Схема простого зарядного устройства для АКБ
Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.
Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.
Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.
Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.
Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для консульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.
Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315.
Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 амперчасов.
Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. 
Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток. 
Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора, например аккумулятор на 60 амперчасов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д. В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант
Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками
В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.
Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.
переделал на транзистор
Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером. Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.
Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.
- Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.
- По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.
- Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).
- Плата в формате .lay; скачать…
- Автор; АКА КАСЬЯН
Требования безопасности
Условия, которые следует выполнять при использовании самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора:
- зарядное устройство и АКБ на время зарядки должны быть расположены на несгораемой поверхности;
- в случае использования простейших зарядных устройств необходимо использовать индивидуальные средства защиты (изолирующие перчатки, резиновый коврик);
- во время использования вновь изготовленных устройств необходим постоянный контроль за процессом зарядки;
- основные контролируемые параметры процесса зарядки – ток, напряжение на клеммах аккумулятора, температура корпуса зарядного устройства и аккумулятора, контроль момента закипания;
- при постановке на зарядку в ночное время необходимо наличие устройств защитного отключения (УЗО) в сетевом подключении.
Видео — схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора из ИБП:
Методы зарядки
АКБ считается полностью заряженной, если ее напряжение при разомкнутой цепи нагрузки (НРЦ) больше или равно 12,7 В, при этом плотность электролита при температуре 25°С должна быть равной 1,28 г/см³. При заряженности на 75% эти значения составляют 12,35 и 1,22, а при полностью разряженных аккумуляторах – 11,7 и 1,1 соответственно.
При остаточной емкости менее 75% батарею рекомендуется дозарядить.
Примечание: НРЦ измеряется не раньше, чем через час после окончания зарядки. За это время должна исчезнуть э.д.с поляризации, возникающая в результате образования ионов возле анода и катода.
Существует несколько методов зарядки, как правило, они изложены в руководстве по эксплуатации. Если руководство отсутствует, то следует использовать способы по ГОСТ Р 53165 или комбинированный.
Зарядка открытых батарей (с общей крышкой):
- Стабилизированным током 2 Iн до стабилизации напряжения, измеренного три раза с интервалом 15 минут;
- Постоянным напряжением до16 В с ограничением тока до 5 Iн в течение 20 часов, затем четырехчасовая зарядка стабилизированным током Iн.
Зарядка закрытых батарей (с предохранительным клапаном, с загущенным электролитом):
- Стабилизированным током 2 Iн до 14,4В, затем 4 часа током Iн;
- Постоянным напряжением до14,4 В с ограничением тока до 5 Iн в течение 20 часов, затем четырехчасовая зарядка стабилизированным током 0,5 Iн.
Конструкция и принцип работы зарядного устройства
Чтобы произвести зарядку аккумулятора используются зарядные устройства. Данные приборы работают от сети 220 В. На самом деле зарядное устройства является обычным преобразователем электрической энергии.
Он берет переменный ток сети 220 В, понижает его и преобразовывает в постоянный ток напряжением до 14 В, то есть до напряжения, которое выдает сам АКБ.
Сейчас производится большое количество всевозможных зарядных устройств – от примитивных и простейших до приборов с большим количеством всевозможных дополнительных функций.
Продаются и зарядные устройства, которые помимо возможной подзарядки АКБ, установленной на авто, могут еще и произвести запуск силовой установки. Такие устройства называются зарядно-пусковыми.
Есть и автономные зарядно-пусковые приборы, которые могут подзарядить АКБ или запустить мотор без подключения самого устройства к сети 220 В. Внутри же такого прибора помимо оборудования, преобразующего электрическую энергию, имеется еще и обычный аккумулятор, что и делает такой прибор автономным, хотя батарее прибора тоже после каждой отдачи электроэнергии требуется зарядка.
Видео: Как сделать простейшее зарядное устройство
Что касается обычных зарядных устройств, то простейшее из них состоит всего из нескольких элементов. Основным элементом у такого устройства является понижающий трансформатор. В нем производится понижение напряжение с 220 В до 13,8 В, которые являются самыми оптимальными для зарядки АКБ. Однако трансформатор только понижает напряжение, а вот преобразование его с переменного тока на постоянный выполняется другим элементом устройства – диодным мостом, который производит выпрямление тока и разделение его на положительный и отрицательный полюса.
За диодным мостом обычно в схему включен амперметр, который показывает силу тока. В простейшем устройстве используется стрелочный амперметр. В более дорогих приборах, он может быть цифровым, также помимо амперметра может быть встроен и вольтметр. В некоторых зарядных устройствах существует возможность выбора напряжения, к примеру, им можно заряжать как 12-вольтовые АКБ, так и 6-вольтовые.
От диодного моста выходят провода с «плюсовой» и «минусовой» клеммами, которыми и производится подключение прибора к аккумулятору.
Все это заключено в корпус, из которого выходит провод с вилкой для подключения к сети, и провода с клеммами. Чтобы обезопасить всю схему от возможного повреждения, в нее включен плавкий предохранитель.
В целом, это и вся схема простого зарядного устройства. Выполнить им зарядку аккумулятора сравнительно просто
К разряженной батарее подключаются клеммы прибора, при этом важно не перепутать полюса. Затем прибор подключается к сети
В самом начале зарядки прибор будет подавать напряжение с силой тока в 6-8 ампер, но по мере зарядки, сила тока будет уменьшаться. Все это будет отображаться на амперметре. Если батарея полностью зарядится, то стрелка амперметра опустится до нуля. Это и есть весь процесс зарядки аккумулятора.
Простота схемы зарядного устройства обеспечивает возможность самостоятельного его изготовления.
Описание и принцип работы пуско-зарядного устройства
Здесь особо сложного ничего нет. Сетевое U = 220 В подаётся через выключатель на первичную обмотку трансформатора, а на вторичной происходит уменьшение переменного напряжения. Потом оно сглаживается двухполупериодным или мостовым выпрямителем, собранным на мощных диодах. Далее пульсирующее напряжение может быть отфильтровано посредством электролитических конденсаторов. При необходимости около выхода осуществляется увеличение напряжения, что делается с помощью усилителей, в которых основными компонентами являются транзисторы, тиристоры.
Из недостатков описываемого пуско-зарядного устройства можно отметить разве что солидный вес, что обусловлено установкой мощного и, как следствие, габаритного трансформатора. Ниже – схема двухполупериодного пуско-зарядного устройства своими руками:
В этой схеме задействован лабораторный трансформатор ЛАТР. Вместо двух диодов можно использовать и диодный мост типа КЦ405. Схема пуско-зарядного устройства для автомобиля с усилителем:
Как сделать пуско-зарядное устройство своими руками, чтобы оно наверняка заработало? Нужно соблюдать параметры деталей. Мощность указанных на картинке тиристоров – не менее 80 А (если будет использоваться диодный мост, то от 160 А). Диоды на ток – 100–200 А. Транзистор – КТ361 либо КТ 3102 (можно любой другой с такими же параметрами). Мощность используемых резисторов – от 1 Вт.
Собранное своими руками зарядно-пусковое устройство подключается через зажимы-крокодилы к АКБ в соответствии с полярностью. При нормально заряженной батарее с ПЗУ энергия поступать не будет. Если же АКБ не функционирует, тиристорный переход откроется, и зарядный ток пойдёт на батарею и стартер.
Расчёт обмоток трансформатора
Сначала нужно подобрать магнитопровод, сечение которого должно быть не меньше 37 кв. см. Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, необходимо воспользоваться формулами: Т = 30/S, где S – площадь магнитопровода и N = 220*Т, то есть W1 = 220*30/37 = 178 витков. Для обмотки необходимо использовать изолированный провод сечением не менее 2 кв. мм. Формула для вторичной обмотки: W2 = 16*Т = 16*30/37 = 13 витков. Здесь понадобится шина из алюминия площадью 36 кв. мм.
Стоит заметить, что формулы не всегда могут выдавать точное число обмоток (особенно вторичной), поэтому можно применить метод подбора. Намотав первичную обмотку, накрутите несколько витков вторичной и измерьте получившееся напряжение, не обрезая шину. Таким образом нужно добиться на выходе значения 14–16 В.
Дело будет обстоять проще, если у вас имеется ЛАТР – лабораторный трансформатор. От него нужно взять сердечник. Количество витков первичной обмотки – 265–295. Используйте изолированный провод сечением 2 мм. Намотку производите в три слоя. Далее обязательно проверьте значение тока холостого хода (включите мультиметр в разрыв между сетью 220 В и одним из концов обмотки). Прибор должен показывать 210–390 мА. Если показания больше, число витков нужно увеличить, в противном случае, наоборот, уменьшить. Вторичная обмотка разделена на две секции, в каждой из которых 15–18 витков. Здесь понадобится провод сечением 10 кв. мм.
Расчёт выпрямителя
Далее рассмотрены параметры электронных компонентов (помимо указанных выше), применяемых в обеих схемах:
- Диоды. Максимальный пропускаемый ток не должен быть менее 100 А. Это могут быть В200, Д141, 2Д141, 2Д151 и иные аналогичные детали. Вместо КД105 не возбраняется применять КД209 или даже Д226. Стабилитрон – Д808, 2С182 и т. п.
- Тиристоры. I = 80 А и более: ТС185, Т15-80, Т15-100, Т161, Т125 и т. п. Если используется вариант выпрямления тока с диодным мостом, тиристоры будут мощнее вдвойне: Т15, Т160, Т250, Т16 и другие, аналогичные.
- Транзисторы. Здесь важен коэффициент усиления h = 21э. Это КТ361 либо КТ3107 проводимостью n-p-n. Вместо КТ816 подойдёт и КТ814.
- Резисторы. Желательно, чтобы их мощность была не менее 1 Вт.
- Выключатель. Должен держать ток от 6 А.
Подбор сечения проводов
Подбирая выходные провода, которые будут присоединяться к аккумулятору, нужно помнить, что их диаметр не может быть меньше такого же параметра вторичной обмотки. Лучше использовать многожильный медный кабель, используемый в сварочных аппаратах, где каждый проводок имеет сечение 2,5 кв. мм. Такую же площадь должен иметь провод, посредством которого самодельный аппарат будет подключаться к сети. Не забудьте приобрести мощные зажимы-крокодилы для подключения к клеммам АКБ. Здесь тоже рекомендуется использовать изделия, применяемы при сварке («масса»).
Немного полезной информации
Аккумулятором называется накопитель электрического заряда. Во время подачи на него электрического напряжения, происходит накопление энергии, что объясняется химическими изменениями внутри батареи. При подключении источника потребления можно наблюдать обратный процесс, который обусловлен обратным химическим изменением, создающим напряжение в области клеммов устройства. Через нагрузку происходит прохождение тока. То есть, чтобы получить напряжение от аккумуляторной батареи, следует сначала ее зарядить.
Сам процесс заряда батареи происходит по определенным правилам и зависит от вида аккумулятора. Из-за нарушения данных правил возможно уменьшение срока эксплуатации батареи, а также ее емкости.
Это возможно в случае со сложными зарядными устройствами, имеющими регулируемые параметры, а также приобретая отдельное ЗУ специально под определенную батарею. Но есть более универсальный и практичный вариант – сделать зарядное устройство своими руками.
Полезный совет
При использовании устройств без автоматического контроля заряда АКБ можно применить простейшее сетевое, суточное реле китайского производства. Это избавит от необходимости следить за временем отключения блока от сети.
Стоимость такого прибора около 200 рублей. Зная примерное время зарядки своего аккумулятора, можно выставить нужное время отключения. Это гарантирует своевременное прекращение подачи электричества. Можно отвлечься на дела и забыть о АКБ, что может привести к закипанию, разрушению пластин и выходу аккумулятора из строя. Новый аккумулятор будет стоить гораздо дороже
Конструкция автоматического зарядного устройства
Простейший образец зарядного приспособления конструктивно включает в себя главную деталь — понижающее трансформаторное устройство. В этом элементе производится снижение параметра напряжения с 220 до 13,8 вольт, которое требуется для восстановления заряда аккумулятора. Но трансформаторное устройство может снижать только эту величину. А преобразование переменного тока на постоянный осуществляется специальным элементом — диодным мостом.
Каждое зарядное устройство должно быть оборудовано диодным мостом, поскольку эта деталь выпрямляет значение тока и позволяет разделить его на плюсовой и минусовой полюса.
В любой схеме за этой деталью обычно устанавливается амперметр. Компонент предназначен для демонстрации силы тока.
Простейшие конструкции зарядных приборов оборудуются стрелочными датчиками. В более усовершенствованных и дорогих версиях используются цифровые амперметры, а кроме них электроника может дополняться и вольтметрами.
Некоторые модели приборов позволяют потребителю изменять уровень напряжения. То есть появляется возможность заряда не только 12-вольтных аккумуляторов, но и батарей, рассчитанных на работу в 6- и 24-вольтных сетях.
От диодного моста отходят провода с положительным и отрицательным клеммным зажимом. С их помощью выполняется подключение оборудования к батарее. Вся конструкция заключается в пластиковый либо металлический корпус, от которого отходит кабель с вилкой для подключения к электросети. Также из устройства выводятся два провода с минусовым и плюсовым клеммным зажимом. Для обеспечения более безопасной работы зарядного оборудования схема дополняется плавким предохранительным устройством.
Пользователь Артем Квантов наглядно разобрал фирменный прибор для подзарядки и рассказал о его конструктивных особенностях.
Причины и признаки того, что АКБ нуждается в зарядке
Считается, что аккумулятор может разрядиться в следующих случаях:
- при большой изношенности;
- при нарушении правил эксплуатации АКБ;
- продолжительное простаивание автомобиля зимой;
- езда с частыми остановками, когда батарея не успевает полностью зарядиться;
- не выключение электрических приборов машины во время её стоянки;
- выход из строя проводки и электрооборудования авто;
- наличие утечек по электроцепям.
- Признаками, указывающими на разряд АКБ, являются:
- при запуске зажигания лампочки на панели или не светятся, или святятся тускло;
- при включённом состоянии мотора стартер остаётся неподвижным;
- появление посторонних звуков в области стартера;
- автомобиль не реагирует на включение зажигания.
Если вы обнаружили один из подобных «симптомов», нужно провести проверку состояния клемм аккумулятора. Им, возможно, требуется очистка и поджатие.
Зимой можно занести АКБ в отапливаемое помещение, чтобы она прогрелась, или попытаться «прикурить» от другого авто. Если все эти способы не дают результата, то единственный выход — применить ЗУ.
Принцип действия
Рассмотрим схему зарядных устройств автомобильных аккумуляторов своими руками.
По виду исполнения в подобных приспособлениях используется свинцово-кислотная батарея, состоящая из шести последовательно соединённых между собой элементов питания. Номинальное напряжение каждого компонента – 2,2В.
Внешне звенья батареи имеют вид решётчатых пластин из свинца, покрытых активным материалом и погружённых в электролитический раствор. Электролит представляет собой серную кислоту, раздавленную дистиллированной водой.
У каждой пластины два изолированных друг от друга полюса: положительный (с покрытием из диоксида свинца) и отрицательный (покрытый губчатым свинцом). Корпус элемента обычно полипропиленовый.
- Подключение к аккумулятору нагрузки способствует началу химической реакции активного материала с электролитической жидкостью, результатом которой является выработка электрического тока.
При зарядке аккумуляторной батареи происходит обратное действие. Процесс преобразования сульфата свинца и воды приводит к повышению плотности электролита и восстановлению величины заряда.
Зарядка АКБ в домашних условиях
Если вы обнаружили, что АКБ на вашей машине разрядилась, а СТО и автомагазинов поблизости нет – расстраиваться не стоит.
Вы можете, используя доступные средства, смастерить зарядное устройство для аккумулятора машины своими руками. Существует несколько вариантов.
Вариант первый – элементарная конструкция на 6В и 12В, состоящая из понижающего трансформатора и мощного выпрямителя. Предназначение – зарядка свинцовых АКБ ёмкостью 10 – 120 А/ч.
Еще одна разновидность простого зарядного автомобильного устройства своими руками собирается из обыкновенного блока питания ноутбука.
При этом обязательно нужно включить в цепь заряда ограничивающее сопротивление в виде автомобильной электролампочки.
Третий вариант – приспособление с плавной регулировкой тока. В изготовлении оно чуть труднее. Дефицитных деталей также не потребуется. Такой прибор можно использовать для зарядки аккумуляторов с рабочим напряжением 12В и ёмкостью до 120 А/ч.
Собственноручная сборка ЗУ имеет ряд преимуществ. Главным из них является облегчение ремонта автомобильного зарядного устройства своими руками, ведь вам уже знакомы его конструкционные особенности.
Занимаясь самостоятельным изготовлением зарядки для АКБ, важно точно следовать правилам техники безопасности и использовать индивидуальные средства защиты в виде перчаток и резинового коврика.
Также желательно применять особый инструмент с электроизоляционным покрытием.
Нужные параметры при зарядке постоянным током
Уже доказано, что производить заряд автомобильных свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (в основном в автомобилях присутствуют именно такие) необходимо при помощи тока, не превышающего показателя в 10% от емкости всей батареи.
Так, в случае емкости АБ в 55 A/ч, максимальная подача тока заряда должна быть 5,5 А. По такому принципу высчитывается максимальный ток для любой батареи. Можно даже немного снизить подачу тока, но в таком случае процесс заряда будет идти немного медленнее. Накопление заряда будет происходить даже в случае, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в таком случае для восстановления емкости необходимо будет очень много времени.
Минимальное время заряда АБ при уровне тока в 10% от заряда составляет 10 часов, но это в случае полного разряда батареи, которого допускать недопустимо. Поэтому на фактическое время до полного заряда влияет глубина разряда.
Чтобы произвести расчет примерного времени до полного заряда, следует выяснить разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и вольтажом на данный момент. Если эту цифру умножить на 10, то можно получить приблизительно время в часах.
Конструкция автоматического зарядного устройства
Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.
Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.
Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.
К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.
На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут так же установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.
Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на не закрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.
На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.
Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.
Печатная плата блока автоматики зарядного устройства
Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.
На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.
На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.
Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.
А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.
Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства
Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.
Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.
Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети
На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.
К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.
Ответы на 5 часто задаваемых вопросов
Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты
Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора
Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.
Это интересно: Самодельный лобзиковый станок — преимущества, техника безопасности
Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации
Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.
- Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
- Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
- Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.
Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.
Требования к зарядке
Исходя из эксплуатационных условий индивидуального автомобильного транспорта и перечисленных условий режима заряда АКБ, требования к ЗУ для автоаккумулятора вырисовываются такие:
- Рукодельное ЗУ для автоаккумулятора должно быть независимым, не требующим присмотра и контроля тока/напряжения заряда, т.к. АКБ будет ставиться на заряд в основном на ночь;
- ПИ ЗУ должен гарантировать постоянное напряжение 14,4 В, допускается, на случай, когда на УЗ есть падение напряжения, 15,6 В;
- УЗ должно гарантировать необратимое выключение АКБ от ЗУ как при превышении тока заряда, так и при повышении напряжения на АКБ более 15,6 В. Необратимое значит, что УЗ должно быть самоблокирующимся, т.е. для сброса его в исходное состояние надо будет выключить и опять включить ИП;
- Также УЗ должно гарантировать защиту от переполюсовки, т.е. неправильного, в обратной полярности, подсоединения АКБ. При воплощении условий по п. 3 защита от переполюсовки обеспечивается автоматично.
О переполюсовке
На случай переполюсовки АКБ возможны 2 случая: АКБ в рабочем состоянии недозаряжена либо глубоко разряжена и/или «прибыльная», истощенная, в большей мере выработавшая ресурс, либо же на заряд неверно подсоединяют полноценно заряженную батарею. В первом варианте (в рабочем состоянии недозаряжена) ток заряда становится больше сверх номинального. В другом перед этим ненадолго «прыгнет» напряжение АКБ сверх заданного ИП, а после сразу «шарахнет» экстраток и АКБ вскипит. В последней ситуации, дабы выручить АКБ от неисправимой порчи, ее необходимо успеть выключить по перенапряжению.
Нерегулируемые ЗУ, гальванически связанные с сетью
Величина зарядного тока определяется сопротивлением лампы, выполняющей роль балластного сопротивления.
Например, для лампы 100 Вт: Iз = 100/220 = 0,45 А. При параллельном соединении двух и более ламп Iз увеличиться до 0,9 А, 1,35 А и т.д.
Схема с однополупериодным выпрямителем, изображенная справа, имеет вдвое меньший ток. Время заряда тоже увеличивается, т.к средняя величина тока в 2 раза меньше.
Отсутствие гальванической развязки повышает опасность поражения током, что является очень большим недостатком, несмотря на простоту и дешевизну устройства.
Примечание:
- Зарядка токами, большими рекомендованных, требует контроля температуры электролита: при возрастании ее до 45°С нужно выключить ЗУ и дождаться снижения до 30 – 35°С.
- Пульсации и форма зарядного тока не имеют значения, важна лишь его средняя величина.
Самостоятельное изготовление зарядного устройства
Если ЗУ изначально отсутствует, то перед автолюбителем возникает дилемма: сделать зарядку для аккумулятора своими руками или приобрести готовую.
Обычно самостоятельно изготавливают люди, имеющие определенные знания и опыт работы с устройствами электронной техники, располагающие различными электротехническими элементами и радиодеталями.
Начинать изготовление нужно с проработки схемы устройства. Схему для зарядки можно разработать самостоятельно или позаимствовать из технических журналов, книг, интернета и т.д. Самых различных вариантов как сделать зарядку существует великое множество, поэтому ориентироваться в первую очередь нужно на свои возможности.
Ниже приведены примеры наиболее распространенных вариантов ЗУ.
2 схемы советского ЗУ
Советское ЗУ
Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.
К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.
Плюсы и минусы самодельного ЗУ
Несомненным плюсом самодельного прибора для подзарядки батареи служит его низкая себестоимость.
В качестве комплектующих для пуско-зарядного прибора нередко применяют детали разных бытовых приборов. Даже в случае приобретения всех необходимых для монтажа прибора деталей, оно обойдется заметно дешевле готового устройства.
К недостаткам самодельного приспособления относится примитивное устройство, исключающее автоматическое отключение прибора при достижении батареей максимального заряда. Из-за этого возникает необходимость постоянно следить за процессом.
Опытные мастера-радиолюбители находят выход из ситуации, дополняя прибор самодельными автоматическими датчиками.
