Зарядное автоматическое устройство

Зарядное автоматическое устройство

Зарядное устройство (ЗУ) – приспособление для заряда электрического аккумулятора от внешнего источника энергии, обычно от сети переменного тока. Контроль за состоянием автомобильного аккумулятора включает его периодическую проверку и своевременное поддерживание в рабочем состоянии. У авто это чаще делается в зимнее время года, поскольку летом автомобильная аккумуляторная батарея (АКБ) успевает подзарядиться от генератора. В холодное время года запуск двигателя происходит труднее, и нагрузка на АКБ возрастает. Ситуация обостряется при больших перерывах между запусками двигателя.

Современное зарядное устройство для АКБ

Разнообразные схемы и устройства существуют в большом количестве, но в целом АКБ организованы на основе следующих элементов:

• преобразователь напряжения (трансформатор или импульсный блок);
• выпрямитель; ;
• автоматический контроль заряда;
• индикация.

Простейшее зарядное устройство

Наиболее простым является приспособление на основе трансформатора и выпрямителя, изображенное на схеме ниже. Его несложно сделать своими руками.

Схема простейшего зарядника для авто

Главной деталью устройства является трансформатор ТС-160, используемый в старых телевизорах (рисунок ниже). Соединив две его вторичные обмотки на 6,55 В каждая последовательно, можно получить на выходе 13,1 В. Максимальный ток у них составляет 7,5 А, что вполне подходит для зарядки батареи.

Внешний вид зарядного устройства, изготовленного своими руками

Оптимальная величина напряжения классического зарядного устройства составляет 14,4 В. Если взять 12 В, которые должен иметь аккумулятор, полную зарядку произвести не удастся, так как нельзя будет создать требуемый ток. Завышение зарядного напряжения приводит к выходу АКБ из строя.

В качестве выпрямителей можно использовать диоды Д242А, которые соответствуют по мощности.

Схема не обеспечивает автоматическое регулирование величины зарядного тока. Поэтому придется последовательно установить амперметр для визуального контроля.

Чтобы не сгорел трансформатор, на входе и выходе устанавливаются предохранители, соответственно на 0,5 А и 10 А. Диоды монтируются на радиаторах, так как в начальный период зарядки ток будет большим из-за низкого внутреннего сопротивления аккумулятора, что вызывает их сильный нагрев.

Когда зарядный ток уменьшится до 1 А, это означает, что АКБ полностью заряжен.

Особенности устройств

На смену устаревшим приспособлениям с ручным контролем пришли современные модели. Схемы устройств обеспечивают автоматическое поддерживание зарядного тока с выбором его требуемой величины по мере изменения состояния аккумулятора.

Современные приборы имеют заявленный зарядный ток от 6 до 9 А для АКБ емкостью 50-90 Ач, применяемых для легковых авто.

Любая АКБ заряжается током, составляющим 10 % от ее емкости. Если она равна 60 Ач, ток должен составлять 6 А, для 90 Ач – 9 А.

Выбор

1. Способность восстановления полностью разряженного аккумулятора. Эту функцию имеют не все ЗУ.
2. Максимальный ток зарядки. Он должен составлять 10 % от емкости батареи. У прибора должна быть функция отключения после полной зарядки, а также режима поддержки. При зарядке полностью разряженной батареи может произойти короткое замыкание. Схема прибора должна иметь защиту.

Многофункциональность и универсальность новых приборов с приемлемыми ценами делает нецелесообразность изготовления зарядников своими руками. По сути, они являются многоцелевыми блоками питания с разными режимами работы.

Зарядное устройство – блок питания

Производители

Модели выбираются в основном с питанием от сети 220 В. Для выбора надо знать их особенности. Общие характеристики современных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов следующие:

• импульсный тип;
• наличие принудительной вентиляции;
• небольшие габариты и вес;
• автоматический режим заряда.

«Беркут» Smart Power SP-25N

Модель является профессиональной и предназначена для зарядки кислотно-свинцовых АКБ на 12 В. Автоматический принцип действия включает следующие режимы работы:

• зарядка любых автомобильных аккумуляторов при обычных условиях;
• зарядка в режиме «Зима» – при температуре среды от 5 0 С и ниже;
• «десульфатация» – восстановление с увеличением напряжения до максимального;
• «источник питания» – применяется для подачи напряжения при нагрузке до 300 Вт (не аккумулятора).

Зарядное устройство «Беркут» Smart Power SP-25N

Зарядка производится в 9 этапов. Своими руками подобное устройство изготовить сложно. Сначала АКБ проверяется на способность заряжаться. После производится восстановление небольшим током с постепенным увеличением до максимального. На последнем этапе создается режим сбережения.

Модель может иметь разные классы защиты, например, IP20 (обычные условия) и IP44 (от брызг и частиц размером 1 мм и более).

Аккумулятор можно заряжать, не снимая с авто: через прикуриватель или контакты-«крокодилы».

При зарядке клемма «+» аккумулятора должна отключаться от автомобильной цепи.

«Орион» («Вымпел»)

Приспособление для импульсного преобразования энергии делает автоматическую зарядку. Схема обеспечивает плавное ручное управление силой тока с помощью поворотной ручки. Индикаторы контроля могут быть стрелочными и линейными. Степень разрядки батареи может быть 0-12 В.

Зарядное устройство «Орион»

«Орион» является источником питания для другой нагрузки, например, инструментов, работающих от напряжения 12-15 В.

Главным достоинством прибора является цена, которая в разы меньше, чем у аналогов. При увеличении мощности и количества дополнительных функций стоимость может значительно возрасти.

Обзор устройства. Видео

Про автоматическое зарядное устройство для акб много полезной информации можно узнать из видео ниже.

На рынке имеется большой выбор импульсных зарядных устройств к свинцово-кислотным АКБ для авто. Особенностью является простой интерфейс и много выполняемых функций. Схемы простых зарядников можно легко найти и собрать своими руками, но лучше под рукой иметь надежное устройство, гарантирующее длительную работу автомобильного аккумулятора.

Простое автоматическое зарядное устройство

Кому некогда «заморачиваться» со всеми нюансами зарядки автомобильного аккумулятора, следить за током зарядки, вовремя отключить, чтоб не перезарядить и т.д., можно порекомендовать простую схему зарядки автомобильного АКБ с автоматическим отключением при полной зарядке аккумулятора. В этой схеме используется один не мощный транзистор для определения напряжения на аккумуляторе.

Схема простого автоматического зарядного устройства автомобильного аккумулятора

Список необходимых деталей:

• R1 = 4,7 кОм;
• Р1 = 10K подстроечный;
• T1 = BC547B, КТ815, КТ817;
• Реле = 12В, 400 Ом, (можно автомобильное, например: 90.3747);
• TR1 = напряжение вторичной обмотки 13,5-14,5 В, ток 1/10 от емкости АКБ (например: АКБ 60А/ч — ток 6А);
• Диодный мост D1-D4 = на ток равный номинальному току трансформатора = не менее 6А (например Д242, КД213, КД2997, КД2999 …), установленные на радиаторе;
• Диоды D1(параллельно реле), D5,6 = 1N4007, КД105, КД522…;
• C1 = 100uF/25V.
• R2, R3 — 3 кОм
• HL1 — АЛ307Г
• HL2 — АЛ307Б

В схеме отсутствует индикатор зарядки, контроля тока (амперметр) и ограничение зарядного тока. При желании можно поставить на выход амперметр в разрыв любого из проводов. Светодиоды (HL1 и HL2) с ограничительными сопротивлениями (R2 и R3 — 1 кОм) или лампочки параллельно С1 «сеть», а к свободному контакту RL1 «конец заряда».

Изменённая схема

Ток, равный 1/10 от ёмкости АКБ подбирается количеством витков вторичной обмотки трансформатора. При намотке вторички трансформатора необходимо сделать несколько отводков для подбора оптимального варианта зарядного тока.

Заряд автомобильного (12-ти вольтового) аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 14,4 вольт.

Порог отключения (14,4 вольт) устанавливается подстроечным резистором Р1 при подключенном и полностью заряженном аккумуляторе.

При зарядке разряженного аккумулятора напряжение на нём будет около 13В, в процессе зарядки ток будет падать, а напряжение возрастать. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет 14,4 вольт, транзистор Т1 отключит реле RL1 цепь заряда будет разорвана и АКБ отключится от зарядного напряжения с диодов D1-4.

При снижении напряжения до 11,4 вольт, зарядка снова возобновляется, такой гистерезис обеспечивают диоды D5-6 в эмиттере транзистора. Порог срабатывания схемы становится 10 + 1,4 = 11,4 вольт, которые могут быть рассмотрены как для автоматического перезапуска процесса зарядки.

Такое самодельное простое автоматическое автомобильное зарядное устройство поможет Вам проконтролировать процесс зарядки, не проследить окончание зарядки и не перезарядить свой аккумулятор!

Автоматическое зарядное устройство на 6 А своими руками

Всем любителям самодельных девайсов привет. Хотел бы представить на ваш суд зарядное устройство, которое недавно сделал для своей старенькой BMW (точнее для её аккумулятора 60 А).

Схема автоматического зарядного устройства на 6 А

Плата, спроектированная в первоисточнике, была слишком сложной, поэтому разработал свою, более простую.

Вот некоторые данные по деталям, которые могут быть полезны при повторении ЗУ:

1. Трансформатор 150VA 220 / 18 В
2. Мост диодный 25 A на 1000 В
3. Резисторы: R1 0,69 Ом 50 Вт; R1 2,2 Ом 50 Вт
4. Предохранители: 220 В, 5А; на выходе для защиты аккумуляторной батареи 10 А.

Тиристор BT-151 на радиаторе прикрученном к корпусу, нагревается слабо — до 40 градусов. Мостовой выпрямитель нагревается сильнее. Резистор R1 (собран из двух) такой горячий, что можно сделать из него радиатор на зиму. Тут использовал 50 Вт, потому что 10 Вт были совсем уж горячими. Корпус, к которому привинчены эти резисторы, локально не нагревается более чем до 70 градусов при длительном максимальном токе в 6 А.

Первый переключатель слева включает источник питания — трансформатор, второй — резистор R1 и третий переключатель другой R1 (резисторы R1 могут работать параллельно).

Провода сильноточных цепей имеют поперечное сечение 2,5 мм2, за исключением проводов, идущих к батарее, которые длинной 3 м и имеют поперечное сечение 4 мм2.

Первоначально трансформатор питал галогенное освещение 11,5 В, домотал катушку и все было закреплено лентой, пропитанной эпоксидной смолой. Корпус зарядки от поврежденного дешманского выпрямителя из Китая.

Все поверхности, через которые проходят тепловые потоки, смазаны силиконовой термопастой. Блок должен работать снаружи и в гараже, поэтому попытался по максимуму защитить от влаги, покрасив плату электроизоляционным лаком и используя термоусадочные трубки.

Зарядное устройство прекрасно заряжает, оно на самом деле работает до 14,4 В, а затем снова включается при 13,2 В (так его отрегулировал). Стоимость сборки может быть вообще околонулевой, если имеются основные детали (тиристор и трансформатор).

Размер составляет около 95 x 47 мм, прежде всего дал пол ватта всем резисторам. BC177 сменил на BC307. Кроме того, подготовил место и колодки с отверстиями для двух силовых резисторов (R1), первое даже для разных размеров этого резистора (несколько отверстий на выбор). Неизвестно, подходят ли винтовые разъемы для такого уровня токовой нагрузки, но есть смысл снабдить плату разъемами, чтобы не было необходимости паять провода непосредственно к печатной плате. Пусть это будет модуль который легко собирать и разбирать.

Более сложный вариант зарядного устройства для автомобильных 50-60 А аккумуляторов смотрите тут.

АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ СВОИМИ РУКАМИ

Что нужно для того, чтоб АКБ зарядился? Источник стабильного тока, который бы не превышал некоторое безопастное значение. В простейшем случае им будет обычный сетевой трансформатор. Он должен выдавать на вторичке такой ток, который нужен для стандартного зарядного режима (1/10 ёмкости аккумулятора). И если в начале зарядного цикла нагрузка начнёт тянуть ток бОльшего значения — произойдёт просадка напряжения на выходной обмотке трансформатора, а значит ток снизится. Есть два варианта выпрямителей:

Выпрямитель с регулировкой напряжения-тока

Последняя схема позволит менять значение зарядного тока, за счёт изменения напряжения на АКБ. Если вы не доверяете трансформатору, то функцию стабилизатора тока можно возложить на обычную автомобильную лампочку 12 вольт.

Схема зарядного с балластной лампой

В общем для себя решил сделать зарядку довольно мощной, как основу взял трансформатор ТС-160 от советского лампового телека, перемотал под свои нужды, на выходе вышло 14 вольт на 10 ампер, что позволяет заряжать АКБ достаточно большой ёмкости, в том числе любые автомобильные.

Корпус для зарядного устройства

Сзади корпуса было выпилено отверстие под вентилятор, для большей надёжности решил добавить активное охлаждение, да и вентилей поднакопилось, пусть не лежат без дела.

Затем начал делать начинку, прикрутил трансформатор, диодный мост тоже взял с запасом — КРВС-3510, благо они не много стоят:

В передней панели сделал отверстие для вольтметра, также прикрутил гнездо для крокодилов.

Вышло как раз то что я хотел-простенько и надёжно. В основном этот блок используется для зарядки АКБ и питания 12 вольтовых светодиодных лент.

Ну и в крайнем случае для настройки автомобильных преобразователей. А чтобы было меньше помех, после моста поставил пару конденсаторов общей ёмкостью около 5 тыс. мкФ.

Внешне конечно можно было сделать и более аккуратно, но мне здесь главное надёжность, следующим на очереди стоит лабораторный блок питания, в нем то и буду воплощать все свои дизайнерские умения. Всего доброго, с вами был Колонщик!.)

Форум по обсуждению материала АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ СВОИМИ РУКАМИ

Электромагнитное реле — теория и практика применения. Обозначение, виды, основные параметры и правила эксплуатации.

Пайка SMD компонентов 1206, 0805, MELF, SO8, SO14, SO28, TQFP32 в домашних условиях обычным паяльником.

Микроконтроллер ATtiny13 и MOSFet транзисторы будут управлять светодиодными лентами в этой схеме ЦМУ.