Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из атх бп своими руками: для автомобильного аккумулятора, схема с регулировкой тока — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Зарядное из атх своими руками

В интернете немало информации про переделку компьютерных блоков питания ATX-AT в лабораторные блоки питания и в зарядные устройства. Перечитал не один десяток статей про переделку, но практически нет информации про самостоятельную сборку из деталей этих самых БП ПК. Почему же так, ведь ATX отличный донор для хорошего блока питания, а если он собран будет на какой нибудь левой ШИМ, её всегда можно заменить на TL, на новенькой аккуратной плате. А главное своей плате.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Блок питания-зарядное из ATX переделанного в AT

Зарядное устройство из БП от компьютера

Уважаемый Пользователь!

Автомобильное зарядное устройство из компьютерного БП АТХ

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Радиокот зарядное устройство из бп компьютера. Зарядное устройство на основе блока питания ATX

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Зарядное устройство из блока АТХ. На базе ШИМ ка7500 или tl494.

Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

Аккумуляторная батарея — устройство, которое в ходе эксплуатации изнашивается и разряжается. Для заряда АКБ используется специальный прибор, который можно купить или сделать своими руками. О том, как соорудить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП компьютера и ноутбука, мы расскажем ниже. Стоимость качественных зарядных приборов высокая. Эта процедура не особо сложная, но прежде чем приступить к выполнению задачи и переделать блок питания на зарядку, которая сможет заряжать машинную АКБ, следует разобраться в требованиях, которые предъявляются к ЗУ.

В частности, максимальный уровень напряжения, подводимый к АКБ, должен быть не более 14,4 вольта, чтобы не допустить быстрого износа батареи. Процедура заряда машинной батареи производится под напряжением, величина которого от 13,9 до 14,4 вольта.

Все стационарные блоки работают с напряжением В, поэтому первостепенная задача — снизить рабочий параметр до 14,4 В. В основе зарядного девайса применяется микросхема TL , при ее отсутствии можно использовать аналог.

Микросхема нужна для генерирования сигналов и используется как драйвер транзисторного элемента, предназначенного для защиты прибора от повышенного тока. На дополнительной плате БП имеется еще одна схема — TL либо другая, аналогичная, предназначенная для регулировки параметра напряжения на выходе.

Здесь же располагается резисторный элемент для настройки, с помощью которого можно отрегулировать величину выходного напряжения в узком интервале. Чтобы произвести своими руками переделку БП от компа в зарядку для авто, ознакомьтесь со схемой и следуйте инструкции:.

Величина выходного напряжения варьируется в районе 19 вольт, а значение силы тока составляет около 6 ампер. Этих параметров достаточно, чтобы обеспечить заряд аккумуляторной батареи, но напряжение слишком высокое. Решить проблему можно двумя способами. Потребуется последовательным образом с аккумулятором машины подключить так называемый балласт в виде мощной лампы от оптики. Источник освещения будет использоваться в качестве ограничителя тока.

Простой и доступный вариант. К плюсовому выходу блока питания ноутбука подключается один контакт лампы, а второй ее контакт подсоединяется к плюсу аккумуляторной батареи. Минус от блока питания подключается напрямую к отрицательной клемме аккумулятора по проводу. После этого БП можно включать в бытовую сеть. Способ очень простой, но есть вероятность выхода из строя источника освещения.

Это приведет к неработоспособности как аккумулятора, так и блока. Потребуется понизить параметр напряжения БП, чтобы напряжение на выходе составляло около ,5 В. Рассмотрим процесс изготовления и сборки зарядного девайса на примере блока питания от ноутбука Great Wall:.

Канал kta предоставил ролик, в котором подробно рассмотрено зарядное устройство, сделанное из БП ноутбука.

Чтобы не допустить быстрого выхода из строя АКБ, надо учитывать определенные нюансы по правильной подзарядке. Основным плюсом девайса считается то, что автомобильная батарея не сможет перезарядиться в процессе подзарядки.

Если вы забудете отключить АКБ от зарядного устройства, это не повлияет на ее ресурс эксплуатации и не приведет к быстрому износу. Если вы не оборудуете ЗУ светодиодным индикатором, то не сможете понять, зарядился ли аккумулятор или нет. Как вариант, можно приблизительно рассчитать время подзарядки, используя показания, которые выдает амперметр, подключенный к ЗУ.

Рассчитать можно по формуле: величина силы тока умножается на время зарядки в часах. Если вы хотите наглядно видеть уровень подзаряда, то в девайс можно добавить стрелочные или цифровые индикаторы.

Андрей Не понимаю, зачем делать что-то своими руками из запчастей, если можно купить уже все готовое, что точно не сгорит. Это чисто для тех, кто экономит на всем.. А скупой платит дважды, как правило. . Сергей Совет конечно неплохой, но далеко не каждый сможет им воспользоваться. Я к примеру предпочитаю использовать зарядное устройство заводского изготовления. Саша В принципе можно купить все заводское, но какая радость от того, что ты сделал своими руками и оно работает?!

Эта статья для тех людей, которые любят копаться в электронике и делать все сами. Наглядно показаны этапы работы и результат. Я как-нибудь испробую этот алгоритм. Посмотрим, что выйдет. Даврон Вообще тупорылая статья, собрал инфу с интернета, и выложил то, что даже не видел как это сделали!!!

Виктор Ну если ты даже этого не знаешь то лучше не лезь никуда а то может плохо кончится. Александр Здравствуйте. Добился вых. Почему не стоит на месте? Александр Добился напр. Для стабилизации напр. Автор: Виктор. Содержание 1 Как сделать зарядку для АКБ из блока питания компьютера? Красным отмечена перемычка на схеме 2. Транзисторный элемент на плате, который надо удалить 3.

Резисторный элемент в первичной цепи, подлежащий замене 4. Схема для сборки платы, предназначенной для защиты БП при нарушении полярности. У вас есть зарядное устройство для аккумулятора? Да Нет. У Вас остались вопросы? Была ли эта статья полезна? Статья была полезна Пожалуйста, поделитесь информацией с друзьями. Да Нет Пожалуйста, напишите, что не так и оставьте рекомендации по статье Отменить ответ.

Оценить пользу статьи: 7 голос ов , среднее: 4,57 из 5. Обсудить статью: 8. Как расшифровать и устранить коды ошибок на Chevrolet. Рекомендуем к прочтению. Комментарии и отзывы Андрей Не понимаю, зачем делать что-то своими руками из запчастей, если можно купить уже все готовое, что точно не сгорит.

Отменить ответ.

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

Хотим представить зарядное устройство с током зарядки до 40 А. Прибор был создан с использованием блока питания ATX от компьютера, с небольшой переделкой схемы. Такой ток и напряжение прекрасно подойдут для заряда автомобильных батарей или как выпрямитель стартера. ЗУ оснащено модулем контроля и регулировки тока и измерения напряжения.

Началось всё с того, что подарили мне блок питания АТХ от компьютера. Можно пылесосом, можно продуть компрессором, у кого что под рукой. 2.

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Блок питания-зарядное из ATX переделанного в AT

У компьютерного блока питания, наряду с такими преимуществами, как малые габариты и вес при мощности от Вт и выше, есть один существенный недостаток — отключение при перегрузке по току. Этот недостаток не позволяет использовать БП в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, поскольку у последнего в начальный момент времени зарядный ток достигает нескольких десятков ампер. Добавление в БП схемы ограничения тока позволит избежать его отключения даже при коротком замыкании в цепях нагрузки. Зарядка автомобильного аккумулятора происходит при постоянном напряжении.

Здравствуйте, уважаемые друзья! Сегодня я расскажу, как переделать компьютерный блок питания в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Зарядное устройство из БП от компьютера

Блок питания имеет следующие параметры: Напряжение — регулируемое, от 1 до 24В Ток — регулируемый, от 0 до 10А Возможны и другие пределы регулировки, по Вашей необходимости. Часто в блоках питания применяется аналог этой микросхемы — KA Схемы большинства блоков питания похожи, и даже если Вы не смогли найти схему конкретно Вашего — ничего страшного. Первостепенная задача — выпаять из платы вторичные цепи после силового трансформатора, а также цепи, управляющие работой микросхемы TL На схеме ниже эти участки подсвечены красным.

Уважаемый Пользователь!

Путем достаточно простых и доступных переделок, можно из такого устройства сделать своими руками вполне работоспособное автомобильное зарядное устройство. В первую очередь нам потребуется исправный компьютерный блок питания. Можно даже взять древний типа АТ на — Вт, этой мощности для зарядки автомобильного аккумулятора должно хватить с запасом. Так как автомобильный аккумулятор должен заряжаться напряжением в 13,9 — 14,4 В, то основной переделкой в схеме станет поднятие напряжения номиналом в 12 В до уровня 14,4 Вольта. Сама зарядка осуществляется при помощи тока порядка 5 Ампер. Вскрыв корпус отключенного от переменной сети любого блока питания компьютера, отпаиваем все провода, которые выходят из него, кроме зеленого провода, его нужно припаять к минусовым контактам. Площадки, к которым были припаяны черные провода — это минус общий. Это надо сделать для автоматического запуска компьютерного БП при подачи напруги сети.

Представлен мануал по переделке обычного ATX-компьютерного блока питания для зарядки автомобильных аккумуляторов.

Автомобильное зарядное устройство из компьютерного БП АТХ

В различных ситуациях требуются разные по напряжению и мощности ИП. Поэтому многие покупают или делают такой, чтоб хватило на все случаи. И проще всего взять за основу компьютерный.

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простое зарядное устройство из блока питания от ПК своими руками

Многие люди, приобретая новую компьютерную технику, выкидывают на помойку свой старый системный блок. Это довольно недальновидно, ведь в нем могут находиться еще работоспособные комплектующие , которые можно использовать для других целей. В частности, речь идет о блоке питания компьютера, из которого можно сделать зарядное устройство для АКБ автомобиля. Путем определенных манипуляций, можно из такого БП сделать своими руками вполне рабочее зарядное устройство для своего автомобиля.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками.

Радиокот зарядное устройство из бп компьютера. Зарядное устройство на основе блока питания ATX

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей. Периодически материал сайта пополняется, поэтому добавьте Komitart в закладки или подпишитесь на новостную рассылку RSS, так будет проще узнавать о публикуемых новинках. Друзья сайта. Купить паяльник.

Объяснить как это сделано сосед не смог, сославшись на сложность переделок. Захотелось такое же, ввиду малого веса и, что немаловажно, легко доступности БП.

К изучению возможности построения ЗУ из компьютерных блоков питания приступил практически с нулевыми знаниями. С электрическим током был знаком в основном в пределах школьного курса физики и по работе в силу необходимости.

Переделка бп атх в зарядное устройство

Коротко о содержании сайта. С чего все началось. Простой эксперимент. Мой электролизер.

Поиск данных по Вашему запросу:

Переделка бп атх в зарядное устройство

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Зарядное из компьютерного блока питания.

Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство для авто

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

Зарядное устройство из БП от компьютера

Зарядное устройство из компьютерного БП АТХ

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО — ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ATX

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Зарядное устройство из компьютерного блока питания ATX

Зарядное из компьютерного блока питания.

Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания Codegen W и инструкция со схемой по переделке. Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась.

При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития. Многие элементы схемы пришлось рассчитывать самому дабы получить именно то, что мне было необходимо. За основу была взята схема описанная в статье «Компьютерный блок питания — зарядное устройство». В сборнике есть и данная схема. Оставляем схему управления оборотами вентилятора и для неё линию v на которой заменяем конденсатор на аналогичный с большим напряжением.

Для чего необходимо менять конденсаторы на аналогичные с большим напряжением? Так что лучше поставить конденсаторы с более высоким запасом по напряжению на все линии. Так как мне необходим максимальный ток зарядки в ампер, то резистор R11 я установлю не 0,2 Ом, а 0,1 Ом.

Но если установить его один, то он будет сильно греться, поэтому я установил параллельно три резистора 0,3 Ом 5 Ватт, общее сопротивление получилось 0,1 Ом и они практически не нагреваются даже при токах в 10 ампер. Взяв калькулятор я посчитал, что для 12 вольт на выходе зарядного устройства, R9 должен быть 11,4 КОм, а для 14,4 вольт — 14,28 КОм. Вдальнейшем я подстройкой резистора увеличу напряжение до необходимого уровня, но это уже будет на этапе тестирования готового изделия.

Для защиты от переполюсовки я изначально отказался от использования реле. Хотелось всё сделать без реле, чтобы срабатывание и сброс защиты происходил автоматически. За основу была взята схема описанная в статье «Защита от переполюсовки зарядного устройства».

Ни в коем случае не устанавливайте в схему полевые транзисторы на напряжение менее 30 вольт! Дело в том, что при подключении аккумулятора обратной полярностью, на полевике будет сумма напряжений от зарядки Так что рекомендую устанавливать полевик более чем на 30 вольт.

В качестве шунта решено было использовать встроенный шунт в китайский LED измеритель напряжения и тока, V 10A. Вот такой:. Такой индикатор-измеритель можно купить в китайском интернет магазине всего за пару долларов, оплата с банковской карты, доставка посылки через обычную почту за недели.

Я заказал себе сразу несколько, чтобы они у меня были в запасе, такие индикаторы будут полезны не только в зарядке. Изучив схему подключения этого измерителя приходим к выводу, что должен подойти и в качестве шунта и в качестве измерителя напряжения и тока.

Смотрим схему подключения:. Как можно видеть, подключить его в нашу схему защиты не составит труда. Питание берём из нашей же линии, внутри измерителя стоит собственный стабилизатор на 3 вольта для работы измерителя.

Кстати, опытным путём я определил уже на рабочем устройстве , что сопротивление шунта RX в этом измерителе где-то 0,04 Ома. Этого будет немного многовато, и защита может срабатывать при меньшем токе, чем в исходной схеме. Ну ничего, немного доработаем схему увеличив порог тока, необходимого для срабатывания защиты. Поясню мои доработки. Добавлен конденсатор 0,33 микрофарада для отключения защиты по току в начальный момент скачка тока, например при подключении ламп накаливания.

Без этого конденсатора при подключении лампочки на 40 Ватт срабатывала защита, хотя ток при работе лампы был менее 4 ампер. Лампы в момент подключения потребляют огромные токи!

Конденсатор подобрал опытным путём так, чтобы защита не срабатывала при подключении одной лампы, но срабатывала при подключении двух ламп по 40 ватт. Резистор R16 добавил для того, чтобы понизить порог срабатывания защиты по току. Без этого резистора схема тоже работает, но порог определяется только значением падения напряжения на Rш и переходе транзистора VT2.

При увеличении тока через эти сопротивления, на базе транзистора VT3 повышается напряжение, и когда оно станет 0,,7 вольт — транзистор VT3 откроется и закроет полевой транзистор минусовая цепь разорвётся. Все детали, что не разместились на плате старого блока питания, я изобразил на окончательной схеме:.

Всем спасибо за интерес к статье. Жду критику в комментариях и советы по доработке устройства! Немецкое издание Planet 3DNow! Эрик Ван Бёрден Eric van Beurden , один из модераторов Компании, сделавшие ставку на выпуск своих чипов по прогрессивной технологии с нормами 7 нм, могут в ближайшем будущем столкнуться с серьёзными проблемами.

Недавно выяснилось, что главный контрактный производитель Microsoft представила на прошедшем сегодня в Нью-Йорке мероприятии ряд новинок, включая планшет Surface Pro X с фирменным чипсетом Microsoft SQ1, разработанным в сотрудничестве с Qualcomm. Как сообщается, Вся информация на страницах сайта предназначена только для личного не коммерческого использования, учёбы, повышения квалификации и не включает призывы к каким либо действиям. Частичное или полное использование материалов сайта разрешается только при условии добавления ссылки на непосредственный адрес материала на нашем сайте.

Самые популярные статьи Схемы блоков питания ATX. Полный список схем. Замена процессора в ноутбуке, совместимость, апгрейд. Ремонт HDD Seagate. Новые статьи на сайте Устройство HDD и причины поломки компьютерных дисков.

Проверка монитора или экрана ноутбука на битые пиксели. Причины поломки USB флешек и методы их восстановления. Как снять образ бекап Linux-а и восстановить его на другом железе. Есть несколько простых способов. Нажмите для увеличения изображения. Теги этой статьи зарядное atx блок питания аккумулятор автомобиль защита ток 12v.

Комментарии Комментарии Facebook Facebook. Интересное в новостях. Читать полностью. Компьютерный мир Вся информация на страницах сайта предназначена только для личного не коммерческого использования, учёбы, повышения квалификации и не включает призывы к каким либо действиям. Хостинг Статистика Автор. О нас Пользовательское соглашение Реклама на сайте Контакты.

Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство для авто

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из блока питания компьютера. На этой странице я вкратце расскажу Вам о том, как своими руками переделать блок питания персонального компьютера в зарядное устройство для автомобильных и не только аккумуляторов. Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов должно обладать следующим свойством: максимальное напряжение, подводимое к аккумулятору — не более Именно такой способ зарядки реализуется на борту автомобиля от генератора в штатном режиме работы электросистемы автомобиля. Однако, в отличие от материалов из этой статьи, мною была избрана концепция максимальной простоты доработок без использования самодельных печатных плат, транзисторов и прочих «наворотов».

АТХ блок питания, что в середине и как переделать во Переделка в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью. Как покупать? В предлагаемой статье автор делится опытом переделки блока питания ATX LPQ2 номинальной мощностью Вт в устройство для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей и в лабораторный блок питания с регулируемым выходным стабилизированным напряжением В настоящее время выпускаются энергоёмкие компьютеры, требующие блоки питания повышенной мощности. Старые блоки АТХ остаются без дела, хотя свой ресурс ещё не выработали. Стоимость их низка, найти нетрудно. Поскольку конструкция блоков проста и однотипна, на их основе можно изготовить ряд устройств питания для различных радиолюбительских нужд. В этой статье описывается изготовление зарядного устройства для свинцовых аккумуляторных батарей и лабораторного источника питания из АТХ блоков путём несложных переделок и доработок.

Зарядное устройство из БП от компьютера

Мощное зарядное устройство для автомобильного свинцового аккумулятора можно собрать на основе стандартного компьютерного БП АТХ. Почти во всех компьютерных блоках питания используется микросхема TL или его полный аналог KA Такой ток при напряжении 12 вольт может обеспечить любой блок питания с мощностью порядка ватт. Схема переделки показана ниже:. Вместо этого резистора запаиваем подстоечный на 27килоом.

При эксплуатации авто только в городском режиме советуют раз в месяца полностью заряжать автомобильный аккумулятор штатным зарядным устройством.

Зарядное устройство из компьютерного БП АТХ

Схема простой переделки блока питания ATX, для возможности использовать его как зарядное устройство автоаккумулятора. После переделки получится мощный блок питания с регулировкой напряжения в пределах 0—22 В и тока 0—10 А. Для пуска никуда не подключенного БП типа АТХ необходимо на секунду закоротить зеленый и черный провода. Выпаиваем из него всю выпрямительную часть и всё, что соединено с ножками 1, 2 и 3 микросхемы TL Кроме того, нужно отсоединить от схемы ножки 15 и 16 — это второй усилитель ошибки, который мы используем для канала стабилизации тока. Дежурку лучше немного перенастроить подобрав делитель напряжения в обратной связи и получив напряжения 20 В для питания ШИМ и 9 В для питания измерительно-регулировочной схемы.

:: ЗАРЯДНОЕ ИЗ БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА ::

Пожалуй каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего «коня». Я много раз находил информацию, что из компьютерного блока питания можно сделать хорошую зарядку для аккумуляторов, но всегда отбрасывал эту информацию так как на переделку просто не было достаточно свободного времени и у меня была простейшая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр : Заряжать аккумуляторы при необходимости я мог, но вот качество этой зарядки оставляло желать лучшего. Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания Codegen W и инструкция со схемой по переделке. Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась. При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития. Многие элементы схемы пришлось рассчитывать самому дабы получить именно то, что мне было необходимо. За основу была взята схема описанная в статье «Компьютерный блок питания — зарядное устройство».

зарядное устройство из компьютерного блока питания. атх на базе sg . Переделка БП АТХ на ШИМ AT B в зарядное устройство и LED.

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО — ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ATX

Переделка бп атх в зарядное устройство

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Переделка БП АТХ на ШИМ AT 2005B в зарядное устройство и LED драйвер 1ч.

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Переделка компьютерного блока питания под зарядное устройство в подробностях. Практика Блоки питания. Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей.

Автомобильное зарядное устройство или регулируемый лабораторный блок питания с напряжением на выходе 4 — 25 В и током до 12А можно сделать из не нужного компьютерного АТ или АТХ блока питания.

Зарядное устройство на основе блока питания ATX « схемопедия

У компьютерного блока питания, наряду с такими преимуществами, как малые габариты и вес при мощности от 250 Вт и выше, есть один существенный недостаток – отключение при перегрузке по току. Этот недостаток не позволяет использовать БП в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, поскольку у последнего в начальный момент времени зарядный ток достигает нескольких десятков ампер. Добавление в БП схемы ограничения тока позволит избежать его отключения даже при коротком замыкании в цепях нагрузки.

Зарядка автомобильного аккумулятора происходит при постоянном напряжении. При этом методе в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Заряд аккумулятора таким методом в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить запуск двигателя. Сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. Сила зарядного тока в первоначальный момент может достигать 1,5С, однако для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий, а наиболее распространённые БП ATX мощностью 300 – 350 Вт не в состоянии без последствий для себя отдать ток более 16 – 20А.

Максимальный (начальный) зарядный ток зависит от модели используемого БП, минимальный ток ограничения 0,5А. Напряжение холостого хода регулируется и для заряда стартёрного аккумулятора может составлять 14…14,5В.

Вначале необходимо доработать сам БП, отключив у него защиты по превышению напряжений +3,3В, +5В, +12В, -12В, а также удалив неиспользуемые для зарядного устройства компоненты.

Для изготовления ЗУ выбран БП модели FSP ATX-300PAF. Схема вторичных цепей БП рисовалась по плате, и несмотря на тщательную проверку, незначительные ошибки, к сожалению, не исключены.

На рисунке ниже представлена схема уже доработанного БП.

Для удобной работы с платой БП последняя извлекается из корпуса, из неё выпаиваются все провода цепей питания +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, провод обратной связи +3,3Vs, сигнальная цепь PG, цепь включения БП PSON, питание вентилятора +12V. Вместо дросселя пассивной коррекции коэффициента мощности (установлен на крышке БП) временно впаивается перемычка, провода питания ~220V, идущие от выключателя на задней стенке БП, выпаиваются из платы, напряжение будет подаваться сетевым шнуром.

В первую очередь деактивируем цепь PSON для включения БП сразу после подачи сетевого напряжения. Для этого вместо элементов R49, C28 устанавливаем перемычки. Убираем все элементы ключа, подающего питание на трансформатор гальванической развязки Т2, управляющего силовыми транзисторами Q1, Q2 (на схеме не показаны), а именно R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D16. На плате БП контактные площадки коллектора и эмиттера транзистора Q6 соединяются перемычкой.

После этого подаем ~220V на БП, убеждаемся в его включении и нормальной работе.

Далее отключаем контроль цепи питания -12V. Удаляем с платы элементы R22, R23, C50, D12. Диод D12 находится под дросселем групповой стабилизации L1, и его извлечение без демонтажа последнего (о переделке дросселя будет написано ниже) невозможно, но это и не обязательно.

Удаляем элементы R69, R70, C27 сигнальной цепи PG.

Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.

Затем отключается защита по превышению напряжения +5В. Для этого выв.14 FSP3528 (контактная площадка R69) соединяется перемычкой с цепью +5Vsb.

На печатной плате вырезается проводник, соединяющий выв.14 с цепью +5V (элементы L2, C18, R20).

Выпаиваются элементы L2, C17, C18, R20.

Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.

Отключаем защиту по превышению напряжения +3,3В. Для этого на печатной плате вырезаем проводник, соединяющий выв.13 FSP3528 с цепью +3,3V (R29, R33, C24, L5).

Удаляем с платы БП элементы выпрямителя и магнитного стабилизатора L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24, а также элементы цепи ООС R35, R77, C26. После этого добавляем делитель из резисторов 910 Ом и 1,8 кОм, формирующий из источника +5Vsb напряжение 3,3В. Средняя точка делителя подключается к выв.13 FSP3528, вывод резистора 931 Ом (подойдёт резистор 910 Ом) – к цепи +5Vsb, а вывод резистора 1,8 кОм – к «земле» (выв. 17 FSP3528).

Далее, не проверяя работоспособность БП, отключаем защиту по цепи +12В. Отпаиваем чип-резистор R12. В контактной площадке R12, соединённой с выв. 15 FSP3528 сверлится отверстие 0,8 мм. Вместо резистора R12 добавляется сопротивление, состоящее из последовательно соединённых резисторов номинала 100 Ом и 1,8 кОм. Один вывод сопротивления подсоединяется к цепи +5Vsb, другой – к цепи R67, выв. 15 FSP3528.

Отпаиваем элементы цепи ООС +5V R36, C47.

После удаления ООС по цепям +3,3V и +5V необходимо пересчитать номинал резистора ООС цепи +12V R34. Опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 равно 1,25В, при среднем положении регулятора переменного резистора VR1 его сопротивление составляет 250 Ом. При напряжении на выходе БП в +14В, получаем: R34 = (Uвых/Uоп – 1)*(VR1+R40) = 17,85 кОм, где Uвых, В – выходное напряжение БП, Uоп, В – опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 (1,25В), VR1 – сопротивление подстроечного резистора, Ом, R40 – сопротивление резистора, Ом. Номинал R34 округляем до 18 кОм. Устанавливаем на плату.

Конденсатор C13 3300х16В желательно заменить на конденсатор 3300х25В и такой же добавить на место, освободившееся от C24, чтобы разделить между ними токи пульсаций. Плюсовой вывод С24 через дроссель (или перемычку) соединяется с цепью +12V1, напряжение +14В снимается с контактных площадок +3,3V.

Включаем БП, подстройкой VR1 устанавливаем на выходе напряжение +14В.

После всех внесённых в БП изменений переходим к ограничителю. Схема ограничителя тока представлена ниже.

Резисторы R1, R2, R4…R6, соединённые параллельно, образуют токоизмерительный шунт сопротивлением 0,01 Ом. Ток, протекающий в нагрузке, вызывает на нём падение напряжения, которое ОУ DA1.1 сравнивает с опорным напряжением, установленным подстроечным резистором R8. В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор DA2 с выходным напряжением 1,25В. Резистор R10 ограничивает максимальное напряжение, подаваемое на усилитель ошибки до уровня 150 мВ, а значит, максимальный ток нагрузки до 15А. Ток ограничения можно рассчитать по формуле I = Ur/0,01, где Ur, В – напряжение на движке R8, 0,01 Ом – сопротивление шунта. Схема ограничения тока работает следующим образом.

Выход усилителя ошибки DA1.1 подсоединён с выводом резистора R40 на плате БП. До тех пор, пока допустимый ток нагрузки меньше установленного резистором R8, напряжение на выходе ОУ DA1.1 равно нулю. БП работает в штатном режиме, и его выходное напряжение определяется выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*Uоп. Однако, по мере того, как напряжение на измерительном шунте из-за роста тока нагрузки увеличивается, напряжение на выв.3 DA1.1 стремится к напряжению на выв.2, что приводит к росту напряжения на выходе ОУ. Выходное напряжение БП начинает определяться уже другим выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош), где Uош, В – напряжение на выходе усилителя ошибки DA1. 1. Иными словами, выходное напряжение БП начинает уменьшаться до тех пор, пока ток, протекающий в нагрузке, не станет чуть меньше установленного тока ограничения. Состояние равновесия (ограничения тока) можно записать так: Uш/Rш=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош))/Rн, где Rш, Ом – сопротивление шунта, Uш, В – напряжение падения на шунте, Rн, Ом – сопротивление нагрузки.

ОУ DA1.2 используется в качестве компаратора, сигнализируя с помощью светодиода HL1 о включении режима ограничения тока.

Печатная плата (под «утюг») и схема расположения элементов ограничителя тока изображена на рисунках ниже.

Несколько слов о деталях и их замене. Электролитические конденсаторы, установленные на плате БП FSP, имеет смысл заменить на новые. В первую очередь в цепях выпрямителя дежурного источника питания +5Vsb, это С41 2200х10V и С45 1000х10V. Не забываем о форсирующих конденсаторах в базовых цепях силовых транзисторов Q1 и Q2 – 2,2х50V (на схеме не показаны). Если есть возможность, конденсаторы выпрямителя 220В (560х200V) лучше заменить на новые, большей ёмкости. Конденсаторы выходного выпрямителя 3300х25V должны быть обязательно с низким ЭПС – серии WL или WG, в противном случае они быстро выйдут из строя. В крайнем случае, можно поставить б/у конденсаторы этих серий на меньшее напряжение – 16В.

Прецизионный ОУ DA1 AD823AN «rail-to-rail» как нельзя кстати подходит к данной схеме. Однако его можно заменить на порядок более дешёвым ОУ LM358N. При этом стабильность выходного напряжения БП будет несколько хуже, также придется подбирать номинал резистора R34 в меньшую сторону, поскольку у этого ОУ минимальное выходное напряжение вместо нуля (0,04В, если быть точным) 0,65В.

Максимальная суммарная рассеиваемая мощность токоизмерительных резисторов R1, R2, R4…R6 KNP-100 равна 10 Вт. На практике лучше ограничиться 5 ваттами – даже при 50% от максимальной мощности их нагрев превышает 100 градусов.

Диодные сборки BD4, BD5 U20C20, если их действительно стоит 2шт., менять на что-либо более мощное не имеет смысла, обещанные производителем БП 16А они держат хорошо. Но бывает так, что в действительности установлена только одна, и в этом случае необходимо либо ограничиться максимальным током в 7А, либо добавить вторую сборку.

Испытание БП током 14А показало, что уже спустя 3 минуты температура обмотки дросселя L1 превышает 100 градусов. Долговременная безотказная работа в таком режиме вызывает серьёзное сомнение. Поэтому, если подразумевается нагружать БП током свыше 6-7А, дроссель лучше переделать.

В заводском исполнении обмотка дросселя +12В намотана одножильным проводом диаметром 1,3 мм. Частота ШИМ – 42 кГц, при ней глубина проникновения тока в медь составляет около 0,33 мм. Из-за скин-эффекта на данной частоте эффективное сечение провода составляет уже не 1,32 мм², а только 1 мм², что недостаточно для тока в 16А. Иными словами, простое увеличение диаметра провода для получения большего сечения, а следовательно, уменьшения плотности тока в проводнике неэффективно для этого диапазона частот. К примеру, для провода диаметром 2мм эффективное сечение на частоте 40 кГц только 1,73мм², а не 3,14 мм², как ожидалось. Для эффективного использования меди намотаем обмотку дросселя литцендратом. Литцендрат изготовим из 11 отрезков эмалированного провода длиной 1,2м и диаметром 0,5мм. Диаметр провода может быть и другим, главное, чтобы он был меньше удвоенной глубины проникновения тока в медь – в этом случае сечение провода будет использовано на 100%. Провода складываются в «пучок» и скручиваются с помощью дрели или шуруповёрта, после чего жгут продевается в термоусадочную трубку диаметром 2мм и обжимается с помощью газовой горелки.

Готовый провод целиком наматывается на кольцо, и изготовленный дроссель устанавливается на плату. Наматывать обмотку -12В смысла нет, индикатору HL1 «Питание» какой-либо стабилизации не требуется.

Остаётся установить плату ограничителя тока в корпус БП. Проще всего её прикрутить к торцу радиатора.

Подключим цепь «ООС» регулятора тока к резистору R40 на плате БП. Для этого вырежем часть дорожки на печатной плате БП, которая соединяет вывод резистора R40 с «корпусом», а рядом с контактной площадкой R40 просверлим отверстие 0,8мм, куда будет вставлен провод от регулятора.

Подключим питание регулятора тока +5В, для чего припаяем соответствующий провод к цепи +5Vsb на плате БП.

«Корпус» ограничителя тока присоединяется к контактным площадкам «GND» на плате БП, цепь -14В ограничителя и +14В платы БП выходят на внешние «крокодилы» для подключения к аккумулятору.

Индикаторы HL1 «Питание» и HL2 «Ограничение» закрепляются на месте заглушки, установленной вместо переключателя «110V-230V».

Скорее всего, в вашей розетке отсутствует контакт защитного заземления. Вернее, контакт, может быть, и есть, а вот провод к нему не походит. Про гараж и говорить нечего… Настоятельно рекомендуется хотя бы в гараже (подвале, сарае) организовать защитное заземление. Не стоит игнорировать технику безопасности. Это иногда заканчивается крайне плачевно. Тем, у кого розетка 220В не имеет контакта заземления, оборудуйте БП внешней винтовой клеммой для его подключения.

После всех доработок включаем БП и корректируем подстроечным резистором VR1 требуемое выходное напряжение, а резистором R8 на плате ограничителя тока – максимальный ток в нагрузке.

Подключаем к цепям -14В, +14В зарядного устройства на плате БП вентилятор 12В. Для нормальной работы вентилятора в разрыв провода +12В, либо -12В, включаются два последовательно соединённых диода, которые уменьшат напряжение питания вентилятора на 1,5В.

Подключаем дроссель пассивной коррекции коэффициента мощности, питание 220В от выключателя, прикручиваем плату в корпус. Фиксируем нейлоновой стяжкой выходной кабель зарядного устройства.

Прикручиваем крышку. Зарядное устройство готово к работе.

В заключение стоит отметить, что ограничитель тока будет работать с БП ATX (или AT) любого производителя, использующего ШИМ-контроллеры TL494, КА7500, КА3511, SG6105 или им подобным. Разница между ними будет заключаться лишь в методах обхода защит.

Скачать печатную плату ограничителя в формате PDF и DWG (Autocad)

Автор: Сергей Беляев, г. Тамбов

Портативное зарядное устройство | Мастерская «Сделай сам»

На одном из радиолюбительских сайтов увидел схему зарядки портативных Ni-Mn и Ni-Cd аккумуляторов с рабочим напряжением 1,2-1,4 В от порта USB. С помощью этого устройства можно заряжать портативные аккумуляторные батареи током примерно 100 мА. Схема проста. Собрать его не составит труда даже начинающему радиолюбителю.

Конечно, можно купить готовую память. В продаже сейчас их великое множество на любой вкус. Но их цена вряд ли удовлетворит начинающего любителя или того, кто в состоянии сделать зарядное устройство своими руками.
Решил повторить эту схему, но сделать зарядное устройство для зарядки сразу двух аккумуляторов. Выходной ток USB 2.0 составляет 500 мА. Так что можно смело подключать два аккумулятора. Модифицированная схема выглядела так.

Еще хотелось иметь возможность подключить внешний блок питания 5 В.
Схема содержит всего восемь радиодеталей.

Для инструмента потребуется минимальный радиолюбительский набор: паяльник, припой, флюс, тестер, пинцет, отвертки, нож. Перед пайкой радиодеталей их необходимо проверить на исправность. Для этого нам понадобится тестер. Резисторы очень легко проверить. Измеряем их сопротивление и сравниваем с номиналом. О том, как проверить диод и светодиод есть много статей в интернете.
Для футляра использовал пластиковый футляр размером 65*45*20 мм. Батарейный отсек вырезали из детской игрушки тетрис.

Подробнее расскажу о переделке батарейного отсека. Дело в том, что изначально
плюсы и минусы клемм питания аккумулятора выставлены наоборот. Но мне нужно было, чтобы в верхней части отсека было два изолированных плюсовых вывода, а внизу один общий минус. Для этого я переместил нижний плюсовой вывод на верхний, а общий минусовой вывод вырезал из жести, припаяв оставшиеся пружинки.

В качестве флюса при пайке пружин использовал паяльную кислоту с соблюдением всех правил техники безопасности. Место пайки необходимо промыть проточной водой до полного удаления следов кислоты. Провода от клемм были припаяны и пропущены в корпус через просверленные отверстия.

Батарейный отсек крепился к крышке корпуса тремя маленькими винтами.
Я вырезал плату из старого модулятора игровой приставки Денди. Удалены все ненужные части и дорожки печатного монтажа. Оставил только розетку. В качестве новых дорожек я использовал толстую медную проволоку. В нижней крышке просверлил отверстия для вентиляции.

Готовая плата прочно села в корпус, поэтому я не стал ее крепить.

После установки всех радиодеталей на свои места проверяем правильность установки и очищаем плату от флюса.
Теперь займемся разводкой шнура питания и установкой зарядного тока для каждой батареи.
В качестве шнура питания я использовал кабель USB от старой компьютерной мышки и кусок кабеля питания с вилкой от Денди.

Шнур питания требует особого внимания. Ни в коем случае нельзя путать «+» и «-». На моем штекере «+» питание подключено к центральному контакту черным проводом с белой полосой. А питание «-» идет по черному (без полоски) проводу на внешний контакт вилки. На кабеле USB «+» идет на красный провод, а «-» на черный. Паяем плюс с плюсом и минус с минусом. Места пайки тщательно изолируются. Далее проверяем шнур на короткое замыкание, подключив тестер в режиме измерения сопротивления к клеммам штекера. Тестер должен показать бесконечное сопротивление. Все нужно перепроверить, какой бы USB-порт не сгорел. Если все в порядке, подключаем наш шнур к USB-порту и проверяем напряжение на вилке. Тестер должен показывать 5 вольт.

Последним шагом настройки является установка зарядного тока. Для этого разрываем цепь диода VD1 и «+» аккумулятора. В разрыв подключаем тестер в режиме измерения тока включенным на предел 200 мА. Плюс тестер на диод, а минус на аккумулятор.

Вставляем аккумулятор на место, соблюдая полярность, и подаем питание. В этом случае должен загореться светодиод. Это указывает на то, что батарея подключена. Далее, изменяя сопротивление R1, устанавливаем требуемый ток заряда. В нашем случае это примерно 100 мА. При уменьшении сопротивления резистора R1 зарядный ток увеличивается, а при увеличении — уменьшается.

То же самое проделываем со вторым аккумулятором. После этого скручиваем наш корпус и
Зарядное устройство готово к использованию.
Так как разные пальчиковые батарейки имеют разную емкость
, для зарядки этих батарей потребуется разное время. Аккумуляторы
емкостью 1400 мА/ч при напряжении 1,2 В нужно заряжать с помощью этой схемы
примерно 14 часов, а аккумуляторам 700 мАч потребуется всего 7 часов.
У меня аккумуляторы на 2700 мАч. Но мне не хотелось заряжать их 27 часов от порта USB. Поэтому сделал розетку для внешнего блока питания 5 вольт 1А, который лежал у меня без дела.

Вот еще несколько фотографий готового устройства.

Я нарисовал наклейки в программе FrontDesigner 3.0. Затем распечатал на лазерном принтере. Вырезал ножницами, наклеил лицевой стороной на тонкий скотч шириной 20 мм. Лишняя лента была обрезана. В качестве клея я использовала клей-карандаш, предварительно смазав им саму наклейку и место ее приклеивания. Насколько это надежно, я пока не знаю.
Теперь плюсы и минусы этой схемы.
Плюс в том, что схема не содержит дефицитных и дорогих деталей и собирается буквально на коленке. Так же есть возможность питания от USB порта, что актуально для начинающих радиолюбителей. Не нужно ломать голову, куда запитать схему. Несмотря на то, что схема очень проста, этот способ зарядки используется во многих промышленных зарядных устройствах.
Так же можно немного усложнить схему коммутацией зарядного тока.

Подбором резисторов R1, R3 и R4 можно установить зарядный ток для аккумуляторов разной емкости, тем самым обеспечивая рекомендуемый зарядный ток для данного аккумулятора, который обычно составляет 0,1С (аккумулятор C-емкость).
Теперь минусы. Самый большой из них — отсутствие стабилизации зарядного тока. То есть
При изменении входного напряжения будет меняться зарядный ток. Также при ошибке в монтаже или коротком замыкании цепи велика вероятность спалить порт USB.

Электромобили | Austin Environmental Directory

Могут ли аккумуляторы в электромобилях накапливать большое количество солнечной энергии для электросети?
Ответ: В настоящее время это слишком оптимистично.

Концепция хранения Vehicle-to-Grid (V2G) зародилась примерно в 1996 году. 11 Гениально простая идея заключается в том, что, поскольку не все электромобили находятся на дороге одновременно, электромобили могут выступать в качестве единиц хранения. для питания электросети без необходимости использования специализированных стационарных аккумуляторных батарей. В периоды низкого спроса батареи электромобилей могут заряжаться от сети в соединенных между собой портах в таких местах, как гаражи или продуктовые магазины, и отправляться в сеть, когда спрос высок.

Сама концепция была подтверждена многочисленными научно изученными испытаниями, что побудило некоторых сторонников альтернативной энергии приветствовать ее как основное решение для хранения прерывистой энергии ветра и солнца и создания полностью чистой электросети.

Возьмите Остин в качестве (теоретического) примера. В 2017 году в округе Трэвис насчитывалось около 833 000 автомобилей. 12 Если бы 200 000 из них были электромобилями, каждый из которых имел аккумуляторную батарею мощностью 40 кВт, и половина их емкости использовалась в час пикового летнего спроса, это было бы 4000 МВт. Для сравнения: на момент завершения этой статьи рекордно высокий летний пик в Остине составлял 2878 МВт (23 июля 2018 г.). Без дальнейшего изучения это кажется бесшовным решением.

Патрик П. Палей/ Stock.Adobe.com

Однако это предполагает, что все эти автомобили будут в порту отправки в точное время пиковой нагрузки на электроэнергию, которая приходится примерно на 17:00 в летом и около 7 утра зимой, точное время пикового спроса на трафик.

И предполагается разумная стоимость порта зарядки/отправки, которого в настоящее время не существует. Исследовательский проект Pecan Street в Остине недавно приобрел порт мощностью 10 кВт примерно за 41 000 долларов. 13 Предварительный анализ для этой статьи включал амортизацию оборудования, техническое обслуживание, затраты на зарядку, потери мощности и время автономного ремонта, чтобы показать, что годовой доход от V2G обеспечит менее четверти дохода, необходимого для безубыточности.

Конечно, массовое производство и более широкое использование с коммерческой зарядкой в непиковые часы могут изменить это уравнение. Эта возможность также была проанализирована с использованием последних данных о более чем 900 розетках, которые являются частью зарядной сети Austin Energy Plug-In Everywhere. Даже в этой более оптимистичной ситуации стоимость зарядных станций (за кВт) должна снизиться почти на 9%.0%, затраты на взимание платы с клиентов должны возрасти более чем на 20%, а количество часов, используемых для зарядки, должно увеличиться почти в 10 раз, чтобы доходы сравнялись с затратами. 14 И все эти переменные должны встречаться одновременно.

В этом анализе также предполагается, что батарея «свободна». Однако емкость батареи может снизиться при более частом использовании. Таким образом, хотя владелец транспортного средства может получать плату от коммунальных служб за использование автомобильного аккумулятора в часы пик, это может происходить за счет разрядки аккумулятора. Нет даже уверенности в том, что все производители автомобилей будут соблюдать свои гарантии на батареи для автомобилей, участвующих в использовании V2G.

Учитывая эти серьезные проблемы, я не думаю, что в ближайшем будущем реализация V2G для небольших транспортных средств станет одним из основных вариантов сетевого хранилища. Если V2G в будущем будет играть роль в электросетях с низким уровнем выбросов углерода, то, вероятно, сначала она будет замечена в больших автобусных парках и парках доставки. Их гораздо больший размер батареи может лучше оправдать стоимость портов отправки, а их графики более предсказуемы. И это хорошо, только не панацея, на которую надеются некоторые мечтатели.

Будет ли энергия, используемая для производства батарей для электромобилей, компенсировать экономию углекислого газа за счет использования электроэнергии?
Ответ: Энергия аккумуляторов электромобилей заметна, но не так значительна в выбросах в течение срока службы автомобиля.

Аккумуляторы для электромобилей требуют больших затрат энергии в производстве, при этом основное потребление энергии приходится на электричество. Однако энергия и последующие выбросы углекислого газа не являются чрезмерными. Они примерно равны годовому выбросу углерода от автомобиля, работающего на бензине. Однако за 15-летний срок службы автомобиля электромобиль, работающий на электричестве США (с его 2019 г.процент угля и газа) все равно снизит выброс углекислого газа на 56% по сравнению с бензином. 15 Если бы электромобиль полностью питался от возобновляемых источников энергии, выбросы сократились бы на 92%.

Гарри Мартин – Эл.
Ответ: Переработка аккумуляторов находится в зачаточном состоянии.

Слабым звеном в убедительном в других отношениях экологическом обосновании перехода от автомобилей, работающих на ископаемом топливе, к электромобилям является утилизация аккумуляторов, которые потеряли свою емкость.

На сегодняшний день существует 2 подхода к этой проблеме: повторное использование или «перепрофилирование» узлов, которые еще имеют срок службы после использования в транспортных средствах; и разбивка батарей на сырье для производства новых батарей или других продуктов.

Перепрофилирование: Аккумулятор автомобиля считается устаревшим, если он потерял 30% своей емкости, поскольку многие владельцы транспортных средств беспокоятся о запасе хода (хотя владельцы новых электромобилей с большим запасом хода могут более терпимо относиться к потере емкости). Тем не менее, батарея, которая потеряла часть своей первоначальной емкости, вполне может использоваться в стационарных или альтернативных приложениях.

• Использование на внедорожниках: на сегодняшний день было проведено несколько успешных и творческих экспериментов по перепрофилированию батарей. В 2019 году автопроизводитель Audi повторно использовал использованные аккумуляторы для электромобилей от своих электромобилей в вилочных погрузчиках и тягачах на одном из своих заводов, чтобы заменить их оригинальные свинцовые аккумуляторы. Оборудование работало лучше, а новые батареи также позволили сократить трудозатраты, что привело к выводу, что при внедрении этой практики в масштабах всей компании можно было бы сэкономить миллионы долларов. 16

• Зарядка электромобилей. В Гамбурге (Германия) для подзарядки электробусов во время пикового спроса будет использоваться большой банк перепрофилированных аккумуляторов, чтобы снизить затраты на зарядку. 17 В 2018 году зарядная станция в Юнион-Сити, Калифорния, начала использовать перепрофилированные автомобильные аккумуляторы BMW-i3 для отсрочки пиковой нагрузки на 30 кВт. 18

• Электроэнергетика Использование: На электроаккумуляторе Daimler в Люнене, Германия, используются перепрофилированные батареи общей емкостью 12,8 МВтч. Введенный в эксплуатацию в 2016 году, он первоначально использовал 1000 упаковок электрического электромобиля Smart. 19 В 2016 году компания Florida Power & Light установила перепрофилированные батареи от 200 автомобилей BMW в Майами для обеспечения устойчивости сети. 20

• Использование в здании на месте: в 2018 году на крупной спортивной арене в Амстердаме, Нидерланды, было установлено 590 аккумуляторных блоков Nissan Leaf для обеспечения резервного питания и сетевых услуг в сочетании с солнечной батареей. Система обеспечит 2,8 МВтч, 3 МВт. 41% этих упаковок были перепрофилированы. 21

В конце 2019 года японская компания Itochu объявила о партнерстве с китайским автопроизводителем BYD и китайским переработчиком аккумуляторов Shenzhen Pandpower для предоставления перепрофилированных автомобильных аккумуляторов коммерческим клиентам с шагом 1000 кВтч. Аккумуляторы возобновляемой энергии будут его основным направлением. Его первоначальные рынки будут в Австралии и Юго-Восточной Азии, хотя он планирует продавать в США и Японии. Новая компания сохранит за собой право собственности на блоки, одновременно продавая энергоуслуги своим клиентам. 22

Теоретически перепрофилированные аккумуляторы обеспечивают значительно более низкие первоначальные затраты по сравнению с новыми аккумуляторами. Один источник предлагает стоимость от 44 до 180 долларов за кВтч в долларах 2018 года. 23 Для сравнения: новый блок в 2018 году стоил около 209 долл. США/кВтч. И эти оценочные цены не учитывают существенные «балансовые» затраты системы, такие как жилье, инверторы, эксплуатация и техническое обслуживание, а также температурное кондиционирование (не говоря уже о стоимости самого электричества). Не все батареи можно использовать повторно. Различные производители, химический состав аккумуляторов и скорость снижения заряда могут затруднить универсальное повторное использование аккумуляторов.

Переработка: На момент публикации переработка автомобильных аккумуляторов не была широко распространена. Одна из причин заключается в том, что большинство аккумуляторов для электромобилей не производились до 2011 года или позже. Гарантия на них обычно составляет 8 лет, а при правильном уходе они могут прослужить значительно дольше.

Этот автор не знал ни о каком процессе рециркуляции, при котором автомобильные аккумуляторы получали переработанные материалы, достаточно чистые, чтобы их можно было перерабатывать в новые автомобильные аккумуляторы без предварительной отправки на плавильный завод.

Действующие правила Европейского Союза по переработке аккумуляторов требуют 50% утилизации материалов по весу. 25 Новые технологии, часто основанные на химических и/или механических методах переработки материалов, как правило, находятся на стадии НИОКР или экспериментальной установки. Эти компании часто стремятся восстановить более 90% ценных металлов с целью предоставления материала непосредственно производителям аккумуляторов в качестве сырья, а не отправки его на плавильный или аффинажный завод для дальнейшей обработки. 26 Технологии, не требующие плавки, позволяют экономить энергию и снижать загрязнение воздуха, поскольку они не требуют топлива для плавки металла.

Существующие коммерческие установки часто или всегда требуют «платы за чаевые» или платы за вход на исходное сырье для аккумуляторов, чтобы обеспечить безубыточность, поскольку одни только регенерированные материалы обычно не могут сделать установки экономически устойчивыми. И наоборот, заводы могут предложить кредит, если ценные металлы могут быть восстановлены. Однако в будущем это доверие может уменьшиться, поскольку производители аккумуляторов для электромобилей пытаются найти химические вещества, которые ограничивают или устраняют некоторые дорогостоящие ингредиенты, такие как кобальт или никель.

Электромобили и доля рынка

Какую долю рынка новых продаж занимают электромобили и какова их доля в будущем?
Ответ: В 2019 году электромобили составляли 1,9% рынка США и 2,5% мирового рынка. Будущее будет определяться первопроходцами и жесткими правилами, но самый оптимистичный прогноз на сегодняшний день заключается в том, что к 2040 году 57% пассажирских автомобилей будут электрическими.

В 2019 году продажи электромобилей в США составили 1,9% рынка, что составляет около 17,5 миллионов автомобилей. Во всем мире они составили 2,5% от 87,5 млн продаж автомобилей. 1 Эти продажи, а также краткосрочный рост продаж электромобилей обусловлены (если хотите) первопроходцами, но в большей степени правительствами штатов и стран, обладающими политической волей для этого.

• Европейский союз снижает стандарты выбросов углерода для транспортных средств на 2019 г. на 21 % к 2020 г., 33 % к 2025 г. и 50 % к 2030 г. 2 Нарушения будут оштрафованы, и в зависимости от степени несоответствия транспортных средств штрафы могут привести к увеличению стоимости каждого произведенного транспортного средства на сотни долларов.

Кроме того, эти стандарты начинают требовать, чтобы определенный процент продаж новых автомобилей составлял «автомобили с нулевым уровнем выбросов», что становится фактическим требованием для BEV и PHEV. К 2025 г. 15% всех новых продаж должны приходиться на эту категорию, а к 2030 г. – 30% нового парка. В 2019 году, 17% мировых продаж автомобилей приходится на этот регион; это было 20%, если вы считаете Великобританию, которая недавно вышла из ЕС, но зарегистрирована как желающая сохранить цели по сокращению выбросов углерода. Таким образом, доля мирового рынка электромобилей может только расти.

• На продажи электромобилей также влияют стандарты выбросов углерода в Китае, на долю которого приходится 30% мирового автомобильного рынка. По некоторым данным, в стране самые агрессивные стандарты эффективности в мире. Они выросли с 29 миль на галлон в 2010 году до 48 миль на галлон в 2020 году и снова вырастут до 60 миль на галлон в 2025 году. часть их общего объема продаж автопарка. 3

• В штате Калифорния также действует стандарт топливной экономичности, который требует, чтобы электромобили и автомобили на топливных элементах получали определенное количество кредитов, наряду с правительствами 10 других штатов, которые приняли этот стандарт. На эти штаты приходится 30% всех продаж автомобилей в США и 6% мировых продаж автомобилей. Эти кредиты требовали, чтобы 3% новых продаж приходилось на электромобили в 2019 году, а в 2025 году они вырастут до 8% продаж на электромобили. , почти половина продаж электромобилей в США в 2019 году.находились в его пределах.

Эти основные рынки не включают более мелкие страны, такие как Норвегия и Исландия, которые в процентном отношении лидируют в мире по внедрению электромобилей.

Чтобы подготовиться к этому, международные производители автомобилей берут на себя большие обязательства. Топ-7 производителей (VW, Toyota, Renault-Nissan, GM, Hyundai, Ford и Honda), которые в 2019 году продали 77% автомобилей на мировом рынке, планируют выпустить более 160 новых электромобилей (BEV, PHEV или гибридных) моделей к 2030 г. 5 Эти грандиозные планы и инвестиционные стратегии могут меняться или адаптироваться, поскольку они зависят от направлений рынка. Но эти рынки основаны на государственной политике и желании мотивированных клиентов принять транспортную систему с низким уровнем выбросов углерода.

Куда все это приведет? Различные компании и организации пытались экстраполировать тенденции. Самый оптимистичный прогноз поступил от Bloomberg New Energy Finance. В 2019 году компания прогнозировала, что к 2040 году будет производиться 57% легковых автомобилей в мире, а также 81% автобусов, 56% легких коммерческих грузовиков, 31% коммерческих средних грузовиков и даже 19% легковых автомобилей.% ее тяжелых грузовиков будут электрическими, а общий парк электромобилей составляет 550 миллионов автомобилей. 6 Предвидя конкуренцию с электромобилями, представители компаний, занимающихся ископаемым топливом, также прогнозируют большие цифры: Exxon — более 150 миллионов; а ОПЕК и British Petroleum (BP) — более 300 миллионов, все в отчетах за 2018 год.

Bloomberg NEF/Перепечатано с разрешения

Есть ли в мире страна, которая хоть немного приблизилась к этой идеализированной цели 100% EV?
Ответ: Безусловно, есть страны, которые стараются больше, чем США. Их мотивирует экономическая целесообразность электромобилей в их конкретных регионах и политическая воля помочь окружающей среде.

Приблизительный уровень продаж электромобилей в США, составляющий 2%, меркнет по сравнению со странами Северной Европы. 7

• Норвегия – 56% в 2019 г. по сравнению с 3% в 2012 г.;

• Исландия – 25 % в 2019 г. по сравнению с 3 % в 2015 г.;

• Нидерланды – 15% в 2019 г. по сравнению с 2% в 2017 г. ;

• Швеция – 11% в 2019 г. по сравнению с 3% в 2015 г.

Этому было несколько причин.

• В этих 4 странах высокая плотность населения, что снижает потребность в дальних поездках.

• Эти страны взяли на себя серьезные обязательства по защите окружающей среды и снижению глобального потепления.

• В этих странах очень высокая стоимость топлива. В январе 2020 года Исландия занимала второе место в мире по стоимости бензина (7,29 доллара США)./галлон). Норвегия и Нидерланды заняли 5-е место по стоимости (7,20 доллара за галлон). Швеция заняла 15-е место (6,38 доллара за галлон). Это по сравнению с США (2,88 доллара за галлон). Эти страны взимают высокие налоги на добавленную стоимость и выбросы углерода на эти виды топлива, что препятствует их потреблению. А в Исландии высокие затраты на импорт топлива.

• В начале 2020 года все 4 страны предоставили электромобилям налоговые и ценовые льготы.

Сторонники свободного рынка будут оспаривать, что эти стимулы и препятствия направляют покупки на иррациональные экономические решения. Однако, если они честны, им придется учитывать как субсидии, предоставляемые ископаемому топливу, так и вред окружающей среде, который в настоящее время не учитывается в экономическом балансе.

В 2015 и 2016 годах налоговые льготы и субсидии на федеральном уровне и уровне штатов США для предприятий, занимающихся добычей ископаемого топлива, составляли около 21 миллиарда долларов США ежегодно. Не менее 100 миллиардов долларов ежегодно тратилось на поддержку ископаемого топлива 7 крупнейшими национальными экономиками «Большой семерки» в те же годы. 9 Согласно недавнему исследованию Международного валютного фонда, ущерб окружающей среде, такой как смертность от загрязнения воздуха и глобального потепления, в 2015 году составил 5,3 триллиона долларов США во всем мире9.0057 10

Электромобили: автобусы и грузовики

Готовы ли электромобили для всех применений? Все ли могут это сделать? (Что насчет большегрузных автомобилей?)
Ответ: Автобусы появляются в большем количестве. Легкие и тяжелые фургоны и грузовики либо находятся в разработке, либо не продаются в больших количествах.

Почти все электромобили на дорогах сегодня представляют собой автомобили малой грузоподъемности, начиная от малолитражных «городских автомобилей» и заканчивая полноприводными внедорожниками.

Однако в муниципальных и школьных автобусных парках появляется ряд транзитных автобусов. В городах Техаса есть или скоро будет их небольшое количество. Столичный метрополитен Остина, например, купил 12.

Другие города и коммунальные службы США гораздо более агрессивны. Метро округа Кинг (Сиэтл) заказало 120 электробусов с номинальным запасом хода 260 миль. 1 Лос-Анджелес заказал 130 аккумуляторов с номинальным запасом хода 150 миль, на аккумуляторы предоставляется 12-летняя гарантия. 2 Dominion Energy, которая обеспечивает электроэнергией части штатов Вирджиния, Северная Каролина и Южная Каролина, планирует к 2025 году добавить в свою зону обслуживания более 1000 электрических школьных автобусов. 3 так что эти ранние последователи не являются нормой.

Но если в 2018 году в США работало всего несколько сотен электрических автобусов, то в Китае в том же году работало около 421 000. Чтобы справиться с огромным загрязнением воздуха в стране и уменьшить ее зависимость от импортируемой нефти, Китай создал стимулы и предписания, в соответствии с которыми более половины его автобусного парка было переведено на электромобили.

Чего не хватает, так это большого количества грузовиков и коммерческих транспортных средств, предназначенных для перевозки грузов, а не людей и продуктов. Учитывая вес аккумуляторов, которые необходимо перевозить помимо этого груза, большинство первых изделий будут иметь ограниченный радиус действия. (Однако в 2018 году 2/3 грузовых автомобилей в США были отправлены на расстояние менее 100 миль. 4 ) Ограниченные возможности для электромобилей начинают меняться, хотя и медленно.

Daimler, крупнейший производитель тяжелых грузовиков на рынке США, тестирует 3 модели Class-8 грузоподъемностью от 18 до 40 тонн. 5 Коммерческие продажи ожидаются в 2021/22 году. Daimler уже продает свой развозной фургон eVito. Amazon добавляет 100 из них в свой парк, по крайней мере 10 из них находятся в эксплуатации в Германии на момент публикации этой статьи. 6

Mitsubishi Trucks, подразделение Daimler, также занимается мелкосерийным производством своего 8-тонного электрического FUSO eCanter класса 7 с 2017 года. Его грузоподъемность составляет почти 5 тонн. 7

В конце 2019 года Volvo объявила о начале продаж электрических мусоровозов в Европе. 8 Компания Mack Trucks, также принадлежащая Volvo, начнет бета-тестирование мусоровоза в Нью-Йорке в 2020 году. 9

Tesla также планирует продать электрический полуприцеп класса 8 в 2021 году. Что отличает этот новый продукт диапазон: от 300 до 500 миль за смену. 10 Лучшая модель Daimler, проходящая бета-тестирование, в настоящее время достигает 250 миль на одной зарядке.

Также разрабатываются грузовики меньшего размера, включая модели двух основных производителей. Линия Ford F-150 выйдет на рынок с электрической версией в 2021 году9.0057 11 В раннем рекламном ролике прототип буксировал цепь вагонов, установленных на рельсах, которые вместе весили более миллиона фунтов. (Несмотря на то, что эта модель является высшим символом американского мужества, водителем была женщина.) В том же году Ford также выпустит на рынок электрический фургон. 12

Прототип Ford F-150 Electric

Автомобиль GM Hummer, когда-то считавшийся главным символом отходов и демонстративного потребления ископаемого топлива, возвращается как Hummer EV. Ожидается, что он будет иметь мощность 1000 лошадиных сил, разгоняться от 0 до 60 миль в час за 3 секунды и будет продаваться в 2022 модельном году по ориентировочной цене 70 000 долларов. 13

Документация

EVS: Основы

1 Статистика из «Обследования национальных туристических мест 2017 года», предоставленных Дугом Хкокс, Федеральная администрация шоссе, 17 декабря 2019.

2 Evarts, Ben, . Потери от пожаров в США в 2018 г., Куинси, Массачусетс: Национальная ассоциация противопожарной защиты , октябрь 2019 г., таблицы 4 и 6. Ассоциация защиты , август 2010 г., таблицы 2 и 4.

4 Корен, Майкл, «Данные владельцев аккумуляторов Tesla показывают, что они не выиграют за счет химии, а только за счет более качественной фабрики», Quartz , 12 июля 2018 г. Онлайн по адресу https ://qz.com/1325206/tesla-owners-battery-data-show-it-wont-win-through-chemistry-only-a-better-factory

5 Спорьте, Шарлотта: «О чем могут рассказать 6000 электромобилей? нам о состоянии батареи электромобиля?» Geotab , 13 декабря 2019 г. На сайте https://www.geotab.com/blog/ev-battery-health/

6 Ширк, Мэтью и Джеффри Уишарт, Влияние быстрой зарядки электромобилей на срок службы батареи и характеристики автомобиля , Министерство энергетики США, Национальная лаборатория Айдахо, INL/CON-14-33490, апрель 2015 г., с. 9. На сайте https://inldigitallibrary. inl.gov/sites/sti/sti/6618315.pdf

7 Испытания электромобилей AAA , Хитроу, Флорида: Американская автомобильная ассоциация, февраль 2019 г. На сайте https:/ /www.aaa.com/AAA/common/AAR/files/AAA-Electric-Vehicle-Range-Testing-Report.pdf

8 «Экономия топлива в холодную погоду», Министерство энергетики США, Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, по состоянию на 13 мая 2020 г. Онлайн-версия: fueleconomy.gov/feg/coldweather.shtml

9 Huff, S.,et и др., «Влияние использования кондиционера на экономию топлива в реальном мире», Международный журнал SAE по механическим системам легковых автомобилей, , 2013 г.

EV Economics

1 Ирвин, Калифорния, апрель 2018 г. Интернет: https://www.carmd.com/wp/vehicle-health-index-introduction/2018-carmd-vehicle-health-index/ 9.0003

2 Большинство расходов на транспортные средства являются средними из данных Министерства энергетики США, Управления по энергоэффективности и возобновляемых источников энергии на веб-сайте fueleconomy. gov X 6,25% Техасского налога с продаж автомобилей, а также эффективности использования топлива.

Средний автомобиль среднего размера из «Руководства покупателя новых автомобилей 2019–2020 гг.», Kelly Blue Book , 17 декабря 2019 г.

Годовой пробег автомобиля 2018 года 11 576 за Highway Statistics 2018 , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Федеральное управление автомобильных дорог, диаграмма VM-1, ноябрь 2019 г. Energy Outlook, реальные и номинальные цены , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, март 2020 г. Онлайн по адресу https://www.eia.gov/outlooks/steo/realprices/

Зарядное устройство для электромобиля оценивается в 500 долларов США за оборудования и установки 100$.

3 Холланд, Максимилиан, «Powering The EV Revolution», CleanTechnica , 4 декабря 2019 г. : Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, NREL/TP-6A20-73222, 2019 г.

5 «Обновления рынка электровелосипедов в США», BIKEurope , 5 апреля 2016 г. Онлайн на https://www.bike-eu.com /sales-trends/nieuws/2016/04/us-e-bike-market-upgrades-10126012

6 «Розничные продажи электрических велосипедов в Китае с 2010 по 2020 год», Statistica , 2016 г. Онлайн-сайт https://www.statista.com/statistics/255662/sales-of-electric-bicycles-in-china/

Электромобили и окружающая среда

1 Дэвис, Стейси и Роберт G. Boundy, Transportation Energy Data Book, Edition 37 , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, таблицы 2.7, 2.13, 4.2 и 5.1.

2 Там же, табл. 2.7. Онлайн на https://tedb.ornl.gov/

3 Предполагается, что 3 мили/кВтч для легковых автомобилей, 2,16 мили за кВтч для легких грузовиков, 0,5 мили за кВтч для автобусов и большегрузных автомобилей, разделенных на Пройденные автомобильные мили из op. cit., Дэвис, Стейси, таблицы 2.13, 4.2, 5.1 и 5.2.

4 БТЕ для нефтяного использования из op. cit. , Дэвис, Стейси, таблица 2.7. БТЕ для электроэнергии предполагают общее количество кВт/ч (там же).

Потери при передаче и распределении электроэнергии в размере 5 % из State Electricity Profiles , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, 31 декабря 2019 г.

5 БТЕ для использования нефти из op. cit., Дэвис, Стейси, таблица 2.7. БТЕ из состава производства электроэнергии за 2018 г. из Electric Power Annual 2018 , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, октябрь 2019 г., Таблицы 1.2 и 8.1. Онлайн по адресу https://www.eia.gov/electricity/annual/pdf/epa.pdf

6 Выбросы электроэнергии для электромобилей из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США , 1990-2017, Агентство по охране окружающей среды США, EPA 430-Р-19-001, График ЭС-2, с поправкой на дополнительные 43% расхода.

Нефтяные выбросы от op. цит. Дэвис, Стейси, Таблица 2. 7 X Коэффициенты выбросов двуокиси углерода Управления энергетической информации для различных видов топлива. В Интернете по адресу https://www.eia.gov/environment/emissions/co2_vol_mass.php

7 «United States: Cars and Light-Duty Trucks: Tier 3», Dieselnet , по состоянию на 19 марта 2020 г. Онлайн по адресу https://dieselnet.com/standards/us/ld_t3.php

8 Получено из «Критерии загрязнителей — национальный уровень 1 за 1970–2018 гг.», Данные о тенденциях выбросов загрязнителей воздуха, Дарем, Северная Каролина: Агентство по охране окружающей среды США, обновлено 3 мая 2019 г. Это предполагает увеличение общего потребления электроэнергии на 43%, если весь парк транспортных средств США были электрифицированы.

9 оп. цит. Электроэнергия Годовой 2018 , Таблица 4.2.А. На сайте https://www.eia.gov/electricity/annual/pdf/epa.pdf

10 Допущения:

Бензин – 125 000 БТЕ/галлон;

Потери на НПЗ 20%;

Бензиновый автомобиль получает 25 миль на галлон;

BEV получает 3 мили/кВтч;

Угольный завод КПД 34%;

Газовая установка имеет КПД 57%;

Возобновляемые источники энергии со 100% эффективностью;

Потери при передаче и распределении составляют 5%.

11 Паттерсон, Бриттани, «Электромобили ездят для поддержки сети», Scientific American , 14 июля 2015 г.

12 Получено из переписи населения США, «Оценка количества занятых домохозяйств в округе Трэвис за 1 год в рамках исследования американского сообщества за 2017 год» (462 632). Годовая оценка владения транспортным средством в округе Трэвис» (1.8).

13 Беседа с Карлом Пофамом, менеджером по электромобилям и новым технологиям, Austin Energy, ноябрь 2020 г.

14 Базовый сценарий V2G:

Зарядная станция

Стоимость станции V2G составляет 41 000 долларов США.

Средняя стоимость коммерческой зарядной станции составляет 6600 долларов США (согласно телефонному разговору Линдси Макдугал, менеджера программы электромобилей Austin Energy, 25 ноября 2019 г.).

Мощность зарядной станции 7,2 кВт. Ввод/вывод станции V2G 10 кВт (Там же)

Финансовая стоимость зарядной станции 4%.

Текущий процент работы зарядной станции составляет 3,75% часов.

Годовые расходы на техническое обслуживание одной вилки в размере 175 долларов США, взятые из контракта на закупку города Остин RFP 1100 EAL3005.

Стоимость зарядки Austin Energy оценивается в 6,2 цента/кВтч на основе средней коммерческой цены 2018 года.

Потери при зарядке/разрядке V2G оцениваются в 81%.

Отключение станции оценивается в 10%.

Пиковая стоимость электростанции: 21 цент/кВтч

Стоимость за кВт, фиксированная и переменная Эксплуатация и техническое обслуживание, а также тариф на тепло, основанный на высокой стоимости газа, пиковой от Lazard’s Levelized Cost of Energy Analysis , Версия 13.0, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Lazard, ноябрь 2019 г., стр. PDF. 19. Онлайн по адресу https://www.lazard.com/media/451086/lazards-levelized-cost-of-energy-version-130-vf.pdf

Срок службы растения составляет 30 лет.

Мощность завода составляет 5%.

Топливо рассчитано из расчета 4,19 долл. США за MMBTU, средней стоимости энергоснабжения Техаса в 2009–2018 гг. «Цены на природный газ», Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетической информации.

15 Допущения для CO2 от бензиновых автомобилей:

11 576 миль на автомобиль в год (указ. цит. Highway Statistics 2018)

÷ 25,1 миль на галлон в 2018 МГ согласно 2019 EPA Automotive Trends Report , MI: Ann Arbor Агентство по охране окружающей среды США, EPA-420-S-20-001, март 2020 г.

X 0,0089 Метрических тонн CO2 на галлон на Агентство по охране окружающей среды США, «Калькулятор эквивалентности парниковых газов — расчеты и ссылки».

X 15-летний срок службы транспортного средства

= 66,9 метрических тонн CO2 на обычное транспортное средство

Допущения для выбросов CO2 от производителя аккумуляторов:

64 кВтч на аккумулятор , Статус производства литий-ионных автомобильных аккумуляторов в 2019 г. по энергопотреблению , Стокгольм, Швеция: IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd. , ноябрь 2019 г., таблица 8.

Предположения по выбросам CO2 из топлива для электромобилей с 2018 г. Смешанное производство в США:

3 мили/кВт-ч

X 0,9128 фунтов CO2/кВт-ч (общие выбросы CO2 в электроэнергетике (указ. Выбросы и стоки парниковых газов в США, 1990-2017) разделить на общее количество произведенных кВт-ч (указ. Electric Power Annual 2018 .)

X 15-летний срок службы автомобиля

+ Выбросы CO2 аккумуляторной батареи (см. выше)

= 29,3 метрических тонны

заводские автомобили», Green Car Congress , 7 марта 2019 г. На сайте https://www.greencarcongress.com/2019/03/201

-audi2ndlife.html

17 Хэнли, Стив, «Системы аккумуляторов Second Life пройдут испытания в Огайо и Гамбурге», CleanTechnica , 26 января 2020 г.

18 «EVGO объявляет о выпуске общедоступной сетевой системы быстрой зарядки с батареями Second Life», пресс-релиз EVGO, 10 июля 2018 г.

19 запуск », веб-сайт Daimler, по состоянию на 19 марта 2020 г. up.xhtml?oid=13634457

20 «FPL запускает инновационный проект по хранению энергии в связи с саммитом Белого дома по масштабированию возобновляемых источников энергии и хранения», выпуск новостей Florida Power & Light, 16 июня 2016 г.

21 Пратт, Дэвид, «Ajax’s Amsterdam Arena: Total Football встречает целостную чистую энергию», Energy Storage News , 5 июля 2018 г.

22 Андо, Кента, «Itochu и BYD объединяются, чтобы найти вторую жизнь для аккумуляторов электромобилей», Nikkei Asian Review , 25 октября 2019 г.

23 Kelleher Environmental, Исследование повторного использования и переработки аккумуляторов, используемых в электромобилях , Energy API, сентябрь 2019 г., стр. PDF. 52.

24 Fu, Ran, et al., 2018 Ориентировочная стоимость систем хранения энергии и фотоэлектрических систем в масштабе коммунальных предприятий США , Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, NREL/TP-6A20-71714, Рисунок ES- 1.

25 Милликен, Майк, изд., «Fortum повышает уровень утилизации литий-ионных аккумуляторов до более чем 80 %», Green Car Congress , 27 марта 2019 г. Онлайн на https://www.greencarcongress.com/2019/03/201

-fortumrecycle.html
26 op. цит. Kelleher Environmental, Section 5.
Электромобили и доля рынка
1 Продажи электромобилей в США в 2019 г. составили 326 644 из «Ежемесячных обновлений продаж легковых электромобилей», Аргоннская национальная лаборатория, по состоянию на 22 марта 2020 г.
Мировые продажи электромобилей от Кейна Марка, Global EV Sales For 2019 Now In, InsideEVs , 2 февраля 2020 г. Онлайн на https://insideevs.com/news/396177/global-ev-sales-december-2019/
Общий объем продаж автомобилей в США и мире за 2019 год согласно статистике Markline. На сайте marklines.com
2 «ЕС: Автомобили: выбросы парниковых газов», Dieselnet.com , май 2019 г. На сайте https://dieselnet.com/standards/eu/ghg. php#car
3 Политика Китая в отношении новых энергетических транспортных средств (Окончательное правило) , Международная политика экологически чистого транспорта, январь 2018 г.
4 «Что такое ZEV?» Кембридж, Массачусетс: Союз обеспокоенных ученых, 12 сентября 2019 г..
5 Количество электромобилей от Милликина, Майка, изд., Green Car Congress , различные истории 2018-2020 гг.
Рыночная доля основных OEM-производителей по данным о продажах Marksline за 2019 год. На сайте marklines.com.
6 МакКеррахер, Колин, «Сравнение прогнозов транспортных средств», Обзор электромобилей, 2019 г. , Лондон, Великобритания: Bloomberg NEF, Раздел 6. Онлайн по адресу https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook/
7 Шахан, Захари, «Исландия достигает 25% рынка электромобилей! Когда последует мир?» Cleantechnica , 14 января 2020 г.
8 Траут, Келли и др., Доминирование грязной энергии: зависит от отрицания , Вашингтон, округ Колумбия: Oil Change International, октябрь 2017 г. , приложение. 1.
9 Whitley, Shelagh, et al., Оценочная таблица субсидий на ископаемое топливо G7, Лондон, Великобритания: Overseas Development Institute, июнь 2018 г., с. 2.
10 Coady, David, et al., Глобальные субсидии на ископаемое топливо остаются большими , Международный валютный фонд, май 2019 г.
Электромобили: автобусы и грузовики
1 Милликин, Майк, изд., «Метро округа Кинг закупит до 120 аккумуляторных автобусов Xcelsior CHARGE у New Flyer», Green Car Congress , 31 января 2020 г.
Технические характеристики зарядки xcelsior: онлайн по адресу https://www.newflyer.com/site-content/uploads/2017/10/Xcelsior-CHARGE_USA-web.pdf
2 Милликин, Майк, изд., «LADOT заказывает 130 электробусов BYD», Green Car Congress , 15 ноября 2019 г.
3 Милликин, Майк, изд., «Томас построил автобусы Джоули, выбранные для первого этапа инициативы Dominion Energy по созданию электрических школьных автобусов», Green Car Congress , 28 декабря 2019 г.
4 «Две трети грузов, отправленных в США, были отправлены менее чем на 100 миль в 2018 г.», Факт недели , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, 27 января 2020 г., FOTW № 1118.
5 «Электрифицировано на шоссе: Freightliner eCascadia и eM2», веб-сайт Daimler, по состоянию на 18 марта 2020 г. Онлайн по адресу https://www.daimler.com/sustainability/climate/ecascadia.html
6 Кейн, Марк, «Электрические грузовики Mercedes появляются на станции Fastned», InsideEVs, , 6 октября 2018 г. Онлайн-сайт https://insideevs.com/news/340058/mercedes-electric-trucks-show-up -at-fastned-station/
7 Милликен, Майк, изд., «Daimler Trucks доставляет первые полностью электрические грузовики FUSO eCanter клиентам в Европе», Green Car Congress, , 14 декабря 2017 г.
8 «Volvo Trucks представляет вторую модель электрического грузовика за три недели», — пресс-релиз Volvo, 18 мая 2018 г. Онлайн: https://www.volvogroup.com/en-en/news/2018/may/news-29.12374.html
9 Милликен, Майк, изд., «Mack Trucks представляет демонстрационную модель Mack LR Refuse с электрическим аккумулятором», Green Car Congress, , 8 мая 2019 г.
10 «Tesla Semi», веб-сайт Tesla, по состоянию на 19 мая 2020 г. На сайте tesla.com/semi
11 «8 предстоящих электрических грузовиков — 2020», EVBite , 2 февраля 2020 г. На сайте https://evbite.com/5-upcoming-electric- грузовики/
12 Хоффман, Коннор, «Ford объявляет о выпуске электрического фургона Transit 2022 года для США», Автомобиль и водитель, 3 марта 2020 г.
13 op. cit., «8 будущих электрических грузовиков — 2020».

Зу от блока питания компьютера для схемы авто. Автоматическое зарядное устройство от блока питания компьютера
Пожалуй, каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего «коня». Много раз находил информацию, что хорошую зарядку для аккумуляторов можно сделать от компьютерного блока питания, но всегда отбрасывал эту информацию, так как просто не хватало свободного времени на переделку и у меня была простая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр 🙂 Я мог зарядить аккумуляторы при необходимости, но качество этой зарядки оставляло желать лучшего.
И вот когда появилось свободное время, я начал процесс изготовления (переделки) компьютерного блока питания в Зарядное устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов 62 А.Ч. Потратив несколько часов на поиски в интернете, я нашел ненужный, еще рабочий блок питания (Codegen 250W) и инструкцию со схемой переделки. Сразу скажу, что в общей сложности процесс переделки занял у меня недели две-три, так как взятая изначально схема была доработана, просчитана, переделана и скорректирована. При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ-регуляторов, назначению ДГУ и еще тонну полезной информации для общего развития. Мне пришлось самому рассчитывать многие элементы схемы, чтобы получить именно то, что мне было нужно.
За основу была взята схема, описанная в статье «Блок питания компьютера — зарядное устройство». По инструкции по переделке подходит практически любой компьютерный блок питания, который основан на генераторе на микросхеме TL494 (аналоги — КА7500 и отечественный КР1114ЕУ4).
Первоначальная схема переделки выглядела так:
Блок питания было решено взять Codegen 250W 250X1, вот так:
Внутри выглядело так, схема построена на нужном мне ШИМ контроллере KA7500B :
Найдено схема блока питания Codegen 250W 250X1:
Огромное количество схем для компьютерных блоков питания ATX/AT и блоков питания для ноутбуков можно найти в моей коллекции схем для компьютерных блоков питания. В коллекции есть и эта модель.
Для начала выпаиваем все лишнее с платы БП и заменяем некоторые детали: выпаиваем цепи защиты и контроля напряжения, ставим конденсаторы с высоким напряжением, полностью выпаиваем линию +3,3в, также выпаиваем линия -5В. Цепь управления скоростью вращения вентилятора оставляем и для нее линию -12v на которой заменяем конденсатор на аналогичный с высоким напряжением.
Почему необходимо менять конденсаторы на аналогичные с большим напряжением? Я отвечаю. Поднимем напряжение на линии +12в до +14,4в (и больше в процессе настройки), а вместе с линией +12в увеличатся напряжения и на линиях +5в (примерно до +6в) и — 12В (примерно до -14,4В). Так же стоит учесть, что стабилизацию мы оставим только по линии +12в и в моменты высокой нагрузки, когда ток около 5-6 ампер, напряжения на остальных линиях могут еще увеличиться. Так что лучше ставить конденсаторы с большим запасом по напряжению на все линии.
На принципиальной схеме изменения показаны красным цветом:
Так как мне нужен максимальный зарядный ток 5-6 ампер, резистор R11 поставлю не 0,2 Ом, а 0,1 Ом. Но если ставить один, то будет сильно греться, поэтому я поставил три резистора 0,3 Ом 5 ватт параллельно, суммарное сопротивление получилось 0,1 Ом и они практически не греются даже при токах 10 ампер.
Резистор R9 отвечает за уровень напряжения на линии +12в. Делитель напряжения R9/R3 делает напряжение на ножке 1 микросхемы равным 2,5 вольта. ШИМ-регулятор будет стремиться выдать такое напряжение на выходе линии +12в, что на 1 ножке будет 2,5 вольта и оно будет равно опорному напряжению на 2 ножке (тоже 2,5 вольта), которое получается при Делитель R1/R2.
Взяв калькулятор, я подсчитал, что для 12 вольт на выходе зарядного устройства R9 должно быть 11,4 кОм, а для 14,4 вольта — 14,28 кОм. В итоге решил установить один постоянный резистор 10кОм (с маркировкой R9) и один переменный резистор 10 кОм (маркированный R9+), чтобы я мог точно настроить желаемое выходное напряжение. Первоначально я установил R9+ на 1,4 кОм, чтобы получить 12 вольт. В дальнейшем подстройкой резистора буду увеличивать напряжение до необходимого уровня, но это уже будет на этапе испытаний готового изделия.
Для защиты от переполюсовки я изначально отказался от реле. Хотел все сделать без реле, чтобы защита срабатывала и сбрасывалась автоматически. За основу была взята схема, описанная в статье «Защита зарядного устройства от переполюсовки». Защита построена на полевом транзисторе IRFZ44N (можно использовать аналоги на напряжение от 30 вольт и ток от 40 ампер, например 40N03P или лучше 40N06).
Внимание! Ни в коем случае не устанавливайте в схему полевые транзисторы с напряжением менее 30 вольт! Дело в том, что при подключении аккумулятора с обратной полярностью на поле будет сумма напряжений от зарядки (14,4в) и от самого аккумулятора (от 12 до 15 вольт), что в сумме будет 14,4+12 (максимум 15) = около 28-30 вольт. Так что рекомендую установить полевик с напряжением более 30 вольт.
В качестве шунта было решено использовать встроенный шунт в китайском светодиодном измерителе напряжения и тока, 100В 10А. Вот один:
Такой индикатор-метр можно купить в китайском интернет-магазине всего за пару долларов, оплата банковской картой, доставка посылки обычной почтой за 3-4 недели. Заказал сразу несколько, чтобы были в наличии, такие индикаторы пригодятся не только в зарядке.
Изучив схему подключения этого счетчика, приходим к выводу, что он должен подойти и как шунтирующий, и как измеритель напряжения и тока. Смотрим на схему подключения:
А вот и схема счетчика:
Как видите, подключить его к нашей схеме защиты не сложно. Питание берем от своей линии, внутри счетчика есть свой стабилизатор на 3 вольта для работы счетчика. Кстати, опытным путем (уже на рабочем приборе) определил, что сопротивление шунта RX в этом измерителе где-то около 0,04 Ом. А общее сопротивление шунта и перехода транзистора полевика 0,04+0,017=0,057 Ом. Это будет многовато, и защита может сработать при меньшем токе, чем в исходной схеме. Ну ничего, немного доработаем схему, увеличив порог тока, необходимого для срабатывания защиты.
Позвольте мне объяснить мои улучшения. Добавлен конденсатор 0,33 мкФ для отключения защиты по току в начальный момент броска тока, например, при подключении ламп накаливания. Без этого конденсатора при подключении 40-ваттной лампочки защита срабатывала, хотя ток при работе лампы был меньше 4 ампер. Лампы в момент подключения потребляют огромные токи! Конденсатор был подобран опытным путем, чтобы защита не срабатывала при подключении одной лампы, а срабатывала при подключении двух ламп по 40 Вт.
Неоднократно сталкивался с проблемой поиска источника для зарядки аккумулятора. Вроде бы купить его не проблематично, но зачем, если зарядку можно сделать от компьютерного блока питания, который наверняка завалялся у вас дома или у друзей.
Посмотрите видео и вы узнаете, как быстро и просто сделать зарядное устройство из блока питания
Преимущество самодельной зарядки в том, что она очень легкая и работает в автоматическом режиме. Может заряжаться токами 4 или 5 миллиампер. Емкость аккумулятора самая большая – она составляет 75 ампер-часов и меньше. Заряжает наш аппарат на ура. Устройство работает полностью в автоматическом режиме, есть защита от переполюсовки и есть защита от короткого замыкания.
На корпусе нам нужно сделать вырез для стандартного сетевого провода и выключателя.
С обратной стороны корпуса идут провода. Провода поставляются с клеммами или зажимами, чтобы их можно было подключить к зарядному устройству или аккумулятору.
Так же не забудьте подключить и поставить индикатор питания на корпус. Если индикатор горит, это означает, что устройство работает и выдает напряжение.

Наш прибор выдает 14 вольт, это можно проверить на специальном приборе просто подключив к нему наш аккумулятор.
Если хотите узнать, сколько ампер выдает такое устройство, то подключите его к аккумулятору и проверьте все на амперметре. Если батарея полностью разряжена, вы получите 5 ампер, когда батарея заряжена, у нас будет только 3 ампера.

В этой зарядке переделок не много, это займет максимум 2 часа вашего времени, но только если этот блок питания будет выполнен на микросхеме TL 494.
Для подзарядки аккумулятора лучший вариант- готовое зарядное устройство (зарядное устройство). Но вы можете сделать это сами. Существует множество различных способов сборки самодельного ЗУ: от самых простых схем с использованием трансформатора, до импульсных схем с возможностью регулировки. Средней по сложности исполнения является память от блока питания компьютера. В статье описано, как сделать зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками для автомобильного аккумулятора.
[Скрыть]
Инструкция по изготовлению
Превратить компьютерный блок питания в зарядное устройство несложно, но необходимо знать основные требования к зарядному устройству, предназначенному для зарядки автомобильных аккумуляторов. Для автомобильного аккумулятора зарядное устройство должно иметь следующие характеристики: максимальное напряжение, подаваемое на аккумулятор, должно быть 14,4 В, максимальный ток зависит от самого зарядного устройства. Именно такие условия создаются в электросистеме автомобиля при подзарядке аккумулятора от генератора (видео Рината Пака).
Инструменты и материалы
Учитывая требования, описанные выше, чтобы сделать ЗУ своими руками, в первую очередь нужно найти подходящий блок питания. Подходят б/у АТХ в рабочем состоянии, мощность которых от 200 до 250 Вт.
За основу возьмем компьютер, который имеет следующие характеристики:
выходное напряжение 12В;
номинальное напряжение 110/220 В;
мощность 230 Вт;
значение максимального тока не более 8 А.
Из инструментов и материалов вам понадобятся:
паяльник и припой;
отвертка;
Резистор 2,7 кОм;
Резистор 200 Ом и 2 Вт;
Резистор 68 Ом и 0,5 Вт;
резистор 0,47 Ом и 1 Вт;
резистор 1 кОм и 0,5 Вт;
два конденсатора на 25 В;
Автомобильное реле 12 В;
три диода 1N4007 на 1 А;
силиконовый герметик;
зеленый светодиод;
вольтамперметр;
«крокодилы»;
гибкие медные провода длиной 1 метр.
Подготовив все необходимые инструменты и запчасти, можно приступать к изготовлению зарядного устройства для аккумулятора из компьютерного блока питания.
Алгоритм действий
Зарядка аккумулятора должна производиться при напряжении в диапазоне 13,9-14,4 В. Все компьютеры работают с напряжением 12В. Поэтому основная задача переделки — поднять напряжение, поступающее от БП, до 14,4 В.
Основная переделка будет производиться с режимом работы ШИМ. Для этого используется микросхема TL494. Можно использовать БП с абсолютными аналогами этой схемы. Эта схема используется для формирования импульсов, а также в качестве драйвера силового транзистора, выполняющего функцию защиты от больших токов. Для регулирования напряжения на выходе блока питания компьютера используется микросхема TL431, которая установлена на дополнительной плате.

Также имеется подстроечный резистор, позволяющий регулировать выходное напряжение в узком диапазоне.
Работа по переделке блока питания состоит из следующих этапов:
Для переделки в блоке сначала нужно удалить из него все ненужные детали и припаять провода. В этом случае выключатель 220/110 В и идущие к нему провода лишние. Провода должны быть отпаяны от БП. Для работы устройства требуется напряжение 220 В. Сняв переключатель, мы устраним возможность возгорания агрегата при случайном переводе переключателя в положение 110 В.
Далее припаяйте, откусите ненужные провода или любым другим способом удалите их. Сначала ищем синий провод 12В идущий от конденсатора, припаиваем его. Там может быть два провода, оба должны быть припаяны. Нам понадобится только пучок желтых проводов с выходом 12 В, осталось 4 штуки. Еще нам понадобится масса — это черные провода, их тоже оставляем 4 штуки. Кроме того, нужно оставить один зеленый провод. Остальные провода полностью удаляются или припаиваются.
На плате по желтому проводу находим два конденсатора в цепи с напряжением 12В, они обычно имеют напряжение 16В, их надо заменить конденсаторами на 25В. Со временем конденсаторы приходят в негодность, поэтому даже если старые детали еще в рабочем состоянии, их лучше заменить.
На следующем этапе нам необходимо обеспечить работу блока каждый раз при его подключении к сети. Дело в том, что блок питания в компьютере работает только при замыкании соответствующих проводов в выходном жгуте. Кроме того, должна быть исключена защита от перенапряжения. Данная защита предназначена для отключения источника питания от электрической сети, если подаваемое на него выходное напряжение превышает установленный предел. Необходимо исключить защиту, так как для компьютера допустимо напряжение 12 В, а нам нужно получить на выходе 14,4 В. Для встроенной защиты это будет считаться перенапряжением и отключит блок.
Сигнал отключения при перенапряжении, а также сигналы включения и отключения проходят через одну и ту же оптопару. На плате всего три оптрона. С их помощью осуществляется связь между низковольтной (выходной) и высоковольтной (входной) частями БП. Чтобы защита не сработала при перенапряжении, необходимо замкнуть контакты соответствующей оптопары перемычкой под пайку. Благодаря этому блок всегда будет во включенном состоянии, если он подключен к сети и не будет зависеть от того, какое напряжение будет на выходе.
Затем для получения стабильного выходного напряжения на холостом ходу необходимо увеличить нагрузку на выходе БП по каналу, где было напряжение 12 В, и оно станет 14,4 В, а по каналу 5 В, но мы им не пользуемся. Резистор 200 Ом, 2 Вт будет использоваться в качестве нагрузки для первого канала 12 В, а резистор 68 Ом, 0,5 Вт будет использоваться для нагрузки канала 5 В. После установки этих резисторов выходное напряжение без нагрузки на холостом ходу можно отрегулировать до 14,4 В.
Далее нужно ограничить ток на выходе. Для каждого блока питания он индивидуален. В нашем случае его значение не должно превышать 8 А. Для этого необходимо увеличить номинал резистора в цепи первичной обмотки силового трансформатора, который используется как датчик, используемый для определения перегрузки. Для увеличения номинала установленный резистор необходимо заменить на более мощный сопротивлением 0,47 Ом и мощностью 1 Вт. После такой замены резистор будет работать как датчик перегрузки, поэтому выходной ток не превысит 10 А даже при коротком замыкании выходных проводов, имитирующем короткое замыкание.
На последнем этапе необходимо добавить схему защиты блока питания от подключения зарядного устройства к аккумулятору с неправильной полярностью. Это та схема, которая действительно будет создана своими руками и не находится в блоке питания компьютера. Для сборки схемы потребуется автомобильное реле на 12 В с 4 выводами и 2 диодами, рассчитанными на ток 1 А, например, диоды 1N4007. Кроме того, нужно подключить зеленый светодиод. Благодаря диоду можно будет определить состояние заряда. Если он светится, это означает, что аккумулятор подключен правильно и заряжается. Помимо этих деталей, также необходимо взять резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 0,5 Вт. На рисунке показана схема защиты.
Принцип работы схемы следующий. Аккумулятор с соблюдением полярности подключается к выходу зарядного устройства, то есть блока питания. Реле активируется оставшейся энергией в аккумуляторе. После срабатывания реле аккумулятор начинает заряжаться от собранного зарядного устройства через замкнутый контакт реле БП. Зарядка будет подтверждена горящим светодиодом.
Для предотвращения перенапряжения, возникающего при отключении катушки за счет ЭДС самоиндукции, параллельно цепи реле включен диод 1N4007. Реле лучше приклеить к радиатору блока питания силиконовым герметиком. Силикон сохраняет свою эластичность после высыхания и устойчив к термическим нагрузкам, таким как сжатие и расширение, нагрев и охлаждение. Когда герметик высохнет, остальные элементы крепятся к контактам реле. Вместо герметика в качестве крепежа можно использовать болты.
Подбирать провода для зарядного лучше разных цветов например красного и черного. Они должны иметь сечение 2,5 кв. мм, будь гибким, медным. Длина должна быть не менее метра. На концах проводов они должны быть снабжены зажимами типа «крокодил», специальными зажимами, которыми зарядное устройство соединяется с клеммами аккумулятора. Для фиксации проводов в корпусе собранного устройства нужно просверлить соответствующие отверстия в радиаторе. Через них нужно продеть две капроновые стяжки, которые будут держать провода.

Готовое зарядное устройство
Для контроля зарядного тока в корпусе зарядного устройства также может быть установлен амперметр. Он должен быть подключен параллельно цепи питания. В результате у нас есть память, которую мы можем использовать для зарядки автомобильного аккумулятора и не только.
Вывод
Преимущество данного зарядного устройства в том, что аккумулятор не будет перезаряжаться при использовании устройства и не испортится, как бы долго оно не было подключено к зарядному устройству.
Недостатком данного зарядного устройства является отсутствие каких-либо индикаторов, по которым можно было бы судить о степени заряда аккумулятора.
Трудно сказать, заряжен аккумулятор или нет. Рассчитать примерное время зарядки можно, воспользовавшись показаниями амперметра и применив формулу: сила тока в Амперах умножить на время в часах. Опытным путем было получено, что для полной зарядки обычного аккумулятора емкостью 55 А/ч требуется 24 часа, то есть сутки.
Это зарядное устройство сохраняет функцию защиты от перегрузки и короткого замыкания. Но если он не защищен от переполюсовки, нельзя подключать зарядное устройство к аккумулятору с неправильной полярностью, устройство выйдет из строя.
Основой современного бизнеса является получение больших прибылей при относительно небольших инвестициях. Хотя этот путь пагубен для собственных отечественных разработок и промышленности, но бизнес есть бизнес. Здесь либо вводите меры по предотвращению проникновения дешевых запцацаков, либо зарабатывайте на этом. Например, если вам нужен дешевый блок питания, то не нужно изобретать и конструировать, убивая деньги — нужно просто посмотреть на рынке обычное китайское барахло и попробовать построить на его основе то, что вам нужно. Рынок, как никогда, завален старыми и новыми компьютерными блоками питания различной мощности. В этом блоке питания есть все необходимое — различные напряжения (+12 В, +5 В, +3,3 В, -12 В, -5 В), защита этих напряжений от перенапряжения и перегрузки по току. В то же время компьютерные блоки питания типа ATX или TX отличаются малым весом и малыми габаритами. Конечно, блоки питания импульсные, но высокочастотных помех практически нет. В этом случае можно пойти стандартным проверенным путем и установить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулировку провести мощным переменным резистором. С точки зрения надежности трансформаторные блоки намного надежнее импульсных, т.к. в импульсных блоках питания в несколько десятков раз больше деталей, чем в трансформаторных блоках питания типа СССР и если каждый элемент несколько меньше одного по надежности, то общая надежность есть произведение всех элементов и как следствие — импульсные блочные источники питания намного менее надежны чем трансформаторные в несколько десятков раз. Думается, раз так, то огород городить нечем и от импульсных блоков питания следует отказаться. Но есть более важный фактор, чем надежность, в наших реалиях это гибкость производства, а импульсные блоки можно достаточно просто трансформировать и перестроить под абсолютно любую технику, в зависимости от требований производства. Второй фактор – это торговля запатской. При достаточном уровне конкуренции производитель стремится продать товар по себестоимости, при этом точно рассчитать гарантийный срок, чтобы оборудование вышло из строя на следующей неделе, после окончания гарантии и клиент покупал запчасти по завышенным ценам. Иногда доходит до того, что проще купить новую технику, чем ремонтировать б/у у производителя.
У нас вполне нормально вкрутить транс вместо сгоревшего блока питания или подпереть столовой ложкой красную кнопку запуска газа в духовках Дефект, а не покупать новую деталь. Наш менталитет явно прорезан китайцами и они норовят сделать свою продукцию неремонтопригодной, а мы как на войне успеваем ремонтировать и улучшать их ненадежную технику, а если уже все «труба», то хоть часть снять нить и бросить ее в другое оборудование.
Мне понадобился блок питания для проверки электронных компонентов с регулируемым напряжением до 30 В. Был трансформатор, но через резак регулировать не серьезно, да и напряжение будет плавать при разных токах, но был старый блок питания АТХ подача с компьютера. Родилась идея адаптировать компьютерный блок к регулируемому блоку питания. Погуглив тему, я нашел несколько переделок, но все они предлагали радикально выкинуть все защиты и фильтры, а хотелось бы сохранить весь блок на случай, если придется использовать его по прямому назначению. Поэтому я начал экспериментировать. Цель — создать без вырезания начинки регулируемый блок питания с ограничениями по напряжению от 0 до 30 В.
Часть 1. Так себе.
Блок для опытов был довольно старый, слабенький, но напичканный множеством фильтров. Устройство было покрыто пылью, поэтому я открыл его и почистил перед запуском. Внешний вид детали не вызывал подозрений. Как только все устраивает — можно делать пробный запуск и мерить все напряжения.
12 В — желтый
5 В — красный
3,3 В — оранжевый
5 В — белый
12 В — синий
0 — черный
На входе блока стоит предохранитель, рядом напечатан тип блока LC16161D.
Блок типа ATX имеет разъем для подключения к материнской плате. Простое включение устройства в розетку не приводит к его включению. Материнская плата замыкает два контакта на разъеме. Если они закрыты, устройство включится, и вентилятор (индикатор включения) начнет вращаться. Цвет проводов, которые нужно закоротить для включения, указан на крышке блока, но обычно это «черный» и «зеленый». Вам нужно вставить перемычку и включить устройство в розетку. Если убрать перемычку, устройство выключится.
Блок ТХ включается кнопкой, расположенной на кабеле, выходящем из блока питания.
Понятно, что блок рабочий и перед началом переделки нужно выпаять предохранитель расположенный на входе и впаять вместо него патрон с лампочкой накаливания. Чем мощнее лампа, тем меньше на ней будет падать напряжение при испытаниях. Лампа защитит блок питания от всех перегрузок и поломок и не даст перегореть элементам. При этом импульсные блоки практически нечувствительны к перепадам напряжения в питающей сети, т.е. хоть лампа и будет светить и киловатты жрать, но просадки от лампы по выходным напряжениям не будет. У меня лампа на 220 В, 300 Вт.
Блоки построены на микросхеме управления TL494 или ее аналоге KA7500. Также часто используется микрухе-компоратор LM339. Сюда приходит вся оснастка, и именно здесь вам придется вносить серьезные изменения.
Напряжение в норме, блок работает. Приступаем к усовершенствованию блока регулирования напряжения. Блок импульсный и регулирование происходит за счет регулирования длительности открытия входных транзисторов. Кстати, я всегда думал, что полевые транзисторы колеблют всю нагрузку, но на самом деле используются и быстропереключающиеся биполярные транзисторы типа 13007, которые также устанавливаются в энергосберегающие лампы. В цепи питания нужно найти резистор между 1 ногой TL494 и шина питания +12 В. В этой схеме обозначено R34 = 39,2 кОм. Рядом установлен резистор R33=9 кОм, который соединяет шину +5 В и 1 ногу микросхемы TL494. Замена резистора R33 ничего не дает. Необходимо заменить резистор R34 на переменный резистор номиналом 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, так что нет смысла в завышение сопротивления резистора. Идея здесь в том, что чем выше сопротивление, тем выше выходное напряжение. В этом случае напряжение не будет увеличиваться до бесконечности. Напряжение между шинами +12 В и -12 В варьируется от 5 до 28 В.
Нужный резистор можно найти, проследив дорожки на плате, или воспользовавшись омметром.
Переменный впаянный резистор выставляем на минимальное сопротивление и обязательно подключаем вольтметр. Без вольтметра трудно определить изменение напряжения. Включаем блок и на вольтметре по шине +12 В устанавливается напряжение 2,5 В, при этом вентилятор не крутится, а блок питания немного поет на высокой частоте, что свидетельствует о работе ШИМ на относительно низкой частота. Крутим переменный резистор и видим рост напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно при +5 В.
Измеряем все напряжения на шинах
12 В: +2,5 … +13,5
5 В: +1,1 … +5,7
3,3 В: +0,8 … 3,5
12 В: -2,1 … -13
5 В: -0,3 … -5,7
Напряжения в норме, за исключением шины -12 В, и их можно варьировать для получения требуемых напряжений. Но компьютерные блоки сделаны так, что защита срабатывает на минусовых шинах при достаточно малых токах. Можно взять автомобильную лампочку на 12 В и подключить ее между шиной +12 В и шиной 0. По мере увеличения напряжения лампочка будет светить все ярче. При этом лампа, включенная вместо предохранителя, также будет постепенно светиться. Если включить лампочку между шиной -12 В и шиной 0, то при низком напряжении лампочка светится, но при определенном токе потребления блок уйдет в защиту. Защита срабатывает при токе около 0,3 А. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы ее обмануть, нужно выключить диод между шиной -5 В и средней точкой, соединяющей -12 шина V к резистору. Можно отрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. В качестве защиты от перенапряжения используются стабилитроны, здесь же через стабилитрон идет и защита по току. По крайней мере с шины — 12 В можно было взять 8 А, но это чревато срывом обратной связи микрухи. В итоге тупиковый путь — отрезать стабилитроны, а вот диод полностью.
Для проверки блока необходимо использовать переменную нагрузку. Наиболее рациональным является кусок спирали от нагревателя. Витой нихром — это все, что вам нужно. Для проверки нихром включаем через амперметр между выходом -12 В и +12 В, регулируем напряжение и меряем ток.
Выходные диоды для отрицательного напряжения намного меньше, чем те, которые используются для положительного напряжения. Соответственно и нагрузка ниже. Причем, если в плюсовых каналах стоят сборки диодов Шоттки, то в минусовых каналах впаян обычный диод. Иногда его припаивают к пластине — как радиатор, но это ерунда, и чтобы поднять ток в канале -12 В, нужно заменить диод на что-то более мощное, но в то же время диод Шоттки сборки сгорели, но обычные диоды вполне тянут хорошо. Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка подключена между разными шинами без шины 0.9.0003
Завершающий тест — защита от короткого замыкания. Укорачиваем блок. Защита работает только по шине +12 В, т.к. стабилитроны отключили почти всю защиту. Все остальные шины не закорачивают блок. В итоге был получен регулируемый блок питания из компьютерного блока с заменой одного элемента. Быстро и, следовательно, выгодно. В ходе испытаний выяснилось, что если быстро крутить ручку регулировки, то ШИМ не успевает перестраиваться и выбивает обратную связь микруху КА5Н0165R, а лампа горит очень ярко, то могут лететь входные силовые биполярные транзисторы КСЭ13007 если предохранитель стоит вместо лампы.
Короче все работает, но как-то ненадежно. В таком виде нужно использовать только регулируемую шину +12 В и медленно крутить ШИМ не интересно.
Часть 2. Более или менее.
Вторым экспериментом был древний блок питания TX. У такого аппарата есть кнопка для включения — довольно удобно. Начинаем переделку с впаивания резистора между +12 В и первой ногой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ноги ставим переменный на 40 кОм. Это позволяет получать регулируемые напряжения. Все защиты остаются.
Далее вам нужно изменить пределы тока для отрицательных шин. Впаял резистор, который выпаял из шины +12 В, а в разрыв шины впаял 0 и 11 ножки микрухи TL339. Там уже был один резистор. Ограничение по току изменилось, но при подключении нагрузки напряжение на шине -12 В резко падало при увеличении тока. Скорее всего просаживает всю линию отрицательного напряжения. Потом заменил впаянный резак на переменный резистор — для выбора срабатывания по току. Но это не беда — не работает четко. Надо будет попробовать убрать этот дополнительный резистор.
Измерение параметров дало следующие результаты:
Напряжение шины, В
Напряжение на холостом ходу, В
Напряжение нагрузки 30 Вт, В
Ток через нагрузку 30 Вт, А
Начал паять с выпрямительных диодов. Там два диода и они довольно слабые.
Диоды взял со старого блока. Диодные сборки S20C40C — Шоттки, рассчитаны на ток 20 А и напряжение 40 В, но ничего путного из этого не вышло. Либо такие сборки были, но одна сгорела и я просто впаял два более сильных диода.
Наклеил на них обрезанные радиаторы и диоды. Диоды стали сильно греться и накрылись :), но даже с более сильными диодами напряжение на шине -12 В не хотело падать до -15 В.
После перепайки двух резисторов и двух диодов удалось выкрутить блок питания и включить нагрузку. Сначала я использовал нагрузку в виде лампочки, и измерял напряжение и ток отдельно.
Потом перестал париться, нашел переменный резистор из нихрома, мультиметр Ц4353 — измерял напряжение, а цифровой — ток. Получился хороший тандем. При увеличении нагрузки напряжение немного падало, ток рос, но я нагрузил только до 6 А, а лампа на входе светила на четверть накала. При достижении максимального напряжения лампа на входе загоралась на половинной мощности, а напряжение на нагрузке несколько просело.
По большей части изменение прошло успешно. Правда, если включить между шинами +12 В и -12 В, то защита не сработает, а в остальном все понятно. Удачи вам в ваших переделках.
Однако это изменение длилось недолго.
Часть 3. Успешно.
Очередной переделкой был блок питания с микрухой 339. Я не любитель все перепаивать, а потом пытаться запустить блок, поэтому сделал пошагово:
Проверил блок на включение и работу защиты от короткого замыкания на шине +12 В;
Предохранитель на входе вынул и заменил на патрон с лампой накаливания — так безопасно включать, чтобы не спалить ключи. Проверил блок на включение и КЗ;
Убрал резистор 39к между 1 ногой 494 и шиной +12В, заменил на переменный резистор 45к. Включил блок — напряжение на шине +12 В регулируется в пределах +2,7…+12,4 В, проверено на короткое замыкание;
Убрал диод с шины -12 В, он находится за резистором, если идти от провода. На шине -5 В не было слежения. Иногда встречается стабилитрон, суть его та же — ограничение выходного напряжения. Перепайка микрухи 7905 выводит блок на защиту. Проверил блок на включение и КЗ;
Резистор 2,7к с 1 ножки 494 на землю заменен на 2к, их несколько, но именно изменение 2,7к позволяет изменить предел выходного напряжения. Например с помощью резистора 2к на шине +12В стало возможно регулировать напряжение до 20В, соответственно увеличив 2.7к до 4к максимальное напряжение стало +8В. Проверил блок на включение и КЗ ;
Заменил выходные конденсаторы на шинах 12 В на максимум 35 В, на шинах 5 В на 16 В;
Заменил спаренный диод по шине +12 В, стоял tdl020-05f с напряжением до 20 В но током 5 А, поставил sbl3040pt на 40 А, +5 В отпаивать не надо шина — обрывается обратная связь на 494. Проверил блок;
Измерил ток через лампу накаливания на вводе — когда ток потребления в нагрузке достиг 3 А, лампа на вводе ярко светилась, но ток в нагрузке уже не рос, напряжение упало, ток через лампа была на 0,5А, что укладывалось в ток родного предохранителя. Снял лампу и поставил обратно родной предохранитель на 2 А;
Я перевернул вентилятор обдува, чтобы воздух дул в блок и охлаждение радиатора было более эффективным.
В результате замены двух резисторов, трех конденсаторов и диода получилось переделать компьютерный блок питания в регулируемый лабораторный с выходным током более 10 А и напряжением 20 В. Минус — отсутствие регулирования тока, но защита от короткого замыкания остается. Лично мне регулировать так не надо — блок и так больше 10 А выдает.
Перейдем к практической реализации. Есть блок, правда ТХ. Зато есть кнопка включения, что тоже удобно для лаборатории. Блок способен отдавать 200 Вт при заявленном токе 12 В — 8А и 5 В — 20 А.
На блоке написано, что невозможно открыть и внутри ничего нет для любителей. Так что мы вроде как профессионалы. На блоке есть переключатель на 110/220 В. Выключатель, конечно, уберем за ненадобностью, а вот кнопку оставим — пусть работает.
Внутренности более чем скромные — нет входного дросселя и заряд входных проводников идет через резистор, а не через терморезистор, в результате идет потеря энергии которая греет резистор.
Выкидываем провода к выключателю 110 В и все что мешает отделить плату от корпуса.
Заменяем резистор термистором и припаиваем дроссель. Снимаем входной предохранитель и впаиваем на его место лампочку накаливания.
Проверяем работу схемы — входная лампа светится при токе примерно 0,2 А. Нагрузка — лампа 24 В 60 Вт. Лампа 12 В горит. Все в порядке, тест на короткое замыкание работает.
Находим резистор с 1 ноги 494 на +12 В и поднимаем ногу. Вместо него припаиваем переменный резистор. Теперь будет регулировка напряжения на нагрузке.
Ищем резисторы от 1 ноги 494 кОм общий минус. Вот три из них. Все достаточно высокоомные, я впаял самый низкоомный резистор на 10к и вместо него впаял на 2к. Это повысило предел регулирования до 20 В. Правда, при тесте этого пока не видно, срабатывает защита от перенапряжения.
Находим диод на шине -12 В, стоит после резистора и поднимаем его ножку. Это отключит защиту от перенапряжения. Теперь все должно быть.
Теперь меняем выходной конденсатор по шине +12 В до предела 25 В. И плюс 8 А, это с натяжкой для маленького выпрямительного диода, поэтому тоже меняем этот элемент на что-то помощнее. И конечно включаем и проверяем. Ток и напряжение при наличии лампы на вводе могут не сильно расти, если подключена нагрузка. Теперь, если нагрузка отключена, то напряжение регулируется до +20 В.
Если все устраивает, меняем лампу на предохранитель. И даем блоку нагрузку.
Для визуальной оценки напряжения и силы тока использовал цифровой индикатор с aliexpress. Был еще такой момент — напряжение на шине +12В начиналось с 2,5В и это было не очень приятно. А вот по шине +5В от 0,4В. Поэтому я объединил шины с переключателем. Сам индикатор имеет 5 проводов для подключения: 3 для измерения напряжения и 2 для тока. Индикатор питается от напряжения 4,5В. Дежурное питание всего 5В и питает микруху tl494.
Очень рад, что удалось переделать блок питания компьютера. Всем удачи в смене.

Схема простой переделки блока питания АТХ, для возможности его использования в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. После доработки это будет мощный блок питания с регулировкой напряжения в пределах 0-22В и силы тока 0-10А. Нужен обычный компьютерный АТХ БП на TL494 чип. Чтобы запустить неподключенный БП ATX, нужно на секунду замкнуть накоротко зеленый и черный провода.
Выпаиваем из него всю выпрямительную часть и все, что подключено к ногам 1, 2 и 3 микросхемы TL494. Кроме того, нужно отключить от схемы ноги 15 и 16 — это второй усилитель ошибки, который мы используем для канала стабилизации тока. Также нужно отпаять цепь питания, соединяющую выходную обмотку силового трансформатора с + питания TL494, питаться он будет только от небольшого «дежурного» преобразователя, чтобы не зависеть от выходного напряжения БП (у него выходы 5 В и 12 В). Дежурку лучше немного перенастроить, подобрав делитель напряжения в обратной связи и получая напряжения 20 В для питания ШИМ и 9 В для питания измерительно-управляющей схемы. Представляем улучшения схемы:
Диоды выпрямителя подключаем к отводам 12 вольт вторичной обмотки силового трансформатора. Диоды лучше ставить более мощные, чем те, что обычно встречаются в 12-вольтовой схеме. Дроссель L1 изготовлен из кольца от фильтра групповой стабилизации. В некоторых БП они разные по размеру, поэтому намотка может отличаться. У меня получилось 12 витков провода диаметром 2 мм. Дроссель L2 берем из цепи 12 Вольт. На микросхеме операционного усилителя LM358 (LM2904, или любой другой сдвоенный низковольтный ОУ, способный работать в однополярном включении и при входных напряжениях почти 0 В), собран измерительный усилитель выходного напряжения и тока, который будет выдавать управляющие сигналы на ШИМ TL494. Резисторы VR1 и VR2 задают опорные напряжения. Переменный резистор VR1 регулирует выходное напряжение, VR2 — ток. Токоизмерительный резистор R7 на 0,05 Ом. Питание для ОУ берем с выхода «дежурного» 9В блока питания компьютера. Нагрузка подключается к OUT+ и OUT-. Стрелочные приборы можно использовать как вольтметр и амперметр. Если регулировка тока в какой-то момент не нужна, то VR2 просто выкручивается на максимум. Работа стабилизатора в БП будет следующей: если, например, установлено 12 В 1 А, то при токе нагрузки менее 1 А стабилизируется напряжение, если больше — то ток. В принципе, выходной силовой трансформатор тоже можно перемотать, лишние обмотки выкинуть и проложить более мощную. При этом я также рекомендую выходные транзисторы ставить на более высокий ток.
На выходе нагрузочный резистор около 250 Ом 2 Вт параллельно С5. Он нужен для того, чтобы блок питания не оставался без нагрузки. Ток через него не учитывают, он включается перед измерительным резистором R7 (шунт). Теоретически можно получить до 25 Вольт при токе 10 А. Заряжать устройство можно как обычными аккумуляторами на 12 В от автомобиля, так и маленькими свинцовыми, которые есть в ИБП.
В отличие от других зарядных устройств, это усовершенствованное зарядное устройство обеспечивает автоматическое поддержание аккумулятора в рабочем состоянии, не допуская его разряда ниже установленного уровня.

Categories Разное

alexxlab
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Навигация по записям
Previous ReadingГост 2610: ГОСТ Р 2.610-2019 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения эксплуатационных документов
Next ReadingУсилитель значение слова: Что-то пошло не так (404)

Рубрики
Прост
Радио
Разное
Своими руками
Советы
Схем
Схемы
Транзист
Транзисторы
Электрон
Электроника

Внимание! Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений. Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации. 2025 © Все права защищены.