Простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, схема
Каждый автолюбитель сталкивался с ситуацией, когда двигатель автомобиля не заводится из-за севшего аккумулятора. Особенно часто такое случается в зимний период, так как при минусовых температурах масло в двигателе становится более густым, и аккумулятору требуется больший пусковой ток, чтобы его запустить.
Оглавление:
А также на исправность аккумулятора влияет то, что в обычном режиме он подзаряжается от генератора автомобиля, а он не может обеспечить полную зарядку аккумулятора. И если летом зарядки аккумулятора хватает, чтобы запустить двигатель автомобиля, то в зимних условиях недостаточная ёмкость АКБ становится критической. Чтобы этого избежать рекомендуется периодически проводить ТО своей аккумуляторной батареи, в том числе проводить полую зарядку аккумулятора от зарядного устройства.
Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Чтобы самостоятельно проводить работу по обслуживанию аккумуляторной батареи, каждому автолюбителю желательно иметь дома зарядное устройство. На сегодняшний день в магазинах имеется очень большой выбор различных ЗУ, отличающихся как по принципу работы, так и по стоимости. Чтобы выбрать оптимальный вариант зарядного устройства, нужно знать их особенности. Можно также рассмотреть вариант изготовления зарядного устройства для автомобиля своими руками, в том числе автоматического.
Зарядку батареи можно проводить двумя способами:
- с помощью постоянного напряжения (U).
- с помощью постоянного тока (I).
Каждый из этих вариантов имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К положительным сторонам обоих видов зарядных устройств относится относительная простота реализации схемных решений и минимум элементной базы, что приводит к повышению надёжности устройства. К отрицательным сторонам реализации схемы заряда по напряжению относится то, что батарея в таком случае не будет заряжаться полностью, минусом варианта зарядки током является перезаряд батареи и последующий её нагрев, а это приводит к значительному снижению ресурса работы АКБ.
Оптимальным вариантом схемного решения ЗУ является комбинация из двух вариантов. При таком способе зарядки АКБ в начале цикла заряжается постоянным током, а в конце цикла зарядки переходит в режим зарядки постоянным напряжением, благодаря чему исключается закипание электролита.
Все зарядные устройства можно разделить на несколько групп, из которых выделяются две группы ЗУ.
В первую группу входят так называемые трансформаторные ЗУ, в основе которых находится мощный трансформатор. ЗУ такого типа весьма надёжны, но имеют большие габариты и большой вес.- Ко второй группе относятся так называемые импульсные зарядные устройства, в основе которых лежит импульсный трансформатор, работающий на высоких частотах и вследствие этого имеющий небольшие габаритные размеры и соответственно массу. Устройства в таком случае получаются компактными и удобными в использовании.
Схемы простых трансформаторных зарядных устройств АКБ
Наиболее широкое распространение у автолюбителей получили самодельные трансформаторные зарядные устройства. Простейшая схема зарядного устройства включает в себя мощный силовой понижающий трансформатор с двумя обмотками. Первичная обмотка трансформатора рассчитана на напряжение ~220 вольт, вторичная обмотка должна быть напряжением от 12 до 50 вольт. Мощность трансформатора должна составлять от 25 до 100 ватт.
Во вторичную обмотку трансформатора включается выпрямительный диод на ток от 5 до 50 ампер и обратным напряжением 100–1 тыс. вольт. Например, подойдут такие диоды, как Д242-Д247, КД203 и другие аналогичные по параметрам. В качестве ограничительной нагрузки в данной схеме будем использовать автомобильную лампочку на 12 вольт мощностью 20–60 ватт, включённую последовательно с выпрямительным диодом. Ток заряда в данной схеме в зависимости от напряжения трансформатора и мощности лампы составляет 1 ампер.
Схема самодельного зарядного устройства с одним диодом имеет один основной недостаток — на выходе получается не полностью постоянный ток, так как диод в этой схеме срезает лишь одну полуволну переменного напряжения. Для того чтобы получить полностью выпрямленный ток на выходе устройства, нужно изменить схему, поставив вместо одного выпрямительного диода так называемый диодный мост. Такой мост можно своими руками собрать из отдельных диодов. Их понадобится 4 штуки, прямой ток диода должен быть до 10 ампер. Можно также в магазине или на радиорынке приобрести модуль диодного моста, например, КВРС5010, главное — подобрать мост с высоким обратным напряжением (до 400 вольт) и большим прямым током (до 10 ампер).
Полностью разряженный аккумулятор потребляет большой зарядный ток, следовательно, диоды в начале цикла зарядки аккумулятора будут заметно нагреваться. Поэтому для лучшего охлаждения диоды рекомендуется устанавливать на радиаторы. Нужно также иметь в виду, что в сравнении со схемой с одним выпрямительным диодом мостовая схема увеличивает ток заряда приблизительно в два раза.
Схема зарядного устройства конденсаторного типа. Во вторичную часть схемы устанавливается диодный мост, в первичную же обмотку трансформатора последовательно устанавливаются конденсаторы, ёмкость которых можно менять с помощью ручного галетного переключателя. Увеличение ёмкости в такой схеме приводит к увеличению зарядного тока и имеет следующую зависимость:
- 0,5А — 1 мкФ;
- 1А — 4 мкФ;
- 2А — 8 мкФ;
- 4А — 16 мкФ;
- 8А — 32 мкФ;
Недостатком такой схемы, сделанной своими руками, является её низкая надёжность, так как пропадание контакта приводит к выходу из строя трансформатора.
ЗУ из БП компьютера
Своими руками автоматическое зарядное устройство для аккумуляторной батареи можно сделать из импульсного блока питания системного блока ПК. Для этого потребуется внести небольшие изменения в схему блока питания. Главный момент, почему приходится переделывать блок питания ПК — это регулировка напряжения «+12В» на выходе устройства в пределах от +10 до +15 вольт для того, чтобы можно было установить необходимый зарядный ток аккумулятора. Рассмотрим, каким образом можно осуществить переделку блока питания Power Man IP-350A2J.
Изменения, вносимые в схему блока питания, будут связаны с изменениями в схеме контроллера U 3, который собран на микросхеме W 7510 и отвечает за соответствие рабочих напряжений БП установленным значениям. Если хоть одно напряжение не будет соответствовать требуемой величине, то в этом случае контроллер заблокирует работу инвертора рабочего питания БП. Блокировка производится подачей высокого уровня с контакта 3 (fpl) на оптопару PC1 и, соответственно, на транзистор Q1. Подача питания через транзистор Q 1 на ШИМ U 1 прекращается, что останавливает рабочий инвертор (собранный на Q 2 и T 1).
Из этого можно сделать вывод, что для регулировки зарядного напряжения «+12 вольт» нужно исключить из работы контроллер U3, а это можно сделать, если перемкнуть у него контакты 3(fpl) и 2(gnd). В таком случае элемент PC 1 при включённом БП будет всегда открыт и питание U1 будет осуществляться независимо от контроллера U3.
После того как перемычка между контактами 2 и 3 будет установлена, к выводам «+12В» и «┴» нужно подключить нагрузку. В качестве нагрузки будем использовать автомобильную лампу мощностью до 70 ватт и мультиметр. Включив питание зарядного устройства, через некоторое время должна плавно загореться лампа. Выставив подстроечный резистор VR 1 в крайние положения, вольтметром замеряем полученное напряжение. Оно должно быть не менее 10 и не более 16 вольт.
Замерив номинал резистора, устанавливаем вместо него переменное сопротивление, например, СП3–4ам. Резистор с платой нужно соединить экранированным проводом, экран нужно соединить с выводом «┴» платы. В том случае, если нужное напряжение выставить не удаётся, нужно удалить резистор R58 и диод D18, а резисторы R68 и VR1 заменить на 2,4 кОм и 2 кОм соответственно. Для визуального наблюдения за величиной зарядного тока можно установить амперметр М42303 10 ампер и шунт 75ШСМ3-10-0,5.
Правила зарядки аккумуляторной батареи зарядным устройством
После снятия аккумулятора с автомобиля его нужно очистить от грязи и затем с помощью ветоши, смоченной в водном растворе соды, протереть поверхности для удаления кислотных остатков. Если в АКБ имеются пробки для заливки электролита, то перед зарядкой их необходимо выкрутить, так как в процессе зарядки образуются газы и они должны свободно выходить.
Далее нужно обязательно проверить уровень электролита в банках и при необходимости дистиллированной водой довести уровень до нормы. Затем, соблюдая полярность выводов, подключаем сделанное своими руками зарядное устройство и выставляем ток заряда. После окончания зарядки отключаем зарядное устройство, отсоединяем провода и, закрутив пробки аккумулятора, устанавливаем его в автомобиль.