окончательного завершения физико-химических реакций, осуществляющих восстановление емкости. Даже в этом случае требуется контролировать температуру электролита, вводить поправки на окружающую среду.

   Полное завершение цикла зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов контролируют по:

  • восстановлению напряжения на каждой банке 2,5÷2,6 вольта
  • достижению максимальной плотности электролита, которая перестает изменяться
  • образованию бурного газовыделения, когда электролит начинает «закипать»
  • достижению емкости батареи, превышающей на 15÷20% величины, отданной при разряде

Зарядные устройства для аккумуляторов и формы токов для них

   Условие зарядки аккумулятора состоит в том, что на его пластины должно подводиться напряжение, создающее ток во внутренней цепи определенного направления. Он может:

  1. иметь постоянную величину
  2. или изменяться во времени по определенному закону

   В первом случае физико-химические процессы внутренней цепи идут неизменно, а во втором — по предлагаемым алгоритмам с цикличным нарастанием и затуханием, создающим колебательные воздействия на анионы и катионы. Последний вариант технологии применяется для борьбы с сульфатацией пластин.

Принципы создания схем для зарядных устройств

   Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.

   Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:

  1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции
  2. применения электронных трансформаторов
  3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения

   Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для инверторных сварочных аппаратов, частотных преобразователей, осуществляющих управление электродвигателями. Но, для зарядки аккумуляторов это довольно дорогое оборудование.

Зарядные устройства для аккумуляторов, схемы с трансформаторным разделением

   Электромагнитный принцип передачи электрической энергии из первичной обмотки 220 вольт во вторичную полностью обеспечивает отделение потенциалов питающей цепи от потребляемой, исключает попадание ее на аккумулятор и повреждение при возникновении неисправностей изоляции. Этот метод наиболее безопасен.

   Схемы силовых частей устройств с трансформатором имеют много разных разработок. Рассмотрим три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:

  1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором
  2. диодного моста без сглаживания пульсаций
  3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну

   Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока. Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.

   Эффективно работает схема при замене в диодном мосту двух противоположных диодов тиристорами, одинаково регулирующими силу тока в каждом чередующемся полупериоде. А устранение отрицательных полугармоник возложено на оставшиеся силовые диоды.

   Для третьего варианта, замена единичного диода полупроводниковым тиристором с отдельной электронной схемой для управляющего электрода, позволяет уменьшать импульсы тока за счет более позднего их открытия, что тоже используется для различных способов зарядки аккумуляторов.

   Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.

Схемы с электронным трансформатором

   Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.

Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения

   При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.

   На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика. Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.

   Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и силовой диод, пропускающий импульсы тока одной полярности.

   Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.

Но, они молчат о том, что:

  • открытая проводка 220 представляет опасность для жизни человека
  • нить накала лампы под напряжением нагревается, меняет свое сопротивление по закону, неблагоприятному для прохождения оптимальных токов через аккумулятор

   При включении под нагрузку через холодную нить и всю последовательно подключенную цепочку проходят очень большие токи. Кроме того, завершать зарядку следует маленькими токами, что тоже не выполняется. Поэтому аккумулятор, подвергшийся нескольким сериям подобных циклов, быстро теряет свою емкость и работоспособность.

   Наш совет: не пользуйтесь этим методом!

   Зарядные устройства для аккумуляторов создаются для работы с определёнными типами аккумуляторов, учитывают их характеристики и условия восстановления емкости. При использовании универсальных, многофункциональных приборов следует выбирать тот режим заряда, который оптимально подходит конкретному аккумулятору.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Зарядное устройство – это специальное приспособление, которое предназначено для заряда аккумулятора электроэнергией от внешних источников. В большинстве случаев они используют энергию от сети переменного тока. Подобные устройства могут использоваться для подзарядки планшетов, телефонов, ноутбуков, зубных щеток, автомобилей и других агрегатов, где требуется подзарядка аккумулятора.

Часто устройства для зарядки аккумуляторов идут в комплекте с приобретенным оборудованием, к примеру, это зарядка для сотового телефона. Но в некоторых случаях подобное устройство необходимо приобретать самостоятельно. В продаже сегодня имеется большое количество устройств, которые позволяют произвести подзарядку аккумулятора. Но для правильного выбора требуется знать, как верно оценить подбираемое изделие, на что, прежде всего, следует обратить внимание.

Виды
Зарядное устройство
 по способу своего применения может быть:
  • Внешним.
  • Встроенным.

Устройства могут классифицироваться по способу зарядки батареи, виду индикации, исполнению, присутствию функции разряда и других. К примеру, в устройствах для сотовых телефонов индикатором выступает экран мобильного, где высвечивается уровень зарядки батареи.

Зарядки также могут быть:
  • Аккумуляторными – работа ведется по схеме накопления заряда и дальнейшей ее отдачи аккумуляторному устройству.
  • Сетевыми – питание ведется от электрической сети, после чего идет преобразование напряжения в требуемое для конкретного агрегата.
  • Автомобильные – они действуют от прикуривателя, расположенного в машине. Источником питания здесь выступает бортовая сеть.
  • Универсальными – это провод, который имеет разъем, чтобы подключить смартфон, а также USB-разъем для зарядки от персонального компьютера.
  • Беспроводными – телефон не взаимодействует прямо с током. Устройство представляет специальную платформу. В основе работы данного аксессуара лежит принцип индукционной катушки.

Для разных видов аккумуляторов производятся различные устройства зарядки, к примеру, для NiCd, NiMH, Li-Ion или даже комбинированных аккумуляторов.

По способу заряда устройства могут быть заряжающие постоянным или импульсным током. В зависимости от требуемых функций устройства могут быть профессиональными или бытовыми. По времени зарядки устройства могут быть медленными или быстрыми.

Устройство
Зарядное устройство
 в большинстве случаев включает следующие элементы:
  • Преобразователь напряжения. Это может быть импульсный блок питания или трансформатор.
  • Стабилизатор напряжения. Он поддерживает напряжение постоянного значения, вне зависимости от его колебаний, происходящих во входной цепи.
  • Выпрямитель. Этот элемент преобразует электрический ток переменного значения в постоянный, то есть тот, который необходим для зарядки аккумулятора конкретного устройства. Каждый вид аккумулятора требует входящего напряжения определенной величины.
  • Устройство, контролирующее процесс зарядки или силу электрического тока.
  • Светодиодный индикатор.

Зарядное устройство может иметь и иные элементы, к примеру, аккумулятор во внешних агрегатах и другие приспособления. Промышленные устройства дополнительно имеют блоки с электронной аппаратурой, которые контролируют процесс зарядки. Такие устройства используются для одновременной зарядки 3-5 аккумуляторных батарей. Определенные модели могут заряжать одновременно импульсными токами и выполнять длительную зарядку.

Сложные устройства оснащаются микроконтроллерами, позволяющие максимально точно отслеживать целый ряд параметров: температуру, напряжение батареи, заряд и иные показатели. В более продвинутых устройствах даже присутствует датчик наружной температуры, ведь она существенно влияет на процесс зарядки.

Принцип действия

Все устройства, которые используются для подзарядки аккумуляторов, почти всегда действуют по единому принципу. При подключении к электрической сети, на зарядное устройство поступает напряжение 220 В. Элементы девайса корректируют силу и напряжение тока до тех показателей, которые необходимы для зарядки конкретного аккумулятора. К тому же каждый тип аккумуляторной батареи требует своего способа и порядка подзарядки.

Для автомобильных кислотно-свинцовых аккумуляторов рекомендуется подзарядка до момента их полной разрядки. Щелочные батареи следует разряжать полностью, ведь у них имеется эффект памяти. Но в то же время оба вида батарей следует подзаряжать до максимального значения. Поэтому в последнее время выпускаются лишь автоматические устройства для машин, которые не требуют вмешательства человека. Их нужно только подключить к сети и установить зажимы на клеммы батареи.

Автоматическое зарядное устройство управляет всем:

Контролирует уровень заряда, цикл, а также саму процедуру. После зарядки в сто процентов агрегат сам выключается. Если устройство не отсоединить, то оно будет постоянно вести контроль состояния батареи. При падении заряда датчики видят это, вследствие чего батарея начинает вновь заряжаться. В результате уровень зарядки будет находиться на 100 процентном уровне.

Также бывает и ручное зарядное устройство, которое часто применяется для зарядки сотового телефона где-нибудь в глуши, где нет электрической сети, к примеру, в тайге. Однако принцип работы их совершенной иной, они действуют по принципу ветряных турбин. Главным элементом подобных приспособлений является рукоятка для вращения. Функция данной рукоятки сопоставима функции, которую выполняет винт ветряной турбины.

При кручении рукоятки вращение передается стержню. В результате кинетическая энергия, которая создается человеком, направляется в генератор заряжающего устройства. Именно последний элемент выдает электрический ток с небольшим напряжением порядка 6 вольт. Этого напряжения вполне хватает, чтобы несколько зарядить севшую батарею, сделать необходимый звонок или отправить сообщение.

Применение
Зарядное устройство
 применяется для зарядки аккумуляторных батарей  устройств и оборудования:
  • Сотовые телефоны и смартфоны.
  • Планшеты.
  • Ноутбуки.
  • Зубные щетки.
  • Переносные шуруповерты, дрели и многие другие электрические инструменты с аккумулятором.
  • Электрокары.
  • Переносные пылесосы, фены.
  • Автомобили, мотоциклы и иное оборудование.
Как выбрать

Видов зарядок аккумуляторных батарей продается огромное количество. Это отечественные и зарубежные. Поэтому порой бывает затруднительно определиться с выбором.

  • Если требуется устройство для зарядки автомобиля время от времени, то присмотритесь к простому, но надежному девайсу без лишних функций. К примеру, подобная зарядка может пригодиться для зарядки аккумулятора вследствие его простоя во время холодов или поездки в зарубежные страны во время отпуска.
  • Для новичков лучше всего выбирать автоматические устройства, где не нужно производить настройку. Для опытных владельцев автомобилей рекомендуются многофункциональные либо пуско-зарядные устройства. Количество опций ограничивается лишь финансовыми средствами.
  • Необходимо приобретать лишь то устройство для зарядки, которое предназначено для конкретной электрохимической системы. Следует знать, что большая часть устройств используется лишь для конкретного вида оборудования. К примеру, разъем телефона может не подходить или устройство вырабатывает ток определенного напряжения. Тогда как для определенного девайса требуется совершенно иное напряжение. Не стоит заряжать аккумулятор в случае несоответствия напряжения.
  • Применение устройства для зарядки более высокой мощности позволяет сократить время заряжания, однако могут иметься ограничения у самой батареи. Быстрая зарядка при отсутствии подобной функции у агрегата может снизить срок работы аккумулятора или даже вывести его из строя.
  • Также следует обратить внимание на форму, дизайн, конструкцию и размеры устройства для зарядки. Выбор здесь в данном случае зависит от покупателя.
  • При выборе беспроводного устройства нужно обратить внимание на производителя техники. Не каждый бренд производит девайсы с аккумуляторами, которые подходят для беспроводной зарядки. Также существуют свои стандарты питания «PMA» и «Qi». Здесь также могут быть ограничения. Не вся техника может поддерживать эти два стандарта.
  • При подборе беспроводного устройства также следует обратить внимание на мощность, функциональность, время работы и безопасность.
Похожие темы:
  • Источник бесперебойного питания (ИБП). Виды. Работа. Как выбрать

РубрикаОБОРУДОВАНИЕ

Как происходит зарядка аккумулятора? Схема этого устройства сложна или нет, для того чтобы сделать устройство своими руками? Отличается ли принципиально зарядное устройство для автомобильного аккумулятора от того, что применяется для мобильных телефонов? На все поставленные вопросы мы попытаемся ответить далее в статье.

Общие сведения

Аккумулятор играет очень важную роль в функционировании устройств, агрегатов и механизмов, для работы которых необходимо электричество. Так, в транспортных средствах он помогает запустить двигатель машины. А в мобильных телефонах батареи позволяют нам совершать звонки.

Зарядка аккумулятора, схема и принципы работы данного устройства рассматриваются даже в школьном курсе физики. Но, увы, уже к выпуску многие эти знания успевают позабыть. Поэтому спешим напомнить, что в основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности напряжения (потенциалов) между двумя пластинами, которые специально погружаются в раствор электролита.

Первые батареи были медно-цинковыми. Но с того времени они существенно улучшились и модернизировались.

Как устроена аккумуляторная батарея

Единственный видимый элемент любого устройства – корпус. Он обеспечивает общность и целостность конструкции. Следует отметить, что наименование «аккумулятор» может быть полноценно применено только к одной ячейке батареи (их ещё называют банками), а том же стандартном автомобильном аккумуляторе на 12 В их всего шесть.

Возвращаемся к корпусу. К нему выдвигают жесткие требования. Так, он должен быть:

  • стойким к агрессивным химическим реагентам;
  • способным переносить значительные колебания температуры;
  • обладающим хорошими показателями вибростойкости.

Всем этим требованиям отвечает современный синтетический материал – полипропилен. Более детальные различия следует выделять только при работе с конкретными образцами.

Принцип работы

В качестве примера мы рассмотрим свинцово-кислотные батареи.

Когда есть нагрузка на клемму, то начинает происходить химическая реакция, которая сопровождается выделением электричества. Со временем батарея будет разряжаться. А как она восстанавливается? Есть ли простая схема?

Зарядка аккумулятора не является чем-то сложным. Необходимо осуществлять обратный процесс – подаётся электричество на клеммы, вновь происходят химические реакции (восстанавливается чистый свинец), которые в будущем позволят использовать аккумулятор.

Также во время зарядки происходит повышение плотности электролита. Таким образом батарея восстанавливает свои начальные свойства. Чем лучше были технология и материалы, которые применялись при изготовлении, тем больше циклов заряда/разряда может выдержать аккумулятор.

Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

Классическое устройство делают из выпрямителя и трансформатора. Если рассматривать все те же автомобильные батареи с напряжением в 12 В, то зарядки для них обладают постоянным током примерно на 14 В.

Почему именно так? Такое напряжение необходимо для того, чтобы ток мог идти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если он сам имеет 12 В, то устройство той же мощности ему помочь не сможет, поэтому и берут более высокие значения. Но во всём необходимо знать меру: если слишком завысить напряжение, то это пагубно скажется на сроке службы устройства.

Поэтому при желании сделать прибор своими руками, необходимо для машин искать подходящие схемы зарядки автомобильных аккумуляторов. Это же относится и к другой технике. Если необходима схема зарядки аккумулятора литий-ионного, то тут необходимо устройство на 4 В и не больше.

Процесс восстановления

Допустим, у вас есть схема зарядки аккумулятора от генератора, по которой было собрано устройство. Батарея подключается и сразу же начинается процесс восстановления. По мере его протекания будет расти внутреннее сопротивление устройства. Вместе с ним будет падать зарядный ток.

Когда напряжение приблизится к максимально возможному значению, то этот процесс вообще практически не протекает. А это свидетельствует о том, что устройство успешно зарядилось и его можно отключать.

Технологические рекомендации

Необходимо следить, чтобы ток аккумулятора составлял только 10% от его емкости. Причем не рекомендовано ни превышать этот показатель, ни уменьшать его. Так, если вы пойдёте по первому пути, то начнёт испаряться электролит, что значительно повлияет на максимальную емкость и время работы аккумулятора. На втором пути необходимые процессы не будут происходить в требуемой интенсивности, из-за чего негативные процессы продолжатся, хотя и в несколько меньшей мере.

Зарядка

Описываемое устройство можно купить или собрать своими руками. Для второго варианта нам понадобятся электрические схемы зарядки аккумуляторов. Выбор технологии, по которой она будет делаться, должен происходить зависимо от того, какие батареи являются целевыми. Понадобятся такие составляющие:

  1. Ограничитель тока (конструируется на балластных конденсаторах и трансформаторе). Чем большего показателя удастся достичь, тем значительней будет величина тока. В целом, для работы зарядки этого должно хватить. Но вот надёжность данного устройства весьма низкая. Так, если нарушить контакты или что-то перепутать, то и трансформатор, и конденсаторы выйдут из строя.
  2. Защита на случай подключения «не тех» полюсов. Для этого можно сконструировать реле. Так, условная завязка базируется на диоде. Если перепутать плюс и минус, то он не будет пропускать ток. А поскольку на нём завязано реле, то оно будет обесточенным. Причем использовать данную схему можно с устройством, в основе которого и тиристоры, и транзисторы. Подключать её необходимо в разрыв проводов, с помощью которых сама зарядка соединяется с аккумулятором.
  3. Автоматика, которой должна обладать зарядка аккумулятора. Схема в данном случае должна гарантировать, что устройство будет работать только тогда, когда в этом действительно есть потребность. Для этого с помощью резисторов меняется порог срабатывания контролирующего диода. Считается, что аккумуляторы на 12 В являются полностью, когда их напряжение находится в рамках 12,8 В. Поэтому этот показатель является желанным для данной схемы.

Заключение

Вот мы и рассмотрели, что собой представляет зарядка аккумулятора. Схема данного устройства может быть выполнена и на одной плате, но следует отметить, что это довольно сложно. Поэтому их делают многослойными.

В рамках статьи вашему вниманию были представлены различные принципиальные схемы, которые дают понять, как же, собственно, происходит зарядка аккумуляторов. Но необходимо понимать, что это только общие изображения, а более детальные, имеющие указания протекающих химических реакций, являются особенными для каждого типа батареи.

Зарядные устройства – это оборудование для заряда аккумуляторных батарей от сети переменного тока. Каждая АКБ нуждается в периодической подзарядке, в частности, если это приборы бытового назначения или автомобильные аккумуляторы.

Виды ЗУ по сфере применения
Бытовые ЗУ

Это зарядные устройства для мобильных телефонов, ноутбуков, различных электроинструментов, гальванических элементов.

Этот тип ЗУ может быть, как встроенным в прибор, так и внешним. В бытовых электроприборах в основном используются литиевые аккумуляторы, для которых перезаряд или глубокий разряд может быть причиной сильного износа или поломки АКБ. Поэтому ЗУ такого типа обычно оснащаются контроллерами, которые регулируют силу тока и напряжение на выводах АКБ.

Последнее время популярность приобрели портативные зарядные Power Bank. Они предназначены для подзарядки мобильных телефонов, планшетов, фотоаппаратов и видеокамер. В условиях, когда нет возможности подзарядить АКБ гаджета от сети, эти ЗУ могут давать до 12 полных зарядок.

Промышленные зарядные устройства

Это устройства, оборудованные электроникой. Обычно устанавливаются в специализированных цехах зарядной станции. Особенность таких ЗУ в том, что они могут одновременно работать с несколькими АКБ в автоматическом режиме.

Автомобильные ЗУ

Зарядные устройства для автомобильных АКБ. Существует тип таких устройств, который позволяет запускать двигатель автомобиля при разряженном аккумуляторе. Такие устройства называются пуско-зарядными и могут выдавать большую силу тока, чем обычные ЗУ. Соответственно они их превосходят по весу и размерам.

Как происходит заряд аккумулятора

На клеммы подается более мощное напряжение зарядного устройства. Оно может быть постоянной или сглаженной, пульсирующей формы. Напряжение превышает разность потенциалов между катодом и анодом аккумулятора и направлено однополярно с ними.

Таким образом зарядное устройство меняет направление тока в аккумуляторе. Он начинает двигаться от положительного электрода к отрицательному. Окислительно-восстановительная реакция, которая и служит причиной появления заряженных электронов, действует в обратном направлении.

Методы заряда
Заряд постоянным током

Наиболее быстрый метод заряда, но в то же время быстрее изнашивает аккумулятор. Устройства такого типа обеспечивают постоянную силу тока. При этом сила тока не должна превышать десятую часть номинальной емкости аккумулятора. Чтобы обеспечить такую постоянную силу тока на одном уровне такие ЗУ оборудованы регуляторами.

Заряд постоянным напряжением

Этот метод зарядки занимает намного больше времени, чем предыдущий. Степень заряженности АКБ при применении этого метода зависит от величины заданного напряжения. В процессе заряда сила тока уменьшается, а напряжение на выводах аккумулятора приближается к напряжению ЗУ. Этим методом невозможно зарядить батареи полностью.

Смешанный тип заряда

Устройства с комбинированным методом заряда автоматически отключаются после того как АКБ будет полностью заряжен. Для автолюбителей это особенно удобно, поскольку за такими ЗУ не надо следить. Такие ЗУ используют пульсирующий или ассиметричный ток для зарядки. Это уменьшает сульфатацию пластин и продлевает срок работы батареи, а также увеличивает ее емкость.

Импульсные и трансформаторные ЗУ

В устройстве импульсных и трансформаторных ЗУ присутствует трансформатор. Основное различие в принципе его работы.

Обычные трансформаторные ЗУ – это устройства со сравнительно большой массой и габаритами. Трансформатор в таких устройствах дополнен диодным мостом для выпрямления электрического тока. Трансформаторные ЗУ в эксплуатации не такие удобные в отличии от импульсных. Также их КПД меньше, чем у импульсных, но тем не менее они достаточно эффективны. В автомобильной сфере импульсный вариант активно вытесняет трансформаторные приборы, но в промышленности трансформаторные ЗУ еще актуальны.

В импульсных ЗУ трансформатор обладает меньшими габаритами, что позволяет облегчить и уменьшить всю конструкцию. Они оборудованы автоматикой и множеством защитных механизмов. Входное переменное напряжение в таких устройствах преобразуется в постоянное с ограничением амплитуды пульсаций. Импульсное ЗУ при перенагрузке может сгореть, тогда как трансформаторное остается в строю. Импульсными устройствами для зарядки автомобильных АКБ намного проще пользоваться, устройство показывает правильно ли присоединены клеммы и т.д. Также такое ЗУ экономнее с точки зрения расходования электроэнергии и отличается своей меньшей ценой в сравнении с трансформаторными аналогами.

Похожие темы:
  • Беспроводная зарядка
  • Солнечные зарядные. Разновидности. Принцип действия. Устройство
  • Контроллеры для солнечных батарей. Принцип действия и особенности

РубрикаЭЛЕКТРОПИТАНИЕ

Проблема запуска автомобильного двигателя совсем не редкость, особенно в зимний период года. И в подавляющем большинстве ситуаций, причина этого кроется в севшем аккумуляторе. Сегодня для решения подобной проблемы все чаще автомобилисты стали использовать автоматическое зарядное устройство. Такое умное зарядное пришло на замену традиционным трансформаторным устройствам и уже неплохо зарекомендовало себя в среде автомобилистов.  Среди плюсов интеллектуальных зарядок можно выделить их небольшие габаритные размеры, а также наличие защиты от воздействия пыли, влаги и короткого замыкания. В интеллектуальных зарядных устройствах полностью все автоматизировано. Поэтому при использовании их автомобилисту нет необходимости что-то делать и осуществлять контроль за их работой. Собственно по этой причине такие типы зарядных устройств и было принято считать интеллектуальными.

Характеристики автоматических ЗУ

Как и положено, в основе интеллектуального зарядного устройства лежит технологичная электроника. Благодаря ей и обеспечивается работа всего прибора. подобное устройство имеет небольшие размеры и управляется посредством микропроцессора. Контроллер, что установлен на плате девайса, настроен на работу в различных режимах и способен активизировать разную защиту.  В связи с этим автомобилисту теперь нет необходимости следить за процедурой заряда и самостоятельно отслеживать время, когда прибор нужно отключить. Единственное, что для такого прибора нужно, так это точно знать емкость аккумулятора, который установлен на ТС. Сама же подзарядка будет выполняться под руководством процессора, который будет выполнять работу с учетом состояния батареи и ее степени износа. Среди преимуществ таких ЗУ можно выделить то, что они способны заряжать АКБ любого вида.

Как работает автоматическая зарядка?

Принцип работы интеллектуальных зарядных устройств для аккумуляторных батарей несколько отличается от традиционных. Дело в том, что в течение первых пяти часов устройство выполняет основные циклы зарядки. После этого уже устройство производит проверку емкости батареи и выполняет оценку ее состояния. Затем оно уже продолжает добивать заряд.  Параметры при этом выставляются автоматически с учетом фактического состояния аккумуляторной батареи. На это обычно уходит порядка 2-3 часов. В некоторых зарядных устройствах предусмотрена также функция адаптивного заряда. При ее активации на полное восстановление заряда может уйти примерно 40 минут, а то и 1, 5 часа.  Время в этом случае будет зависеть только от технического состояния аккумулятора и его емкости. О завершении процесса заряда девайс предупреждает владельца обычно световым или звуковым сигналом.  Если имеется дисплей, то на нем обычно появляется соответствующая надпись об окончании процесса зарядки. И самое важное, что после завершения процесса устройство самостоятельно переходит в плавающий режим. Кроме того, автоматические ЗУ можно применять для сульфатированных аккумуляторных батарей.

Подробнее об автоматических зарядных устройствах для АКБ будет рассказано в этом видеоматериале:

Опубликовано: 02 августа 2019

Используемые источники:
  • https://powercoup.by/kak-eto-ustroeno/zaryadnyie-ustroystva-dlya-akkumulyatorov
  • https://tehpribory.ru/glavnaia/oborudovanie/zariadnoe-ustroistvo.html
  • https://fb.ru/article/242294/zaryadka-akkumulyatora-shema-i-printsip-deystviya
  • https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/jelektropitanie/zariadnye-ustroistva/
  • https://automend.ru/articles/intellektualnoe-zaryadnoe-ustrojstvo-chto-takoe-i-kak-rabotaet/
Предыдущая статьяКак прочитать удаленные сообщения в WhatsApp — AndroidInsider.ruСледующая статьяКак не заблудиться в лесу: пять приложений для навигации в зеленой чаще

Как проверить и заменить автомобильный аккумулятор

Аккумулятор, как и другие части вашего автомобиля, подвержен износу и должен регулярно проверяться. В частности, обратите внимание на проблемные места батареи, показанные здесь. Аккумулятор, который содержится в чистоте, служит дольше, чем грязный.

Детали аккумулятора для проверки

Прежде чем приступить к работе с аккумулятором, обязательно прочитайте все меры безопасности. Вот краткое изложение:

  • Никогда не работайте с аккумулятором с зажженной сигаретой во рту. Аккумуляторы заполнены серной кислотой, которая выделяет газообразный водород. При попадании кислотных отложений на кожу или одежду немедленно смойте их водой.

  • Отсоединяйте аккумулятор всякий раз, когда вы работаете с ним, но обязательно сначала выключите двигатель! На большинстве современных автомобилей компьютеры контролируют работу двигателя, топливной системы и системы зажигания, автоматической коробки передач и прочего. Будьте предельно осторожны, чтобы ненароком не направить нежелательное напряжение на один из компьютеров и не разрушить его.

  • Всегда отсоединяйте отрицательный провод от аккумулятора, если вы планируете работать с проводкой под капотом. Это предотвратит возможное повреждение электрических компонентов или поражение электрическим током.

  • При отсоединении и замене обоих кабелей аккумуляторной батареи всегда сначала отсоединяйте отрицательный кабель и заменяйте его последним. Если вы попытаетесь сначала снять положительный зажим, и ваш ключ соскользнет и коснется чего-то металлического, ваш ключ может сплавиться с деталью, как дуговой сварочный аппарат.

  • Привяжите кабели, пока работаете с аккумулятором. Не допускайте соединения клеммных колодок металлическими предметами; это может повредить батарею. Если тросы подключить к стойкам, когда что-то еще мешает, можно вывести из строя бортовые компьютеры.

Не позволяйте всем перечисленным здесь предостережениям отбить у вас мысль о проверке аккумуляторной батареи вашего автомобиля. Проверить аккумулятор легко. Просто найдите его и выполните следующие действия:
  1. Очистите порошкообразные отложения на положительных и отрицательных клеммах.

    Отложения красивого цвета, образующиеся на верхней части клемм, образуются из-за аккумуляторной кислоты. Перед очисткой отсоедините кабели (сначала отрицательные) от обеих клемм, открутив гайки на каждом кабельном зажиме и покачивая кабель, пока зажим не оторвется от клеммной стойки.

    Чтобы счистить отложения с клеммных колодок и кабельных зажимов, посыпьте каждую клемму небольшим количеством пищевой соды, окуните старую зубную щетку или одноразовую щетку в воду и сотрите отложения.

    Можно использовать щетку для клемм аккумулятора (внутри крышки) и очиститель зажимов.

    Если ваши кабели и зажимы не очищаются полностью пищевой содой и водой, поверните недорогую щетку для клемм аккумулятора на каждой клемме, чтобы очистить ее и обеспечить хорошее и надежное электрическое соединение. Вы также можете почистить внутреннюю часть кабельных зажимов с помощью чистящего средства для зажимов, которое обычно продается в комплекте со щеткой. Подушечка из стальной шерсти без мыла также может справиться с этой задачей.

  2. Протрите все чистой одноразовой безворсовой тряпкой.

    Старайтесь избегать попадания порошкообразных веществ на руки или одежду.Если вы это сделаете, немедленно смойте его водой.

  3. Подсоедините клеммы к аккумулятору, заменив сначала положительный кабель, а затем отрицательный.

    После повторного подсоединения клемм аккумулятора смажьте клеммы густой автомобильной смазкой или вазелином, чтобы предотвратить повторное образование коррозионных отложений.

  4. Осмотрите кабели и зажимы аккумуляторной батареи на предмет износа или коррозии.

    Если повреждение выглядит обширным, возможно, необходимо заменить кабели и зажимы; в противном случае может произойти короткое замыкание аккумулятора, что может привести к повреждению бортовых компьютеров.Пусть это проверит профессионал.

    Если у вас возникли проблемы с запуском двигателя, если ваши фары кажутся тусклыми или если аккумулятор устарел, проверьте, достаточно ли силен электролит в аккумуляторе. Если он слабый, возможно, потребуется перезарядить или заменить аккумулятор, прежде чем он разрядится и оставит вас в затруднительном положении.

  5. Проверьте корпус батареи и клеммы.

    Если вы видите серьезные трещины в корпусе батареи или явное повреждение клемм, замените батарею независимо от ее электрических характеристик.

Как подобрать аккумулятор, подходящий для вашего автомобиля

Если вы решили заменить автомобильный аккумулятор самостоятельно, первое, что нужно сделать, это купить правильный аккумулятор. Если в вашем автомобиле нет защитного экрана над аккумулятором, который трудно или опасно снимать, заменить его самостоятельно не составит труда. Если установка и утилизация включены в стоимость новой батареи, выполнение этой работы может не иметь никаких преимуществ.

Имейте в виду следующее:
  • Обратитесь к руководству пользователя, чтобы найти технические характеристики аккумулятора, предназначенного для вашего автомобиля.

  • Купите фирменный аккумулятор в авторитетном дилерском центре, магазине автозапчастей или у продавца аккумуляторов.

  • Батареи оцениваются по продолжительности их жизни. Большинство из них рассчитаны на пять лет. Не рискуйте попасть в затруднительное положение из-за неисправной аккумуляторной батареи низкого качества, но если вы не планируете эксплуатировать свой автомобиль более пяти лет, не покупайте дорогую аккумуляторную батарею с длительным сроком службы, которая значительно переживет вашу потребность в ней. .

  • Возьмите новый аккумулятор в свой автомобиль и сравните его с оригинальным.Она должна быть одинакового размера, формы и конфигурации. Если это не так, вернитесь и верните его за правильным.

Пока вы покупаете аккумулятор, убедитесь, что у вас есть все необходимое для работы. Если у вас нет разводного ключа, купите или одолжите его. Вам также понадобится пара чистых безворсовых тряпок, пара одноразовых латексных перчаток, немного воды и пищевой соды, а также аккумуляторная щетка. Чтобы защитить глаза от любых отложений, которые могут им повредить, купите недорогие защитные очки.

Как заменить автомобильный аккумулятор

Автомобильные аккумуляторы, как и любой аккумулятор, рано или поздно умирают. К счастью, заменить автомобильный аккумулятор не так уж и сложно, и если вы не застряли где-нибудь, самое сложное в этом навыке «сделай сам» — вынуть старый аккумулятор и вставить новый. Что касается инструментов, то для этой задачи тоже ничего особенного не потребуется — только набор торцевых или комбинированных ключей, пара перчаток и, может быть, проволочная щетка.

Когда вы будете готовы установить новый автомобильный аккумулятор, выключите двигатель автомобиля, откройте капот и найдите аккумулятор.Теперь вы готовы взять свои инструменты и надеть перчатки, чтобы защитить руки от накопления сульфатов. Единственные инструменты, которые вам понадобятся, это удлинитель торцевой головки и трещотка и/или комбинированный ключ. Размер розетки зависит от автомобиля, поэтому берите комплект с собой в машину.

Шаг 1. Отсоединение кабелей аккумулятора

Начиная с отрицательного (черного) кабеля аккумулятора, ослабьте гайку, удерживающую его на месте. Вы можете использовать комбинированный ключ или головку подходящего размера с удлинителем и трещоткой, чтобы снять его.После ослабления отсоедините отрицательный кабель, потянув его вверх и вниз. Затем проделайте те же действия с положительным (красным) кабелем аккумулятора.

Если какой-либо кабель застрял или вам было трудно его снять, вы можете снять его с помощью съемника клемм аккумулятора. Не рекомендуется использовать отвертку или другой подобный инструмент, чтобы поддеть его, так как вы можете повредить клемму или кабель.

Шаг 2. Снимите прижимной зажим аккумулятора

Теперь с помощью комбинированного ключа вы можете снять прижимной зажим аккумулятора или другие ограничители аккумулятора, которые могут быть в вашем автомобиле и которые удерживают аккумулятор на месте.

Шаг 3. Снимите аккумулятор