Ограничитель тока заряда аккумулятора: Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора

Содержание

Индикатор-ограничитель зарядки аккумулятора — RadioRadar

При одновременной зарядке нескольких последовательно включённых Ni-Cd или Ni-Mh аккумуляторов типоразмера АА или ААА нередко возникает ситуация, когда некоторые из них ещё не зарядились, а другие уже перезаряжаются. Обусловлено это тем, что реальная ёмкость аккумуляторов, особенно если они «не первой свежести», может существенно отличаться от номинальной и при зарядке одним током одни из них заряжаются быстрее других. Чтобы исключить такую ситуацию, можно собрать индикатор-ограничитель, который подключают параллельно каждому аккумулятору. Устройство предназначено для установки в простые ЗУ, в которых зарядка производится стабильным током и отсутствует контроль напряжения каждого аккумулятора или времени зарядки.

Схема устройства показана на рис. 1. Оно представляет собой повышающий преобразователь напряжения, нагруженный светодиодом, и собрано на специализированной микросхеме NCP1400ASN33T1 (NCP1400ASN50T1). Индикатор-ограничитель, подключённый параллельно заряжаемому аккумулятору G1, тока практически не потребляет, пока напряжение аккумулятора менее 1,42 В. Поэтому весь ток зарядки «идёт в дело», т. е. заряжает аккумулятор. Когда напряжение превысит указанное выше значение, преобразователь включается, потребляемый им ток увеличивается, а зарядный ток существенно уменьшается, вплоть до нуля. Светодиод начинает светить, сигнализируя об окончании зарядки аккумулятора.

Рис. 1. Схема устройства

 

Стабилитрон VD1 защищает преобразователь от повышенного напряжения, которое может появиться, если аккумулятор не установлен, вышел из строя или из-за плохого контакта в держателе. Преобразователь включается, если напряжение на управляющем входе СЕ превысит 0,5…0,6 В. Оно поступает на этот вход через диоды VD2 и VD3, и его значение будет меньше на величину падения напряжения на них. Ток через эти диоды, а значит, и напряжение на них задаёт резистор R1, и его подборкой можно установить порог включения преобразователя напряжения. В данном случае установлено пороговое напряжение 1,42 В.

Ток, потребляемый преобразователем, превышает в 2,5. ..3 раза ток, протекающий через светодиод. Если применить светодиод белого цвета свечения, при напряжении 3,3 В ток через него будет зависеть в основном от его типа и, возможно, потребуется его подборка. Если, например, светодиод потребляет ток 20 мА, преобразователь будет потреблять ток около 50 мА. Именно на это значение и будет уменьшаться зарядный ток после включения преобразователя. Чтобы установить желаемый потребляемый ток, надо применить светодиод зелёного или жёлтого цвета свечения, включив последовательно с ним резистор R2. Подборкой этого резистора и устанавливают ток, потребляемый всем преобразователем. Можно применить светодиод красного цвета, но предварительно надо проверить, чтобы он не светил при напряжении 1,4 В, некоторые экземпляры на это способны.

 Если применить малогабаритные элементы для поверхностного монтажа, печатная плата устройства будет небольшой. Её чертёж показан на рис. 2. Она двухсторонняя. Через отверстия в плате контактные площадки с двух сторон соединены между собой. Светодиод, конденсатор и резистор R2 установлены на одной стороне, остальные элементы — на другой. Диоды CDLL4148 можно заменить выводными диодами серий КД521 и КД522. Стабилитрон — маломощный на напряжение стабилизации 3…3,3 В. Резисторы и конденсатор — для поверхностного монтажа типоразмера 0805 или 1206. Дроссель должен быть рассчитан на ток 200…250 мА, подойдут дроссели — LQY4N, LQN4N, SDR0703, или выводной серии ЕС24. Светодиод может быть любой, а поскольку ток через него достаточно большой, применение светодиода повышенной яркости свечения необязательно.

Рис. 2. Чертёж печатной платы устройства

 

Размещение элементов на плате показано на рис. 3. Дополнительный резистор R2 устанавливают со стороны установки светодиода, предварительно сделав разрез в печатном проводнике. Разрез и резистор R2 выделены на рис. 3 красным цветом. Внешний вид устройства показан на рис. 4.

Рис. 3. Размещение элементов на плате

 

Рис. 4. Внешний вид устройства

 

Такой индикатор-ограничитель удобно установить в ЗУ с током зарядки 60. ..80 мА (для аккумуляторов ёмкостью до 800 мА·ч). В этом случае после включения светодиода аккумулятор будет продолжать подзаряжаться в несколько раз меньшим током. Для увеличения потребляемого преобразователем тока на его выходе надо установить два или три светодиода, каждый со своим резистором.

Если в ЗУ зарядный ток 150…200 мА (для аккумуляторов ёмкостью до 1,5.2 А·ч), следует применить микросхему с выходным напряжением 5 В (NCP1400ASN50T1) и последовательно со светодиодом установить токоограничивающий резистор (все изменения для этого случая выделены на рис. 1 красным цветом). Подборкой этого резистора можно установить желаемый ток светодиода. При этом ток, потребляемый преобразователем, будет примерно в четыре раза больше. Возможно, придётся применить более мощный светодиод или установить параллельно ещё один-два светодиода, каждый со своим токоограничивающим резистором. Следует учесть, что импульс тока через дроссель может достигать 400 мА, поэтому он должен быть рассчитан на этот ток.

Необходимо отметить, что напряжение выключения преобразователя меньше напряжения включения примерно на 0,1 В. Если после включения преобразователя аккумулятор немного разрядится, преобразователь выключится и зарядка продолжится.

Налаживание сводится к подборке резисторов. На устройство подают напряжение 1,42 В и подборкой резистора R1 добиваются включения преобразователя. Сопротивление этого резистора не должно быть более 200 кОм, если получится больше, необходимо подобрать другие диоды VD2 и VD3. Порог включения контролируют несколько раз, подав на преобразователь напряжение 1,2 В и плавно увеличивая его до 1,5 В. При необходимости налаживание повторяют. Как изменить потребляемый преобразователем ток, было сказано выше.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

Простое зарядное устройство — стабилизатор тока из подручных материалов.

Недавно возникла у меня необходимость собрать по-быстрому зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с зарядным током до порядка 3-4-х ампер. На всякие премудрости времени, да и желания, особо не было. Поэтому из закромов всплыла старая, но проверенная временем схема стабилизатора зарядного тока. Дискуссию о пользе — вреде заряда аккумулятора стабильным током оставим за пределами этого поста. Скажу только, что схема простая, надёжная, проверенная временем. А больше от неё ничего и не требуется.

Схема зарядного устройства следующая (для увеличения — клик на картинке):

Микросхема (К553УД2) установлена древняя, но так как она в наличии как раз имелась, а тратить время на эксперименты с другими, более современными, было лень, она и была установлена. В качестве резистора R3 был использован шунт от старого тестера.

Можно изготовить его из нихрома, но необходимо помнить, что сечение его должно быть достаточным. чтобы пропустить через себя зарядный ток и не раскалиться при этом.

Шунт, установленный параллельно амперметру, подбирается исходя из параметров имеющейся измерительной головки. Устанавливается он непосредственно на клеммах головки.

Печатная плата стабилизатора тока зарядного устройства вот такая:

В качестве трансформатора подойдёт любой от 85 вт и выше. Вторичная обмотка на напряжение 15 вольт. Сечение провода (диаметр по меди) от 1,8 мм.

В качестве выпрямительного моста был установлен 26MB120A. Он, конечно, мощноват для этой конструкции, но уж больно удобно его монтировать — прикрутил на радиатор, нацепил клеммы и всё. Его спокойно заменяем на любой диодный мост. Главное, чтобы держал необходимый ток (про радиатор тоже не забываем).

Для корпуса подвернулся ящик от старой магнитолы. В верхней плоскости его был насверлен ряд отверстий для лучшей вентиляции.

Передняя панель — из листа текстолита. На амперметре установлен шунт, который надо отрегулировать опираясь на показания тестового амперметра.

Транзистор на радиаторе крепится к задней стенке корпуса.

После сборки устройства проверяем стабилизатор тока просто закоротив между собой (+) и (-).

Регулятор должен обеспечить плавную регулировку во всём диапазоне зарядного тока. При необходимости — подбираем резистор R1.

!!! Не забываем, что при этом ВСЁ падение напряжения приходится на регулировочный транзистор! Это вызывает его сильный нагрев! Быстро проведя проверку размыкаем перемычку !!!

Теперь зарядным устройством можно пользоваться. Оно будет стабильно поддерживать зарядный ток во всём диапазоне зарядки. Так как устройство не имеет автоматического отключения по окончании зарядки, за уровнем напряжения на аккумуляторе следим по показанию вольтметра.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

 

Зарядное устройство для аккумуляторов емкостью от 1 до 30Ah | Radio-любитель

Эта схема используется для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Она также может работать с аккумулятором в качестве буферного источника питания, обеспечивая бесперебойное питание устройств. Представленная конструкция обладает рядом ценных функций, которые редко встречаются в зарядных устройствах.

Прежде всего:
1. Не допускает перезарядки аккумулятора. Когда аккумулятор полностью заряжен, зарядный ток падает до значительного значения, поэтому даже многодневная зарядка ни чего плохого аккумулятору не будет.
2. Зарядный ток можно легко отрегулировать в соответствии с емкостью батареи.
3. Отключение сетевого напряжения во время зарядки не приведет к быстрой разрядке аккумулятора — ток разряда в этом случае составит около 2,5 мА.
4. Не боится короткого замыкания выходных клемм зарядного устройства. Примененное схемное решение означает, что с такими крайне неблагоприятными ошибками ничего страшного не происходит, а ток «короткого замыкания» имеет величину единиц миллиампер. Простой предохранитель, установленный на выходе, этого точно не обеспечит.
5. Двухцветный светодиод показывает рабочее состояние, а изменения цвета с красного на зеленый отражают процесс зарядки. Все эти функции реализованы в очень простой схеме, содержащей небольшое количество компонентов. Зарядное устройство оптимизировано для небольших аккумуляторов (гелевых) напряжением 12В и емкостью 1 … 30Аh.

Схема представляет собой источник постоянного тока с регулируемым выходным напряжением и встроенным ограничителем тока. Когда напряжение батареи ниже, чем установленное напряжение блока питания, срабатывает ограничитель тока, и батарея заряжается до заданного значения. Когда напряжение аккумулятора повышается до установленного напряжения источника питания, зарядный ток постепенно уменьшается. Такой метод зарядки рекомендован производителями аккумуляторов.

TL431

TL431

Регулировка напряжения осуществляется с помощью TL431, популярной в течение многих лет вот на рисунке «а».

Как показано на рисунке «b», практически работает как обычный NPN-транзистор, только пороговое напряжение эмиттер-база составляет не около 0,6В, а 2,5В. Хотя на схемах условным обозначением стабилизатора TL431 по праву является стабилитрон, тем не менее, как и в транзисторе, если напряжение на входе ниже порогового напряжения (2,5В), «коллекторный» ток не протекает, и, если напряжение на этом выводе повышается до порогового значения, «коллекторный» ток будет течь через стабилизатор от вывода, помеченного K (катод), к A (анод).

«Коэффициент усиления по току» этого необычного транзистора очень велик — ток «базы» (Iref) в условиях эксплуатации составляет около 2 мкА, но в данном случае это не важно. Ненамного важнее тот факт, что «напряжение насыщения», то есть самое низкое напряжение между «коллектором» (K) и «эмиттером» (A), никогда не будет меньше примерно 2В. Фактически, стабилизатор TL431 содержит 12 транзисторов, резисторов, диодов и конденсаторов на рисунке выше «c» показана очень упрощенная внутренняя схема.

Принцип работы зарядного устройства

Принцип работы зарядного устройства

Часть схемы, приведенная на рисунке, поможет понять принцип работы схемы стабилизации напряжения. Если напряжение заряжаемой батареи низкое, меньше номинального напряжения, напряжение на резисторе RE меньше порогового напряжения U1 (2,495В ± 55 мВ). Ток через стабилизатор U1 не течет. С другой стороны, ток протекает через транзистор TA, который работает здесь в схеме с общей базой. Напряжение на нем фиксировано и составляет половину напряжения аккумулятора. Резисторы RD, RE подобраны таким образом, чтобы напряжение на RF было высоким, несколько вольт, что гарантирует открытие транзистора MOSFET T1. Зарядный ток протекая через батарею и транзистор T1, и напряжение на батарее постепенно увеличивается.

Если напряжение батареи увеличивается, напряжение на резисторе RE также увеличивается. Когда оно поднимется до порогового значения, через стабилитрон U1 будет протекать ток. Этот ток вызовет дополнительное падение напряжения на резисторе RC. Напряжение в точке А упадет, поэтому транзистор ТА будет закрыт (его ток уменьшится). Более низкий ток вызовет меньшее падение напряжения на резисторе RF, что приведет к закрытию транзистора T1 и уменьшению тока заряда, так что напряжение батареи не возрастет.

Такое решение не позволяет чрезмерно увеличивать напряжение аккумулятора, но не ограничивает зарядный ток. Однако достаточно добавить резистор RS небольшого номинала и один транзистор, как показано на рисунке.

Добавление транзистора

Добавление транзистора

Значение резисторов RS определяет ток зарядки. Когда ток увеличиться, напряжение на резисторе RS увеличивается до значения порогового напряжения транзистора (около 0,6В), транзистор TB открывается (также работает в схеме с общей базой), напряжение на резисторе RA и, следовательно, на RC снижается. В результате ток транзистора TA уменьшается, и транзистор T1 закрывается, чтобы поддерживать постоянным ток через резистор RS и батарею.

Следует отметить, что такая схема не является классическим блоком питания, потому что без аккумулятора она не запустится после включения блока питания. Без аккумулятора в первый момент после включения сетевого напряжения транзистор T1 закрывается и не откроется, потому что для этого нужен чтобы протекал ток через транзистор ТА.

И ток не будет течь через транзистор ТА, пока не откроется транзистор Т1. Это имеет важные практические последствия и является чрезвычайно ценным преимуществом зарядного устройства. Среди прочего, это означает, что, если выходные клеммы закорочены (без батареи), ток вообще не будет течь, несмотря на короткое замыкание. Даже когда клеммы разомкнуты, без аккумулятора.

В конце концов, напряжение на выводах не появится. Условием начала работы является подключение «внешнего» напряжения аккумуляторной батареи. Напряжение батареи выше 6В позволит транзистору Т3 и Т1 работать. Это означает, что схему нельзя использовать для «реанимации» полностью разряженных аккумуляторов. Из-за разряженной батареи ток не течет, и для его «запуска» обычно используется источник напряжения намного выше 15В и резистор соответствующей мощности. Батарею необходимо подключить на несколько часов в надежде, что она восстановит хотя бы часть своей первоначальной емкости.

Схему, приведенную на рисунке выше можно использовать в качестве зарядного устройства, но стоит немного добавить дополнительные функции. Принципиальная схема окончательного варианта представлена на рисунке.

Схема зарядного устройства

Схема зарядного устройства

Для регулирования зарядного тока предусмотрено несколько резисторов RS. Дополнительный диод Шоттки D8 позволяет снизить необходимое падение напряжения на последовательном резисторе RS с 0,6В до примерно 0,3В, что снижает потери мощности в сопротивлении RS и позволяет использовать типовые резисторы с сопротивлением 0,47 Ом … 1 Ом. Дополнительный резистор R1 немного увеличивает ток, протекающий через D8, и обеспечивает на нем падение напряжения около 0,3В.

Индикация состояния зарядки выполнена на двухцветном светодиоде D10. Во время зарядки оба диода светятся, поэтому цвет свечения похож на оранжевый. Если напряжение батареи достигает значения, установленного с помощью потенциометра PR1, напряжение на R5 увеличится, транзистор T5 откроется, а T6 закроется. Красный светодиод погаснет.

Зеленый цвет D10 означает только то, что схема больше не работает в режиме ограничения тока и поддерживает заданное напряжение на клеммах аккумулятора. Хотелось бы добавить, что ограничитель тока больше не работает, батарея еще не будет полностью заряжена, а заряд составит 75 … 80% от номинальной мощности. Для полной зарядки аккумулятор необходимо оставить в зарядном устройстве не менее двух … трех часов (можно оставлять его на любое время). Хотя зеленый свет не означает, что он полностью заряжен, его индикация очень полезна, поскольку позволяет оценить состояние аккумулятора.

Если зеленый индикатор загорелся после очень короткого времени зарядки или даже сразу после подключения аккумулятора, это означает, что аккумулятор находится в очень плохом состоянии у него высокое внутреннее сопротивление. В любом случае это указывает на необходимость более внимательного изучения проблемы. В любом случае, когда сетевое напряжение включено, а аккумулятор не подключен, то будет гореть только красный светодиод, указывающий на отсутствие аккумулятора. Схема зарядного устройства может быть собрана на печатной плате, представленной на рисунке.

Вариант печатной платы зарядного устройства

Вариант печатной платы зарядного устройства

Ток зарядки следует выбирать в соответствии с емкостью заряжаемого аккумулятора. Это очень просто. Чтобы получить необходимый ток, нужно установить необходимое количество резисторов сопротивлением 1 Ом. Один резистор RS номиналом 1 Ом обеспечивает ток зарядки около 0,15А. Например, для батареи 2Ач максимальный зарядный ток составляет 0,6А (0,3 * 2), поэтому необходимо добавить четыре резистора RS 1 Ом.

При зарядке разряженного аккумулятора напряжение на нем увеличится, но через некоторое время стабилизируется на значении, определяемом сопротивлением PR1. Используйте потенциометр PR1 для выбора конечного напряжения зарядки. Если зарядное устройство будет работать в режиме бесперебойного буферного питания (постоянно включено и подключено к аккумулятору), то конечное напряжение должно быть установлено при помощи PR1 примерно на 13,8В (13,5 … 13,8В), что соответствует рекомендованному.

При циклической работе (чередование зарядки и разрядки) конечное напряжение на аккумуляторе должно составлять около 15В (14,4 … 15В). Здесь значение напряжения не критично. Чем выше напряжение, тем быстрее будет заряжаться аккумулятор. Однако если оставить аккумулятор постоянно под напряжением более 15В, это может сократить срок его службы.

Устанавливать соответствующее количество резисторов RS 1 Ом и настраивать потенциометр PR1 — единственные необходимые настройки. Однако следует помнить, что установить напряжение без батареи невозможно. Настройка на нормальный рабочий режим после подключения и полной зарядки аккумулятора. Транзистор T1 необходимо установить на подходящий радиатор. Его размер будет зависеть от зарядного тока и напряжения трансформатора. При установке 12 резисторов сопротивлением 1 Ом дадут максимальный ток 2А.

При таком токе потери мощности могут достигать нескольких ватт, что потребует большего радиатора. При выборе зарядного тока следует помнить, что он не должен превышать числовое значение 0,3С (С — емкость аккумулятора в ампер-часах). При 0,3С время полной зарядки составит около 6 часов.

Величина зарядного тока определяет результирующее сопротивление резисторов RS1 … RS4. На принципиальной схеме показано четыре резистора RS. На плате четыре группы, что позволяет паять всего до 12 резисторов. Этот метод был использован специально, потому что он позволяет очень просто выбрать зарядный ток. Благодаря использованию диода D7 удалось значительно снизить мощность, рассеиваемую на этих резисторах, и можно использовать популярные резисторы с мощностью 0,25 Вт.

Используемый силовой трансформатор должен иметь номинальное (переменное) напряжение в пределах 12 … 15В. Его мощность будет зависеть от необходимого зарядного тока. Мощность трансформатора должна быть как минимум на 50% выше, чем мощность, полученная путем умножения зарядного тока на напряжение 15В. Вместо цепи резисторов RS можно использовать переключатель, позволяющих изменять ток в последовательности 1А 0,5А 0,25А-0,125А.

Реле развязки аккумуляторов | ЭлектроФорс

Реле развязки используется, если необходимо зарядить несколько аккумуляторов от одного источника зарядки. На катерах такая ситуация возникает, когда установлены аккумуляторы электромотора (подруливающего устройства), сервисная и стартовая батареи. От береговой сети аккумуляторы заряжают с помощью зарядного устройства с двумя или тремя выходами, а к генератору двигателя подключают с помощью DC-DC зарядного и развязывающего реле

Содержание статьи

Как работает развязывающее реле

1.
Реле разомкнуто – аккумуляторы изолированы. После запуска двигателя или включения зарядного устройства напряжение медленно возрастает 2.Напряжение достигло 13,5 Вольт. Реле срабатывает и подключает второй аккумулятор. Оба аккумулятора заряжаются одновременно. 3.Двигатель остановлен или зарядное устройство выключено. Напряжение быстро падает 4.Напряжение опустилось ниже уровня отключения, реле размыкается и изолирует аккумуляторы

Развязывающие реле — это автоматический переключатель, который срабатывает, когда напряжение на одном из аккумуляторов поднимается до 13,2 —  13,7 Вольт. Рост напряжения говорит о том, что аккумулятор подключен к генератору или зарядному устройству и частично или полностью заряжен. Реле замыкается, ток течет во второй аккумулятор и заряжает его. Как только напряжение падает до 12,4 — 13,1 Вольт, реле разъединяет аккумуляторы и предотвращает их разрядку

Изоляторы АКБ и реле развязки

Изоляторы(делители) аккумуляторов и развязывающие реле предназначены для защиты аккумулятора от разряда непреднамеренной нагрузкой. Оба типа устройств распределяют ток от источника зарядки ко всем аккумуляторным батареям, а во время разряда изолируют их друг от друга. Таким образом каждая группа аккумуляторов остается соединенной только с собственной нагрузкой

Изоляторы изготавливают из двух или более диодов, которые действуют как обратные клапаны. Диоды пропускают ток от источника зарядки к аккумуляторам, но не дают току течь между ними или обратно к источнику. За простоту конструкции приходится платить. На диодах падает около 0,6-0,8 вольт, поэтому напряжение на аккумуляторах оказывается ниже, чем на выходных клеммах генератора или зарядного устройства. Если потери не компенсировать, аккумуляторы никогда не зарядятся до 100%

Изоляторы аккумуляторов и развязывающее реле. Изолятор делит ток между аккумуляторами. Падение напряжения на диодах 0,6-0,8 Вольт. Реле пропускает ток от одного аккумулятора к другому

И реле, и диодные изоляторы — это устройства развязки, которые решают одну и туже задачу. Однако применять их лучше в разных ситуациях.

Изоляторы подойдут, если источник зарядки измеряет напряжение на аккумуляторах и способен компенсировать падение на диодах, повысив выходное напряжение.

Модернизировать электрическую систему проще с помощью развязывающего реле. Зарядное устройство и генератор, продолжат работать с несколькими аккумуляторными батареями так же как они до этого работали с одной. Реле развязки — это единственный выбор для некоторых подвесных лодочных моторов и комбинированных инверторов. Моторы и инверторы соединяются с аккумулятором единственным кабелем, ток по которому течет в разных направлениях во время зарядки аккумуляторов и во время запуска двигателя (работы инвертора). Диодный изолятор не допустит этого.

Реле вместо зарядного устройства

Перед установкой нового оборудования электрическую систему часто приходится совершенствовать. Если вновь устанавливаемые устройства энергоемкие, для них желательно предусмотреть собственную аккумуляторную батарею. Но что делать, если после модернизации число аккумуляторных групп стало больше, чем количество выходов на зарядном устройстве?

Простое решение – приобрести новое зарядное с двумя или тремя выходами.

Экономичное – использовать реле развязки аккумуляторов.

Типичная электрическая система на катере или небольшой яхте состоит из двух аккумуляторных батарей, зарядного устройства с одним выходом и генератора двигателя. Владелец хочет заряжать обе группы аккумуляторов на берегу и поддерживать в заряженном состоянии на воде. Реле развязки легко решает эту задачу.

Комбинированный инвертор-зарядное устройство подключен к тяговым аккумуляторам. Поскольку комби модели имеют как правило один выход, остальные группы аккумуляторов соединяются с сервисной с помощью реле

Когда включают зарядное устройство, соединенное с аккумулятором 2, реле срабатывает и подключает аккумулятор 1. То же самое происходит во время работы двигателя – напряжение на аккумуляторе 1 возрастает, реле замыкается и подключает аккумулятор 2. Если со временем появляется третья группа аккумуляторов, то ее подключают с помощью еще одного реле

Защита электроники

Пуск двигателя вызывает в цепи стартового АКБ падение напряжения. Если двигатель запускают, когда аккумуляторы объединены, скачек напряжения может ощущаться и в цепи сервисного аккумулятора. Резкие переходные процессы могут не только сбросить настройки GPS и навигационного оборудование, но и вывести чувствительную электронику из строя. Поэтому важно, чтобы в этот момент аккумуляторы были изолированы.

Схема подключения реле развязки. Для защиты дорогой электроники от скачков напряжения, возникающих при запуске двигателя, реле соединяют с соленоидом стартера. Как только на нем появляется напряжение, реле разъединяет аккумуляторы

Некоторые модели реле обладают такой возможностью. Когда ключ зажигания повернут, напряжение с замка зажигания поступает на соленоид стартера и на разъем реле «Блокировка при запуске». Реле открывается и разъединяет аккумуляторы перед запуском двигателя. Вновь оно соединит аккумуляторы только после того как стартер перестанет работать. Этот же разъем реле можно использовать для дистанционного управления устройством.

Реле и переключатель аккумуляторов

Совместная работа переключателя аккумуляторов и реле развязки.
1.Переключатель в положении ON. Двигатель работает. Реле замкнуто. Все устройства подключены к собственным аккумуляторным батареям. Сервисный аккумулятор заряжается через реле. 2.Переключатель в положении ON. Двигатель заглушен. Реле разомкнуто. Нагрузка подключена к сервисному АКБ. Стартовый аккумулятор изолирован

Автоматическое зарядное реле в сочетании с батарейным переключателем упрощает зарядку двух независимых аккумуляторов. Владелец судна просто поворачивает переключатель в положение ON, когда приходит на катер или яхту, и возвращает в положение OFF, когда сходит на берег. Ему больше не надо беспокоиться о том, какие аккумуляторы заряжаются или разряжаются, реле автоматически соединяет и разъединяет их. Совместно с реле используют переключатели аккумуляторов Blue Sea 6011 или Blue Sea 5511

Реле и DC-DC зарядное

Реле развязки и DC-DC зарядное устройство (зарядный конвертер) выполняют одну и туже задачу – заряжают дополнительный аккумулятор от генератора автомобильного или лодочного двигателя. Однако между этими устройствами существуют важные различия

Сравнение реле развязки и DC-DC зарядного устройства

  • Напряжение зарядки    

  • Форма зарядного напряжения    

  • Ток зарядки    

  • Форма зарядного тока    

  • Зарядка LiFePO4 аккумулятора    

  • Скорость зарядки    

  • Двигатель EURO 5/6    

  • Напряжение генератора

  • Постоянное &nbsp&nbsp

    Значение напряжение определяется регулятором генератора

  • Максимальный ток определяется генератором &nbsp&nbsp

    Номинал генератора не должен превышать номинал реле

  • Резко уменьшается с ростом напряжения аккумулятора

  • Не подходит

  • Ниже

  • Не подходит

  • 9 напряжений на выбор &nbsp&nbsp

    Выходное напряжение может отличаться от напряжения генератора. Например, 12 и 24, 12 и 36 и т.д

  • 4 ступенчатый зарядный профиль &nbsp&nbsp

    Напряжение изменяется в зависимости от состояния аккумулятора. Для разряженного аккумулятора оно выше, для заряженного ниже

  • Максимальный ток зависит от номинала устройства &nbsp&nbsp

    Устройство подходит для генераторов любой мощности

  • Постоянный на первом этапе зарядки &nbsp&nbsp

    На втором этапе ток снижается по мере заряда аккумулятора

  • Подходит &nbsp&nbsp

    Есть специальный режим для LiFePO4

  • Высокая

  • Подходит

 

Реле развязки с ограничением по току

При установке на носу катера подруливающего устройства или лебедки вдоль всего судна к основной аккумуляторной батарее приходится тянуть кабель. Сечение кабеля зависит от его длины и силы тока, и в данном случае составит 50-70 мм2. Если установить вспомогательный аккумулятор на носу, то он снизит затраты на кабель и уменьшит нагрузку на основную аккумуляторную батарею.

Вспомогательный аккумулятор необходимо заряжать. Для этого к нему подключают кабель от источника зарядки. Если вспомогательный аккумулятор не сможет поддерживать требуемое напряжение под нагрузкой, то нагрузка через кабели частично перераспределится на основную аккумуляторную батарею. Кабели от основного к вспомогательному аккумулятору должны быть на нее рассчитаны.

Автоматическое зарядное реле с ограничением по току Sterling Power CVSR. Прямоугольные выступы на корпусе реле — самовосстанавливающиеся полимерные предохранители. Предохранители допускают короткий всплеск тока, но нагреваются и увеличивают сопротивление, если сила тока не снижается. Падение напряжения на предохранителях увеличивается, реле «понимает», что устройство перегружено и размыкает цепь при безопасном токе 6 А. После того как предохранители остынут (через 5 минут), реле возвращается в рабочее состояние.

Для ограничения тока от основного к вспомогательному аккумулятору можно использовать реле. Если сила тока превышает номинал реле, сопротивление токоограничивающей цепи реле возрастет и уменьшит ток. После того как нагрузка спадет реле вернется к нормальному режиму работы. Благодаря реле сечение кабеля от основного к вспомогательному аккумулятору можно уменьшить до 16 или 25 мм2.

Как выбрать реле развязки

  1. Выберите номинал реле. Непрерывный длительный ток, на который рассчитано реле развязки должен соответствовать максимальной мощности генератора или зарядного устройства. Например, если устройство зарядки с максимальным током 100 А, подключено к стартовому аккумулятору, то сервисный также может получить ток такой силы. Значит реле должно спокойно выдерживать его. Для этого указанный для реле непрерывный длительный ток должен быть на 10-20% больше, чем максимальный ток устройства зарядки.
  2. Оцените стоимость и простоту установки. Если доступ к источнику управляющего напряжения простой, используйте реле срабатывающее от контрольного напряжения. Если контрольное напряжение подключить сложно, выбирайте автоматическое реле зарядки. Их проще устанавливать и настраивать.
  3. Решите нужны ли дополнительные функции. Важно ли какая сторона реле активирует устройство, нужно ли регулировать стандартные параметры напряжения срабатывания.
  4. Безопасность. Определите, какая максимальная нагрузка может возникнуть на дополнительной аккумуляторной батарее при замкнутом реле. Часть этой нагрузки передастся на стартовый аккумулятор. Размер передаваемой нагрузки изменяется от нескольких до 100 процентов и зависит от того насколько разряжена сервисная батарея. Важно чтобы реле справлялось с высокой нагрузкой без повреждений.
  5. Если существует вероятность нагрузок в сотни ампер, например от мощного синусоидального  инвертора, то единственный способ управлять ими – использовать реле с ограничением по току. Реле этого типа просто и безопасно выключается до тех пор, пока всплеск тока не прекратится, затем вновь автоматически активируется и продолжает работу.
  6. Если с аккумуляторной батареей соединены солнечные панели, и вы хотите, чтобы при неработающем двигателе реле подключало к ним для зарядки вторую группу АКБ, используйте бистабильное развязывающее реле. Оно больше подходит для этой работы.
  • Sterling Power IFR1280

  • Напряжение 12 Вольт

  • Активируется сигнальным напряжением

  • Работает в двух направлениях

  • Задержка срабатывания при запуске двигателя &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

    Задержка 30 секунд. Включение реле можно также предотвратить, подав на него сигнальное напряжение со стартера

  • IP65

  • Sterling Power VSR80

  • Напряжение 12/24 Вольта &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

    Устройство автоматически определяет напряжение в системе

  • Срабатывает автоматически &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

    Напряжение срабатывания 13,3 Вольта. Регулируется. Может срабатывать от сигнального напряжения

  • Работает как двух, так и в одном направлении

  • Задержка срабатывания при запуске двигателя

  • Принудительное включение внешним сигналом

  • IP65

  • Sterling Power LR80

  • Напряжение 12/24 Вольта. Бистабильное

  • Срабатывает автоматически. Не потребляет ток в замкнутом состоянии &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

    Подходит для подключения дополнительного аккумулятора к маломощным источникам тока, таким как солнечные панели и ветрогенератор

  • Работает как двух, так и в одном направлении

  • Задержка срабатывания при запуске двигателя

  • Защита аккумулятора от разряда и перезарядки

  • IP68

Установка и подключение реле

Всегда работайте от устройства к аккумуляторам. В первую очередь подключите кабели к реле, затем установите предохранитель, и только после этого подключите кабель к аккумулятору. Такая последовательность безопаснее, чем подключение от аккумуляторов к устройству

На все кабели, идущие непосредственно от аккумуляторов необходимо устанавливать предохранители. Они защищают кабель от возгорания, которое может возникнуть при соприкосновении поврежденного положительного проводника с корпусом автомобиля или катера.  Предохранители ставят как можно ближе к клеммам аккумуляторов так, чтобы большая часть кабеля была защищена.

Номинал предохранителей выбирают на 30-50% больше номинала реле. Например, для устройства, рассчитанного на 100 ампер, потребуется предохранитель на 130-150 ампер. Многие реле рассчитаны на перегрузку в 600% от номинала, однако выдерживает такой ток всего лишь в течении нескольких миллисекунд

Ток зарядки Минимальное сечение кабеля, мм2 Номинал предохранителя, А
50 10 75-80
70 16 80-90
90 25 125-130
110 35 150
120 50 150-175

Для защиты кабеля от аккумуляторов к реле подходят предохранители ANL, MRBF, MIDI / AMI. Для сигнальных проводников достаточно предохранителя на 5 ампер.

 

зарядные устройства

                           СТАБИЛИЗАТОР ТОКА ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРОВ

Если в вашем хозяйстве есть какие — либо аккумуляторные батареи — вы можете самостоятельно изготовить простые стабилизаторы тока для их зарядки.

Рассмотрим сначала фабричное зарядное устройство типа «Электроника» ЗУ-05: 

Как видно из принципиальной схемы — это устройство собрано по так называемой бестрансформаторной схеме с реактивным сопротивлением (конденсаторы С1 и С2). Данное устройство предназначено для заряда от 1 до 4 аккумуляторов стабильным током 130 миллиампер. Если исключить из схемы один из реактивных конденсаторов — ток заряда уменьшится в два раза и составит 65 миллиампер. Аккумуляторы подключаются параллельно стабилитронам с соблюдением полярности. Отдельно следует сказать о стабилитронах. Эти стабилитроны служат эквивалентами аккумуляторных элементов для того, чтобы можно было заряжать одновременно от 1 до 4 элементов без использования переключателя. Когда элемент вставлен в ЗУ — на нем падает некоторое напряжение (зависит от степени заряда аккумулятора), которое может колебаться от 0,8 до 1,5 вольт (меньшее значение — при разряженном аккумуляторе, большее — при полностью заряженном). Это напряжение меньше, чем напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон закрыт. Если в ячейку не вставлен аккумулятор — стабилитрон открывается и пропускает ток. В данной схеме следует применять конденсаторы, рассчитанные на использование в цепях переменного тока (в заводском варианте применены конденсаторы типа К73-17С на рабочее напряжение 250 вольт). Если на место этих конденсаторов ставить конденсаторы, рассчитанные на постоянное напряжение — минимальное рабочее напряжение этих конденсаторов следует выбирать не менее 600 вольт. Резистор R1 служит для разрядки конденсаторов после отключения ЗУ от сети и на работу устройства не влияет. Его номинал может быть от 300 до 820 килоом. Резистор R2 должен иметь мощность рассеяния не менее 1 ватта. Этот резистор обеспечивает питание индикаторного светодиода. Свечение этого светодиода говорит о том, что через аккумуляторы течет ток зарядки…

Перед включением зарядного устройства в сеть — подключите аккумуляторные элементы!  Эксплуатируя данное устройство следует помнить, что его выходные клеммы имеют электрический контакт с сетью. Нельзя касаться во время работы ЗУ к его выходных клеммам  — можно получить удар электрическим током!

Схема более сложного зарядного устройства приведена ниже: 

Стабилизатор представляет собой простое устройство для поддержания стабильного тока на выходе.

Рассмотрим подробно работу стабилизатора: Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора. Со вторичной обмотки снимается низкое напряжение для питания устройства. Напряжение выпрямляется при помощи диодного моста. Пульсации сглаживаются при помощи конденсатора С1. На элементах R1-VD1 собран стабилизатор напряжения для питания базовой цепи транзистора. При помощи переменного резистора R2 можно регулировать ток стабилизации. При подаче на базу транзистора определенного напряжения — на эмиттере транзистора появляется напряжение, практически равное напряжению смещения на базу (на самом деле напряжение на эмиттере будет несколько ниже — на величину падения на переходе База-Эмиттер). Это напряжение будет оставаться неизменным несмотря на изменение сопротивления в цепи коллектора транзистора (любой источник тока — аккумулятор или гальванический элемент — обладает определенным внутренним сопротивлением, поэтому его можно рассматривать в данной схеме, как сопротивление нагрузки в коллекторной цепи транзистора). По мере заряда аккумулятора  — его внутреннее сопротивление уменьшается, что может привести к значительному увеличению зарядного тока, если не предусмотреть мер по стабилизации тока.

Максимальный ток, который можно получить от такого стабилизатора — зависит от сопротивления резистора R3 в эмиттерной цепи и от напряжения на базе транзистора. Напряжение на базе транзистора в данном случае ограничено при помощи стабилизатора напряжения и не может быть более 3,3 вольта. Резистор в эмиттерной цепи выбран номиналом в 33 ома. Исходя из этих данных — максимальный зарядный ток не может быть более I = U/R  , то есть не более 3,3-0,7(падение напряжения на переходе транзистора)/33 = 78 миллиампер.

О деталях: трансформатор использован готовый — типа ТВК-110Л от лампового черно-белого телевизора. Он имеет три обмотки. Для наших целей нужно использовать обмотку с максимальным сопротивлением (сетевая обмотка) и намотанную толстым проводом (вторичная обмотка). На вторичной обмотке после выпрямления получаем напряжение около 20 вольт, поэтому рабочее напряжение конденсатора С1 должно быть не менее 25 вольт. Емкость этого конденсатора может быть в пределах 200…1000 микрофарад. Вместо стабилитрона КС133А можно применить КС433А. Не стоит использовать стеклянные стабилитроны (с буквой «Г») — режим работы этой детали довольно жесткий — стеклянный стабилитрон может выйти из строя от перегрева. Переменный резистор может быть любого типа, номиналом от 750 ом до 3,3 килоом. Транзистор можно заменить на КТ829. Транзистор обязательно должен быть снабжён пластиной — теплоотводом, площадью не менее 50 квадратных сантиметров. В качестве теплоотвода можно применить медную или алюминиевую пластинку с размерами не менее, чем 5 на 5 сантиметров и толщиной не менее 1 миллиметра. Для уменьшения габаритов теплоотвода — пластинку можно согнуть, например в виде П-образной скобки. Здесь можно использовать и готовый теплоотвод промышленного производства с соответствующей площадью поверхности. Очень удобен  такой вариант, когда задняя стенка корпуса ЗУ изготовлена из металла и является теплоотводом для транзистора (только желательно в этом случае крепить транзистор к теплоотводу через изоляционную пластинку, например из слюды). Резистор R3 должен быть рассчитан на мощность рассеяния не менее 2 ватт. Приблизительно можно подсчитать мощность рассеивающуюся на этом резисторе по формуле P= U*I (падение напряжения на резисторе, умноженное на протекающий в его цепи ток), то есть 3,3(вольта)*0,1(ампера) = 0,33 (ватта). На самом деле, казалось бы, что можно применить резистор с мощностью 0,5 ватта, но при этом температура корпуса резистора будет более 100 градусов, что приведет к нагреву всего блока и, в конечном счете, к понижению надежности всей схемы. Вместо диодного моста можно применить четыре отдельных диода на выпрямленный ток не менее 100 миллиампер, например типа КД105, КД208, Д226 и т.п. Измерительного прибора (А) может и не быть, если на ось переменного резистора надеть ручку — «клювик»  и произвести предварительно градуировку, используя, например, цифровой миллиамперметр типа DT830. Можно также изготовить стабилизатор тока на несколько фиксированных значений, равных 1/10 от ёмкости имеющихся у вас аккумуляторов, но тогда переменный резистор удобнее  заменить подстроечным и вместо резистора R3 использовать несколько штук, произведя предварительно их расчёт на требуемые величины тока стабилизации. Переключать резисторы (во избежании порчи транзистора) нужно так называемым «безобрывным» переключением, фрагмент схемы которого приведён ниже.  Вторую секцию переключателя в данном варианте удобно использовать и для коммутации сетевого напряжения (попросту говоря — использовать в режиме выключателя). 

Окончательно ток стабилизации подстраиваем при помощи резистора в цепи базы на одном из режимов. Точность поддержания тока на остальных режимах будет зависеть от точности выбора соответствующих резисторов.

Для стабилизации тока зарядки вполне можно использовать и микросхемы-стабилизаторы напряжения. Для примера ниже показана схема простого стабилизатора тока на микросхеме КР142ЕН12:

В данной схеме величина сопротивления резистора зависит от тока стабилизации схемы. Примерно величину этого резистора можно подсчитать по формуле (ВАЖНО! Сопротивление получим в Килоомах!!!).

Где In -ток нагрузки в Миллиамперах, 1,2 минимальное напряжение стабилизации данной микросхемы. Если использовать в качестве микросхемы, например 5-вольтовую КРЕН-ку, следует в формуле соответственно изменить данный коэффициент.

Данную схему удобно применить для питания мощных светодиодов… Только не следует забывать об эффективном теплоотводе от корпуса микросхемы, так как микросхема при работе существенно греется… Кстати — для приобретения теплоотводов могу порекомендовать неплохой Китайский сайт www.tinydeal.com  — здесь вы сможете найти недорогие  (правда и небольшие!) теплоотводы и другую полезную мелочь. Сайт работает с клиентами всего Мира, зарегистрированными в системе PayPal. Если вы испытываете затруднения с приобретением товаров на этом сайте — пишите мне на мой е-мэйл и я постараюсь вам помочь. В своей «помощи» я использую только предоплату и платежную систему QIWI. Имейте это ввиду (а также некоторый процент, получамый мною за посредничество).

Несколько слов об «малоомных» резисторах. Их можно получить либо из провода с высоким удельным сопротивлением (например — Нихром), либо путем параллельного соединения нескольких с большими номиналами. Если взять, к примеру, несколько «одноомных» резисторов и включить их в параллель, то получим общее сопротивление в N  раз меньшее, чем у первоисточников… Для примера: Имеем 5 резисторов по 15 Ом, включаем из в парралель  — получаем резистор с номиналом 15/5=3 Ома. При этом еще и суммируется максимальная мощность, которую можно рассеять на этих резисторах…

Для зарядки маломощных аккумуляторов также можно использовать и нетрадиционные источники энергии. Об использовании энергии солнца мы уже с вами беседовали (смотри ссылку). Также возможно использование «бесплатной» природной энергии ветра и воды…

Если задуматься —  для зарядки аккумуляторов можно использовать обычную радиотрансляционную сеть! Простейшая схема такого «девайса»  показана ниже:

Схема представляет собой двухполупериодный выпрямитель, нагруженный на батарею из четырех никель-кадмиевых аккумуляторов. Для исключения перезарядки аккумуляторов в качестве первого диода применен стабилитрон. В качестве второго диода использован светодиод — он также служит и для индикации режима заряда. Конденсатор в данной схеме должен быть на рабочее напряжение не менее 100 (лучше на 200) вольт!

Рисунок печатной платки приведен ниже:

Позже я расскажу вам, как использовать данный принцип в трансляционной радиоточке для приема радиостанции «Маяк».

Простое зарядное устройство для автомобиля своими руками. Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Зарядное устройство из диода и бытовой лампочки

Аккумуляторная батарея получает заряд в автомобиле от генератора во время движения транспортного средства. Однако, в качестве элемента безопасности в электроцепь входит контролирующее реле, которое обеспечивает значение выходного напряжения с генератора на уровне 14 ±0,3В.

Так как известно, что достаточный уровень для полной и быстрой зарядки батареи должен быть на уровне 14,5 В, то очевидно, АКБ для заполнения всей емкости потребуется помощь. В этом случае понадобится либо магазинный аппарат, либо нужно зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками изготовить в домашних условиях.

В теплое время года даже наполовину разряженная автомобильная батарея позволит запустить двигатель. Во время морозов ситуация обстоит хуже, ведь при отрицательной температуре снижается емкость, а одновременно повышаются пусковые токи. За счет увеличения вязкости холодного масла требуется большее усилие для раскручивания коленвала. Это значит, что в холодное время года АКБ нуждается в максимальном заряде.

Большое количество разнообразных вариантов самодельных зарядных устройств позволяет подобрать схему для разных уровней знаний и мастерства изготовителя. Есть даже вариант, при котором автомобиля изготавливается при помощи мощного диода и электрообогревателя. Двухкиловатный калорифер, включенный в бытовую сеть 220 В, в последовательной цепи с диодом и батареей АКБ даст на последнюю чуть больше 4 А тока. За ночь схема «накрутит» 15 кВт, но батарея получит полный заряд. Хотя общий КПД системы вряд ли превысит 1%.

Те, кто собираются изготавливать простое зарядное устройство для аккумулятора своими руками с транзисторами, должны знать, что такие аппараты могут значительно перегреваться. Также у них возникают проблемы при неправильной полярности и случайном коротком замыкании.

Для тиристорных и симисторных схем основными проблемами являются стабильность заряда и шумность. Отрицательной стороной являются также радиопомехи, от которых можно избавиться с помощью ферритового фильтра, и проблемы с полярностью.

Немало можно встретить предложений по переделке компьютерного блока питания в самодельное зарядное устройство для АКБ. Но нужно знать, что хотя и структурные схемы этих приборов схожи, но электрические имеют существенные различия. Для правильной переделки понадобится достаточный опыт в работе со схемами. Не всегда слепое копирование при таких переделках приводит к заданному результату.

Принципиальная схема на конденсаторах

Наиболее интересной может оказаться конденсаторная схема самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Она обладает высоким КПД, не перегревается, выдает стабильную силу тока, невзирая на уровень заряженности АКБ и возможных проблем с колебаниями сети, а также стойко переносит кратковременные короткие замыкания.

Визуально картинка кажется слишком громоздкой, но при детальном разборе все участки становятся понятными. Она оснащена даже алгоритмом выключения при полном заряде батареи.

Ограничитель тока

Для конденсаторных зарядок регулирование силы токи и ее стабильность обеспечивается последовательного включения обмотки трансформатора с балластными конденсаторами. При этом соблюдается прямая зависимость зарядного тока АКБ и емкости конденсаторов. Увеличивая последние, получим больший ампераж.

Теоретически данная схема уже может работать в качестве зарядки батареи, но проблемой окажется в ее надежности. Слабый контакт с электродами АКБ погубит незащищенные трансформаторы и конденсаторы.

Любой школьник, изучающий физику, сможет вычислить необходимую емкость для конденсаторов С=1/(2πvU). Однако быстрее будет сделать это по заранее подготовленной таблице:

В схеме можно уменьшит количество конденсаторов. Для этого их подключают группами либо с помощью переключателей (тумблеров).

Защита от неправильной полярности в зарядном устройстве

Чтобы не возникло проблем при переполюсовании контактов, в схеме находится реле Р3. Неверно подключенные провода защитит диод VD13. Он не пустит ток в неправильном направлении и не даст замкнуть контакт К3.1, соответственно неправильный заряд на АКБ не пойдет.

Если же полярность соблюдается, то реле замкнется, и начнется зарядка. Данную схему можно применять на любом из типов зарядных самодельных устройств, хоть с тиристорами, хоть с транзисторами.

Переключатель S3 контролирует в схеме напряжение. Нижнее замыкание дает значение напряжения (В), а при верхнем соединении контактов получим уровень силы тока (А). Если же устройство подключено только к батарее без включения в бытовую сеть, то можно узнать напряжение аккумулятора в соответствующем положении переключателя. Головкой служит микроамперметр М24.

Автоматика для самодельной зарядки

В качестве питания усилителя подбираем девятивольтовую схему 142ЕН8Г. Данный выбор обоснован ее характеристиками. Ведь при температурных колебаниях корпуса платы даже на десять градусов, на выходе прибора колебания напряжения сводятся к погрешности в сотые доли вольт.

Самоотключение срабатывает при параметре напряжения в 15,5 В. Эта часть схемы помечена А1.1. Четвертый вывод микросхемы (4) подключен к делителю R8, R7 где на него выходит напряжение в 4,5 В. Другой делитель подключен к резисторам R4-R5-R6. В качестве настройки данной цепи применяется регулировка резистора R5, чтобы обозначить уровень превышения. С помощью R9 в микросхеме контролируется нижний уровень включения аппарата, которое осуществляется на 12,5 В. Резистор R9 и диод VD7 обеспечивают интервал напряжения для бесперебойной работы зарядки.

Алгоритм работы схемы достаточно прост. Соединяясь с зарядником, проводится контроль уровня напряжения. Если оно ниже 16,5 В, то по схеме проходит команда на открытие транзистора VT1, который, в свою очередь, запускает соединение реле Р1. После этого подключается первичная обмотка установленного трансформатора, и процесс зарядки АКБ запущен.

После набора полной емкости и получения выходного параметра по напряжению на уровне 16,5 В, то в схеме понижается напряжение для того, чтобы удерживать транзистор VT1 открытым. Реле проводит отключение. Подача на клеммы тока снижается до уровня полампера. Цикл зарядки запускается снова лишь после снижения напряжения на клеммах батареи до 12,5 В, тогда подача зарядки возобновляется.

Так автомат контролирует возможность не перезарядить АКБ. Схему можно оставлять в рабочем состоянии даже на несколько месяцев. Особенно актуальным данный вариант окажется для тех, кто использует автомобиль сезонно.

Компоновка зарядного устройства

Корпусом такому аппарату может послужить миллиамперметр ВЗ-38. Ненужные внутренности удаляем, оставляем лишь стрелочный индикатор. Монтируем все за исключением автомата навесным способом.

Электроприбор состоит из пары щитков (лицевой и тыльный), которые зафиксированы при помощи перфорированных угольных горизонтальных балок. Через такие отверстия удобно крепить любые элементы конструкции. Для расположения силового трансформатора использована двухмиллиметровая алюминиевая пластина. Она саморезами крепится в нижней части устройства.

На верхней плоскости смонтирована стеклотекстолитовая пластина с реле и конденсаторами. На перфорированных ребрах также закреплена плата с автоматикой. Реле и конденсаторы данного элемента подключаются с помощью стандартного разъема.

Снизить нагрев диодов поможет радиатор на задней стенке. В этой зоне уместно будет расположить предохранители и мощную вилку. Ее можно взять от питания компьютера. Для прижима силовых диодов используем две прижимные планки. Их использование позволит рационально использовать место и снизить выделение тепла внутрь агрегата.

Проводить монтаж желательно с использованием интуитивно понятных цветов провода. В качестве положительного берем красный, для отрицательного – синий, а переменное напряжение выделяем с помощью, например, коричневого. Сечение во всех случаях должно быть более 1 мм.

Показания амперметра калибруются с помощью шунта. Один из его концов с помощью пайки крепится к контакту реле Р3, а второй паяется к выходной клемме плюса.

Составные элементы

Разберем внутренности прибора, которые составляют основу зарядника.

Печатная плата

Стеклотекстолит является основой для печатной платы, работающей в качестве защиты от перепадов напряжения и проблем с подключением. Изображение сформировано с шагом 2,5 мм. Без особых проблем данную схему можно изготовить в бытовых условиях.

Расположение элементов в реальности Компановка для пайки Плата для ручной пайки

Есть даже схематический план с выделенными элементами на нем. Чистое изображение применяется для нанесения его на основу с помощью порошковой печати на лазерных принтерах. Для ручного способа нанесения дорожек подойдет еще одно изображение.

Градуировочная шкала

Индикация установленного миллиамперметра ВЗ-38 не соответствует реальным показаниям, которые выдает прибор. Для корректировки и правильной градуировки необходимо к основе индикатора за стрелкой приклеить новую шкалу.

Обновленная информация будет соответствовать действительности с точностью до 0,2 В.

Соединительные кабели

Контакты, которые будут выходить на соединение с аккумулятором, должны на концах иметь пружинное фиксатор с зубцами («крокодил»). Чтобы различать полюса, желательно сразу же положительную часть подбирать красного цвета, а отрицательный кабель с зажимом брать синий или черный.

Сечение кабеля должно быть более 1 мм. Для соединения с бытовой сетью применяется стандартный неразборный кабель с вилкой от любой старой оргтехники.

Электрические элементы самодельной зарядки для АКБ

В качестве силового трансформатора подойдет ТН 61-220, ведь выходной ток получится на уровне 6 А. Для конденсаторов напряжение обязано быть более 350 В. На схему для С4 до С9 берем тип МБГЧ. Диоды от 2-го до 5-го нужны такие, чтобы выдержали десятиамперный ток. 11-й и 7-й можно брать любые импульсные. VD1 – это светодиод, а 9-й может быть аналогом КИПД29.

Для остальных нужно ориентироваться на входной параметр, допускающий ток в 1А. В реле Р1 можно применять два светодиода с разными цветовыми характеристиками, а можно применить бинарный светодиод.

Операционный усилитель AN6551 может быть заменен отечественным аналогом КР1005УД1. Их можно найти в старых усилителях звука. Первое и второе реле подбираются из диапазона 9-12 В и тока в 1 А. Для нескольких контактных групп в устройстве реле применяем запараллеливание.

Настройка и запуск

Если все сделано без ошибок, то схема сразу заработает. Корректировку порогового напряжения делаем с помощью резистора R5. Он поможет перевести зарядку в правильный режим низких токов.

!
Сегодня мы рассмотрим 3 простые схемы зарядных устройств, которые могут быть использованы для зарядки самых разных аккумуляторов.

Первые 2 схемы работают в линейном режиме, а линейный режим в первую очередь означает сильный нагрев. Но зарядное устройство вещь стационарная, а не портативная, чтобы КПД было решающим фактором, так что единственный минус представленных схем – это то, что они нуждаются в больших радиатор охлаждения, а в остальном все хорошо. Такие схемы всегда применялись и будут применяться, так как имеют неоспоримые плюсы: простота, низкая себестоимость, не «гадят» в сеть (как в случае импульсных схем) и высокая повторяемость.

Рассмотрим первую схему:


Данная схема состоит всего из пары резисторов (с помощью которых задается напряжение окончания заряда или выходное напряжение схемы в целом) и датчика тока, который задает максимальной выходной ток схемы.


Если нужно универсальное зарядное устройство, то схема будет выглядеть следующим образом:


Вращением подстроечного резистора можно задать любое напряжение на выходе от 3 до 30 В. По идее можно и до 37В, но в таком случае на вход нужно подавать 40В, чего автор (AKA KASYAN) делать не рекомендует. Максимальный выходной ток зависит от сопротивления датчика тока и не может быть выше 1,5А. Выходной ток схемы можно рассчитать по указанной формуле:


Где 1,25 — это напряжение опорного источника микросхемы lm317, Rs — сопротивление датчика тока. Для получения максимального тока 1,5А сопротивление этого резистора должно быть 0,8 Ом, но на схеме 0,2 Ома.


Дело в том, что даже без резистора максимальный ток на выходе микросхемы будет ограничен до указанного значения, резистор тут в большей степени для страховки, а его сопротивление снижено для минимизации потерь. Чем больше сопротивление, тем больше на нем будет падать напряжение, а это приведет к сильному нагреву резистора.

Микросхему обязательно устанавливают на массивный радиатор, на вход подается не стабилизированное напряжение до 30-35В, это чуть меньше максимально допустимого входного напряжения для микросхемы lm317. Нужно помнить, что микросхема lm317 может рассеять максимум 15-20Вт мощности, обязательно учитывайте это. Также нужно учитывать то, что максимальное выходное напряжение схемы будет на 2-3 вольта меньше входного.

Зарядка происходит стабильным напряжением, а ток не может быть больше выставленного порога. Данная схема может быть использована даже для зарядки литий-ионных аккумуляторов. При коротких замыканиях на выходе ничего страшного не произойдет, просто пойдет ограничение тока и, если охлаждение микросхемы хорошее, а разница входного и выходного напряжения небольшое, схема в таком режиме может проработать бесконечно долгое время.


Собрано все на небольшой печатной плате.


Ее, а также печатные платы для 2-ух последующих схем можете вместе с общим архивом проекта.

Вторая схема из себя представляет мощный стабилизированный источник питания с максимальным выходным током до 10А, была построена на базе первого варианта.


Она отличается от первой схемы тем, что тут добавлен дополнительный силовой транзистор прямой проводимости.


Максимальный выходной ток схемы зависит от сопротивления датчиков тока и тока коллектора использованного транзистора. В данном случае ток ограничен на уровне 7А.

Выходное напряжение схемы регулируется в диапазоне от 3 до 30В, что у позволит заряжать практически любые аккумуляторы. Регулируют выходное напряжение с помощью того же подстроечного резистора.


Этот вариант отлично подходит для зарядки автомобильных аккумуляторов, максимальный ток заряда с указанными на схеме компонентами составляет 10А.

Теперь давайте рассмотрим принцип работы схемы. При малых значениях тока силовой транзистор закрыт. При увеличении выходного тока падение напряжения на указанном резисторе становится достаточным и транзистор начинает открываться, и весь ток будет протекать по открытому переходу транзистора.


Естественно из-за линейного режима работы схема будет нагреваться, особенно жестко будут греться силовой транзистор и датчики тока. Транзистор с микросхемой lm317 прикручивают на общий массивный алюминиевый радиатор. Изолировать подложки теплоотвода не нужно, так как они общие.

Очень желательно и даже обязательно использование дополнительного вентилятора, если схема будет эксплуатироваться на больших токах.
Для зарядки аккумуляторов, вращением подстроечного резистора нужно выставить напряжение окончания заряда и все. Максимальный ток заряда ограничен 10-амперами, по мере заряда батарей ток будет падать. Схема коротких замыканий не боится, при КЗ ток будет ограничен. Как и в случае первой схемы, если имеется хорошее охлаждение, то устройство сможет долговременно терпеть такой режим работы.
Ну а теперь несколько тестов:


Как видим стабилизация свое отрабатывает, так что все хорошо. Ну и наконец третья схема:


Она представляет из себя систему автоматического отключения аккумулятора при полном заряде, то есть это не совсем зарядное устройство. Начальная схема подвергалась некоторым изменением, а плата дорабатывалась в ходе испытаний.


Рассмотрим схему.


Как видим она до боли простая, содержит всего 1 транзистор, электромагнитное реле и мелочевку. У автора на плате также имеется диодный мост по входу и примитивная защита от переполюсовки, на схеме эти узлы не нарисованы.


На вход схемы подается постоянное напряжение с зарядного устройства или любого другого источника питания.


Тут важно заметить, что ток заряда не должен превышать допустимый ток через контакты реле и ток срабатывания предохранителя.


При подаче питания на вход схемы, заряжается аккумулятор. В схеме есть делитель напряжения, с помощью которого отслеживается напряжение непосредственно на аккумуляторе.


По мере заряда, напряжение на аккумуляторе будет расти. Как только оно становится равным напряжению срабатывания схемы, которое можно выставить путем вращения подстроечного резистора, сработает стабилитрон, подавая сигнал на базу маломощного транзистора и тот сработает.


Так как в коллекторную цепь транзистора подключена катушка электромагнитного реле, последняя также сработает и указанные контакты разомкнутся, а дальнейшая подача питания на аккумулятор прекратится, заодно и сработает второй светодиод, уведомив о том, что зарядка окончена.

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня — отключать его от зарядника, тем самым предотвращая перезарядку аккумулятора.
Это устройство не имеет абсолютно никаких дефицитных деталей. Вся схема построена всего на одном транзисторе. Имеет светодиодные индикаторы, отображающие состояние: идет зарядка или батарея заряжена.

Кому пригодятся это устройство?

Такое устройство обязательно пригодится автомобилистам. Тем у кого есть не автоматическое зарядное устройство. Это приспособление сделает из вашего обычного зарядного устройства — полностью автоматический зарядник. Вам больше не придется постоянного контролировать зарядку вашей батареи. Все что нужно будет сделать, это поставить аккумулятор заряжаться, а его отключение произойдет автоматически, только после полной зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства


Вот собственно и сама схема автомата. Фактически это пороговое реле, которое срабатывает при превышении определенного напряжения. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R2. Для полностью заряженного автомобильного аккумулятора он обычно равен — 14,4 В.
Схему можете скачать здесь —

Печатная плата


Как делать печатную плату, решать Вам. Она не сложная и поэтому ее запросто можно накидать на макетной плате. Ну или можно заморочиться и сделать на текстолите с травлением.

Настройка

Если все детали исправные настройка автомата сводиться только к выставлению порогового напряжения резистором R2. Для этого подключаем схему к зарядному устройству, но аккумулятор пока не подключаем. Переводим резистор R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Устанавливаем выходное напряжение на заряднике 14,4 В. Затем медленно вращаем переменный резистор до тех пор, пока не сработает реле. Все настроено.
Поиграемся с напряжением, чтобы убедиться что приставка надежно срабатывает при 14,4 В. После этого ваш автоматический зарядник готов к работе.
В этом видео вы можете подробно посмотреть процесс всей сборки, регулировки и испытания в работе.

Для того чтобы автомобиль завёлся, ему необходима энергия. Такая энергия берётся из аккумулятора. Как правило, его подзарядка происходит от генератора во время работы двигателя. Когда автомобиль долго не используется или батарея неисправна, она разряжается до такого состояния, что машина уже не может завестись . В этом случае требуется внешняя зарядка. Такое устройство можно купить или собрать самостоятельно, но для этого понадобится схема зарядного устройства.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор подаёт питание на различные приборы в автомобиле при выключенном двигателе и предназначен для его запуска. По виду типу исполнения применяется свинцово-кислотная батарея. Конструктивно она собирается из шести элементов питания с номинальным значением напряжения 2,2 вольта, соединённых между собой последовательно. Каждый элемент представляет собой набор решетчатых пластин из свинца. Пластины покрываются активным материалом и погружаются в электролит.

Раствор электролита включает в свой состав дистиллированную воду и серную кислоту . От плотности электролита зависит морозостойкость батареи. В последнее время появились технологии, позволяющие адсорбировать электролит в стеклянном волокне или сгущать его с использованием силикагеля до гелеобразного состояния.

Каждая пластина имеет отрицательный и положительный полюс, а изолируются они между собой использованием пластмассового сепаратора. Корпус изделия выполняется из пропилена, не разрушающегося под действием кислоты и служащий диэлектриком. Положительный полюс электрода покрывается диоксидом свинца, а отрицательный губчатым свинцом. В последнее время стали выпускаться аккумуляторные батареи с электродами из свинцово-кальциевого сплава. Такие аккумуляторы полностью герметичные и не требуют обслуживания.

При подключении к аккумулятору нагрузки активный материал на пластинах вступает в химическую реакцию с раствором электролита, и возникает электрический ток. Электролит со временем истощается из-за осаждения сульфата свинца на пластинках. Аккумуляторная батарея (АКБ) начинает терять заряд. В процессе зарядки химическая реакция происходит в обратном порядке, сульфат свинца и вода преобразуются, повышается плотность электролита и восстанавливается величина заряда.

Аккумуляторы характеризуются значением саморазряда. Он возникает в АКБ при его бездействии. Основной причиной служит загрязнения поверхности батареи и плохого качества дистиллятора. Скорость саморазряда ускоряется при разрушении свинцовых пластин.

Виды зарядных устройств

Разработано большое количество схем автомобильных зарядных устройств, использующих разные элементные базы и принципиальный подход. По принципу действия приборы заряда разделяются на две группы:

  1. Пуско-зарядные, предназначенные для запуска двигателя при нерабочем аккумуляторе. Кратковременно подавая на клеммы аккумулятора ток большой величины, происходит включение стартера и запуск двигателя, а в дальнейшем заряд батареи происходит от генератора автомобиля. Они выпускаются только на определённое значение тока или с возможностью выставления его величины.
  2. Предпусковые зарядные, к клеммам аккумуляторной батареи подключаются выводы с устройства и подаётся ток длительное время. Его значение не превышает десяти ампер, в течение этого времени происходит восстановление энергии батареи. В свою очередь, они разделяются: на постепенные (время зарядки от 14 до 24 часов), ускоренные (до трёх часов) и кондиционирующие (около часа).

По своей схемотехники выделяются импульсные и трансформаторные устройства. Первого вида используют в работе высокочастотный преобразователь сигнала, характеризуются малыми размерами и весом. Второго вида в качестве основы используют трансформатор с выпрямительным блоком, просты в изготовлении, но обладают большим весом и низким коэффициентом полезного действия (КПД).

Выполнено зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками или приобретено в торговой точке, требования, предъявляемые к нему одинаковы, а именно:

  • стабильность выходного напряжения;
  • высокое значение КПД;
  • защита от короткого замыкания;
  • индикатор контроля заряда.

Одной из главных характеристик прибора заряда является величина тока, которым заряжается батарея. Правильно зарядить аккумулятор и продлить его рабочие характеристики получится только при подборе нужного его значения. При этом важна и скорость заряда. Чем больше ток, тем выше и скорость, но высокое значение скорости приводит к быстрой деградации аккумулятора. Считается, что правильным значением тока будет величина равная десяти процентам от ёмкости батарейки. Ёмкость определяется как величина тока, отдаваемая АКБ за единицу времени, измеряется она в ампер-часах.

Самодельный зарядный прибор

Приспособление для заряда должно быть у каждого автолюбителя, поэтому если нет возможности или желания приобрести готовый прибор, ничего не останется, как сделать зарядку для аккумулятора самостоятельно. Несложно изготовить своими руками как простейшее, так и многофункциональное устройство. Для этого понадобится схема и набор радиоэлементов. Существует также возможность переделать источник бесперебойного питания (ИБП) или компьютерный блок (АТ) в прибор для подзарядки АКБ.

Трансформаторное зарядное устройство

Такое устройство самое простое в сборке и не содержит дефицитных деталей. Схема состоит из трёх узлов:

  • трансформатор;
  • выпрямительный блок;
  • регулятор.

Напряжение из промышленной сети поступает на первичную обмотку трансформатора. Сам трансформатор может использоваться любого вида. Состоит он из двух частей: сердечника и обмоток. Сердечник собирается из стали или феррита, обмотки — из проводникового материала.

Принцип работы трансформатора основан на появлении переменного магнитного поля при прохождении тока по первичной обмотке и передачи его на вторичную. Для получения на выходе требуемого уровня напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше, по сравнению с первичной. Уровень напряжения на вторичной обмотке трансформатора выбирается равным 19 вольт, а его мощность должна обеспечивать троекратный запас по току заряда.

С трансформатора пониженное напряжение проходит через выпрямительный мост и поступает на реостат, подключённый последовательно к аккумулятору. Реостат предназначен для регулирования величины напряжения и тока, путём изменения сопротивления. Сопротивление реостата не превышает 10 Ом. Величина тока контролируется включённым последовательно перед аккумулятором амперметром. Такой схемой не получится заряжать АКБ с ёмкостью более 50 Ач, так как реостат начинает перегреваться.

Упростить схему можно, убрав реостат, а на входе перед трансформатором установить набор конденсаторов, использующихся как реактивные сопротивления для уменьшения напряжение сети. Чем меньше номинальное значение ёмкости, тем меньше напряжение поступает на первичную обмотку в сети.

Особенность такой схемы в необходимости обеспечения уровня сигнала на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем рабочее напряжение нагрузки. Такую схему можно использовать и без трансформатора, но это очень опасно. Без гальванической развязки можно получить поражение электрическим током.

Импульсное устройство подзаряда

Достоинство импульсных устройств в высоком КПД и компактных размерах. В основе прибора лежит микросхема с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Собрать мощное импульсное зарядное устройство своими руками можно по следующей схеме.

В качестве ШИМ контроллера используется драйвер IR2153. После выпрямительных диодов параллельно АКБ ставится полярный конденсатор С1 с ёмкостью в пределах 47−470 мкФ и напряжением не менее 350 вольт. Конденсатор убирает всплески сетевого напряжения и шумы линии. Диодный мост используется с номинальным током более четырёх ампер и с обратным напряжением не менее 400 вольт. Драйвер управляет мощными N-канальными полевыми транзисторами IRFI840GLC, установленными на радиаторах. Ток такой зарядки будет равен до 50 ампер, а выходная мощность до 600 Ватт.

Изготовить импульсное зарядное устройство для автомобиля своими руками можно, используя переделанный компьютерный источник питания формата АТ. В качестве ШИМ контроллера в них используется распространённая микросхема TL494. Сама переделка заключается в увеличении выходного сигнала до 14 вольт. Для этого понадобится правильно установить подстроечный резистор.

Резистор, который соединяется первую ногу TL494 со стабилизированной шиной + 5 В, удаляется, а вместо второго, связанного с 12 вольтовой шиной, впаивается переменный резистор с номиналом 68 кОм. Этим резистором и устанавливается требуемый уровень выходного напряжения. Включение блока питания осуществляется через механический выключатель, согласно указанной на корпусе блока питания схеме.

Устройство на микросхеме LM317

Довольно простая, но стабильно работающая схема зарядки легко выполняется на интегральной микросхеме LM317. Микросхема обеспечивает установку уровня сигнала 13,6 вольт при максимальной силе тока 3 ампера. Стабилизатор LM317 снабжён встроенной защитой от короткого замыкания.

Напряжение на схему прибора подаётся через клеммы от независимого блока питания постоянного напряжения 13−20 вольт. Ток, проходя через индикаторный светодиод HL1 и транзистор VT1, поступает на стабилизатор LM317. С его выхода непосредственно на АКБ через X3, X4. Делителем, собранным на R3 и R4, устанавливается необходимое значение напряжения для открывания VT1. Переменным резистором R4 задаётся ограничение тока подзарядки, а R5 уровень выходного сигнала. Выходное напряжение устанавливается от 13,6 до 14 вольт.

Схему можно максимально упростить, но её надёжность уменьшится.

В ней резистором R2 подбирают ток. В качестве резистора используется мощный проволочный элемент из нихрома. Когда АКБ разряжен, ток заряда максимальный, светодиод VD2 горит ярко, по мере заряда ток начинает спадать и светодиод тускнеет.

Зарядное из источника бесперебойного питания

Сконструировать зарядник можно из обычного бесперебойника даже с неисправностью узла электроники. Для этого удаляется из блока вся электроника, кроме трансформатора. К высоковольтной обмотке трансформатора на 220 В добавляется схема выпрямителя, стабилизации тока и ограничения напряжения.

Выпрямитель собирается на любых мощных диодах, например, отечественных Д-242 и сетевом конденсаторе 2200 мкФ на 35−50 вольт. На выходе получится сигнал с напряжением 18−19 вольт. В качестве стабилизатора напряжения используется микросхема LT1083 или LM317 с обязательной установкой на радиатор.

Подключив аккумуляторную батарею, выставляется напряжение, равное 14,2 вольта. Контролировать уровень сигнала удобно с помощью вольтметра и амперметра. Вольтметр подключается параллельно клеммам батареи, а амперметр последовательно. По мере заряда АКБ его сопротивление будет возрастать, а ток падать. Ещё проще выполнить регулятор с помощью симистора, подключённого к первичной обмотке трансформатора наподобие диммера.

При самостоятельном изготовлении устройства следует помнить про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220 В. Как правило, верно выполненный прибор зарядки из исправных деталей начинает работать сразу, требуется лишь только выставить тока заряда.

Для автомобильных аккумуляторов, так как промышленные образцы имеют довольно высокую стоимость. А сделать самому такое устройство можно довольно быстро, причем из подручных материалов, которые имеются практически у каждого. Из статьи вы узнаете, как самостоятельно изготовить зарядные устройства с минимальными затратами. Рассмотрены будут две конструкции — с автоматической регулировкой тока заряда и без нее.

Основа зарядчика — трансформатор

В любом зарядчике вы найдете основной компонент — трансформатор. Стоит заметить, что есть схемы устройств, построенных по бестрансформаторной схеме. Но они являются опасными, так как нет защиты от сетевого напряжения. Следовательно, во время изготовления можно получить удар электрическим током. Намного эффективнее и проще оказываются трансформаторные схемы, в них имеется гальваническая развязка от сетевого напряжения. Для изготовления зарядного устройства вам потребуется мощный трансформатор. Его можно найти, разобрав непригодную микроволновую печку. Впрочем, запчасти от этого электроприбора можно использовать, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

В старых ламповых телевизорах применялись трансформаторы ТС-270, ТС-160. Эти модели прекрасно подойдут для конструирования зарядчика. Их использовать оказывается даже эффективнее, так как на них уже имеются две обмотки по 6,3 вольт. Причем с них можно собрать ток до 7,5 ампер. А при зарядке автомобильного аккумулятора необходим ток, равный 1/10 от емкости. Следовательно, при емкости батареи 60 а*ч вам необходимо заряжать ее силой тока 6 ампер. Но если нет обмоток, удовлетворяющих условию, потребуется ее сделать. А теперь о том, как изготовить самодельное зарядное устройство для автомобиля как можно быстрее.

Перемотка трансформатора

Итак, если вы решили использовать преобразователь от микроволновой печи, то нужно убрать вторичную обмотку. Причина кроется в том, что на трансформаторы эти повышающие, они преобразуют напряжение до значения около 2000 вольт. Магнетрону необходимо питание в 4000 вольт, поэтому используется схема удвоения. Вам же такие значения не потребуются, поэтому безжалостно избавляйтесь от вторичной обмотки. Вместо нее наматываете провод с сечением 2 кв. мм. Но вы же не знаете, какое количество витков необходимо? Это нужно выяснить, воспользоваться можно несколькими способами. И это нужно обязательно делать, когда изготавливается зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Самый простой и надежный — это экспериментальный. Производите намотку десяти витков провода, который будете использовать. Зачищаете его края и включаете в сеть трансформатор. Производите замер напряжения на вторичной обмотке. Допустим, эти десять витков выдают 2 В. Следовательно, с одного витка собирается 0,2 В (десятая часть). Вам необходимо не менее 12 В, а лучше, если на выходе будет значение, близкое к 13. Один вольт дадут пять витков, теперь нужно 5*12=60. Искомое значение — 60 витков провода. Второй способ более сложный, придется считать сечение магнитопровода трансформатора, нужно знать число витков первичной обмотки.

Выпрямительный блок

Можно сказать, что самые простые самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов состоят из двух узлов — преобразователя напряжения и выпрямителя. Если не желаете тратить много времени на сборку, то можно использовать однополупериодную схему. Но если решили собрать зарядчик, что называется, на совесть, то лучше воспользоваться мостовой. Желательно выбирать диоды, обратный ток которых 10 ампер и выше. Они, как правило, имеют металлический корпус и крепление с гайкой. Стоит также отметить, что каждый полупроводниковый диод следует устанавливать на отдельный радиатор, чтобы улучшить охлаждение его корпуса.

Небольшая модернизация

Впрочем, на этом можете остановиться, простое самодельное зарядное устройство готово к использованию. Но его можно дополнить измерительными приборами. Собрав в едином корпусе все компоненты, надежно закрепив их на своих местах, можно заняться и дизайном лицевой панели. На ней можно расположить два прибора — амперметр и вольтметр. С их помощью вы сможете производить контроль напряжения и тока зарядки. Если есть желание, то установите светодиод или лампу накаливания, которую подключите к выходу выпрямителя. С помощью такой лампы вы будете видеть, включен ли зарядчик в сеть. При необходимости дополните малогабаритным выключателем.

Автоматическая регулировка тока зарядки

Неплохие результаты показывают самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, имеющие функцию автоматической регулировки тока. Несмотря на кажущуюся сложность, эти устройства очень просты. Правда, потребуются некоторые компоненты. В схеме используются стабилизаторы тока, например LM317, а также его аналоги. Стоит отметить, что этот стабилизатор заслужил доверие у радиолюбителей. Он безотказный и долговечный, характеристики у него превосходят отечественные аналоги.

Кроме него, также потребуется регулируемый стабилитрон, например TL431. Все микросхемы и стабилизаторы, используемые в конструкции, необходимо монтировать на отдельные радиаторы. Принцип работы LM317 заключается в том, что «лишнее» напряжение преобразуется в тепло. Следовательно, если у вас с выхода выпрямителя идет не 12 В, а 15 В, то «лишние» 3 В будут уходить в радиатор. Многие самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов делаются без соблюдения строгих требований к внешней оболочке, но лучше, если они будут заключены в алюминиевый корпус.

Заключение

В завершении статьи хотелось бы отметить, что такое устройство, как автомобильный зарядчик, нуждается в качественном охлаждении. Поэтому следует предусмотреть установку кулеров. Использовать лучше всего те, которые монтируются в компьютерных блоках питания. Только обратите внимание на то, что им необходимо питание 5 вольт, а не 12. Поэтому придется дополнять схему, внедрять в нее стабилизатор напряжения на 5 вольт. Еще много можно говорить про зарядные устройства. Схема автозарядчика проста для повторения, а устройство будет полезно в любом гараже.

Выпрямители для зарядки автомобильных аккумуляторов. Как устроены и работают зарядные устройства для аккумуляторов. Причины и признаки разряда АКБ

Тема автомобильных зарядных устройств интересна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переделать компьютерный блок питания в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с емкостью до 120 А·ч, то есть зарядка будет довольно мощной.

Собирать практически ничего не нужно – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.

Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Основные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства понадобится 12-вольтовая шина (желтый провод).

Для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, следовательно, 12 В от компьютерного блока питания явно маловато. Поэтому первым делом необходимо поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.

Затем, нужно собрать регулируемый стабилизатор тока или ограничитель, чтобы была возможность выставить необходимый ток заряда.

Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до заданного напряжения стабильным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.

Приступая к изготовлению устройства необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки, в которых стоит ШИМ-контроллер TL494 либо его полноценный аналог K7500.

Когда нужный блок питания найден, необходимо его проверить. Для запуска блока нужно соединить зеленый провод с любым из черных проводов.

Если блок запустился, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно извлечь плату из жестяного корпуса.

После извлечения платы, необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленого и идет для запуска блока. Остальные провода рекомендуется отпаять мощным паяльником, к примеру, на 100 Вт.

На этом этапе потребуется все ваше внимание, поскольку это самый важный момент во всей переделке. Нужно найти первый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и отыскать первый резистор, который применен от этого вывода к шине 12 В.

На первом выводе расположено много резисторов, но найти нужный — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.

После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), необходимо отпаять только один вывод. Чтобы в дальнейшем не запутаться, резистор будет называться Rx.

Теперь необходимо найти переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не важна. Нужно подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким образом:

Один из проводов необходимо соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а второй припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять необходимое выходное напряжение.

Стабилизатор или ограничитель тока заряда очень важное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел изготавливается на базе операционного усилителя. Тут подойдут практически любые «операционники». В примере задействован бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но необходим только один из них.

Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается при помощи стабилитрона. А регулируемый резистор теперь меняет это напряжение.

При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это путем уменьшения или увеличения выходного напряжения. Тем самым «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.

Полевой транзистор нужен мощный, поскольку через него будет проходить весь ток заряда. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой соответствующих параметров.

Транзистор обязательно устанавливается на теплоотвод, ведь при больших токах он будет хорошенько нагреваться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.

Печатная плата была разведена на скорую руку , но получилось довольно неплохо.

Теперь остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.

Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на передней панели имеется только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, поскольку амперметр покажет все, что надо видеть при зарядке.

Амперметр можно взять советский аналоговый или цифровой.

Также на переднюю панель был выведен тумблер для запуска устройства и выходные клеммы. Теперь можно считать проект завершенным.

Получилось несложное в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое вы можете смело повторить сами.

Прикрепленные файлы :

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

Общие сведения

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

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

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

Как устроена аккумуляторная батарея

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

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

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

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

Принцип работы

В качестве примера мы рассмотрим свинцово-кислотные батареи.

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

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

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

Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

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

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

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

Процесс восстановления

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

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

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

Зарядка

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

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

Заключение

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

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

При нормальных условиях эксплуатации, электрическая система автомобиля самодостаточна. Речь идет об энергоснабжении – связка из генератора, регулятора напряжения, и аккумуляторной батареи, работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это в теории. На практике, владельцы автомобилей вносят поправки в эту стройную систему. Или же оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами.

Например:

  1. Эксплуатация аккумуляторной батареи, которая исчерпала свой ресурс. Элемент питания «не держит» заряд
  2. Нерегулярные поездки. Длительный простой автомобиля (особенно в период «зимней спячки») приводит к саморазряду АКБ
  3. Автомобиль используется в режиме коротких поездок, с частым глушением и запуском мотора. АКБ просто не успевает подзарядиться
  4. Подключение дополнительного оборудования увеличивает нагрузку на АКБ. Зачастую приводит к повышенному току саморазряда при выключенном двигателе
  5. Экстремально низкая температура ускоряет саморазряд
  6. Неисправная топливная система приводит к повышенной нагрузке: автомобиль заводится не сразу, приходится долго крутить стартер
  7. Неисправный генератор или регулятор напряжения не позволяет нормально заряжать аккумулятор. К этой проблеме относятся изношенные силовые провода и плохой контакт в цепи заряда
  8. И наконец, вы забыли выключить головной свет, габариты или музыку в автомобиле. Для полного разряда аккумулятора за одну ночь в гараже, иногда достаточно неплотно закрыть дверь. Освещение салона потребляет достаточно много энергии.

Любая из перечисленных причин приводит к неприятной ситуации: вам надо ехать, а батарея не в силах провернуть стартер. Проблема решается внешней подпиткой : то есть, зарядным устройством.

Во вкладке четыре проверенных и надежных схем зарядных устройств для автомобиля от простой до самой сложной. Выбирай любую и она будет работать.

Простая схема зарядного устройства на 12В.

Зарядное устройство с регулировкой тока зарядки.

Регулировка от 0 до 10А осуществляется изменением задержки открывания тринистора.

Схема зарядного устройства для аккумулятора с самоотключением после зарядки.

Для заряда аккумуляторов емкостью 45 ампер.

Схема умного зарядного устройства, которое предупредит о не правильном подключении.

Его совершенно несложно собрать своими руками. Пример зарядного устройства сделанного из бесперебойника.

Любая схема автомобильного зарядного устройства состоит из следующих компонентов:

  • Блок питания.
  • Стабилизатор тока.
  • Регулятор силы тока заряда. Может быть ручным или автоматическим.
  • Индикатор уровня тока и (или) напряжения заряда.
  • Опционально – контроль заряда с автоматическим отключением.

Любой зарядник, от самого простого, до интеллектуального автомата – состоит из перечисленных элементов или их комбинации.

Схема простого для автомобильного аккумулятора

Формула нормального заряда простая, как 5 копеек – базовая емкость батареи, деленная на 10. Напряжение заряда должно быть немногим более 14 вольт (речь идет о стандартной стартерной батарее 12 вольт).

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

Как узнать состояние батареи

Чтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

  • 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
  • 12.3…12.4 В — 75%;
  • 12.0…12.1 В — 50%;
  • 11.8…11.9 В — 25%;
  • 11.6…11.7 В — разряжена;
  • ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

У каждого автомобилиста наступал в жизни момент, когда, повернув ключ в замке зажигания не происходило абсолютно ничего. Стартер не проворачивался, а как следствие – машина не заводилась. Диагноз простой и ясный: аккумуляторная батарея полностью разряжена. Но имея под рукой даже самое простое с выходным напряжением 12 В, можно в течение одного часа восстановить АКБ и поехать по своим делам. Как сделать такое устройство своими руками, описано далее в статье.

Как правильно заряжать аккумуляторную батарею

Перед тем как сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками, следует узнать основные правила относительно его правильной зарядки. Если их не соблюдать, то ресурс батареи резко уменьшится и придётся покупать новую, так как восстановить аккумулятор практически невозможно.

Чтобы установить правильный ток, следует знать простую формулу: ток заряда равен току разряда батареи за период времени равный 10-ти часам. Это означает, что ёмкость АКБ следует разделить на 10. Например, для АКБ, ёмкостью 90 А/ч, необходимо установить ток заряда равный 9 Ампер. Если поставить больше, то произойдёт быстрый нагрев электролита и могут быть повреждены свинцовые соты. При меньшей силе тока понадобится очень много времени до полного заряда.

Теперь необходимо разобраться с напряжением. Для АКБ, разность потенциалов которых составляет 12 В, напряжение заряда не должно превышать 16.2 В. Это означает, что для одной банки напряжение должно быть в пределах 2.7 В.

Самое основное правило правильного заряда АКБ: не перепутать клеммы, во время присоединения батареи. Неправильно подключённые клеммы получили название переполюсовке, что приведёт к немедленному вскипанию электролита и окончательному выходу из строя аккумулятора.

Необходимые инструменты и расходные материалы

Сделать качественное зарядное устройство своими руками можно только в случае, если под этими самыми руками будут находиться приготовленные инструменты и расходные материалы.

Перечень инструментов и расходных материалов:

  • Мультиметр. Должен находится в инструментальной сумке каждого автомобилиста. Пригодится не только при сборке зарядного, но и в дальнейшем, при ремонте. Стандартный мультиметр включает в себя такие функции как измерение напряжения, силы тока, сопротивления и прозвонка проводников.
  • Паяльник. Достаточно мощности в 40 или 60 Вт. Слишком мощный паяльник брать нельзя, так как высокая температура приведёт к порче диэлектриков, например, в конденсаторах.
  • Канифоль. Необходима для быстрого увеличения температуры. При недостаточном прогреве деталей, качество пайки будет слишком низким.
  • Олово. Основной скрепляющий материал, используется для улучшения контакта двух деталей.
  • Термоусадочная трубка. Более новый вариант старой изоленты, легка в использовании и обладает лучшими диэлектрическими качествами.

Конечно, всегда под рукой должны находится такие инструменты как плоскогубцы, плоская и фигурная отвёртка. Собрав все вышеперечисленные элементы, можно приступать к сборке зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Последовательность изготовления зарядки на основе импульсного блока питания

Зарядка для аккумуляторов своими руками должна быть не только надёжной и качественной, но и обладать небольшой стоимостью. Поэтому нижеприведённая схема подходит идеально, для достижения подобных целей.

Готовая зарядка на основе импульсного источника питания

Что потребуется:

  • Трансформатор электронного типа от китайского производителя Tashibra.
  • Динистор КН102. Зарубежный динистор имеет маркировку DB3.
  • Силовые ключи MJE13007 в количестве двух штук.
  • Диоды КД213 в количестве четырёх штук.
  • Резистор, с сопротивлением не менее 10 Ом и мощностью 10 Вт. При установке резистора меньшей мощности, он будет постоянно греться и очень скоро выйдет из строя.
  • Любой трансформатор обратной связи, которые могут находится в старых радиоприёмниках.

Разместить схему можно на любой старой плате или купить для этого пластину недорого диэлектрического материала. После сборки схемы её необходимо будет спрятать в металлическом корпусе, который можно изготовить из простой жести. Схема должна быть изолирована от корпуса.

Пример зарядного устройства, смонтированного в корпусе старого системного блока

Последовательность изготовления зарядного устройства своими руками:

  • Переделать силовой трансформатор. Для этого следует размотать его вторичную обмотку, так как импульсные трансформаторы Tashibra дают только 12 В, что очень мало для автомобильного АКБ. На место старой обмотки следует намотать 16 витков нового сдвоенного провода, сечение которого не будет меньше 0.85 мм.Новая обмотка изолируется, и поверх неё наматывается следующая. Только теперь необходимо сделать всего 3 витка, сечение провода – не менее 0.7 мм.
  • Смонтировать защиту от короткого замыкания. Для этого понадобится тот самый резистор на 10 Ом. Его следует впаять в разрыв обмоток силового трансформатора и трансформатора обратной связи.

Резистор как защита от короткого замыкания

  • С помощью четырёх диодов КД213 спаять выпрямитель. Диодный мост простой, может работать с током высокой частоты, и его изготовление происходит по стандартной схеме.

Диодный мост на основе КД213А

  • Делаем ШИМ-контроллер. Необходим в зарядном устройстве, так как контролирует все силовые ключи в схеме. Его можно сделать самостоятельно, используя полевой транзистор (например, IRFZ44) и транзисторы обратной проводимости. Для этих целей идеально подходят элементы типа КТ3102.

ШИМ=контроллер высокого качества

  • Произвести стыковку основной схемы с силовым трансформатором и ШИМ-контроллера. После чего получившуюся сборку можно закреплять в самостоятельно сделанном корпусе.

Данное зарядное устройство достаточно простое, не требует больших затрат при сборке, обладает маленьким весом. Но схемы, сделанные на основе импульсных трансформаторов нельзя отнести к категории надёжных. Даже самый простой стандартный силовой трансформатор будет выдавать более стабильные показатели чем импульсные устройства.

При работе с любым зарядным устройством следует помнить, что нельзя допускать переполюсовки. Данная зарядка защищена от подобного, но всё же перепутанные клеммы сокращают срок службы аккумуляторной батареи, а резистор переменного типа в схеме позволяет контролировать ток заряда.

Простое зарядное устройство своими руками

Для изготовления данной зарядки потребуются элементы, которые можно найти в отслужившем телевизоре старого типа. Перед их монтажом в новую схему, детали необходимо проверить с помощью мультиметра.

Основной деталью схемы является силовой трансформатор, который можно найти не везде. Его маркировка: ТС-180-2. Трансформатор такого типа имеет 2 обмотки, напряжение которых составляет 6.4 и 4.7 В. Чтобы получить необходимую разность потенциалов, эти обмотки следует соединить последовательно – выход первой соединить со входом второй посредством пайки или обыкновенного клеммника.

Трансформатор типа ТС-180-2

Также понадобятся диоды типа Д242А в количестве четырёх штук. Так как данные элементы будут собраны в мостовую схему, потребуется отвод излишнего тепла от них во время работы. Поэтому также необходимо найти или приобрести 4 радиатора охлаждения для радиодеталей, площадью не менее 25 мм2.

Осталась только основа, для которой можно взять пластину из стеклотекстолита и 2 предохранителя, на 0.5 и 10А. Проводники допускается использовать любого сечения, только входной кабель должен быть не менее 2.5 мм2.

Последовательность сборки зарядного устройства:

  1. Первым элементом в схеме необходимо собрать диодный мост. Собирается он по стандартной схеме. Места выводов должны быть опущены вниз, а все диоды надо разместить на радиаторах охлаждения.
  2. От трансформатора, с выводов 10 и 10′ провести 2 провода ко входу диодного моста. Теперь следует немного доработать первичные обмотки трансформаторов, а для этого припаять между выводами 1 и 1′ перемычку.
  3. Припаять входные проводе к выводам 2 и 2′. Входной провод можно сделать из любого кабеля, например, от или любого отслужившего бытового прибора. Если же в наличии есть только провод, то к нему необходимо присоединить вилку.
  4. В разрыв провода, идущего до трансформатора, следует установить предохранитель, рассчитанный на 0.5А. В разрыв плюсового, который пойдёт непосредственно на клемму АКБ – предохранитель на 10А.
  5. Минусовой провод, идущий от диодного моста, припаивают последовательно к обыкновенной лампе, рассчитанной на 12 В, мощностью не более 60 Вт. Это поможет не только контролировать зарядку аккумулятора, но и ограничить зарядный ток.

Все элементы данного зарядного устройства можно разместить в жестяном корпусе, также сделанном своими руками. Пластину стеклотекстолита закрепить болтами, а трансформатор смонтировать прямо на корпус, предварительно разместив между ним и жестью такую же стеклотекстолитовую пластину.

Игнорирование законов электротехники может привести к тому, что зарядное устройство будет постоянно выходить из строя. Поэтому заранее стоит распланировать мощность зарядки, в зависимости от которой и собирать схему. Если превысить мощность цепи, то должной зарядки АКБ не будет, если не будет превышения рабочего напряжения.

Как вы ограничиваете амперы для зарядки?

Я построил 12-вольтовый «генератор» для сплава на плоту на 1300 миль. Я буду использовать глубокие циклы для навигационных огней, палубных огней, музыки, ноутбука, 12-вольтового кофейника, время от времени использовать троллинговый двигатель для резких маневров в гаванях и шлюзах и т. д., но я думаю, что буду использовать слишком много ампер для солнечных батарей. чтобы не отставать в течение дня, плюс я буду использовать светодиодные фонари, когда буду швартоваться ночью. Подвесной мотор, который я планирую использовать, не имеет системы зарядки. Я планирую использовать солнечные элементы, чтобы просто замедлить скорость разряда батарей, но иногда мне приходится включать генератор на некоторое время, когда батареи разряжаются примерно до 50%.

Генератор представляет собой автомобильный генератор Chevy на 78 ампер с внутренним регулятором напряжения. Он приводится в движение клиновым ремнем от двигателя Briggs & Stratton мощностью 3,5 л.с. Выключатель света домашнего типа возбуждает магниты возбуждения, чтобы генератор начал работать.

Проблема в том, что моя батарея из двух аккумуляторов емкостью 75 а/ч вместе может выдерживать только 25-30 ампер заряда. Любые дополнительные усилители заряжали бы их слишком быстро. Если я уменьшаю размер генератора переменного тока, то я работаю на меньший генератор на 100%, что тоже нехорошо. Мне нужно знать, как поддерживать напряжение зарядки на уровне 14 вольт или около того, но ограничивать силу тока, чтобы не заряжать аккумуляторы слишком быстро.

Кто-нибудь знает, как регулировать подачу тока к батареям? Они продают что-то для этой цели, например, для зарядки ваших глубоких циклов от вашего грузовика, пока вы буксируете лодку домой? Кажется, я видел что-то, что вы подключаете к цепи заднего фонаря прицепа, и это дает вам жалкие 4 или 5 ампер. (обо всем, что вам нужно отсоединить от проводки заднего фонаря) Я также видел рекламу «женских соединительных кабелей», которые могут «заводить» автомобиль через гнезда прикуривателя в обеих машинах. Очевидно, что-то должно ограничивать силу тока, иначе вы перегорите предохранители в автомобилях, верно? Может быть, я смогу получить что-то подобное.Но я не знаю, насколько хорошо спроектировано что-то подобное, поскольку соединительные кабели, которые подключаются через прикуриватель, очевидно, предназначены для тех, кто не разбирается в автомобилях, и, вероятно, будут дешевым китайским барахлом. Мне нужно что-то надежное, и я не боюсь выбросить несколько долларов, если мне нужно, чтобы быть уверенным, что на это можно положиться. Я скорее выброшу деньги на оборудование, которое мне придется оставить, чем всю ночь платить пристани за береговое питание.

Есть идеи? Предложения? У меня есть целая зима, чтобы понять это, поездка из Чикаго в Новый Орлеан состоится не раньше лета 2009 года, но из-за моей работы она может быть отложена до 2010 года, если у меня не будет времени поработать на плоту. .

 

BU-405: Зарядка с помощью источника питания

Узнайте, как зарядить аккумулятор без специального зарядного устройства.

Аккумуляторы можно заряжать вручную с помощью блока питания с регулируемым пользователем напряжением и ограничением тока. Я подчеркиваю руководство , потому что зарядка требует ноу-хау и никогда не может быть оставлена ​​без присмотра; прекращение заряда не автоматизировано. Из-за трудностей с определением полного заряда никелевых аккумуляторов я рекомендую заряжать вручную только свинцовые и литиевые аккумуляторы.

Свинцово-кислотный

Перед подключением аккумулятора рассчитайте напряжение заряда в соответствии с количеством последовательно соединенных элементов, а затем установите желаемое напряжение и предельный ток. Чтобы зарядить 12-вольтовую свинцово-кислотную батарею (шесть элементов) до предела напряжения 2,40 В, установите напряжение на 14,40 В (6 x 2,40). Выберите ток заряда в соответствии с размером батареи. Для свинцово-кислотных аккумуляторов это составляет от 10 до 30 процентов от номинальной емкости. Аккумулятор емкостью 10 Ач при 30-процентной зарядке около 3А; процент может быть ниже.Стартерный аккумулятор емкостью 80 Ач может заряжаться током 8А. (10-процентная скорость зарядки равна 0,1C.)

Следите за температурой, напряжением и током батареи во время зарядки. Заряжайте только при температуре окружающей среды в хорошо проветриваемом помещении. Как только батарея полностью заряжена и ток упал до 3 процентов от номинального Ач, зарядка завершена. Отключите зарядку. Также отключите заряд через 16–24 часа, если ток достиг нижнего предела и не может опуститься ниже; высокий саморазряд (мягкое короткое замыкание) может помешать аккумулятору достичь низкого уровня насыщения.Если вам нужен плавающий заряд для готовности к работе, уменьшите напряжение заряда примерно до 2,25 В на элемент.

Вы также можете использовать источник питания для выравнивания свинцово-кислотной батареи, установив напряжение заряда на 10 процентов выше рекомендованного. Время перезарядки имеет решающее значение и должно тщательно соблюдаться. (См. BU-404: Что такое выравнивающий заряд)

Источник питания также может устранить сульфатацию. Установите напряжение заряда выше рекомендованного уровня, отрегулируйте ограничение тока до минимально возможного значения и наблюдайте за напряжением батареи.Полностью сульфатированная свинцово-кислотная батарея сначала может потреблять очень небольшой ток, но по мере растворения слоя сульфатации ток будет постепенно увеличиваться. Повышение температуры и размещение батареи на ультразвуковом вибраторе также могут помочь в этом процессе. Если батарея не принимает заряд через 24 часа, восстановление маловероятно. (См. BU-804b: Сульфатация и способы ее предотвращения)

Литий-ионный

Литий-ионный аккумулятор заряжается так же, как и свинцово-кислотный, и вы также можете использовать блок питания, но с особой осторожностью.Проверьте напряжение полного заряда, которое обычно составляет 4,20 В на элемент, и установите пороговое значение соответствующим образом. Убедитесь, что ни один из элементов, соединенных последовательно, не превышает это напряжение. (Схема защиты в коммерческом блоке делает это.) Полный заряд достигается, когда элемент(ы) достигает 4,20 В/напряжение элемента, а ток падает до 3 процентов от номинального тока или достигает нижнего предела и не может снижаться дальше. После полной зарядки отсоедините аккумулятор. Никогда не оставляйте ячейку при напряжении 4,20 В более чем на несколько часов.(См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов)

Обратите внимание, что не все литий-ионные аккумуляторы заряжаются до порога напряжения 4,20 В на элемент. Фосфат лития-железа обычно заряжается до напряжения отсечки 3,65 В на элемент, а титанат лития — до 2,85 В на элемент. Некоторые энергетические элементы могут принимать напряжение 4,30 В/элемент и выше. Важно соблюдать эти пределы напряжения. (См. BU-205: Типы литий-ионных)

NiCd и NiMH

Зарядка аккумуляторов на основе никеля с помощью источника питания является сложной задачей, поскольку обнаружение полного заряда основано на сигнатуре напряжения, которая меняется в зависимости от подаваемого зарядного тока.Если вам необходимо зарядить NiCd и NiMH с помощью регулируемого источника питания, используйте повышение температуры при быстрой зарядке на 0,3–1°C как показатель полного заряда. При зарядке малым током оцените уровень оставшегося заряда и рассчитайте время зарядки. Пустой NiMH аккумулятор емкостью 2 Ач будет заряжаться примерно за 3 часа при токе 750–1000 мА. Капельный заряд, также известный как эксплуатационный заряд, должен быть снижен до 0,05°C. (См. БУ-407: Зарядка никель-кадмиевая; БУ-408: Зарядка никель-металлогидридная)

Батарейки в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое доступно для заказа через Amazon.ком.

Простое зарядное устройство с ограничением тока

Слишком низкое зарядное напряжение. На боковой стороне большинства соглашений об уровне обслуживания напечатано: «Циклическая зарядка при 14,7 В, плавающий заряд при 13,7 В». Для достижения даже 60% заряда при 13,5 В потребуется целая вечность.

Вам нужен двухполупериодный выпрямленный выходной настенный блок с ограничением по току, который имеет напряжение холостого хода от 15 до 18 В, но с ограничением по току менее 0,5 А (больше похоже на источник постоянного тока, меньше на напряжение -регулируемая подача). Уловка, которая работает для меня, заключается в том, чтобы найти настенную бородавку с правильным выходным напряжением, а затем подключить лампу 24 В 10 Вт последовательно с входной стороной настенной бородавки 120 В (я открываю пластиковый корпус настенной бородавки). , и перепаковать его в свой собственный корпус).Лампа действует как «балласт» или грубый регулятор тока. Это достигается за счет нелинейного сопротивления нити накала.

Я использую АЦП внутри PIC для контроля напряжения батареи. Когда батарея нуждается в зарядке, цикл зарядки состоит из включения переключателя PFET на стороне высокого напряжения, который соединяет выход настенной бородавки с положительным полюсом батареи. Поскольку настенная бородавка ограничена по току, PFET представляет собой просто переключатель, полностью включенный или полностью выключенный, поэтому почти ничего не рассеивает. (Радиатор не требуется).

PIC следит за напряжением на клеммах аккумулятора во время зарядки. Когда напряжение батареи достигает 14,7 В, зарядное устройство остается включенным еще 15 минут (независимо от того, насколько высоко поднимается напряжение в течение этого 15-минутного периода), а затем отключает PFET.

PIC продолжает следить за напряжением аккумулятора и снова включает зарядное устройство, если напряжение аккумулятора падает ниже 13,3 В. На этот раз зарядное устройство отключается при достижении 13,8В. Этот цикл повторяется до тех пор, пока батарея не будет удалена. Когда аккумулятор отсоединяется/повторно подключается, PIC снова проходит начальный цикл зарядки, включая зарядку в течение 15 минут после достижения 14.7В.

Если вы находитесь в стране с напряжением 240 В, вам, возможно, придется найти другую лампу для использования в качестве балласта перед настенной бородавкой. Может быть, лампа на 120 В (если найдете)? Вы знаете, что у вас есть лампа с правильным сопротивлением нити накала, когда она светится примерно на половину яркости в начале цикла зарядки, а затем светится очень тускло к концу цикла зарядки.

Контроллеры заряда MPPT — Часто задаваемые вопросы

Контроллеры заряда MPPT — часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы:

Контроллеры заряда с отслеживанием точки максимальной мощности

Нижеследующее предоставлено и защищено авторским правом

Солнечные преобразователи, Inc.

Какой алгоритм использует устройство для нахождения MPP?

Блок настроен на среднее напряжение, при котором будет находиться MPPT, опыт

обнаружил, что это паспортная табличка MPP меньше 10%. Обычно это 16 В для 17 В MPPT

. панель

(обычная) или 17 В, если ожидается панель MPPT класса 18 В.

Для переключения между классами напряжения панели изменяется среднее значение напряжения MPPT и

это напряжение, указанное суффиксом P XX к номеру детали, если ожидается

Панель

отличается от обычной.

После установки устройство будет отслеживать +/- 20 % напряжения, чтобы найти точку MPP.

На обычной панели это от 14 В до 18,5 В. Алгоритм лучше всего описать радиоаналогией —

с радио, единственный способ убедиться, что у вас лучший прием, это слегка повернуть ручку

и посмотрите, станет ли ваш прием лучше или хуже. Вы также знаете, где должен быть сигнал.

Наш MPPT-контроллер Power Tracker такой же. Его настройки панели соответствуют ожиданиям

.

панель MPPT быть.Затем он постоянно немного отходит от станции и смотрит, получает ли он больше или меньше энергии.

Если становится больше — перемещается дальше «от станции», если становится меньше — возвращается на прежнее место,

и пробует другое направление, чтобы увидеть, может ли оно получить лучшее совпадение.

Единственный способ узнать, что он на станции, это немного отойти от станции и посмотреть, станет ли лучше

Сигнал

или больше мощности от панели.

Каков метод оплаты?

Двойной поплавок: метод управления зарядом с двойным поплавком за многие годы сменил несколько названий.

В основном это похоже на трехуровневую зарядку/перезарядку, используемую другими с

.

одно очень важное отличие — Алгоритм управления меняется в зависимости от приемки батареи

текущее не какое-то произвольное время.

Что это значит? Если ваша батарея хочет принимать при 14,4 В только определенное количество заряда,

это все, что он получит.

Как это соотносится с трехступенчатым контроллером заряда?

Почти то же самое.Существует фаза постоянного тока, где практически каждый ампер мощности

панель производит идет к аккумулятору. Это постоянный ток только потому, что панель ограничена по току.

Имеет фазу объемного поглощения и фазу плавания.

Единственная реальная разница в том, что переключение с объемного поглощения на плавающий заряд происходит не после произвольного

раз но после приемки заряд батареи упал под 3 ампера. На примере 12 В,

с 14.4 В на аккумуляторе, если смотрели ток то пойдет 30, 20, 10, 9,7,5 3, 2, 1 ампер. как это

снижает ток для поддержания напряжения. Эта конусная задняя часть по одной причине — БАТАРЕЯ

.

БОЛЬШЕ НЕ МОГУ УДЕРЖИВАТЬ. Когда приемный заряд падает ниже 3 ампер, ШИМ-контроллер

снижает напряжение до плавающего напряжения и поддерживает аккумулятор на его плавающем значении.

Более длительное поддержание напряжения 14,4 В на аккумуляторе приводит только к нежелательным реакциям.Проще говоря,

Самым большим преимуществом метода двойного поплавка является сама батарея, ток приема которой составляет

сообщает вам, когда он заполнен. Вместо того, чтобы выбирать произвольное время, которое может быть хорошим сегодня, но что, если

аккумулятор стареет, меняет свою температуру, сульфитацию, PH — Неважно

насколько новый, старый, натянутый, руганный аккумулятор, ток приемки а не произвольный фиксированный

время сообщит контроллеру о сокращении.

Как влияет температура панелей?

Нагрев — главный враг MPPT-контроллера. При нагреве панелей напряжение на МПП падает, и вы

больше не дают больших приростов тока заряда — действительно на некоторых панелях и очень жаркая температура, у меня

фактически видел потерю мощности. Однако даже в этих ситуациях в нерабочее время можно получить большие выгоды

.

, где температура снижена и солнце не падает прямо на панели.

Общее усиление уменьшено, но все еще присутствует.

Будет ли MPPT в полной батарее?

Full Battery приведет к тому, что зарядный ток снизится до только тока нагрузки. Это не MPPT, это

ШИМ-контроллер, предотвращающий перезаряд ваших батарей. Если бы он подал полный ток на ваш

Аккумуляторы

— вы скоро будете покупать новые аккумуляторы. Это не проблема — так и должно быть.

Как рассчитать текущее усиление?

Прирост тока контроллера MPPT примерно равен процентной разнице

между напряжением панели и напряжением аккумулятора.Если панель 17 вольт, а аккумулятор 12 вольт, то

Коэффициент усиления

равен 17/12 = 1,41 или 40%. Это в идеальных условиях и никогда не происходит в реальной жизни.

В приведенном выше уравнении предполагается, что ток при 17 В и 12 В идентичен. В реальной жизни это не так.

Номинальные параметры панели на паспортной табличке указаны для яркого солнца и панели под углом 25 градусов. Если у вас яркое солнце, оно нагревает

ваши панели и у вас больше нет 25 градусных панелей. Я считаю, что хорошее эмпирическое правило — брать

.

паспортная табличка MPP рейтинг и умножить на 0.9 — 0,95.

Нагрев влияет на уравнение, уменьшая 17 В MPPT и, конечно же, снижая коэффициент усиления.

По мере заполнения батареи 12 увеличивается, скажем, до 13 или 14, следовательно, пропорция заряда увеличивается

ток уменьшается.

Обратите внимание, однако, что наибольшее увеличение происходит там, где вам это нужно больше всего — в разряженных батареях.

Что делает ограничение тока?

Ограничение по току — это электронный максимальный ток, который выдает контроллер заряда.

Старые знатоки солнечной энергетики расскажут вам о всевозможных эффектах, которые на некоторое время увеличивают видимую силу солнца.

К ним относятся отражение снега, эффект края облаков, отсутствие рассеивания на большой высоте и т. д.

Раньше более высокие, чем ожидалось, ток или напряжение приводили к перегоранию контроллера.

Это одна из причин, по которой NEC вводит 25-процентный запас, часто встроенный в системы.

Контроллеры заряда Solar Converters Power Tracker с MPPT будут ограничивать ток, защищая

себя и свое оборудование от высокого переходного тока или напряжения, пока он не пройдет.

Что делает вспомогательный привод?

Вспомогательный привод представляет собой релейный привод, который включается примерно при 95 % напряжения полного заряда.

Имеет множество применений.

Может использоваться для управления реле для включения другого источника зарядки, например, генератора или ветряной мельницы

при низком заряде батареи. Затем вторичный источник зарядки отключается при почти полной зарядке

.

, в то время как Power Tracker выполняет свою «финишную» технику зарядки PWM для здоровья вашего

аккумуляторы

.

Он может включать небольшой вентилятор, когда вы почти полностью заряжены, и выполнять работу батареи

управление вентиляцией.

Он может включать небольшой свет, чтобы вы знали, что ваши батареи почти полностью заряжены.

Он может переключаться на самосвальную нагрузку, чтобы нагреть ваш дом, бассейн или воду с помощью мощности вашего

. Система возобновляемой энергии

для более полного использования каждого ватта мощности вашей системы.

Что такое LVD?

Все контроллеры заряда Solar Converter, кроме самых маленьких, имеют функцию LVD или LVD

Драйвер

для управления внешним реле.Чтобы предотвратить разрушение батареи из-за низкого напряжения,

устройство можно использовать для отключения нагрузки от батареи, когда она разряжена до

предотвратить его повреждение. Нормальная работа возобновляется после того, как аккумулятор немного зарядится

либо от контроллера заряда PV, либо от вспомогательного зарядного устройства.

Что такое пульт дистанционного управления?

Пульт дистанционного управления использует встроенный LVD для управления нагрузкой по команде

внешний сигнал.

Чаще всего используется для систем безопасности, когда вы хотите, чтобы свет включался в определенное время.

С помощью простого таймера, подключенного к пульту дистанционного управления, ваш таймер может включить нагрузку.

т. е. сигнальные огни, включающиеся и выключающиеся в заданное время.

Он также может использоваться в насосных системах с резервным питанием от аккумуляторной батареи для управления включением/выключением насоса.

Что такое температурная компенсация?

Способность аккумулятора накапливать и принимать заряд зависит от температуры.

Для оптимальной работы батареи контроллер заряда должен регулировать выходное напряжение

, чтобы соответствовать потребностям батареи при изменении температуры.

Стандартный температурный коэффициент, используемый нашим контроллером заряда, составляет -4 мВ/градус C/элемент.

Доступны другие температурные коэффициенты.

Опасна ли молния?

Молния — это всегда проблема. Примерно через 20 лет разработки силовой электроники

Я видел, как слабосигнальные МОП-устройства или устройства, связанные с микропроцессором, загорались от ударов поблизости.

Причиной обычно является срабатывание паразитной структуры SCR, присущей процессу MOS

по вспышке ЭМИ- и ты купишь новый.

Промышленность сделала огромный скачок в улучшении этих технологий, но я все еще уклоняюсь от них

из них.

Solar Converter Inc. Все контроллеры заряда основаны на аналоговых/транзисторных преобразователях.

Эти устройства были протестированы и прошли испытания по стандарту ANSI 62.41 6KV — имитация прямого удара молнии.

Сам тест использует очень большой конденсатор и заряжается до 6 кВ (6000 вольт),

, то он размещается на клеммах блока.Это как через вход PV, так и через

.

оба входа PV на землю. Лично говоря, без массовых предосторожностей,

Я еще не видел и не слышал, чтобы МОП- или микроустройство прошло этот тест на уровне 500 В

довольно одинокий 6 кВ (6000В). Забудьте о забастовках в зоне действия этой техники —

потребуется что-то потяжелее и поближе, чтобы убрать это оборудование.

История/надежность?

Хотя устройства и не идеальны, они показали превосходную надежность.Наша рентабельность низкая.

Обычно возврат происходит от обратного напряжения батареи без предохранителя или прерывателя,

, подключенный к сети переменного тока 120 В вместо фотоэлектрической батареи, или просто выброшенный из строя.

Одна единица вернулась, выглядя так, будто на ней вырос мех из медных нитей, которые иногда

возникают, когда провод плохо зачищается неподходящим инструментом. На сегодняшний день мы исправили любые

и все известные проблемы.

Может ли Power Tracker работать от ветряной мельницы?

Да, но когда батарея полностью заряжена, напряжение ветряка резко возрастет.

У меня был один блок, ПТ 48-20 работающий от ветряка 24 В и предохранитель аккумулятора был

случайно вытащил. Напряжение ветряка достигло 250 В постоянного тока на «регулируемом» ветряке.

Излишне говорить, что этот юнит ушел в историю.

Всякий раз, когда используется ветряная мельница или гидроисточник, отводящая нагрузка какого-либо вида,

не случайно отключил обязательно. Наши более мощные агрегаты имеют встроенную нагрузку

Контроллеры отклонения

для ограничения входного напряжения, если оно становится слишком высоким.

Не забудьте подключить резистор переключения нагрузки.

Как мне заставить Power Tracker выравниваться, если я захочу?

Техника двойного плавающего заряда теоретически не требует выравнивания.

На практике всегда полезно время от времени встряхивать аккумулятор — поговорите со своим

.

местный эксперт. Самый простой способ — использовать переключатель для короткого замыкания температурной компенсации

. Вход

через резистор 4,7 К. Батареи будут заряжаться до более высокого напряжения.

При выравнивании вручную НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ОБ ЭТОМ .

Чрезмерное выравнивание разрушит вашу батарею.


Максимальная скорость зарядки аккумулятора


Тип:

Входная переменная

Единицы:

А/Ач незаполненной емкости

Символ:

ак

Переменная максимальной скорости зарядки накладывает ограничение на скорость, с которой система может заряжать банк хранения.Этот предел прямо пропорционален объему «незаполненной емкости» в компоненте хранения, где незаполненная емкость определяется как максимальная емкость компонента хранения за вычетом его текущего абсолютного состояния заряда.

Например, рассмотрим компонент хранения с максимальной емкостью 350 Ач и максимальной скоростью зарядки 0,4 А/Ач. Если в какой-то момент времени абсолютный уровень заряда компонента хранения составляет 310 Ач, то он имеет 40 Ач незаполненной емкости, поэтому максимальный ток заряда, который он может принять, будет 40 Ач * 0.4 А/Ач = 16 А. Если бы в какой-то другой момент времени его уровень заряда был 335 Ач, то максимальный ток заряда, который он мог бы принять, был бы всего 6 А. Таким образом, допустимый ток заряда уменьшается с увеличением уровня заряда. .

Другая переменная, максимальный зарядный ток, устанавливает верхний предел допустимого зарядного тока независимо от уровня заряда. Если бы хранилище в нашем примере было пустым, переменная максимальной скорости заряда подразумевала бы, что оно может принять зарядный ток до 350 Ач * 0.4 А/Ач = 140 А. Но такой высокий ток может нанести серьезный ущерб накопителю. Если вы установите переменную максимального тока заряда на 25 А, то HOMER гарантирует, что ток заряда никогда не превысит 25 А, независимо от состояния заряда.

Примечания:

1. Модель кинетического накопления накладывает отдельное ограничение на скорость заряда.

2. Это обсуждение относится к одному компоненту хранилища. Чтобы найти максимальную мощность заряда аккумулятора, HOMER вычисляет произведение максимального тока заряда на номинальное напряжение, умноженное на количество аккумуляторов в аккумуляторе.

Предлагаемая конструкция солнечного зарядного устройства с ограничителем тока

Контекст 1

… В этой статье предлагается новая конструкция зарядного устройства на солнечной энергии для маломощных устройств. Уровень зарядного тока можно контролировать, а оставшуюся энергию можно сохранить для перезаряжаемой батареи 9 В. Используются два источника питания (переменный ток и солнечный), возможны две скорости зарядки. Быстрая зарядка составляет 20% от выходного тока батареи (почти 180 мА/ч), поэтому ток ограничен 34 мА.Можно заряжать два типа сотовых аккумуляторов (5,7 В и 3,7 В). Обычная зарядка составляет 10% от выходного тока сотовой батареи (почти 1000 мА/ч), поэтому ток зарядки ограничен 100 мА. В конструкции используется всего несколько компонентов, поэтому система не только очень портативна, но и экономична. Это было смоделировано на MultiSim Ver. 11 перед практической реализацией для его проверки. Результаты моделирования и эксперимента показывают достаточную осуществимость проекта для практической реализации.Аккумуляторы в настоящее время являются основным источником энергии для портативных устройств. Они используются из-за их высокой удельной мощности и простоты использования. Однако их недостатки ограничивают их применение. Их плотность энергии может упасть до 200 Втч/кг, а их технология, по-видимому, совершенствуется медленнее, чем другие технологии [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Истощение запасов ископаемого топлива и повышенный спрос на энергию стимулировали поиск других источников энергии, таких как солнечная энергия, энергия ветра, термальная энергия океана, энергия приливов и отливов, энергия биомассы, геотермальная энергия, ядерная энергия и т. д.Однако изобилие и широкая доступность солнечной энергии делают ее наиболее привлекательной среди других видов энергии, которые можно извлечь. Он может быть преобразован в электричество с помощью маломощных фотоэлектрических систем, для портативных приложений (зарядка мобильных телефонов) и для использования в сельской местности (солнечные лампы). Однако высокая стоимость фотоэлектрических панелей и их низкая эффективность снижают конкурентоспособность солнечной энергии на энергетическом рынке как основного источника выработки электроэнергии. Однако он все же лучше традиционных источников энергии, где требуется мобильность [7, 8, 9, 10, 11, 12].В этой статье рассматривается новый дизайн и физическая реализация фотоэлектрической энергетической системы на основе солнечных зарядных устройств для зарядки сотовых и перезаряжаемых батарей. Ток зарядного устройства можно контролировать, а остаточная мощность сохраняется в перезаряжаемой батарее (9 В). Источниками для конструкции являются солнечная панель (3 Вт, 18 В) и блок питания переменного тока. Возможны две скорости зарядки (медленная и быстрая). Далее в документе представлены конструкция новой системы и ее моделирование, результаты экспериментов и практическая реализация [13, 14, 15, 16].Рис. 1 представляет собой блок-схему предлагаемого зарядного устройства. Источники солнечной энергии и постоянного тока соединяются через два развязывающих диода. Точка встречи обеспечивает питание постоянным напряжением основной части конструкции, имеющей две зарядные цепи разных характеристик. Одна схема зарядки обеспечивает подходящее напряжение и (ограниченный) зарядный ток для перезаряжаемой батареи, тогда как другая предназначена для зарядки двух типов мобильных устройств (3,7 В и 5,7 В). На рис. 2 показан источник питания постоянного тока 18 В/250 мА, питающий две последовательные цепи зарядки.Схема питания — двухполупериодный выпрямитель с понижающим трансформатором (Т1: 220/15В, 250мА). Схема подает более высокий источник питания между двумя к следующей части схемы. Его вторая функция заключается в обеспечении подходящего зарядного напряжения для 9-вольтовой аккумуляторной батареи и обеспечении высокого уровня зарядного тока (20% от выходного тока батареи, т. е. почти 180 мА/ч, поэтому предлагаемая конструкция ограничивает ток до 34 мА, для шунтирующий резистор, контролирующий предел заряда, должен быть R3=20 Ом.Максимальное напряжение Vbe должно быть 0,7В. У транзистора R3 = Rbe = (0,7 В / 34 мА) = 20,5 Ом. Вторая часть схемы обеспечивает зарядное напряжение 5,7В и 3,7В сотовых аккумуляторов при соответствующем подборе подключений стабилитрона D2 (ZDP7.5) и D6 (ZDP6.2), а также подает зарядный ток 100мА при шунтирующем резисторе ( R6, 7 Ом). Токоограничивающее действие осуществляется путем измерения тока, проходящего через шунтирующий резистор. Если оно достигает этого значения, напряжение на базе и эмиттере становится равным 0.Вход 7 В будет воздействовать непосредственно на напряжение нагрузки, чтобы обеспечить непрерывное управление током нагрузки (ток зарядки), это действие было выполнено для перезаряжаемой батареи 9 В во время транзисторов Q1 и Q3. То же самое было сделано для сотовой батареи с транзистором Q4 и транзисторами Дарлингтона Q9 и Q10. Рис. 3 представляет собой предлагаемую практическую электронную схему и все распределенные измерители для полных смоделированных измерений. Вторичная обмотка понижающего трансформатора обеспечивала 15 В переменного тока, ток нагрузки 124 В.79 мА, сопротивление нагрузки 150 Ом, постоянное напряжение нагрузки 18,7 В; все они измерялись третьим метром. Источник питания постоянного тока обеспечивал необходимые токи нагрузки при нормальной зарядке аккумуляторной батареи и сотового устройства. На рис. 3 показано полное моделирование предлагаемого зарядного устройства. Один предназначен для зарядного тока аккумуляторной батареи, ограниченного значением 34 мА (уровень высокоскоростной зарядки), другой — для тока заряда аккумулятора сотовой связи, ограниченным значением 100 мА (нормальный уровень). Расчеты уровней зарядного тока были основаны на следующем: резистор база-эмиттер R3=0.7 В для прямого напряжения транзистора Q3 (ограничивающий зарядный ток аккумуляторной батареи до 34 мА). Таким образом, значение подходящего базового резистора будет зависеть от следующего: R(be) = Vbe / I(проходит через Rbe). Максимальное значение для Vbe было ограничено 0,7 В. После правильного выбора тока, проходящего через резистор (для аккумуляторной батареи мы выбрали уровень тока, равный пределу высокоскоростной зарядки 34 мА), подходящим значением резистора будет Rbe = Vbe / Ibe = (0,7 В) / (34 мА) = 20.5 Ом. С помощью той же процедуры, но для разных уровней зарядного тока, для ограничения максимального зарядного тока был выбран резистор 7 Ом. Рис. 4 включает все связанные записи, поскольку данные чертежей получены от распределенных мультиметров, считывания охватывают другой случай с подходящим диапазоном входного напряжения постоянного тока, который поступает из точки соединения диодов импульсного источника питания и источника постоянного тока, из данных и Соответствующий рисунок на рис. 4, который фиксирует напряжения стабилитронов для диапазона входного напряжения постоянного тока, объясняет уровень зарядного тока около значения тока 34 мА для перезаряжаемой батареи, и объясняет, что управление уровнем зарядного тока исходит из расчетного значения резистор и влияние напряжения базового эмиттера, по тому же принципу записанные данные зарядного тока (XMM8) в аккумуляторе мобильного устройства не превышают 100 мА.Проект представляет собой энергетическую систему на основе фотоэлектрических модулей (3 Вт, 18 В) для мобильных приложений. Он содержит фотоэлектрическую батарею, модель схемы, осциллограф и батарею постоянного тока 9 В для зарядки (см. рис. 5). После полной зарядки батарея начинает преобразовывать энергию через батарею постоянного тока 9 В (которая используется, когда солнечный источник высыхает или ночью). Управление зарядом аккумулятора заключается в поддержании уровня тока на пределе скоростной зарядки, равном 34 мА. Возможны различные уровни зарядного тока (нормальный уровень заряда 100 мА).Аккумуляторная батарея была заряжена до 34 мА, и результаты полностью соответствуют результатам моделирования. На рис. 5 также показан окончательный вид мобильного зарядного устройства. Выбор типа источника (солнечная энергия или переменный ток) зависит от доступного источника. Уровень заряда внешней батареи также отображается на …

Контекст 2

… В этой статье предлагается новая конструкция зарядного устройства на солнечной энергии для маломощных устройств. Уровень зарядного тока можно контролировать, а оставшуюся энергию можно сохранить для перезаряжаемой батареи 9 В.Используются два источника питания (переменный ток и солнечный), возможны две скорости зарядки. Быстрая зарядка составляет 20% от выходного тока батареи (почти 180 мА/ч), поэтому ток ограничен 34 мА. Можно заряжать два типа сотовых аккумуляторов (5,7 В и 3,7 В). Обычная зарядка составляет 10% от выходного тока сотовой батареи (почти 1000 мА/ч), поэтому ток зарядки ограничен 100 мА. В конструкции используется всего несколько компонентов, поэтому система не только очень портативна, но и экономична. Это было смоделировано на MultiSim Ver.11 перед практической реализацией для его проверки. Результаты моделирования и эксперимента показывают достаточную осуществимость проекта для практической реализации. Аккумуляторы в настоящее время являются основным источником энергии для портативных устройств. Они используются из-за их высокой удельной мощности и простоты использования. Однако их недостатки ограничивают их применение. Их плотность энергии может упасть до 200 Втч/кг, а их технология, по-видимому, совершенствуется медленнее, чем другие технологии [1, 2, 3, 4, 5, 6].Истощение запасов ископаемого топлива и растущий спрос на энергию подстегнули поиск других источников энергии, таких как солнечная энергия, ветер, термальная энергия океана, энергия приливов и отливов, энергия биомассы, геотермальная энергия, ядерная энергия и т. д. Однако изобилие и широкая доступность солнечной энергии делают ее доступной. самая привлекательная среди других энергий, которую реально можно извлечь. Он может быть преобразован в электричество с помощью маломощных фотоэлектрических систем, для портативных приложений (зарядка мобильных телефонов) и для использования в сельской местности (солнечные лампы).Однако высокая стоимость фотоэлектрических панелей и их низкая эффективность снижают конкурентоспособность солнечной энергии на энергетическом рынке как основного источника выработки электроэнергии. Однако он все же лучше традиционных источников энергии, где требуется мобильность [7, 8, 9, 10, 11, 12]. В этой статье рассматривается новый дизайн и физическая реализация фотоэлектрической энергетической системы на основе солнечных зарядных устройств для зарядки сотовых и перезаряжаемых батарей. Ток зарядного устройства можно контролировать, а остаточная мощность сохраняется в перезаряжаемой батарее (9 В).Источниками для конструкции являются солнечная панель (3 Вт, 18 В) и блок питания переменного тока. Возможны две скорости зарядки (медленная и быстрая). Далее в документе представлены конструкция новой системы и ее моделирование, результаты экспериментов и практическая реализация [13, 14, 15, 16]. Рис. 1 представляет собой блок-схему предлагаемого зарядного устройства. Источники солнечной энергии и постоянного тока соединяются через два развязывающих диода. Точка встречи обеспечивает питание постоянным напряжением основной части конструкции, имеющей две зарядные цепи разных характеристик.Одна схема зарядки обеспечивает подходящее напряжение и (ограниченный) зарядный ток для перезаряжаемой батареи, тогда как другая предназначена для зарядки двух типов мобильных устройств (3,7 В и 5,7 В). На рис. 2 показан источник питания постоянного тока 18 В/250 мА, питающий две последовательные цепи зарядки. Схема питания — двухполупериодный выпрямитель с понижающим трансформатором (Т1: 220/15В, 250мА). Схема подает более высокий источник питания между двумя к следующей части схемы. Его вторая функция заключается в обеспечении подходящего зарядного напряжения для 9-вольтовой аккумуляторной батареи и обеспечении высокого уровня зарядного тока (20% от выходного тока батареи, т.е., почти 180 мА/ч, поэтому предлагаемая конструкция ограничивает ток до 34 мА, для чего шунтирующий резистор, контролирующий предел заряда, должен быть R3=20 Ом. Максимальное напряжение Vbe должно быть 0,7В. У транзистора R3 = Rbe = (0,7 В / 34 мА) = 20,5 Ом. Вторая часть схемы обеспечивает зарядное напряжение 5,7В и 3,7В сотовых аккумуляторов при соответствующем подборе подключений стабилитрона D2 (ZDP7.5) и D6 (ZDP6.2), а также подает зарядный ток 100мА при шунтирующем резисторе ( R6, 7 Ом).Токоограничивающее действие осуществляется путем измерения тока, проходящего через шунтирующий резистор. Если он достигает значения, приводящего к напряжению между базой и эмиттером, равному 0,7 В, это будет воздействовать непосредственно на напряжение нагрузки, чтобы обеспечить непрерывное управление током нагрузки (ток зарядки), это действие было выполнено для 9-вольтовой аккумуляторной батареи во время транзисторов Q1. и Q3. То же самое было сделано для сотовой батареи с транзистором Q4 и транзисторами Дарлингтона Q9 и Q10. Рис. 3 представляет собой предлагаемую практическую электронную схему и все распределенные измерители для полных смоделированных измерений.Вторичная обмотка понижающего трансформатора обеспечивала 15 В переменного тока, ток нагрузки 124,79 мА, сопротивление нагрузки 150 Ом, постоянное напряжение нагрузки 18,7 В; все они измерялись третьим метром. Источник питания постоянного тока обеспечивал необходимые токи нагрузки при нормальной зарядке аккумуляторной батареи и сотового устройства. На рис. 3 показано полное моделирование предлагаемого зарядного устройства. Один предназначен для зарядного тока аккумуляторной батареи, ограниченного значением 34 мА (уровень высокоскоростной зарядки), другой — для тока заряда аккумулятора сотовой связи, ограниченным значением 100 мА (нормальный уровень).Расчеты уровней зарядного тока были основаны на следующем: резистор базы-эмиттера R3 = 0,7 В для прямого напряжения транзистора Q3 (ограничивающий зарядный ток аккумуляторной батареи до 34 мА). Таким образом, значение подходящего базового резистора будет зависеть от следующего: R(be) = Vbe / I(проходит через Rbe). Максимальное значение для Vbe было ограничено 0,7 В. После правильного выбора тока, проходящего через резистор (для аккумуляторной батареи мы выбрали уровень тока, равный пределу высокоскоростной зарядки 34 мА), подходящим номиналом резистора будет Rbe = Vbe / Ibe = (0.7 В) / (34 мА) = 20,5 Ом. С помощью той же процедуры, но для разных уровней зарядного тока, для ограничения максимального зарядного тока был выбран резистор 7 Ом. Рис. 4 включает все связанные записи, поскольку данные чертежей получены от распределенных мультиметров, считывания охватывают другой случай с подходящим диапазоном входного напряжения постоянного тока, который поступает из точки соединения диодов импульсного источника питания и источника постоянного тока, из данных и Соответствующий рисунок на рис. 4, который фиксирует напряжения стабилитронов для диапазона входного напряжения постоянного тока, объясняет уровень зарядного тока около значения тока 34 мА для перезаряжаемой батареи, и объясняет, что управление уровнем зарядного тока исходит из расчетного значения резистор и влияние напряжения базового эмиттера, по тому же принципу записанные данные зарядного тока (XMM8) в аккумуляторе мобильного устройства не превышают 100 мА.Проект представляет собой энергетическую систему на основе фотоэлектрических модулей (3 Вт, 18 В) для мобильных приложений. Он содержит фотоэлектрическую батарею, модель схемы, осциллограф и батарею постоянного тока 9 В для зарядки (см. рис. 5). После полной зарядки батарея начинает преобразовывать энергию через батарею постоянного тока 9 В (которая используется, когда солнечный источник высыхает или ночью). Управление зарядом аккумулятора заключается в поддержании уровня тока на пределе скоростной зарядки, равном 34 мА. Возможны различные уровни зарядного тока (нормальный уровень заряда 100 мА).Аккумуляторная батарея была заряжена до 34 мА, и результаты полностью соответствуют результатам моделирования. На рис. 5 также показан окончательный вид мобильного зарядного устройства. Выбор типа источника (солнечная энергия или переменный ток) зависит от доступного источника. Уровень заряда внешней батареи также отображается на …

Цепь предварительной зарядки литий-ионной батареи | Амерем

Когда батарея подключена к нагрузке с емкостным входом, возникает скачок пускового тока, поскольку емкость заряжается до напряжения батареи.Входной ток зависит от входной емкости; чем больше аккумуляторы и чем мощнее нагрузка, тем больше входная емкость. Большой пусковой ток (в цепи подзарядки, без защиты) может вызвать следующее:

  • Повреждение конденсаторов входного фильтра
  • Перегорание главного предохранителя, если он проводит пусковой ток без защиты
  • Отказ контакта (и снижение пропускной способности по току) из-за искрения и точечной коррозии из-за высокого пускового тока Повреждение элемента батареи, который не рассчитан на пусковой ток

Ниже приведена типичная схема предварительной зарядки аккумулятора и временная диаграмма, показывающая, как работает схема. (любезно предоставлено литий-ионной BMS)

 

В своей основной форме схема предварительной зарядки работает следующим образом:

  • ВЫКЛ: Когда система выключена, все реле/контакторы выключены.
  • Предварительная зарядка: при первом включении системы К1 и К3 включаются для предварительной зарядки нагрузки до тех пор, пока не спадет пусковой ток. R1 показывает расположение термистора в цепи предварительной зарядки.
  • ВКЛ: После предварительной зарядки контактор К2 включается (реле К1 должно быть выключено для экономии энергии катушки).

 

В этом примечании по применению мы сосредоточимся на выборе термистора.

 

Выбор термистора

Минимальное сопротивление термистора определяется следующим:

  1. Температура окружающей среды
  2. Значение входной емкости (цепи предварительной зарядки)
  3. Напряжение аккумулятора

Импульсный ток предварительной зарядки достигает 63,2% (1/e) от своего начального значения через время τ = RC.

При выборе термистора мы учитываем значение времени «пять постоянных времени», когда емкости полностью заряжены и импульсный ток достигает нормального рабочего тока.

Для этой конструкции мы примем следующие количественные значения:

  • 20 миллисекунд
  • Рабочая температура окружающей среды: Варьируется от 10°C до 50°C
  • Напряжение батареи: 100 вольт
  • Блок конденсаторов: 50 000 мкФ

 

5τ = RC
R = 5τ / C = 5 (0.02 с) / 0,05F = 2,0 Ом.

Глядя на кривые R-T для термистора Ametherm при температуре окружающей среды 50°C, материал «C» демонстрирует

R при 50°C/ R при 25°C = 0,412 при R при 10°C / R при 25°C = 1,70

Следовательно, минимальное сопротивление при 25°C = 2,0 / 0,454 = 4,40 Ом, поэтому наша стандартная деталь имеет номинальное сопротивление 5,0 Ом

При 10°C стандартная деталь будет иметь сопротивление 5,0 Ом x 1,70 = 8,50 Ом, что соответствует нашему минимальному сопротивлению.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.