Зарядно восстановительное устройство для автомобильного аккумулятора – Зарядное устройство с циклическим током для восстановления кислотных аккумуляторных батарей, батареек АА, ААА, Крона и никель-кадмиевых аккумуляторов

Зарядно — восстановительное устройство для автомобильного аккумулятора

 Аккумуляторная батарея в автомобиле — один из важнейших элементов. Несмотря на постоянные старания производителей по повышению надежности и долговечности аккумуляторов, через 3 — 4 года они все же приходят в негодность, чему способствует постоянный недо-заряд при езде в городских условиях Стоимость аккумулятора остается высокой, поэтому для продления срока его службы имеет смысл хотя бы один раз в летний сезон проводить восстановительную зарядку.

Существуют устройства, способные в какой-то степени вернуть дееспособность аккумулятору путем разряжения батареи на активную нагрузку (резистор) во время отрицательного полупериода. Токи разряда в зависимости от состояния аккумулятора могут составлять 200 — 500 мА. Такие устройства достаточно просты в изготовлении, однако качественного восстановления они не обеспечивают.

Смысл восстановления аккумуляторов методом переполюсовки: «Чтобы перевести крупнокристаллическую сульфатацию в аморфный свинец, нужна мощность 1500 Вт, при этом температура электролита не должна превышать 42°С. Дальнейший нагрев приводит к короблению и замыканию пластин.

  Для снижения нагрева электролита время импульса не должно превышать 3…5 мс (рис.1).

Между временем заряда и разряда остается промежуток в 8…12 мс, достаточный для охлаждения электролита. К тому же, энергия импульса расходуется почти без потерь на нагрев поверхности пластин.

Необходимость разрядного тока связана с тем, что после прекращения тока заряда ионы, не достигающие поверхности засульфатизированной пластины, при последующем положительном полупериоде не имеют «разгона» ввиду малого расстояния до пластины. Отрицательный полупериод отводит ионы от кристаллов сульфата свинца.

Уменьшение площади поверхности, занятой крупнокристаллическим сульфатом свинца, позволяет зарядно-восстановительному току проникнуть в более глубокие слои активной массы, на поверхности которой имеется рабочая сульфатация, легко восстанавливающаяся в процессе эксплуатации».

Кроме того, с увеличением плотности электролита до 1,30 г/см3 батарея может храниться при более низкой температуре (T1.30= -60°С) без причинения ей ущерба (без размораживания активных масс электродов).

Ниже приводится упрощенная схема устройства для восстановления аккумуляторов, которое легко изготавливается и налаживается.

Устройство предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторов емкостью до 75 А/час. Для восстановления более мощных аккумуляторов потребуется соответственно более мощный трансформатор.

Блок-схема зарядно-восстановительного устройства показана на рисунке 2,

а принципиальная электрическая схема — на рисунке 3.

Как видно из рисунка 2, в первый полупериод зарядный ток идет от обмотки WII трансформатора через диод VD1, тиристор VS1 на плюс аккумулятора. Затем с минуса аккумулятора замыкается на второй вывод обмотки WII трансформатора.

Во второй (разрядный) полупериод ток движется с обмотки Wll через диод VD2, тиристор VS2 на минус аккумулятора и далее с его плюса замыкается на второй вывод обмотки Wll трансформатора.

Для правильной работы устройства в режиме заряд—разряд обмотки фазируются так, как показано на схемах (начало обмотки отмечено точкой).

Блоки управления включением тиристоров в режимах заряда (ВУЗ) и разряда (БУР) абсолютно одинаковы. В отличие от схем блоков управления в упомянутой статье, транзисторные аналоги динисторов работают лучше, когда тиристор включен параллельно ему, что обеспечивает его стабильную работу по формированию импульса управления. Это обеспечивается тем, что конденсатор в каждый период разряжается.

Рассмотрим более подробно работу одного из блоков управления, например, зарядного (рис.3). Аналог динистора, а это именно он, работает только в положительный полупериод. С ростом тока в положительный полупериод (рис.1) растет напряжение на эмиттере транзистора VT1, т.к. конденсатор С1 заряжается через резистор R1. Одновременно растет напряжение на базе этого транзистора, поступающее с делителя R2, R5. Наступает момент, когда напряжение на эмиттере транзистора VT1 достигает уровня, на 0,3 — 0,4 В большего (относительно минусовой шины), чем на его базе. Последняя становится «минусее» эмиттера. А это значит, что возникло условие, при котором транзистор открывается. На его коллекторе напряжение становится положительным.

Соответственно, транзистор VT2 открывается. На резисторе R4, включенном в цепь эмиттера транзистора VT2, появляется напряжение положительного знака, которое поступает на управляющий электрод тиристора VS1. Тиристор открывается и аналог динистора приостанавливает свою работу. В этот момент конденсатор разряжается не только через резисторы R1, но и через эмиттерно-коллекторный переход транзистора VT1.

Транзистор VT2 играет большую роль в создании импульсного режима. Напряжение лавинно возникает не только на его эмиттере, но и на коллекторе. База транзистора VT1 становится еще «минусе» эмиттера этого транзистора. Происходят скачкообразные возникновения импульса напряжения с крутым фронтом, что очень важно для работы данной схемы.

В зависимости от продолжительности заряда конденсатора С1 меняется время (момент) возникновения импульса управления тиристором. Чем скорее срабатывает блок управления от начала положительной полуволны, тем дольше будет протекать ток через открытый тиристор, тем больше будет ток заряда аккумулятора. И, наоборот, чем позднее включится блок управления по отношению к началу положительной полуволны, тем меньше времени будет открыт тиристор и, соответственно, будет меньше ток заряда.

Таким образом, изменяя продолжительность заряда конденсатора С1 с помощью резистора R1, можно изменять зарядный (разрядный) ток аккумулятора.

В данном устройстве использован трансформатор ТС-180. Две его вторичные обмотки намотаны заново проводом ПЭВ-2 2,2 мм (WII) и ПЭВ-2 0,41 мм (Will). Они содержат по 65 витков, что дает в режиме холостого хода 23 В. В принципе, для формирования вторичного напряжения для разряда аккумулятора может использоваться самостоятельный трансформатор. Самое важное при наладке — это правильно «сфазировать», — обе исправные обмотки соединить последовательно, и на выходе не должно быть никакого напряжения, т.е. оба напряжения включены в противофазе. Тиристор VS1 ТС2-25У2 установлен на теплорадиатор площадью 25 см2.

Согласно рекомендациям зарядный ток составляет 3,75 А, а разрядный — 0,4А. Время зарядно-восстановительного процесса 3…5 часов.

В приборе используется один амперметр, который с помощью переключателя SA1 подсоединяется для контроля либо заряда, либо разряда. Резисторы шунтов выполнены сдвоенным проводом ПЭВ-2 0,41 и содержат 11 витков, намотанных на оправку толщиной 6 мм.

При наладке вместо аккумулятора удобнее подключить лампочку на 12 В.

Зарядное устройство с циклическим током для восстановления кислотных аккумуляторных батарей, батареек АА, ААА, Крона и никель-кадмиевых аккумуляторов


Заряд кислотных аккумуляторных батарей сопряжен с выделением сероводородных соединений, эти испарения вредны для человека и для окружающей среды. Снизить выделения сероводородных соединений, а также восстановить электроды старых батарей можно, заряжая аккумулятор циклическим током.

Экспериментально установлено, чтоб восстановить аккумулятор с глубокой сульфатацией время разряда должно составлять 25% цикла восстановления при токе до 10% от тока заряда. Циклический заряд импульсным током снижает внутреннее сопротивление аккумулятора, уменьшает нагрев электролита и пластин электродов. Короткие по времени и мощные по амплитуде токи заряда позволяют расплавить кристаллы сульфата свинца и уменьшить расход электроэнергии при заряде [1].

Содержание / Contents


Учитывая выше указанные особенности изготовлено устройство для заряда аккумуляторных батарей с напряжением от 2 до 14 В (Рис. 1). Формирователь импульсов DD1 и DD2 собран на микросхемах серии К561, позволяющий получить равные между собой интервалы заряд-разряд, а также паузы между ними по 25% от полного времени цикла. Частота задающего генератора на микросхеме DD1 регулируется в пределах 3 – 200 Гц резистором R1. Делитель частоты на 8 собран на DD2. Резисторы R5 и R6 позволяют регулировать ток заряда и разряда, соответственно. Переключатель SA1 подключает измерительный прибор РА1 к разным участкам схемы, этим позволяет контролировать ток заряда, разряда и напряжение на батареи.Транзисторы VT1, VT4 – маломощные кремниевые, например КТ503Б, КТ503В, КТ315Б, VT2 – мощный кремниевый, например КТ818, КТ825, КТ837 с любыми буквенными индексами, VT3 – мощный полевой транзистор с n-каналом на напряжение сток-исток более 40 В, ток стока более 50 А, например IRF3205, IRFP260.
Диоды VD2 – VD5 рассчитанные на прямой ток не менее 5 А. Вместо микросхем серии К561 можно применить серии К176, К564. Силовой трансформатор габаритной мощностью не менее 40 Вт.
Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения стрелки 200 мкА с нулем посредине. Светодиод VD1 – зеленого цвета, служит индикатором питания. Транзисторы VT2 и VT3 установлены на радиатор площадью не менее 50 см кв. через слюдяные прокладки.На переднюю панель выведены оси резисторов R5 и R6, микроамперметр РА1, переключатели SA1 и SA2, светодиод VD1. Клеммы для подключения аккумуляторной батареи и предохранитель FU1 установлены на задней стенке.


Для построения универсального зарядного устройства для кислотных автомобильных аккумуляторов емкостью более 60А•час необходимо диоды VD2 – VD5 заменить диодной сборкой на ток не менее 20 А, например KBPC3510, KBPC5010, MB5010, силовой трансформатор Тр1 с напряжением на вторичной обмотке 18 В и током нагрузки 10 – 20 А, емкость конденсатора С3 следует увеличить до 10000 мкФ.

Плата разведена вручную, глядя на схему и имеющиеся детали, с помощью карандаша и линейки, потом резаком из полотна от ножовки по металлу и металлической линейки разрезаются промежутки между дорожками, готовая плата получается за 20 - 40 минут (в зависимости от сложности схемы), вот и все, можно запаивать детальки.

После завершения монтажа проверяем правильность соединений, подбираем сопротивления резисторов R12 – R14, калибруем измерительный прибор РА1 на соответствующих режимах измерения. Подсоединяем аккумуляторную батарею, выставляем последовательно ток заряда, ток разряда = 0,1*I

зар., контролируем напряжение батареи. Следует заметить, что зарядный и разрядный ток носит импульсный характер, пиковое значение которого больше от среднего (который показывает амперметр) примерно в 8 – 10 раз.

Указанным устройством регенерируются, кроме кислотных, никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, и даже гальванические элементы АА, ААА, Крона и др.
ЗУ чудес не делает, "из старой бабы девку не сделать", но позволяет им (АКБ) какое то время еще прослужить на благо электроники.

Изготовлено еще одно ЗУ, специально для востановления и зарядки гальванических батарей, в.т.ч. Крона.

Полевик убрал, там токи поменьше будут, всё на доступных деталях. Трансформатор (~18В 10 Вт), предохранитель, диодный мост (4хКД202А) и конденсатор 2200 мкФ 63 В выпрямителя - на схеме не показаны, но они есть. Зарисованная осциллограмма тока через нагрузку, на рисунке, дана для батареи типа "Крона", для других батарей она будет иной.

Плата изготовлена с помощью резака из полотна ножовки по металлу и линейки, соответственно имеющихся в наличии деталей, монтаж со стороны дорожек, как всегда.

Вид изнутри (корпус слегка великоват, там можно разместить еще одно ЗУ):

Использованная литература:
1. В. Коновалов, А. Вантеев. Восстановление кислотных аккумуляторов циклическим током. – Радиомир №7 2011 с. 10.

Мельничук Василий Васильевич (UR5YW), г. Черновцы, Украина,
Планета Земля, Солнечная система

Камрад, смотри полезняхи!

Василий Мельничук (korjavy)

Украина, г. Черновцы

Когда то был связистом.

 

Зарядно - восстановительное устройство.

Подробности
Категория: Авто

    Десульфатацию автомобильных кислотных аккумуляторов, а также зарядно-восстановительную тренировку автомобильных аккумуляторов можно производить при помощи простого в повторении своими руками зарядно-восстановительного устройства, которое восстанавливает засульфатированные кислотные аккумуляторы специальным «асиметричным» током.
     Кроме методики десульфатации аккумулятора в ручном режиме при помощи простейшего зарядного устройства, известен еще один способ тренировки авотомобильного аккумулятора «асиметричным» током, когда в один полупериод аккумулятор заряжается, а следующий разряжается токами 10:1. Такой метод тренировки хорошо зарекомендовал себя не только при десульфатации аккумулятора, но и для профилактики исправных аккумуляторов.

Рис. 1. Принципиальная  схема устройства на КТ827

    Устройство обеспечивает возможность ускоренного заряда током от 0 до 10А. Рекомендуется заряжать аккумуляторы током 5А  и соответственно разряжать током 0.5А.
    Трансформатор подойдет любой, мощностью не менее 180 Вт и выходным напряжением 20-26 В. Например, можно использовать трансформатор ТС-200 от старого телевизионного  аппарата . Сразу к трансформатору включено реле (подойдет реле типа РПУ-0,  с напряжением на обмотке 24В или аналогичное). Если приходится использовать реле на меньшее рабочее напряжение, то необходимо подобрать добавочный резистор последовательно с обмоткой реле. Реле своими контактами подключает зарядно-восстановительное устройство к аккумулятору и в случае пропадания напряжения в электросети предохряняет аккумулятор от разряда .
    Заряд аккумулятора происходит во время одного полупериода через диоды VD1 , VD2. Во время второго полупериода, когда диоды закрыты, аккумулятор разряжается через резистор R4. Ток разряда составляет 0.5А.
    Зарядный ток устанавливается переменным резистором R2 и контролируется по амперметру. Учитывая, что в полупериод заряда часть тока заряда (10%) протекает через разрядный резистор, то показания амперметра необходимо устанавливать 1.8А – амперметр показывает усредненное значение тока, а заряд производится в течение половины периода.

Детали:
  -- Трансформатор ТС-200.
  -- Реле в принципе любое с напряжением обмотки 24В. Важно, чтобы контакты реле выдерживали ток не менее 10А. При использовании реле с обмоткой на 12В, его включаем через ограничивающее сопротивление.
  -- Измерительный амперметр - М42100 или аналогичный на ток 3-5 А
  -- Резистор R2 может быть в диапазоне от 3.3 кОм до 15кОм.
  -- Стабилитроны любые на напряжение от 7.0В до 12 В.
  -- Транзистор КТ827 модно заменить на КТ825, но при этом необходимо заменить полярность элементов, как показано ниже на втором варианте схемы.

     Рис.2. Схема зарядно - восстановительного устройства на КТ825
     Транзистор должен быть установлен на радиатор площадью не менее 200кв.см. В качестве радиатора можно использовать металлическую стенку корпуса.
     Эта схема отличается простотой и достаточно высокой эффективностью. Ее можно собрать своими руками из любых подручных радиоэлементов.

Добавить комментарий

Приставка к зарядному или как восстановить аккумулятор

В этой статье мы будем «прокачивать» зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, что бы оно смогло заряжать аккумулятор импульсами для восстановления пластин АКБ, проще говоря сделаем зарядник с десульфатацией.

У нас есть в наличии зарядное самодельное устройство, то есть это трансформатор и диодный мост, обычный выпрямитель на выходе у которого около 15 вольт постоянного напряжения.Приставка к зарядному или как восстановить аккумулятор

Мы сделаем так, чтобы зарядка на аккумулятор шла импульсами, будет импульс заряда, импульс разряда аккумулятора.

Как известно, если вы пользуетесь автомобилем часто, то есть у него циклы повторяются зарядки и разрядки, то ваш аккумулятор живет долго, если вы пользуетесь редко автомобилем, например по выходным, может ещё реже, то такие аккумуляторы быстро приходят в негодность ввиду того, что происходит сульфатация.

Для этого мы сделаем зарядник, который бы боролся со всей этой гадостью, работать он будет следующим образом.

Вот накидал такую схемку, простенькую как восстановить аккумулятор у нас есть аккумулятор зарядник и у нас зарядник будет включаться то на зарядку с зарядного устройства, то на нагрузку, то есть он будет разряжаться.

Вот таким образом аккумулятор будет постоянно трясти,  что будет положительно сказываться на его пластинах и общем состоянии.

Начнем потихонечку его собирать, для этого мы пошли по максимально оптимальному пути, мы взяли детали, которые легко можно найти и которые стоят дешево.

Что нам понадобится для сборки данного устройства:

— обычное автомобильное реле 5-контактное, то есть с перекидным контактомавтомобильное реле 5-контактное

— ещё одно реле трехконтактное обычного повторителя поворота от 2108 реле трехконтактное

— в качестве нагрузки нам понадобится лампочка, я взял самую распространенную с h5 цоколем на 100 ватт, чем мощнее тем лучше.

Потом, чтобы всё это дело собрать нам понадобятся разъемы для реле и для лампочки, также нам понадобится ещё одна лампочка от поворотника автомобиля на 21 ватт с патроном, а также немножко проводов и изолента. автомобиля на 21 ватт с патроном

Собирать будем в отдельном корпусе обычной монтажной коробки для электричества. Получится приставка к заряднику, то есть мы зарядник подключаем к этой приставки, а она уже будет подключаться к аккумулятору. Ну и чтоб удобно было цеплять к аккумулятору надо будет два крокодильчика.

Перед тем, как собирать нужно сделать одну небольшую модернизацию в 3 контактном реле поворота. Надо открыть крышку найти конденсатор, который стоит в углу, может стоять электролитический, а может и в виде SMD элемента.  найти конденсатор

Выпаять его и запаять конденсатор на 25 вольт 1000 мкф, он будет задавать временные интервалы включения и выключения зарядного устройства к АКБ.

Вот я перепаял, главное не перепутать плюс и минус. найти конденсатор

Вот подробная схема подключения…. найти конденсатор

Реле К1 это 5-контактное с перекидным контактом, получается он перекидывает контакт на аккумуляторе плюсовой клеммы,  получается либо аккумулятор идёт на нагрузку, либо аккумулятор идёт на зарядку. Управляет этой реле, вторая 3-х контактное реле повторителя от восьмерки.

Да, ещё параллельно реле подключил маленькую лампочку,  потому как частота получается сильно большая даже с впаянным конденсатором, для того чтобы частоту уменьшить, поставил лампочку параллельно, то есть увеличил немножко нагрузку и всё работает отлично.

Ещё чтоб вам было проще собрать накидал вот такую схемку… параллельно реле

Получилась у нас вот такая штуковина, параллельно реле собрал я эту схемку внутри коробочки, прямо как раз поместилась, лампочки поскольку они по любому греются, когда горят, вывел их наружу.

приставка к АКБ

Болтик сделал — вход плюсовой и с другой стороны — минусовой.

То есть здесь мы подключаем к этим контактам, зарядное устройство, которое у нас будет заряжать аккумулятор. На выходе идут два крокодила, которые подключаются к аккумулятору.восстанавливаем АКБ

Испробовал на АКБ varta — 100 ампер часов с автомобиля, который редко ездит.

К боковым выводом подключал зарядник.схема для восстановления аккумулятора

Всё работает исправно, при разрядке АКБ горят две лампочки, потом они гаснут, значит пошёл цикл заряда, потом всё по-новой и так постоянно по кругу.

Ток подавал порядка 10 ампер, то есть для обычной зарядки этого наверно многовато, но поскольку мы то разрежаем, то заряжаем этого вполне достаточно.

Как показывает практика, прибор получился очень для аккумулятора полезным, то есть смотрел банки в АКБ, реально белый налёт с них пропадает.пластины в аккумуляторе

такой налет на банках был до

налет на пластинах АКБ

после двух ночей

десульфатация пластин

а это после недели.

Вот таким образом можно неплохо зарядить и встряхнуть аккумулятор на автомобилях, которые редко эксплуатируются.

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

В интернете можно встретить много всяких схем зарядных устройств (по ссылке смотрите полный сборник). Какие-то лучше, какие-то хуже по своим параметрам. Спорить же о недостатках и достоинствах этих схем мы будем только после того, как лично соберём и испытаем. Ещё раз повторимся: голое теоретизирование не приветствуется! Только собрав и проверив в работе какое - либо устройство, мы имеем право осуждать и обсуждать его. Итак, на ваш суд уважаемый посетитель сайта "ТЕХНИК", предъявляем описание и схему очередного, но проверенного и достаточно эффективного, зарядно - восстановительного устройства для автомобильных аккумуляторов.

ЗУ для АККУМУЛЯТОРА

Схема его заимствована в гораздо упрощённом варианте от промышленного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на основе тиристора. Принцип действия его похож на зарядно - восстановительное устройство из этой статьи.

ЗУ для АККУМУЛЯТОРА

Как видите всё довольно стандартно: трансформатор, выпрямитель, генератор импульсов с регулируемой скважностью и ключ на мощном тиристоре. Несколько упростив эту конструкцию, получаем более простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.

зарядное устройство для аккумуляторов схема

 

 

Здесь мы видим то-же самое: трансформатор, выпрямитель, генератор импульсов и ключ на тиристоре. Отличие лишь в том, что отсутствует узел контроля заряда. Да это и не обязательно. Опыт показывает, что для заряда автомобильных аккумуляторов достаточно выдержать определённое время заряда и прикинуть в конце напряжение на аккумуляторе вольтметром. Всё, и не надо ничего усложнять. Тиристор КУ202, установленный в схему, несколько слабоват, и есть вероятность его выхода из строя - пробой импульсами большого тока. Но проработав больше года схема по прежнему остаётся исправной. Вольтметр и амперметр обязательно нужны для лучшей информативности процесса заряда аккумулятора. Тиристор КУ202 и выпрямительные диоды обязательно крепим на алюминиевый радиатор. Площадь подобрать такую, чтоб ничего не грелось. Трансформатор Т1 - габаритной мощностью 100 - 150 Вт. Можно взять ТС180 от ламповых телевизоров и домотать вторичку до нужного напряжения. Провод для шнуров и обмоток берём в зависимости от тока по таблице:

ток

Готовое зарядно - восстановительного устройства для автомобильных аккумуляторов помещаем в подходящий или самодельный, из пластика, изоляционный корпус.

зарядное устройство

зарядное устройство

зарядное устройство

Схему ещё одного достойного автомобильного зарядного устройства смотрите здесь , а вопросы по зарядному задаём на ФОРУМЕ

     Материал предоставил ZU77

   Схемы для авто

Восстановление и зарядка аккумулятора – Поделки для авто

В ходе небрежной эксплуатации данных приборов, у них начинают сульфатироваться пластины, и, спустя некоторое время, попросту рассыпаются. Имеется способ восстановления аккумулятора путем его зарядки “ассимметричным” током. Аккумуляторы заряжаются током, по величине, равной десятой части его емкости в ампер часах.

Соотношение токов разрядного и зарядного выбирается в оптимальном режиме – 1:10. Такой режим подходит для восстановления засульфатированных батарей, а так же позволяет делать профилактику на исправных приборах.

Снимок208

Схема. Первый вариант. Принцип ее работы.

Восстановление и зарядка аккумулятора

Рис.1. Электрическая схема зарядного устройства

Электросхема зарядного устройства, рассчитана на реализацию способа, описанного выше. Данная схема создана для обеспечения зарядного тока до десяти Ампер, и разряда до одного ампера. Для среднестатистического аккумулятора с номинальной емкостью от сорока до шестидесяти ампер часов, зарядный ток надо устанавливать около пяти ампер.

, разрядный ток при этом будет составлять около половины ампера. Величина разрядного тока определяется резистором R4. Возникает вопрос – каким образом можно его определить?

Стрелочный индикатор показывает средний зарядный тока аккумулятора, который устанавливается пользователем с помощью потенциометра R2. В положительный полупериод через диоды VD1, VD2 проходит зарядный ток на аккумулятор, в отрицательный полупериод диоды закрыты, транзистор VT1 закрыт, аккумулятор разряжается на сопротивление R4 – нагрузочное сопротивление. Весь процесс происходит пятьдесят раз в секунду, с частотой переменного тока бытовой электросети.

По амперметру устанавливается значение зарядного тока, с помощью регулятора R2. Показания этого прибора РА1 обязаны соответствовать 1,8 Ампер. При этом обязательно учитывается, что часть тока во время зарядки протекает через резистор R4 (10%), поскольку прибор за период времени показывает значение тока с показателями средних величин, а заряд производится во время половины периода.

 

Принцип защиты схемы

При пропадании сетевого напряжения, в схеме предусматривается защита аккумулятора от возможного разряда через нагрузочное сопротивление: цепь подключения аккумулятора размыкается контактами реле К1, в качестве которого используется реле марки РПУ-0. Рабочее напряжение обмотки составляет 24 В. Можно применить и на меньшее напряжение, но для этого надо включить в цепь ограничительный резистор последовательно с обмоткой реле.

В качестве источника питания устройства используется трансформатор мощностью не менее 150 Вт. При этом напряжение во вторичной обмотке должно составлять 22…25 В. Измерительный прибор РА1 нужно применить с пределом измерения не менее пяти ампер. Можно использовать М42100. В связи с тем, что через эмиттерный переход транзистора VT1 проходят значительные токи, он устанавливается на радиатор площадью от 200 кв. см.

В качестве теплоотводящего радиатора можно применить стальной каркас зарядного устройства. Из линейки существующих транзисторов, подбирается трехэлектродный полупроводник с наибольшим коэффициентом усиления. Как вариант – при изменении полярности включения стабилизирующего элемента и полупроводниковых вентилей (диодов), его можно заменить на КТ825, поскольку он имеет другую проводимость. В обозначении транзистора последняя буква – это коэффициент усиления.

 

Второй вариант схемы

Восстановление и зарядка аккумулятора

Рис.2. Электрическая схема зарядного устройства (второй вариант)

В электрической схеме должна быть предусмотрена защита от КЗ. Для этого в разрыв питания 220 в устанавливается плавкая вставка FU2. В схеме применен переменный резистор R2 — ППБЕ-15. Также в ней использован пассивный радиотехнический элементС2-23, и еще два вида сопротивления R3 — С5-16MB.

Номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. В качестве стабилизатора напряжения VD3 подойдет любой стабилитрон, с напряжением стабилизации 7,5 – 12 В.

Похожие статьи:

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

   Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор вручную или выбрать уже заложенные в управляющей программе. 

   Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок. 

 >>
Режим зарядки - меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:

- первый этап - зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В 

- второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С 

- третий этап - поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С - ёмкость батареи в Ач. 

- четвёртый этап - дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала. 

   Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.

 >> Режим десульфатации — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд - разряд током 0,01С, 5 секунд - заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее - обычный заряд. 

 >>
Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ. 

 >> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С - 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда). 

Схема зарядного автомата для 12В АКБ


Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ



Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ

   Основа схемы - микроконтроллер AtMega16. Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево», «вправо», «выбор». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

   Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.

   Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера - встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11. 

Автоматическое зарядное для стартерных батарей авто на контроллере AtMega16

   Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5 R6 R10 R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине. 

   Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения - на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии. 

   В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.

О деталях схемы автоматической зарядки

   Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 - тоже 10Вт. Остальные - 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В. 

О деталях схемы автоматической зарядки

   Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2,Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Звукоизлучатель - со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13. 

   ЖКИ – Wh2602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр 

ЖКИ – Wh2602 на контроллере HD44780, KS0066

   Налаживание заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками «<» и «>». Нажимаем «Выбор». 

Автоматическое зарядное для стартерных батарей авто на ЖК

   Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками «<» и «>» нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5, R6, R10, R11, R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично - калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 секунды устройство перейдет в главное меню. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком - либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно подобрать другие резисторы делителя R5, R6, R10, R11, R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. И в заключение. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.

Переделка БП АТХ под зарядное устройство


Схема электрическая доработки стандартного ATX

   В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.

Самодельное АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ 12в

   Проблем в настройке не было, запустилось сразу, только нужна подстройка под максимально точные показания. После демострации работы другу-автолюбителю этого зарядного автомата, сразу заявка поступила на изготовление еще одного экземпляра. Автор схемы - Slon, сборка и тестирование - sterc.

   Форум по АЗУ на МК

   Обсудить статью АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ


Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *