Автомобильное зарядное устройство своими руками: схема, фото, описание
Самодельное автоматическое автомобильное зарядное устройство своими руками: схема, плата, фото и подробное описание изготовления.
С наступлением холодов, автомобильные аккумуляторы периодически требуется подзаряжать, касается это, в первую очередь, необслуживаемых аккумуляторов.
Зимой в холода аккумуляторы разряжаются быстрее, поэтому и при коротких поездках напряжение на аккумуляторе может внезапно опуститься ниже опасного порога, генератор просто не будет успевать восполнять запас энергии и в один прекрасный момент машина просто не запустится.
Для таких случаев полезно иметь дома зарядное устройство, которое даже не обязательно покупать в магазине — можно собрать своими руками из вполне доступных компонентов.
Если под рукой уже есть достаточно мощный трансформатор на 16-20В и подходящий корпус, сборка всего зарядного может обойтись буквально в копейки.
Аккумулятор должен заряжаться током примерно в 1/10 часть его ёмкость в ампер-часах, например, для аккумулятора в 100 А/ч оптимальным зарядным током будет 10 А, для аккумулятора 50 А/ч соответственно 5 А.
Превышение зарядного тока может сулить повреждением аккумулятора, если же ток будет ниже оптимального — процесс зарядки просто может потребовать больше времени. Учитывая, что наиболее распространены аккумуляторы 60 — 120 А/ч, зарядного устройства с максимальным током в 6 А будет вполне достаточно для нечастого домашнего использования. Его схема представлена ниже.
Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора
Самая главная часть зарядного устройства — трансформатор, он должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечить процесс заряда на нужном токе.
Самым оптимальным будет трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 18В и током 6..10А, для достижения нужного напряжения либо тока можно соединять вторичный обмотки последовательно, либо параллельно (если они одинаковые), также соединять можно и трансформаторы в пары.
Например, на барахолках можно найти советские накальные трансформаторы от ламповых устройств, они содержат мощные обмотки с напряжением 6-7В. Последовательное соединение трёх таких обмоток как раз даст нужное напряжение.
Трансформаторы хороши тем, что переносят короткие замыкания, очень надёжны и долговечны, однако при этом имеют большой вес и габариты. Вместо трансформатора можно использовать и более компактные импульсные источники питания (с теми же параметрами по напряжению и току), например, многие переделывают компьютерные блоки питания, повышая выходное напряжение 12В до нужного для зарядки 15-20В.
Сама же схема зарядного устройства достаточно проста. В ней используется тиристор BT151-500 в качестве регулирующего элемента, вместо него подойдёт также любой другой с током не менее 20А.
В процессе работы тиристор будет нагреваться, поэтому его нужно посадить на небольшой радиатор. Особое внимание стоит уделить резистору R1 — при максимальном зарядном токе на нём будет выделяться достаточно большая мощность, 10-15Вт, поэтому здесь нужно использовать по несколько мощных резисторов, соединённых параллельно.
Для дополнительного охлаждения на них можно даже поставить небольшой радиатор, либо использовать в качестве него стенку корпуса.
Ещё один элемент на схеме, который потребует охлаждения — выпрямитель после трансформатора, он не показан на схеме. Использовать здесь можно любую диодную сборку на ток не менее 10А, напряжение оптимально взять 50-100В. Более высоковольтные диодные сборки, как правило, сильнее нагреваются при работе на больших токах из-за большего падения напряжение.
Радиатор может быть небольшим, но для надёжности его лучше установить. Для регулировок режима зарядного устройства на схеме имеются два подстроечных резистора, для индикации — светодиод. Аккумулятор подключается к выходам «А» по схеме в соответствии с полярностью, переполюсовка может вывести из строя аккумулятор.
Все остальные элементы на схеме — обычные резисторы с конденсаторы, конденсатор на 47 мкФ должен быть на напряжение не менее 25В, то же самое касается конденсаторов в фильтре после диодного моста (не показаны на схеме).
Для сборки зарядного устройства предусмотрена печатная плата, увидеть которую можно выше. Обратите внимание, что все силовые дорожки имеют большую ширину — дополнительно их можно залудить хорошим слоем припоя, чтобы нигде не было потерь напряжения и соответственно нагрева, особенно это касается мест соединения проводов с платой. Самый надёжный вариант — намертво впаять провода на плату, без лишних винтовых креплений. Сами провода также должны быть соответствующего сечения, автор использует 2,5 кв. мм. для подключения питания с трансформатора к плате, и 4 кв. мм. — длинные провода от зарядного устройства до подключаемого аккумулятора.
К слову, печатная плата может быть выполнена простым способом — для этого нужно лишь разметить расположение деталей на листке, как показано ниже, а затем нанести рисунок дорожек на будущую плату маркером, для это подойдёт лаковый, либо же любой другой лак, в том числе для ногтей.
Плата собирается в соответствии со схемой, к нужным деталям прикручиваются радиаторы, подключаются все провода.
Для контроля напряжения и зарядного тока в таких устройствах очень удобно использовать стрелочные головки, которые не требуют питания и дают очень наглядные показания. На переднюю панель выводятся все органы управления, тумблер включения. В качестве корпуса подойдёт любой жёсткий короб нужных размеров, например, автор использует корпус от бывшего заводского зарядного устройства, он уже имеет стрелочный индикатор на передней панели и удобную ручку для переноски. Ниже представлены фото собранной платы и готового зарядного устройства. Удачной сборки!
Зарядное устройство автомат для автомобильных АКБ
Содержание
Это зарядное устройство верой и правдой служит уже года 4, причём оно в отличии от многих других самодельных и промышленных автозарядок имеет несколько преимуществ, которые и сподвигли на создание сего девайса. Во-первых простота и надёжность схемы (без всяких процессоров) и наглядный простой светодиодный индикатор – полоска по вольтам.
Псевдо-аналоговый вольтметр на 12 светодиодах был сделан на микросхеме UAA180, которую выпаял с какого-то тахометра. А к контактам АС подключаем трансформатор ~14 В / 5 А.
Схема автоматической зарядки для батарей авто
Автоматизация зарядки основана на так называемом компараторе – система, взятая из старых схем по заряду батареек + немного собственных модификаций. Задача модуля состоит в том, чтобы управлять реле (с контактами на 10 А), которое в свою очередь подает 12 В выпрямленного напряжения от основной вторичной обмотки на свинцовый АКБ.
Контроллер имеет вентилятор на достойном кулере из старого источника питания ПК. В качестве датчика температуры использовались 4 диода 1N4148, соединенных последовательно, получив изменение напряжения примерно 10 мВ / С. Установлен порог переключения примерно 40C, но вентилятор редко включается даже летом.
Корпус готовый из набора. Лицевая панель напечатана на желтой клейкой бумаге, на которой также прикрепил самоклеющуюся пленку.
Решение оказалось надёжным и сохранилось в течение 4-х лет в самых трудных условиях (гаражи, подвалы) без повреждений. Под трансформатором, на задней панели и в верхней части, просверлил несколько десятков вентиляционных отверстий. Вентилятор был установлен таким образом, чтобы он вытягивал теплый воздух наружу. В течение многих часов работы корпус зарядного лишь слегка теплый.
Принцип действия автоматического ЗУ
Выпрямитель для заряда АКБ имеет 3 режима работы, выбранных переключателем:
- Автоматическая зарядка – заряд начнется только после подключения батареи, если ее напряжение будет больше 10 В и закончится, когда оно достигнет 15 В;
- Нет зарядки – переключатель в среднем положении – полезен для замера фактического напряжения батареи;
- Непрерывная зарядка – на клеммах постоянно подается напряжение, независимо от того, подключена ли батарея и каково ее реальное напряжение.
Вольтметр имеет нижнюю пороговую настройку измеряемого напряжения и верхнюю.
Там использованы потенциометры, чтобы точно установить пороговые значения. Диапазон измеряемого напряжения составляет 6 вольт, поэтому 6 [В] / 12 [LED] = 0,5 В / LED, и на практике оно так и есть. Задача вольтметра – показать, какое примерно напряжение находится на клеммах аккумулятора.
Там использованы потенциометры, чтобы точно установить пороговые значения. Диапазон измеряемого напряжения составляет 6 вольт, поэтому 6 [В] / 12 [LED] = 0,5 В / LED, и на практике оно так и есть. Задача вольтметра – показать, какое примерно напряжение находится на клеммах аккумулятора.За последние годы это самодельное зарядное устройство зарядило десятки батарей, в том числе у соседей по гаражному массиву. Начиная от новых 80 Ач – до старых 36 Ач и собрало очень лестные отзывы. Несмотря на отсутствие регулировки тока зарядки, схема работает отлично. Чем выше емкость аккумулятора, тем выше начальный зарядный ток (низкое внутреннее сопротивление батареи). Самый высокий ток составляет 6 А при зарядке аккумулятора емкостью 80 Ач. Типичный начальный ток 3-5 А, в зависимости от типа батареи. По завершении процесса система отключается, что слышно щелчком реле.
Какой вольтаж должен быть на авто АКБ
Обратите внимание что газы (то есть разделение воды на кислород и водород), являются признаком окончания зарядки аккумулятора, этот процесс начинается когда напряжение батареи превышает 14,4 В (2,4 В на ячейку).
Превышение значения 14,5 В приводит к довольно быстрому увеличению электролиза, в случае неоткрытых батарей – это реальная проблема. Для AGM и GEL еще хуже, потому что, если системы рекомбинации не справятся, то даже инвазивная заливка не является вариантом. Возможен уход активной массы и проблемы с АКБ в более позднее время, если не сразу.
Типичный автомобильный аккумулятор, состоящий из 6 ячеек, имеет:
- электродвижущая сила: приблизительно 12,6 В
- номинальное напряжение одной ячейки: 2,105 В
- минимальное зарядное напряжение 10,8 В
- после окончания заряда минимум: 13,9 В, максимум 14,5 В
- коэффициент саморазряда аккумулятора : 3-20% в месяц
- типичный зарядный ток 1 / 10 С
- долговечность: 500 – 800 циклов.
Напряжение батареи должно быть измерено через 12 часов после зарядки, чтобы обеспечить точные данные. После полной зарядки напряжение быстро падает до 13,2 В, а затем медленно до 12,6 вольт. В случае глубокой разрядки аккумулятора, целесообразно зарядить его постоянным током до напряжения 16 вольт.
Как сделать зарядное устройство на 12 В в домашних условиях