Проблемите с батерията не са толкова необичайни. За да възстановите функционалността, е необходимо допълнително зареждане, но нормалното зареждане струва много пари и може да се направи от импровизиран „боклук“. Най-важното е да намерите трансформатор с необходимите характеристики и да направите зарядно устройство за автомобилна батерия със собствените си ръце отнема само няколко часа (ако имате всички необходими части).
Процесът на зареждане на батерията трябва да следва определени правила. Освен това процесът на зареждане зависи от вида на батерията. Нарушенията на тези правила водят до намаляване на капацитета и експлоатационния живот. Следователно параметрите на зарядното устройство за автомобилни акумулатори се избират за всеки конкретен случай. Тази възможност се предоставя от сложно зарядно устройство с регулируеми параметри или закупено специално за тази батерия. Има по-практичен вариант - да направите зарядно устройство за автомобилна батерия със собствените си ръце. За да знаете какви параметри трябва да бъдат, малко теория.
Видове зарядни устройства за батерии
Зареждането на батерията е процес на възстановяване на използвания капацитет. За да направите това, към клемите на батерията се подава напрежение, което е малко по-високо от работните параметри на батерията. Може да се сервира:
- D.C. Времето за зареждане е най-малко 10 часа, през цялото това време се подава фиксиран ток, напрежението варира от 13,8-14,4 V в началото на процеса до 12,8 V в самия край. При този тип зарядът се натрупва постепенно и продължава по-дълго. Недостатъкът на този метод е, че е необходимо да се контролира процеса и да се изключи зарядното устройство навреме, тъй като при презареждане електролитът може да заври, което значително ще намали експлоатационния му живот.
- Постоянно налягане. При зареждане с постоянно напрежение, зарядното устройство произвежда напрежение от 14,4 V през цялото време, а токът варира от големи стойности в първите часове на зареждане до много малки стойности в последните. Следователно батерията няма да се презарежда (освен ако не я оставите за няколко дни). Положителният аспект на този метод е, че времето за зареждане е намалено (90-95% може да се достигне за 7-8 часа) и зарежданата батерия може да бъде оставена без надзор. Но такъв „авариен“ режим на възстановяване на заряда има лош ефект върху експлоатационния живот. При често използване на постоянно напрежение батерията се разрежда по-бързо.
Като цяло, ако няма нужда да бързате, по-добре е да използвате DC зареждане. Ако трябва да възстановите функционалността на батерията за кратко време, приложете постоянно напрежение. Ако говорим за това какво е най-доброто зарядно устройство за автомобилна батерия със собствените си ръце, отговорът е ясен - това, което доставя постоянен ток. Схемите ще бъдат прости, състоящи се от достъпни елементи.
Как да определите необходимите параметри при зареждане с постоянен ток
Експериментално е установено, че зареждане на автомобилни оловни акумулатори(повечето от тях) необходим ток, който не надвишава 10% от капацитета на батерията. Ако капацитетът на зарежданата батерия е 55 A/h, максималният заряден ток ще бъде 5,5 A; с капацитет 70 A/h - 7 A и др. В този случай можете да зададете малко по-нисък ток. Зареждането ще продължи, но по-бавно. Той ще се натрупа, дори ако зарядният ток е 0,1 A. Просто ще отнеме много време за възстановяване на капацитета.
Тъй като изчисленията предполагат, че зарядният ток е 10%, получаваме минимално време за зареждане от 10 часа. Но това е, когато батерията е напълно разредена, а това не трябва да се допуска. Следователно действителното време за зареждане зависи от „дълбочината“ на разреждането. Можете да определите дълбочината на разреждане, като измерите напрежението на батерията преди зареждане:
Да изчисля приблизително време за зареждане на батерията, трябва да разберете разликата между максималния заряд на батерията (12,8 V) и нейното текущо напрежение. Умножавайки числото по 10, получаваме времето в часове. Например напрежението на батерията преди зареждане е 11,9 V. Намираме разликата: 12,8 V - 11,9 V = 0,8 V. Умножавайки тази цифра по 10, откриваме, че времето за зареждане ще бъде около 8 часа. Това при условие, че доставяме ток, който е 10% от капацитета на батерията.
Зарядни вериги за автомобилни акумулатори
За зареждане на батерии обикновено се използва домакинска мрежа от 220 V, която се преобразува в намалено напрежение с помощта на преобразувател.
Прости вериги
Най-простият и ефективен начин е да използвате понижаващ трансформатор. Именно той понижава 220 V до необходимите 13-15 V. Такива трансформатори могат да бъдат намерени в стари тръбни телевизори (TS-180-2), компютърни захранвания и намерени на „руините“ на битпазара.
Но изходът на трансформатора произвежда променливо напрежение, което трябва да бъде коригирано. Те правят това с помощта на:
Горните диаграми също съдържат предпазители (1 A) и измервателни уреди. Те дават възможност за контролиране на процеса на зареждане. Те могат да бъдат изключени от веригата, но ще трябва периодично да използвате мултицет, за да ги наблюдавате. При контрол на напрежението това все още е поносимо (просто прикрепете сонди към клемите), но е трудно да се контролира тока - в този режим измервателният уред е свързан към отворена верига. Тоест ще трябва да изключвате захранването всеки път, да поставяте мултиметъра в режим на текущо измерване и да включвате захранването. разглобете измервателната верига в обратен ред. Следователно използването на поне 10 A амперметър е много желателно.
Недостатъците на тези схеми са очевидни - няма начин да се коригират параметрите на таксуването. Тоест, когато избирате елементна база, изберете параметрите така, че изходният ток да е същият 10% от капацитета на вашата батерия (или малко по-малко). Знаете напрежението - за предпочитане в рамките на 13,2-14,4 V. Какво да направите, ако токът се окаже повече от желания? Добавете резистор към веригата. Поставя се на положителния изход на диодния мост пред амперметъра. Избирате съпротивлението „локално“, като се фокусирате върху тока; мощността на резистора е по-голяма, тъй като излишният заряд ще се разсее върху тях (10-20 W или така).
И още нещо: зарядно устройство за автомобилна батерия, направено по тези схеми, най-вероятно ще се нагрее много. Затова е препоръчително да добавите охладител. Може да се вкара във веригата след диодния мост.
Регулируеми вериги
Както вече споменахме, недостатъкът на всички тези вериги е невъзможността за регулиране на тока. Единственият вариант е да промените съпротивлението. Между другото, можете да поставите променлив резистор за настройка тук. Това ще бъде най-лесният изход. Но ръчното регулиране на тока е по-надеждно реализирано във верига с два транзистора и резистор за подстригване.
Токът на зареждане се променя от променлив резистор. Той се намира след композитния транзистор VT1-VT2, така че през него протича малък ток. Следователно мощността може да бъде около 0,5-1 W. Неговият рейтинг зависи от избраните транзистори и се избира експериментално (1-4,7 kOhm).
Трансформатор с мощност 250-500 W, вторична намотка 15-17 V. Диодният мост е монтиран на диоди с работен ток от 5A и по-висок.
Транзистор VT1 - P210, VT2 се избира от няколко опции: германий P13 - P17; силиций KT814, KT 816. За да отстраните топлината, монтирайте върху метална плоча или радиатор (поне 300 cm2).
Предпазители: на входа PR1 - 1 A, на изхода PR2 - 5 A. Също така във веригата има сигнални лампи - наличие на напрежение 220 V (HI1) и ток на зареждане (HI2). Тук можете да инсталирате всякакви 24 V лампи (включително светодиоди).
Видео по темата
Направи си сам зарядното устройство за автомобилна батерия е популярна тема за автомобилните ентусиасти. Трансформатори се взимат от всякъде - от захранвания, микровълнови печки... дори сами си ги навиват. Схемите, които се прилагат, не са от най-сложните. Така че дори без умения по електротехника можете да го направите сами.
Много ентусиасти на автомобили знаят много добре, че за да се удължи живота на батерията, се изисква периодично от зарядното устройство, а не от генератора на автомобила.
И колкото по-дълъг е животът на батерията, толкова по-често трябва да се зарежда, за да възстанови заряда.
Без зарядни не може
За извършване на тази операция, както вече беше отбелязано, се използват зарядни устройства, работещи от мрежа от 220 V. На автомобилния пазар има много такива устройства, те могат да имат различни полезни допълнителни функции.
Всички обаче вършат една и съща работа - преобразуват променливо напрежение 220 V в постоянно напрежение - 13,8-14,4 V.
При някои модели токът на зареждане се регулира ръчно, но има и модели с напълно автоматична работа.
От всички недостатъци на закупените зарядни устройства може да се отбележи тяхната висока цена и колкото по-сложно е устройството, толкова по-висока е цената.
Но много хора имат под ръка голям брой електрически уреди, чиито компоненти може да са подходящи за създаване на домашно зарядно устройство.
Да, домашно приготвено устройство няма да изглежда толкова представително, колкото закупеното, но неговата задача е да зарежда батерията, а не да се „показва“ на рафта.
Едно от най-важните условия при създаването на зарядно устройство е най-малкото основни познания по електротехника и радиоелектроника, както и способността да държите поялник в ръцете си и да можете да го използвате правилно.
Памет от лампов телевизор
Първата схема ще бъде може би най-простата и почти всеки ентусиаст на автомобила може да се справи с нея.
За да направите просто зарядно устройство, ви трябват само два компонента - трансформатор и токоизправител.
Основното условие, на което трябва да отговаря зарядното е, че изходният ток от устройството трябва да бъде 10% от капацитета на батерията.
Това означава, че батерията от 60 Ah често се използва в леки автомобили, въз основа на това изходният ток от устройството трябва да бъде 6 A. Напрежението трябва да бъде 13,8-14,2 V.
Ако някой има стар, ненужен тръбен съветски телевизор, тогава е по-добре да има трансформатор, отколкото да не го намери.
Принципната схема на зарядното за телевизора изглежда така.
Често на такива телевизори е инсталиран трансформатор TS-180. Неговата особеност беше наличието на две вторични намотки, всяка от 6,4 V и сила на тока от 4,7 A. Първичната намотка също се състои от две части.
Първо ще трябва да свържете намотките последователно. Удобството при работа с такъв трансформатор е, че всяка от клемите на намотката има свое собствено обозначение.
За да свържете вторичната намотка последователно, трябва да свържете щифтове 9 и 9\' заедно.
И към щифтове 10 и 10\’ - запоете две парчета медна жица. Всички проводници, които са запоени към клемите, трябва да имат напречно сечение най-малко 2,5 mm. кв.
Що се отнася до първичната намотка, за серийно свързване трябва да свържете щифтове 1 и 1\'. Проводниците с щепсел за свързване към мрежата трябва да бъдат запоени към щифтове 2 и 2\’. В този момент работата с трансформатора е завършена.
На схемата е показано как трябва да се свържат диодите - проводниците, идващи от пинове 10 и 10\', както и проводниците, които ще отидат към батерията, са запоени към диодния мост.
Не забравяйте за предпазителите. Препоръчително е да инсталирате един от тях на "положителния" извод на диодния мост. Този предпазител трябва да бъде проектиран за ток не повече от 10 A. Вторият предпазител (0,5 A) трябва да бъде инсталиран на клема 2 на трансформатора.
Преди да започнете зареждането, по-добре е да проверите функционалността на устройството и да проверите изходните му параметри с помощта на амперметър и волтметър.
Понякога се случва токът да е малко по-висок от необходимия, така че някои инсталират 12-волтова лампа с нажежаема жичка с мощност от 21 до 60 вата във веригата. Тази лампа ще "отнеме" излишния ток.
Зарядно за микровълнова фурна
Някои ентусиасти на автомобили използват трансформатор от счупена микровълнова фурна. Но този трансформатор ще трябва да бъде преработен, тъй като е повишаващ, а не понижаващ трансформатор.
Не е необходимо трансформаторът да е в добро работно състояние, тъй като вторичната намотка в него често изгаря, която все пак ще трябва да бъде премахната по време на създаването на устройството.
Преработката на трансформатора се свежда до пълно премахване на вторичната намотка и навиване на нова.
Като нова намотка се използва изолиран проводник с напречно сечение най-малко 2,0 mm. кв.
Когато навивате, трябва да вземете решение за броя на завоите. Можете да направите това експериментално - навийте 10 оборота нов проводник около сърцевината, след това свържете волтметър към краищата му и захранвайте трансформатора.
Според показанията на волтметъра се определя какво изходно напрежение осигуряват тези 10 оборота.
Например, измерванията показаха, че на изхода има 2,0 V. Това означава, че 12V на изхода ще осигури 60 навивки, а 13V ще осигури 65 навивки. Както разбирате, 5 завъртания добавят 1 волт.
Струва си да се отбележи, че е по-добре да сглобите такова зарядно устройство с високо качество, след което да поставите всички компоненти в кутия, която може да бъде направена от скрап материали. Или го монтирайте на основа.
Не забравяйте да маркирате къде е „положителният“ проводник и къде е „отрицателният“, за да не „преплюсирате“ и да повредите устройството.
Памет от ATX захранване (за подготвени)
Зарядно устройство, направено от компютърно захранване, има по-сложна схема.
За производството на устройството са подходящи устройства с мощност най-малко 200 вата от модели AT или ATX, които се управляват от контролер TL494 или KA7500. Важно е захранването да работи напълно. Моделът ST-230WHF от стари компютри се представи добре.
Фрагмент от електрическата схема на такова зарядно устройство е представен по-долу и ние ще работим върху него.
В допълнение към захранването ще ви трябва още потенциометър-регулатор, тримерен резистор 27 kOhm, два резистора по 5 W (5WR2J) и съпротивление 0,2 Ohm или един C5-16MV.
Първоначалният етап на работа се свежда до изключване на всичко ненужно, което са проводниците „-5 V“, „+5 V“, „-12 V“ и „+12 V“.
Резисторът, обозначен на диаграмата като R1 (подава напрежение +5 V на пин 1 на контролера TL494) трябва да бъде разпоен, а на негово място трябва да бъде запоен подготвен тример резистор 27 kOhm. Шината +12 V трябва да бъде свързана към горния извод на този резистор.
Щифт 16 на контролера трябва да бъде изключен от общия проводник и също трябва да отрежете връзките на щифтове 14 и 15.
Необходимо е да монтирате потенциометър-регулатор в задната стена на корпуса на захранващия блок (R10 на схемата). Той трябва да бъде монтиран върху изолационна плоча, така че да не докосва тялото на блока.
Окабеляването за свързване към мрежата, както и проводниците за свързване на батерията, също трябва да бъдат прекарани през тази стена.
За да се осигури лесна настройка на устройството, от съществуващите два резистора от 5 W на отделна платка, трябва да направите паралелно свързан блок от резистори, който ще осигури мощност от 10 W със съпротивление от 0,1 Ohm.
След това трябва да проверите правилното свързване на всички терминали и функционалността на устройството.
Последната работа преди завършване на монтажа е да калибрирате устройството.
За да направите това, копчето на потенциометъра трябва да бъде поставено в средно положение. След това напрежението на отворена верига трябва да се настрои на тримерния резистор на 13,8-14,2 V.
Ако всичко е направено правилно, когато батерията започне да се зарежда, към нея ще се подаде напрежение от 12,4 V с ток от 5,5 A.
Докато батерията се зарежда, напрежението ще се увеличи до стойността, зададена на резистора за регулиране. Веднага щом напрежението достигне тази стойност, токът ще започне да намалява.
Ако всички работни параметри се сближат и устройството работи нормално, остава само да затворите корпуса, за да предотвратите повреда на вътрешните елементи.
Това устройство от блока ATX е много удобно, защото когато батерията е напълно заредена, тя автоматично ще премине в режим на стабилизиране на напрежението. Тоест презареждането на батерията е напълно изключено.
За удобство на работа устройството може да бъде допълнително оборудвано с волтметър и амперметър.
Долен ред
Това са само няколко вида зарядни устройства, които могат да бъдат направени у дома от импровизирани материали, въпреки че има много повече опции.
Това важи особено за зарядни устройства, които са направени от компютърни захранвания.
Ако имате опит в производството на такива устройства, споделете го в коментарите, мнозина биха били много благодарни за това.
В електротехниката батериите обикновено се наричат химически източници на ток, които могат да попълват и възстановяват изразходваната енергия чрез прилагане на външно електрическо поле.
Устройствата, които доставят електричество към пластините на акумулатора, се наричат зарядни устройства: те привеждат източника на ток в работно състояние и го зареждат. За да работите правилно с батериите, трябва да разберете принципите на тяхната работа и зарядното устройство.
Как работи батерията?
По време на работа химически рециркулиран източник на ток може:
1. захранване на свързания товар, например електрическа крушка, двигател, мобилен телефон и други устройства, като изразходва запаса от електрическа енергия;
2. консумира външна електроенергия, свързана с него, като я изразходва за възстановяване на капацитетния му резерв.
В първия случай батерията се разрежда, а във втория се зарежда. Има много дизайни на батерии, но техните принципи на работа са общи. Нека разгледаме този въпрос, използвайки примера на никел-кадмиеви плочи, поставени в електролитен разтвор.
Изтощена батерия
Две електрически вериги работят едновременно:
1. външен, приложен към изходните клеми;
2. вътрешен.
Когато електрическата крушка е разредена, във външната верига на проводниците и нажежаемата жичка протича ток, генериран от движението на електрони в металите, а във вътрешната част анионите и катионите се движат през електролита.
Основата на положително заредената плоча са никелови оксиди с добавен графит, а върху отрицателния електрод се използва кадмиева гъба.
Когато батерията се разреди, част от активния кислород на никеловите оксиди се премества в електролита и се придвижва към плочата с кадмий, където я окислява, намалявайки общия капацитет.
Зареждане на батерията
Товарът най-често се отстранява от изходните клеми за зареждане, въпреки че на практика методът се използва с включен товар, например на батерията на движеща се кола или зареден мобилен телефон, на който се провежда разговор.
Клемите на батерията се захранват с напрежение от външен източник с по-висока мощност. Има вид на постоянна или изгладена, пулсираща форма, надвишава потенциалната разлика между електродите и е насочена еднополюсно с тях.
Тази енергия предизвиква протичане на ток във вътрешната верига на батерията в посока, обратна на разряда, когато частиците активен кислород се „изстискват“ от кадмиевата гъба и се връщат на първоначалното си място през електролита. Поради това изразходваният капацитет се възстановява.
По време на зареждане и разреждане химичният състав на плочите се променя, а електролитът служи като преносна среда за преминаване на аниони и катиони. Интензитетът на електрическия ток, преминаващ във вътрешната верига, влияе върху скоростта на възстановяване на свойствата на плочите по време на зареждане и скоростта на разреждане.
Ускорените процеси водят до бързо отделяне на газове и прекомерно нагряване, което може да деформира структурата на плочите и да наруши тяхното механично състояние.
Твърде ниските зарядни токове значително удължават времето за възстановяване на използвания капацитет. При често използване на бавно зареждане, сулфатирането на плочите се увеличава и капацитетът намалява. Следователно натоварването, приложено към батерията, и мощността на зарядното устройство винаги се вземат предвид, за да се създаде оптимален режим.
Как работи зарядното?
Съвременната гама от батерии е доста обширна. За всеки модел се избират оптимални технологии, които може да не са подходящи или да са вредни за другите. Производителите на електронно и електрическо оборудване експериментално изучават условията на работа на химически източници на ток и създават свои собствени продукти за тях, различаващи се по външен вид, дизайн и изходни електрически характеристики.
Зарядни структури за мобилни електронни устройства
Размерите на зарядните устройства за мобилни продукти с различна мощност се различават значително един от друг. Те създават специални условия за работа за всеки модел.
Дори за батерии от един и същи тип AA или AAA размери с различен капацитет, се препоръчва използването на собствено време за зареждане, в зависимост от капацитета и характеристиките на източника на ток. Неговите стойности са посочени в придружаващата техническа документация.
Определена част от зарядните устройства и батериите за мобилни телефони са оборудвани с автоматична защита, която изключва захранването, когато процесът приключи. Въпреки това наблюдението на тяхната работа все още трябва да се извършва визуално.
Зарядни конструкции за автомобилни акумулатори
Технологията за зареждане трябва да се спазва особено точно при използване на автомобилни акумулатори, предназначени за работа в трудни условия. Например, през студени зими те трябва да се използват за завъртане на студения ротор на двигател с вътрешно горене със сгъстена смазка през междинен електродвигател - стартер.
Изтощените или неправилно подготвени батерии обикновено не се справят с тази задача.
Емпиричните методи разкриха връзката между тока на зареждане за оловно-кисели и алкални батерии. Общоприето е, че оптималната стойност на заряда (ампер) е 0,1 стойността на капацитета (амперчаса) за първия тип и 0,25 за втория.
Например батерията е с капацитет 25 ампер часа. Ако е киселинна, тогава трябва да се зарежда с ток от 0,1∙25 = 2,5 A, а за алкална - 0,25∙25 = 6,25 A. За да създадете такива условия, ще трябва да използвате различни устройства или да използвате един универсален с голямо количество функции.
Едно модерно зарядно устройство за оловно-кисели батерии трябва да поддържа редица задачи:
контрол и стабилизиране на зарядния ток;
вземете под внимание температурата на електролита и не допускайте нагряването му над 45 градуса, като спрете захранването.
Възможността за извършване на контролен и тренировъчен цикъл за киселинна батерия на автомобил с помощта на зарядно устройство е необходима функция, която включва три етапа:
1. заредете напълно батерията до достигане на максимален капацитет;
2. десетчасов разряд с ток 9÷10% от номиналния капацитет (емпирична зависимост);
3. презаредете изтощена батерия.
При извършване на CTC се следи промяната в плътността на електролита и времето за завършване на втория етап. По неговата стойност се преценява степента на износване на плочите и продължителността на оставащия експлоатационен живот.
Зарядните устройства за алкални батерии могат да се използват в по-малко сложни конструкции, тъй като такива източници на ток не са толкова чувствителни към условия на недозареждане и презареждане.
Графиката на оптималния заряд на киселинно-базовите батерии за автомобили показва зависимостта на усилването на капацитета от формата на промяната на тока във вътрешната верига.
В началото на процеса на зареждане се препоръчва токът да се поддържа на максимално допустимата стойност и след това да се намали стойността му до минимум за окончателното завършване на физикохимичните реакции, които възстановяват капацитета.
Дори и в този случай е необходимо да се контролира температурата на електролита и да се въведат корекции за околната среда.
Пълното завършване на цикъла на зареждане на оловно-кисели батерии се контролира от:
възстановете напрежението на всяка банка до 2,5÷2,6 волта;
постигане на максимална плътност на електролита, която престава да се променя;
образуването на бурно отделяне на газ, когато електролитът започне да "кипи";
постигане на капацитет на батерията, който надвишава с 15÷20% стойността, дадена при разреждане.
Форми на тока на зарядното устройство
Условието за зареждане на акумулатор е върху пластините му да се подаде напрежение, създаващо ток във вътрешната верига в определена посока. Той може:
1. имат постоянна стойност;
2. или се променят във времето по определен закон.
В първия случай физикохимичните процеси на вътрешната верига протичат непроменени, а във втория, според предложените алгоритми с циклично увеличаване и намаляване, създавайки колебателни ефекти върху аниони и катиони. Най-новата версия на технологията се използва за борба със сулфатизацията на плочите.
Някои от времевите зависимости на зарядния ток са илюстрирани с графики.
Долната дясна снимка показва ясна разлика във формата на изходния ток на зарядното устройство, което използва тиристорно управление за ограничаване на отварящия момент на полупериода на синусоидата. Поради това се регулира натоварването на електрическата верига.
Естествено, много съвременни зарядни устройства могат да създават други форми на токове, които не са показани на тази диаграма.
Принципи на създаване на схеми за зарядни устройства
За захранване на зарядно оборудване обикновено се използва еднофазна мрежа от 220 волта. Това напрежение се преобразува в безопасно ниско напрежение, което се прилага към входните клеми на батерията чрез различни електронни и полупроводникови части.
Има три схеми за преобразуване на индустриално синусоидално напрежение в зарядни устройства поради:
1. използване на електромеханични трансформатори на напрежение, работещи на принципа на електромагнитната индукция;
2. приложение на електронни трансформатори;
3. без използване на трансформаторни устройства на базата на делители на напрежение.
Инверторното преобразуване на напрежението е технически възможно, което се използва широко за честотни преобразуватели, които управляват електрически двигатели. Но за зареждане на батерии това е доста скъпо оборудване.
Зарядни вериги с трансформаторно разделяне
Електромагнитният принцип на прехвърляне на електрическа енергия от първичната намотка от 220 волта към вторичната напълно осигурява разделянето на потенциалите на захранващата верига от консумираната верига, елиминирайки нейния контакт с батерията и повреда в случай на дефекти в изолацията. Този метод е най-безопасният.
Силовите вериги на устройства с трансформатор имат много различни конструкции. Картината по-долу показва три принципа за създаване на различни токове на силовата секция от зарядни устройства чрез използването на:
1. диоден мост с кондензатор за изглаждане на пулсациите;
2. диоден мост без изглаждане на пулсациите;
3. единичен диод, който прекъсва отрицателната полувълна.
Всяка от тези схеми може да се използва самостоятелно, но обикновено една от тях е основа, основа за създаване на друга, по-удобна за работа и управление по отношение на изходния ток.
Използването на набори от силови транзистори с управляващи вериги в горната част на изображението в диаграмата ви позволява да намалите изходното напрежение на изходните контакти на веригата на зарядното устройство, което осигурява регулиране на големината на постоянните токове, преминаващи през свързаните батерии .
Една от опциите за такъв дизайн на зарядно устройство с регулиране на тока е показана на фигурата по-долу.
Същите връзки във втората верига ви позволяват да регулирате амплитудата на пулсациите и да ги ограничите на различни етапи на зареждане.
Същата средна верига работи ефективно при замяна на два противоположни диода в диодния мост с тиристори, които еднакво регулират силата на тока във всеки редуващ се полупериод. А елиминирането на отрицателните полухармоници се възлага на останалите силови диоди.
Замяната на единичния диод в долната снимка с полупроводников тиристор с отделна електронна схема за управляващия електрод ви позволява да намалите токовите импулси поради по-късното им отваряне, което се използва и за различни методи за зареждане на батерии.
Един от вариантите за изпълнение на такава верига е показан на фигурата по-долу.
Сглобяването му със собствените си ръце не е трудно. Може да се направи независимо от наличните части и ви позволява да зареждате батерии с ток до 10 ампера.
Индустриалната версия на схемата за зарядно устройство на трансформатора Electron-6 е направена на базата на два тиристора KU-202N. За регулиране на циклите на отваряне на полухармониците, всеки управляващ електрод има своя собствена верига от няколко транзистора.
Устройствата, които позволяват не само зареждане на батерии, но и използване на енергията от 220-волтовата захранваща мрежа за паралелно свързване към стартирането на двигателя на автомобила, са популярни сред автомобилните ентусиасти. Наричат се пускови или пусково-зарядни. Те имат още по-сложна електронна и силова схема.
Схеми с електронен трансформатор
Такива устройства се произвеждат от производителите за захранване на халогенни лампи с напрежение 24 или 12 волта. Те са относително евтини. Някои ентусиасти се опитват да ги свържат, за да зареждат батерии с ниска мощност. Тази технология обаче не е широко тествана и има значителни недостатъци.
Зарядни вериги без разделяне на трансформатора
Когато няколко товара са свързани последователно към източник на ток, общото входно напрежение се разделя на компонентни секции. Благодарение на този метод делителите работят, създавайки спад на напрежението до определена стойност на работния елемент.
Този принцип се използва за създаване на множество RC зарядни устройства за батерии с ниска мощност. Поради малките размери на съставните части, те са вградени директно в фенерчето.
Вътрешната електрическа верига е изцяло поместена във фабрично изолиран корпус, което предотвратява контакта на човека с мрежовия потенциал по време на зареждане.
Много експериментатори се опитват да приложат същия принцип за зареждане на автомобилни батерии, предлагайки схема за свързване от домакинска мрежа чрез кондензатор или крушка с нажежаема жичка с мощност 150 вата и преминаване на токови импулси със същата полярност.
Подобни проекти могат да бъдат намерени на сайтовете на експертите „направи си сам“, които хвалят простотата на веригата, евтиността на частите и възможността за възстановяване на капацитета на изтощена батерия.
Но те премълчават факта, че:
отворено окабеляване 220 представлява ;
Нажежаемата жичка на лампата под напрежение се нагрява и променя съпротивлението си по закон, неблагоприятен за преминаване на оптимални токове през батерията.
При включване под товар през студената нишка и цялата последователно свързана верига преминават много големи токове. Освен това зареждането трябва да бъде завършено с малки токове, което също не е направено. Следователно батерия, която е била подложена на няколко серии от такива цикли, бързо губи своя капацитет и производителност.
Нашият съвет: не използвайте този метод!
Зарядните устройства са създадени да работят с определени видове батерии, като се вземат предвид техните характеристики и условия за възстановяване на капацитета. Когато използвате универсални многофункционални устройства, трябва да изберете режима на зареждане, който оптимално отговаря на конкретна батерия.
Автоматичното зарядно устройство за автомобилни акумулатори се състои от захранване и защитни вериги. Можете да го сглобите сами, ако имате умения за електрическа инсталация. По време на монтажа се проектират както сложни електрически вериги, така и по-прости версии на устройството.
[Крия]
Изисквания за самоделни зарядни устройства
За да може зарядното устройство автоматично да възстанови батерията на автомобила, към него се налагат строги изисквания:
- Всяко просто съвременно устройство с памет трябва да бъде автономно. Благодарение на това не е необходимо да се наблюдава работата на оборудването, особено ако работи през нощта. Устройството ще контролира независимо работните параметри на напрежението и тока на зареждане. Този режим се нарича автоматичен.
- Оборудването за зареждане трябва независимо да осигурява стабилно ниво на напрежение от 14,4 волта. Този параметър е необходим за възстановяване на всички батерии, работещи в 12-волтова мрежа.
- Оборудването за зареждане трябва да осигурява необратимо изключване на батерията от устройството при две условия. По-специално, ако зарядният ток или напрежение се повиши с повече от 15,6 волта. Оборудването трябва да има функция за самозаключване. За да нулира работните параметри, потребителят ще трябва да изключи и активира устройството.
- Оборудването трябва да бъде защитено от пренапрежение, в противен случай батерията може да се повреди. Ако потребителят обърка полярността и неправилно свърже отрицателните и положителните контакти, ще възникне късо съединение. Важно е оборудването за зареждане да осигурява защита. Веригата е допълнена с предпазно устройство.
- За да свържете зарядното устройство към батерията, ще ви трябват два проводника, всеки от които трябва да има напречно сечение 1 mm2. В единия край на всеки проводник трябва да се монтира скоба тип "крокодил". От другата страна са монтирани разделени накрайници. Положителният контакт трябва да бъде направен в червена обвивка, а отрицателният контакт в синя обвивка. За домакинска мрежа се използва универсален кабел, оборудван с щепсел.
Ако напълно направите устройството сами, неспазването на изискванията ще навреди не само на зарядното устройство, но и на батерията.
Владимир Калченко говори подробно за модификацията на зарядното устройство и използването на проводници, подходящи за тази цел.
Дизайн на автоматично зарядно устройство
Най-простият пример за зарядно устройство структурно включва основната част - понижаващо трансформаторно устройство. Този елемент намалява параметъра на напрежението от 220 до 13,8 волта, което е необходимо за възстановяване на заряда на батерията. Но трансформаторното устройство може само да намали тази стойност. И преобразуването на променлив ток в постоянен ток се извършва от специален елемент - диоден мост.
Всяко зарядно устройство трябва да бъде оборудвано с диоден мост, тъй като тази част коригира текущата стойност и позволява да се раздели на положителни и отрицателни полюси.
Във всяка верига зад тази част обикновено се инсталира амперметър. Компонентът е предназначен да демонстрира силата на тока.
Най-простите конструкции на зарядни устройства са оборудвани със сензори за стрелки. По-модерните и скъпи версии използват цифрови амперметри, а в допълнение към тях електрониката може да бъде допълнена с волтметри.
Някои модели устройства позволяват на потребителя да променя нивото на напрежение. Това означава, че става възможно да се зареждат не само 12-волтови батерии, но и батерии, предназначени за работа в 6- и 24-волтови мрежи.
От диодния мост се простират проводници с положителни и отрицателни клеми. Те се използват за свързване на оборудване към батерията. Цялата конструкция е затворена в пластмасов или метален корпус, от който излиза кабел с щепсел за свързване към електрическата мрежа. Също така от устройството се извеждат два проводника с отрицателна и положителна клема. За да се осигури по-безопасна работа на оборудването за зареждане, веригата е допълнена със стопяемо предпазно устройство.
Потребителят Artem Kvantov ясно разглоби собственото устройство за зареждане и говори за неговите дизайнерски характеристики.
Вериги на автоматични зарядни устройства
Ако имате умения за работа с електрическо оборудване, можете сами да сглобите устройството.
Прости вериги
Тези видове устройства са разделени на:
- устройства с един диоден елемент;
- оборудване с диоден мост;
- устройства, оборудвани с изглаждащи кондензатори.
Схема с един диод
Тук има два варианта:
- Можете да сглобите верига с трансформаторно устройство и да инсталирате диоден елемент след него. На изхода на оборудването за зареждане токът ще бъде пулсиращ. Неговите удари ще бъдат сериозни, тъй като една полувълна всъщност е отрязана.
- Можете да сглобите веригата с помощта на захранване за лаптоп. Използва мощен изправителен диоден елемент с обратно напрежение над 1000 волта. Токът му трябва да бъде поне 3 ампера. Външният извод на щепсела ще бъде отрицателен, а вътрешният извод ще бъде положителен. Такава верига трябва да бъде допълнена с ограничаващо съпротивление, което може да се използва като крушка за осветяване на интериора.
Допустимо е използването на по-мощно осветително устройство от мигач, странични светлини или стоп-светлини. Когато използвате захранване за лаптоп, това може да доведе до претоварване. Ако се използва диод, тогава трябва да се монтира лампа с нажежаема жичка от 220 волта и 100 вата като ограничител.
Когато се използва диоден елемент, се сглобява проста верига:
- Първо идва терминалът от 220-волтов домашен контакт.
- След това - отрицателният контакт на диодния елемент.
- Следващият ще бъде положителният извод на диода.
- След това се свързва ограничаващ товар - източник на осветление.
- Следващата ще бъде отрицателната клема на батерията.
- След това положителната клема на батерията.
- И вторият терминал за свързване към 220-волтова мрежа.
При използване на 100-ватов светлинен източник токът на зареждане ще бъде приблизително 0,5 ампера. Така за една нощ устройството ще може да прехвърли 5 A/h към батерията. Това е достатъчно, за да завъртите стартовия механизъм на автомобила.
За да увеличите индикатора, можете да свържете три източника на осветление от 100 вата паралелно; това ще попълни половината от капацитета на батерията през нощта. Някои потребители използват електрически печки вместо лампи, но това не може да се направи, тъй като не само диодният елемент ще се повреди, но и батерията.
Най-простата схема с един диод 
Електрическа схема за свързване на батерията към мрежата
Схема с диоден мост
Този компонент е предназначен да „обвива“ отрицателната вълна нагоре. Самият ток също ще пулсира, но ударите му са много по-малко. Тази версия на схемата се използва по-често от други, но не е най-ефективната.
Можете сами да направите диоден мост с помощта на коригиращ елемент или да закупите готова част.
Електрическа схема на зарядно устройство с диоден мост
Верига с изглаждащ кондензатор
Тази част трябва да бъде оценена за 4000-5000 uF и 25 волта. На изхода на получената електрическа верига се генерира постоянен ток. Устройството трябва да бъде допълнено с 1 ампер предпазни елементи, както и измервателна апаратура. Тези части ви позволяват да контролирате процеса на възстановяване на батерията. Не е необходимо да ги използвате, но тогава ще трябва периодично да свързвате мултиметър.
Докато наблюдението на напрежението е удобно (чрез свързване на клеми към сонди), наблюдението на тока ще бъде по-трудно. В този режим на работа измервателният уред ще трябва да бъде свързан към електрическа верига. Потребителят ще трябва всеки път да изключва захранването от мрежата и да поставя тестера в режим на текущо измерване. След това включете захранването и разглобете електрическата верига. Поради това се препоръчва да добавите поне един амперметър от 10 ампера към веригата.
Основният недостатък на простите електрически вериги е липсата на възможност за регулиране на параметрите на зареждане.
Когато избирате елементната база, трябва да изберете работните параметри така, че изходният ток да е 10% от общия капацитет на батерията. Възможно е леко намаляване на тази стойност.
Ако полученият параметър на тока е по-голям от необходимия, веригата може да бъде допълнена с резисторен елемент. Инсталира се на положителния изход на диодния мост, непосредствено преди амперметъра. Нивото на съпротивление се избира в съответствие с използвания мост, като се вземе предвид текущият индикатор, а мощността на резистора трябва да бъде по-висока.
Електрическа верига с изглаждащо кондензаторно устройство
Верига с възможност за ръчно регулиране на зарядния ток за 12 V
За да стане възможно промяната на параметъра на тока, е необходимо да се промени съпротивлението. Лесен начин за решаване на този проблем е да инсталирате променлив тример резистор. Но този метод не може да се нарече най-надеждният. За осигуряване на по-висока надеждност е необходимо да се изпълни ръчна настройка с два транзисторни елемента и подстройващ резистор.
С помощта на компонент с променлив резистор зарядният ток ще варира. Тази част е инсталирана след композитния транзистор VT1-VT2. Следователно токът през този елемент ще бъде нисък. Съответно мощността също ще бъде малка, ще бъде около 0,5-1 W. Работната мощност зависи от използваните транзисторни елементи и се избира експериментално, частите са проектирани за 1-4,7 kOhm.
Веригата използва трансформаторно устройство с мощност 250-500 W, както и вторична намотка от 15-17 волта. Диодният мост е сглобен на части, чийто работен ток е 5 ампера или повече. Транзисторните елементи се избират от две опции. Това могат да бъдат германиеви части P13-P17 или силициеви устройства KT814 и KT816. За да се осигури висококачествено отстраняване на топлината, веригата трябва да бъде поставена върху радиаторно устройство (най-малко 300 cm3) или стоманена плоча.
На изхода на оборудването е монтирано предпазно устройство PR2, номинално на 5 ампера, а на входа - PR1 на 1 A. Веригата е оборудвана със сигнални светлинни индикатори. Един от тях се използва за определяне на напрежението в мрежа от 220 волта, вторият се използва за определяне на тока на зареждане. Разрешено е използването на всякакви източници на осветление с напрежение 24 волта, включително диоди.
Електрическа схема за зарядно с функция за ръчна настройка
Верига за защита от преобръщане
Има два варианта за внедряване на такава памет:
- използване на реле P3;
- чрез сглобяване на зарядно с интегрална защита, но не само от пренапрежение, но и от пренапрежение и презареждане.
С реле P3
Тази версия на схемата може да се използва с всяко оборудване за зареждане, както тиристорно, така и транзисторно. Той трябва да бъде включен в прекъсването на кабела, чрез който батерията е свързана към зарядното устройство.
Схема за защита на оборудването от обратна полярност на реле P3
Ако батерията не е свързана правилно към мрежата, диодният елемент VD13 няма да премине ток. Релето на електрическата верига е изключено и контактите му са отворени. Съответно токът няма да може да тече към клемите на батерията. Ако връзката е направена правилно, релето се задейства и контактните му елементи са затворени, така че батерията се зарежда.
С интегрирана защита от пренапрежение, презареждане и пренапрежение
Тази версия на електрическата верига може да бъде вградена във вече използван домашен източник на енергия. Той използва бавната реакция на батерията при скок на напрежението, както и хистерезис на релето. Напрежението с тока на освобождаване ще бъде 304 пъти по-малко от този параметър при задействане.
Използва се AC реле с напрежение на активиране 24 волта, а през контактите протича ток от 6 ампера. При активиране на зарядното релето се включва, контактните елементи се затварят и зареждането започва.
Параметърът на напрежението на изхода на трансформаторното устройство пада под 24 волта, но на изхода на зарядното ще има 14,4 V. Релето трябва да поддържа тази стойност, но когато се появи допълнителен ток, първичното напрежение ще падне още повече. Това ще изключи релето и ще прекъсне веригата за зареждане.
Използването на диоди на Шотки в този случай е непрактично, тъй като този тип верига ще има сериозни недостатъци:
- Няма защита срещу пренапрежение на контакта, ако батерията е напълно разредена.
- Няма самозаключване на оборудването. В резултат на излагане на допълнителен ток, релето ще се изключи, докато контактните елементи не успеят.
- Неясна работа на оборудването.
Поради това добавянето на устройство към тази верига за регулиране на работния ток няма смисъл. Релето и трансформаторното устройство са точно съгласувани едно с друго, така че повторяемостта на елементите да е близка до нула. Зарядният ток преминава през затворените контакти на релето K1, в резултат на което вероятността от повреда поради изгаряне намалява.
Намотката K1 трябва да бъде свързана съгласно логическа електрическа верига:
- към модула за защита от свръхток това са VD1, VT1 и R1;
- към устройството за защита от пренапрежение това са елементи VD2, VT2, R2-R4;
- както и към самозаключващата се верига K1.2 и VD3.
Верига с интегрирана защита срещу пренапрежение, презареждане и пренапрежение
Основният недостатък е необходимостта от настройка на верига с помощта на баластно натоварване, както и мултицет:
- Елементите K1, VD2 и VD3 са разпоени. Или не е нужно да ги запоявате по време на монтажа.
- Мултиметърът е активиран, който трябва да бъде конфигуриран предварително за измерване на напрежение от 20 волта. Той трябва да бъде свързан вместо намотка K1.
- Батерията все още не е свързана, вместо това е инсталирано резисторно устройство. Трябва да има съпротивление от 2,4 ома за заряден ток от 6 A или 1,6 ома за 9 ампера. За 12 A съпротивлението на резистора трябва да бъде 1,2 ома и не по-малко от 25 W. Резисторният елемент може да бъде навит от подобен проводник, който е бил използван за R1.
- На входа от зарядното оборудване се подава напрежение от 15,6 волта.
- Текущата защита трябва да работи. Мултиметърът ще покаже напрежение, тъй като съпротивителният елемент R1 е избран с лек излишък.
- Параметърът на напрежението се намалява, докато тестерът покаже 0. Стойността на изходното напрежение трябва да се запише.
- След това част VT1 се разпоява и VD2 и K1 се монтират на място. R3 трябва да бъде поставен в най-ниската позиция в съответствие с електрическата схема.
- Напрежението на оборудването за зареждане се увеличава, докато натоварването достигне 15,6 волта.
- Елементът R3 се върти плавно, докато K1 се задейства.
- Напрежението на зарядното устройство се намалява до стойността, която е била записана преди това.
- Елементите VT1 и VD3 са инсталирани и запоени обратно. След това електрическата верига може да бъде проверена за функционалност.
- Работеща, но изтощена или недостатъчно заредена батерия се свързва чрез амперметър. Тестерът трябва да бъде свързан към батерията, която е предварително конфигурирана за измерване на напрежението.
- Пробното зареждане трябва да се извършва при непрекъснат мониторинг. В момента, когато тестерът покаже 14,4 волта на батерията, е необходимо да се открие съдържанието на ток. Този параметър трябва да бъде нормален или близо до долната граница.
- Ако токът на съдържанието е висок, напрежението на зарядното устройство трябва да се намали.
Верига за автоматично изключване, когато батерията е напълно заредена
Автоматиката трябва да бъде електрическа верига, оборудвана със система за захранване на операционен усилвател и референтно напрежение. За това се използва стабилизираща платка DA1 клас 142EN8G за 9 волта. Тази схема трябва да бъде проектирана така, че нивото на изходното напрежение да остане практически непроменено при измерване на температурата на платката с 10 градуса. Промяната ще бъде не повече от стотни от волта.
В съответствие с описанието на веригата, системата за автоматично деактивиране, когато напрежението се увеличи с 15,6 волта, се извършва на половината от платката A1.1. Четвъртият му извод е свързан към делителя на напрежение R7 и R8, от който се подава референтна стойност от 4,5V. Работният параметър на резисторното устройство задава прага на активиране на зарядното устройство на 12,54 V. В резултат на използването на диоден елемент VD7 и част R9 е възможно да се осигури желания хистерезис между напрежението на активиране и изключване на зареждането на батерията.
Електрическа схема на зарядното устройство с автоматично дезактивиране при зареждане на батерията
Описанието на действието на схемата е следното:
- Когато е свързана батерия, чието ниво на напрежение на клемите е по-малко от 16,5 волта, се задава параметър на втория терминал на верига A1.1. Тази стойност е достатъчна за отваряне на транзисторния елемент VT1.
- Тази подробност се открива.
- Реле P1 е активирано. В резултат на това първичната намотка на трансформаторното устройство е свързана към мрежата чрез блок от кондензаторни механизми чрез контактни елементи.
- Започва процесът на попълване на заряда на батерията.
- Когато нивото на напрежението се повиши до 16,5 волта, тази стойност на изход A1.1 ще намалее. Намаляването настъпва до стойност, която не е достатъчна за поддържане на транзисторното устройство VT1 в отворено състояние.
- Релето е изключено и контактните елементи K1.1 са свързани към трансформаторния блок през кондензаторното устройство C4. С него зарядният ток ще бъде 0,5 A. В това състояние веригата на оборудването ще работи, докато напрежението на батерията падне до 12,54 волта.
- След като това се случи, релето се активира. Батерията продължава да се зарежда с зададения от потребителя ток. Тази схема реализира възможността за деактивиране на системата за автоматично регулиране. За тази цел се използва превключващо устройство S2.
Тази оперативна процедура за автоматично зарядно устройство за автомобилен акумулатор помага да се предотврати разреждането му. Потребителят може да остави оборудването включено най-малко една седмица, това няма да навреди на батерията. Ако напрежението в домакинската мрежа се загуби, когато се възстанови, зарядното ще продължи да зарежда батерията.
Ако говорим за принципа на работа на веригата, сглобена на втората половина на платката A1.2, тогава тя е идентична. Но нивото на пълно деактивиране на оборудването за зареждане от захранването ще бъде 19 волта. Ако напрежението е по-малко, на осмия изход на платката A1.2 ще бъде достатъчно да държите транзисторното устройство VT2 в отворено положение. С него ток ще се подава към реле P2. Но ако напрежението е повече от 19 волта, тогава транзисторното устройство ще се затвори и контактните елементи K2.1 ще се отворят.
Необходими материали и инструменти
Описание на частите и елементите, които ще са необходими за сглобяване:
- Силово трансформаторно устройство Т1 клас TN61-220. Неговите вторични намотки трябва да бъдат свързани последователно. Можете да използвате всеки трансформатор, чиято мощност не надвишава 150 вата, тъй като токът на зареждане обикновено не надвишава 6А. Вторичната намотка на устройството, когато е изложена на електрически ток до 8 ампера, трябва да осигури напрежение в диапазона от 18-20 волта. Ако не е наличен готов трансформатор, могат да се използват части с подобна мощност, но вторичната намотка ще трябва да се пренавие.
- Кондензаторните елементи C4-C9 трябва да отговарят на класа MGBC и да имат напрежение най-малко 350 волта. Може да се използва всякакъв вид устройство. Основното е, че те са предназначени да работят във вериги с променлив ток.
- Могат да се използват всякакви диодни елементи VD2-VD5, но те трябва да са предназначени за ток от 10 ампера.
- Части VD7 и VD11 са кремъчни импулси.
- Диодните елементи VD6, VD8, VD10, VD5, VD12, VD13 трябва да издържат на ток от 1 ампер.
- LED елемент VD1 - произволен.
- Като част VD9 е разрешено да се използва устройство от клас KIPD29. Основната характеристика на този източник на светлина е възможността за промяна на цвета при промяна на полярността на връзката. За превключване на електрическата крушка се използват контактни елементи K1.2 на реле P1. Ако батерията се зарежда с основния ток, светодиодът свети в жълто, а ако е включен режим на презареждане, свети в зелено. Възможно е да използвате две устройства от един и същи цвят, но те трябва да бъдат свързани правилно.
- Операционен усилвател KR1005UD1. Можете да вземете устройството от стар видео плейър. Основната характеристика е, че тази част не изисква две полярни захранвания, тя може да работи при напрежение от 5-12 волта. Могат да се използват всякакви подобни резервни части. Но поради различното номериране на щифтовете ще е необходимо да се промени дизайнът на печатната схема.
- Релетата P1 и P2 трябва да са проектирани за напрежение от 9-12 волта. И техните контакти са проектирани да работят с ток от 1 ампер. Ако устройствата са оборудвани с няколко контактни групи, препоръчително е да ги запоявате паралелно.
- Релето P3 е 9-12 волта, но превключващият ток ще бъде 10 ампера.
- Превключващото устройство S1 трябва да е проектирано да работи при 250 волта. Важно е този елемент да има достатъчно комутационни контактни компоненти. Ако стъпката на настройка от 1 ампер не е важна, тогава можете да инсталирате няколко превключвателя и да настроите тока на зареждане на 5-8 A.
- Превключвател S2 е предназначен да деактивира системата за контрол на нивото на зареждане.
- Ще ви е необходима и електромагнитна глава за измервател на ток и напрежение. Може да се използва всеки тип устройство, стига общият ток на отклонение да е 100 µA. Ако не се измерва напрежение, а само ток, тогава във веригата може да се монтира готов амперметър. Той трябва да бъде проектиран да работи с максимален непрекъснат ток от 10 ампера.
Потребителят Артем Квантов говори на теория за схемата на оборудването за зареждане, както и подготовката на материалите и частите за неговото сглобяване.
Процедура за свързване на батерията към зарядни устройства
Инструкциите за включване на зарядното се състоят от няколко стъпки:
- Почистване на повърхността на батерията.
- Отстраняване на тапи за пълнене на течност и следене на нивото на електролита в буркани.
- Задаване на текущата стойност на оборудването за зареждане.
- Свързване на клемите към батерията с правилен поляритет.
Почистване на повърхността
Насоки за изпълнение на задачата:
- Запалването на колата е изключено.
- Капакът на колата се отваря. Като използвате гаечни ключове с подходящ размер, разкачете скобите от клемите на батерията. За да направите това, не е необходимо да развивате гайките, те могат да бъдат разхлабени.
- Фиксиращата плоча, която закрепва батерията, е демонтирана. Това може да изисква гаечен ключ или гаечен ключ.
- Батерията е демонтирана.
- Тялото му се почиства с чист парцал. Впоследствие капаците на кутиите за пълнене на електролита ще се развият, така че тежестта не трябва да се допуска да влезе вътре.
- Извършва се визуална диагностика на целостта на кутията на батерията. Ако има пукнатини, през които изтича електролит, не е препоръчително да зареждате батерията.
Потребителският техник за батерии говори за почистване и промиване на кутията на батерията, преди да я обслужи.
Отстраняване на тапи за пълнене с киселина
Ако батерията може да се използва, трябва да развиете капачките на щепселите. Те могат да бъдат скрити под специална защитна плоча, тя трябва да бъде премахната. За да развиете щепселите, можете да използвате отвертка или метална плоча с подходящ размер. След демонтажа е необходимо да се оцени нивото на електролита, течността трябва напълно да покрие всички кутии вътре в конструкцията. Ако не е достатъчно, тогава трябва да добавите дестилирана вода.
Задаване на стойността на зарядния ток на зарядното устройство
Параметърът за ток за презареждане на батерията е зададен. Ако тази стойност е 2-3 пъти по-голяма от номиналната стойност, тогава процедурата за зареждане ще се извърши по-бързо. Но този метод ще доведе до намаляване на живота на батерията. Следователно можете да зададете този ток, ако батерията трябва да се презареди бързо.
Свързване на батерията с правилен поляритет
Процедурата се извършва по следния начин:
- Скоби от зарядното устройство са свързани към клемите на батерията. Първо се прави връзка към положителния извод, това е червеният проводник.
- Отрицателният кабел не е необходимо да се свързва, ако акумулаторът е в колата и не е свален. Този контакт може да бъде свързан към тялото на превозното средство или към цилиндровия блок.
- Щепселът от зарядното оборудване се поставя в контакта. Батерията започва да се зарежда. Времето за зареждане зависи от степента на разреждане на устройството и неговото състояние. Използването на удължителни кабели не се препоръчва при изпълнение на тази задача. Такъв проводник трябва да бъде заземен. Стойността му ще бъде достатъчна, за да издържи текущото натоварване.
Каналът VseInstrumenti говори за характеристиките на свързване на батерия към зарядно устройство и спазване на полярността при изпълнение на тази задача.
Как да определите степента на разреждане на батерията
За да изпълните задачата, ще ви е необходим мултицет:
- Стойността на напрежението се измерва на автомобил с изключен двигател. Електрическата мрежа на автомобила в този режим ще консумира част от енергията. Стойността на напрежението по време на измерване трябва да съответства на 12,5-13 волта. Проводниците на тестера са свързани с правилен поляритет към контактите на батерията.
- Захранващият блок е стартиран, цялото електрическо оборудване трябва да бъде изключено. Процедурата за измерване се повтаря. Работната стойност трябва да бъде в диапазона 13,5-14 волта. Ако получената стойност е по-голяма или по-малка, това показва разреждане на батерията и работата на генераторното устройство не е в нормален режим. Увеличаването на този параметър при ниски отрицателни температури на въздуха не може да показва разреждане на батерията. Възможно е първоначално полученият индикатор да бъде по-висок, но ако с течение на времето се върне към нормалното, това показва ефективност.
- Включени са основните консуматори на енергия - нагревател, радио, оптика, система за отопление на задното стъкло. В този режим нивото на напрежението ще бъде в диапазона от 12,8 до 13 волта.
Стойността на разряда може да се определи в съответствие с данните, дадени в таблицата.
Как да изчислим приблизителното време за зареждане на батерията
За да се определи приблизителното време за презареждане, потребителят трябва да знае разликата между максималната стойност на зареждане (12,8 V) и текущото напрежение. Тази стойност се умножава по 10, което води до времето за зареждане в часове. Ако нивото на напрежение преди презареждане е 11,9 волта, тогава 12,8-11,9 = 0,8. Като умножите тази стойност по 10, можете да определите, че времето за презареждане ще бъде приблизително 8 часа. Но това е при условие, че се подава ток от 10% от капацитета на батерията.
Има огромен брой схеми и дизайни, които ще ни позволят да зареждаме автомобилна батерия; в тази статия ще разгледаме само няколко от тях, но най-интересните и най-простите възможни
Като основа за това зарядно за кола, нека вземем една от най-простите схеми, които успях да изровя в интернет; на първо място ми хареса фактът, че трансформаторът може да бъде заимстван от стар телевизор
Както казах по-горе, взех най-скъпата част от зарядното устройство от захранването на Record TV, това се оказа силовият трансформатор TS-160, което беше особено приятно, имаше табела, показваща всички възможни напрежения и токове . Избрах комбинация с максимален ток, тоест от вторичната намотка взех 6,55 V при 7,5 A
Но както знаете, зареждането на автомобилен акумулатор изисква 12 волта, така че ние просто свързваме две намотки с еднакви параметри последователно (9 и 9" и 10 и 10"). И на изхода получаваме 6,55 + 6,55 = 13,1 V AC напрежение. За да го изправите, ще трябва да сглобите диоден мост, но като се има предвид високата сила на тока, диодите не трябва да са слаби. (Можете да видите техните параметри в). Взех вътрешните диоди D242A, препоръчани от веригата
От курса по електротехника знаем, че разредената батерия има ниско напрежение, което се увеличава, докато се зарежда. Въз основа на силата на тока в началото на процеса на зареждане, той ще бъде много висок. И през диодите ще тече голям ток, което ще доведе до нагряване на диодите. Ето защо, за да не ги изгорите, трябва да използвате радиатор. Най-лесният начин да използвате радиатор е да използвате корпуса на неработещо захранване от компютър. Е, за да разберем на какъв етап се зарежда батерията, използваме амперметър, който свързваме последователно. Когато зарядният ток падне до 1А, считаме батерията за напълно заредена. Не изваждайте предпазителя от веригата, в противен случай, когато вторичната намотка се затвори (което понякога може да се случи, когато един от диодите е накъсо), вашият силов трансформатор ще се изключи
Простото домашно зарядно устройство, разгледано по-долу, има големи граници за регулиране на зарядния ток до 10 A и върши отлична работа при зареждане на различни стартерни батерии на батерии, предназначени за напрежение от 12 V, т.е. подходящо е за повечето съвременни автомобили.
Веригата на зарядното устройство е направена на триак регулатор, с допълнителен диоден мост и резистори R3 и R5.
Работа на устройствотоКогато се подава захранване при положителен полупериод, кондензаторът C2 се зарежда през веригата R3 - VD1 - R1 и R2 - SA1. При отрицателен полупериод кондензаторът C2 се зарежда през диод VD2, променя се само полярността на зареждане. Когато се достигне праговото ниво на зареждане, неонова лампа мига на кондензатора и кондензаторът се разрежда през него и управляващия електрод на смистора VS1. В този случай последният ще се отвори за оставащото време до края на полупериода. Описаният процес е цикличен и се повтаря на всеки половин цикъл на мрежата.
Резистор R6 се използва за генериране на импулси на разряден ток, което увеличава живота на батерията. Трансформаторът трябва да осигури напрежение на вторичната намотка от 20 V при ток от 10 A. Триакът и диодите трябва да бъдат поставени върху радиатора. На предния панел е препоръчително да поставите резистор R1, регулиращ зарядния ток.
Когато настройвате веригата, първо задайте необходимата граница на тока на зареждане с резистор R2. Амперметър 10A се вкарва в отворената верига, след това дръжката на променливия резистор R1 се поставя в крайна позиция, а резисторът R2 в противоположна позиция и устройството се свързва към мрежата. Чрез преместване на копчето R2 задайте необходимата стойност на максималния ток на зареждане. Накрая скалата на резистора R1 се калибрира в ампери. Трябва да се помни, че при зареждане на батерия токът през нея намалява средно с 20% до края на процеса. Следователно, преди да започнете операцията, трябва да зададете първоначалния ток малко по-висок от номиналната стойност. Краят на процеса на зареждане се определя с помощта на волтметър - напрежението на изключената батерия трябва да бъде 13,8 - 14,2 V.
Автоматично зарядно за кола- Схемата включва батерията за зареждане, когато напрежението й падне до определено ниво и я изключва, когато достигне максимума. Максималното напрежение за киселинните автомобилни акумулатори е 14,2...14,5 V, а минимално допустимото при разреждане е 10,8 V
Автоматичен превключвател на полярността на напрежението за зарядно устройство- предназначен за зареждане на дванадесет волтови автомобилни батерии. Основната му характеристика е, че позволява свързване на батерия с всякакъв поляритет.
Автоматично зарядно устройство- Веригата се състои от токов стабилизатор на транзистор VT1, контролно устройство на компаратор D1, тиристор VS1 за фиксиране на състоянието и ключов транзистор VT2, който контролира работата на релето K1
Възстановяване и зареждане на автомобилен акумулатор- Метод на възстановяване с “асиметричен” ток. В този случай съотношението на тока на зареждане и разреждане е избрано 10:1 (оптимален режим). Този режим ви позволява не само да възстановите сулфатирани батерии, но и да извършите превантивно третиране на обслужваеми.
Метод за възстановяване на киселинни батерии с помощта на променлив ток- Технологията за възстановяване на оловни батерии с променлив ток ви позволява бързо да намалите вътрешното съпротивление до фабричната стойност, с леко нагряване на електролита. Положителният полупериод на тока се използва напълно при зареждане на батерии с лека работна сулфатация, когато мощността на импулса на зарядния ток е достатъчна за възстановяване на пластините.
Ако имате гел батерия в колата си, ще възникне въпросът как да я заредите. Затова предлагам тази проста схема на чипа L200C, който е конвенционален стабилизатор на напрежение с програмируем ограничител на изходния ток. R2-R6 - Резистори за настройка на тока. Препоръчително е да поставите микросхемата върху радиатор. Резистор R7 регулира изходното напрежение от 14 до 15 волта.
Ако използвате диоди в метален корпус, тогава не е необходимо да се инсталират на радиатора. Избираме трансформатор с изходно напрежение на вторичната намотка от 15 волта.
Доста проста схема, предназначена за ток на зареждане до десет ампера, се справя добре с батерии от автомобил Kamaz.
Оловно-киселинните батерии са много критични за условията на работа. Едно от тези условия е зареждането и разреждането на батерията. Прекомерният заряд води до кипене на електролита и разрушителни процеси в положителните пластини. Тези процеси се засилват, ако зарядният ток е висок
Разглеждат се няколко прости схеми за зареждане на автомобилни батерии.
Веригата на автоматично зарядно устройство за автомобилни акумулатори, описана в тази статия, ви позволява да зареждате батерията в автомобил в автоматичен режим, т.е. веригата автоматично ще изключи батерията в края на процеса на зареждане.
Понякога има нужда да заредите батерията далеч от тих и уютен гараж, но няма зареждане. Няма значение, нека се опитаме да го моделираме от това, което беше. Например, за най-простото зареждане се нуждаем от крушка с нажежаема жичка и диод.
Можете да вземете всяка лампа с нажежаема жичка, но с напрежение 220 волта, но диодът трябва да е мощен и проектиран за ток до 10 ампера, така че е най-добре да го инсталирате на радиатор.
За да увеличите зарядния ток, лампата може да бъде заменена с по-мощен товар, например електрически нагревател.
По-долу е дадена схема на малко по-сложна схема на зарядно устройство, чийто товар е бойлер, електрическа печка или други подобни.
Диодният мост може да бъде заимстван от старо компютърно захранване. Но не използвайте диоди на Шотки, въпреки че са доста мощни, обратното им напрежение е около 50-60 волта, така че веднага ще изгорят.