Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схема, фото

Простое и проверенное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схема, фото и подробное описание изготовления.

Приветствую! Если Вы автолюбитель, то рано или поздно наступает такой момент — нужно выезжать, а единственный автомобильный аккумулятор сел. Поэтому желательно иметь в гараже, хотя бы простенькое зарядное устройство для аккумулятора.

Тем более, что для сборки простейшего зарядного устройства, нужен минимум компонентов, самым главным и основным с которых будет мощный трансформатор. Самую простую схему зарядного можно увидеть ниже.

По сути, это всего лишь трансформатор с подключенным к нему диодным мостом и амперметром. Также имеются два предохранителя, один в цепи 220В, второй в цепи на выходе, обратите внимание, они имеют разные номиналы.

Учитывая, что сама схема не содержит никаких защит, не стоит пренебрегать установкой предохранителей!

Есть некоторые нюансы, которые касаются трансформатора — он должен быть достаточно мощным, 100Вт и более, а также иметь выходное напряжение около 12-15В. Определить мощность трансформатора косвенно можно по его габаритам и весу, а также диаметру проволоки обмоток.

Использовать также можно и самодельный трансформатор, например, если взять сердечник трансформатора от микроволновки, удалить штатную высоковольтную обмотку и вместо неё намотать толстым проводом свою, на нужное напряжение. Из заводских подойдёт, например, ТС160, данный трансформатор устанавливался в ламповые телевизоры «Рассвет» и «Рекорд», именно его и будет использовать автор. Фото трансформатора ниже.

На трансформаторе имеются две накальные обмотки, каждая из которых рассчитана на напряжение 6,55В и максимальный ток 7,5А. Последовательное соединение этих обмоток даст напряжение 13,1В с тем же током 7,5А — именно то, что нужно. Использовать можно и более маломощные трансформаторы, с током 1-3А, но в этом случае процесс заряда будет длиться непозволительно много времени — несколько суток.

Так как мощный трансформатор будет отдавать большой ток на зарядку аккумулятора, то и диодный мост должен быть рассчитан на соответствующую мощность. Подойдут, например, диоды Д242А, максимальный ток которых составляет 10А. Для сборки из них диодного моста потребуется 4 диода. Все соединения со вторичной обмотки трансформатора и после диодного моста должны быть выполнены качественно и с использованием проводов большого сечения — на них не будет потерь в процессе зарядки и они не будут нагреваться.

Диодный мост можно взять и готовый, например, подойдёт КВРС5010, представленный ниже. Преимущество такого варианта в том, что диодные сборки обычно уже предусматривают отверстия для удобного крепления на радиатор, а в процессе работы диодный мост может сильно нагреваться, поэтому радиатор просто необходим.

Ещё одна составляющая зарядного устройства — амперметр. Процесс заряда прекрасно будет идти и без него, тем не менее, амперметр необходим для контроля протекающего тока, а соответственно и индикации степени заряда аккумулятора.

Работает это следующим образом: в самом начале при подключении полностью разряженный аккумулятор будет потреблять самый большой ток, ограничиваемый лишь мощностью трансформатора и диодного моста. По мере заряда ток будет падать и к концу составит 0,5 — 1А, при данных показаниях аккумулятор следует снимать с заряда, ведь перезаряд грозит закипанием аккумулятора. Наиболее практичным и удобным будет стрелочный амперметр, таких ещё много сохранилось с советских времён. Если под рукой есть простая стрелочная головка, сделать из неё амперметр очень просто — нужно лишь добавить шунт, предварительно его рассчитав.

Для удобного подключения аккумулятора на выход зарядного устанавливаются крокодилы. Не стоит проверять работу устройства «на искру», замыкая между собой крокодилы — это приведёт к сгоранию предохранителей, или выходу из строя диодного моста.

При подключении аккумулятора также обязательно необходимо следить за соблюдением полюсов — учитывая, что зарядное не содержит никаких защит, переполюсовка может привести к повреждению аккумулятора.

Все детали, в частности трансформатор и диодный мост можно расположить внутри крепкого корпуса, а на переднюю панель вывести амперметр. Таким образом, получилось максимально простое зарядное устройство, собрать которое можно за пару часов из очень доступных компонентов — самым дорогим является трансформатор, но и то, его можно найти на свалке в составе выброшенного телевизора. Удачной сборки!

Зарядное устройство автомат для автомобильных АКБ

Содержание

• 1 Схема автоматической зарядки для батарей авто
• 2 Принцип действия автоматического ЗУ
• 3 Какой вольтаж должен быть на авто АКБ

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:

1. Автоматическая зарядка – заряд начнется только после подключения батареи, если ее напряжение будет больше 10 В и закончится, когда оно достигнет 15 В;
2. Нет зарядки – переключатель в среднем положении – полезен для замера фактического напряжения батареи;
3. 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.

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). Производители аккумуляторов рекомендуют зарядку до 15 В (2,5 В на ячейку). Превышение этого напряжения может привести к повреждению аккумулятора. Также, по словам производителей, напряжение в установке автомобиля должно составлять 13,9-14,5 В. В конце зарядки ток составляет около 1 А.

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.

Импульсное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов

Импульсное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов

Введение: Импульсное зарядное устройство представляет собой более компактную и легкую альтернативу обычным трансформаторным зарядным устройствам. Он также позволяет точно регулировать целевое зарядное напряжение. По своей настройке он может заряжать аккумуляторы разных типов и в различных режимах. Я описываю зарядное устройство для аккумулятора с номинальным напряжением 12 В, но его можно модифицировать, например, до 6 В или 24 В.
Описание цепи: Это зарядное устройство работает по принципу импульсного источника питания. Он построен аналогично обычному обратноходовому импульсному источнику питания со встроенным цепь UC3842 и TL431. Отличие только в том, что вспомогательное питание для IO1 получается не от вспомогательной обмотки, а отбрасывается от сети с помощью силового резистора R1. Преимущество такого способа в том, что источник питания в текущем режиме надежен (не зацикливается) и нет необходимости использовать вспомогательную обмотку. Напряжение стабилизируется схемой IO2. Обратная связь осуществляется через оптопару. Заданное напряжение можно отрегулировать триммером или потенциометром P1 (можно установить в диапазоне около 12 — 16В). Отрегулируйте с помощью вольтметра, подключенного к выходу, без подключенной батареи. В зарядное устройство также может быть встроен вольтметр. Ток косвенно регулируется токоизмерительным резистором R2 на первичной стороне. Этой более простой версии достаточно, потому что текущая настройка не так критична, как настройка напряжения.

При значениях на диаграмме зарядный ток составляет около 3,5 А. Зарядный ток можно изменить, изменив R2 (меньше сопротивление — больше ток и наоборот). Остерегайтесь глупого увеличения тока — вся цепь должна быть рассчитана на желаемый ток. Зарядное устройство на схеме ниже рассчитано на аккумуляторы с номинальным напряжением 12В. Вы можете изменить его на 6 В или 24 В, изменив коэффициент обмотки трансформатора (число вторичных витков) и некоторые компоненты на вторичной стороне, включая делитель напряжения. Для сборки зарядного устройства я использовал обломки старого импульсного блока питания 15В/4,5А. Можно конечно собрать на своей печатной плате. Я использовал оригинальный трансформатор. Коэффициент трансформации составляет около 4:1 (для полевого МОП-транзистора на 500 В). Зарядное устройство может использовать любой обратноходовой трансформатор от SMPS примерно 12 — 20В. рассчитан на достаточный ток. МОП-транзистор с номинальным напряжением 600 В позволяет использовать соотношение первичной и вторичной обмотки трансформатора до 10:1. Следует следить за тем, чтобы напряжение на транзисторе Т1 не превышало его номинала (рекомендуется не превышать 80% от допустимого абсолютного максимального значения). Напряжение на первичной обмотке Tr1 (отношение x выходное напряжение) добавляется к входному напряжению (около 325 В, это выпрямленные 230 В переменного тока). Пример: при коэффициенте трансформации 4:1 и выходном напряжении 16 В, T1 видит примерно 4 x 16 В + 325 В = 389.В. Трансформатор Tr1 должен иметь правильную ориентацию обмотки, обозначенную точками (несоблюдение этого правила может привести к поломке). Рабочая частота около 40 кГц. Светодиод 1 сигнализирует о переходе в режим источника напряжения. Транзистор Т1 — любой быстродействующий MOSFET с U _DS 500-600В и сопротивлением в состоянии R _DSoн не более 800мкОм, например IRF840 или STP9NK50Z. Диод D1 — любой сверхбыстродействующий диод с обратным напряжением не менее 200В, током 10А и временем обратного восстановления лучше до 50нс, например С10П20Ф (200В, 10А, 35нс). T1 и D1 должны быть размещены на радиаторе. Максимальная потребляемая мощность этого зарядного устройства составляет 65 Вт. Время зарядки зависит от емкости аккумулятора, эффективности процесса зарядки и исходного состояния заряда. Пример: пустая батарея емкостью 35 Ач теоретически зарядит 35 Ач: 3,5 А = 10 ч. На практике это может быть 15 часов, потому что процесс зарядки не имеет 100% эффективности, а примерно 2/3, и поэтому время умножается примерно в 1,5 раза. Зарядное устройство можно использовать для аккумуляторов емкостью от 7 до 120 Ач. Сначала подключите зарядное устройство к аккумулятору, а затем к сети. Отключил сначала от сети, потом от аккумулятора.

Зарядка обычных (автомобильных) аккумуляторов: При зарядке обычных (автомобильных) залитых свинцово-кислотных аккумуляторов относительно малыми токами по сравнению с их емкостью нам не нужно беспокоиться о перезарядке. Если вы будете заряжать до фазы газообразования («барботажа»), потеря дистиллированной воды не является разрушительной, потому что вы можете долить воду в эту фазу. тип аккумулятора. Если мы хотим заряжать без значительного газообразования и потери воды, ставим напряжение около 14,4 В. Зарядное устройство можно настроить на более низкое напряжение (около 13,6 В) и использовать для сохранения аккумулятора (режим обслуживания). Сильно разряженный аккумулятор можно восстановить, подав повышенное напряжение 16 В. (в этом режиме отключите аккумулятор от автомобиля!). При обычной зарядке нет необходимости в большинстве случаев отключать аккумулятор. Некоторым автомобилям может не нравиться отсоединенный аккумулятор.
Зарядка аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов: Если вы заряжаете батареи VRLA (свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием), батареи Pb, аналогичные гелевые батареи (элементы) или батареи AGM (абсорбированное стекловолокно), обратите больше внимания на зарядное напряжение. В этих типах аккумуляторов обычно указываются два зарядных напряжения: 1) напряжение в режиме ожидания, что ниже. Это уровень зарядки, например, в ИБП. Это напряжение может быть подключено постоянно. Благодаря этому батарея всегда заряжена. Это напряжение находится в диапазоне от 13,5 до 13,8 В для приведенного ниже примера батареи. 2) Для циклов, что выше. Аккумулятор заряжается до этого напряжения при циклическом использовании (заряд-разряд). Батарея не должна быть постоянно подключена к зарядному устройству, настроенному на это напряжение. Для батареи нашего примера это напряжение составляет 14,4 — 15В. Нужно ли отключать аккумулятор после зарядки в этом режиме. Также необходимо следить за тем, чтобы не превысил максимальный ток. Эти значения обычно указаны на аккумуляторе или в его документации. Эти аккумуляторы нельзя перезаряжать.

Внимание!!! Конструкция импульсного блока питания не для новичков, так как большая часть его цепей подключена к сети. Напряжение сети может возникнуть на выходе при плохой конструкции! Конденсаторы могут оставаться заряженными до опасного напряжения даже после отключения от сети. Не только вход переменного тока, но и выход должны иметь соответствующий предохранитель, в противном случае существует риск возгорания. При зарядке, особенно при перезарядке аккумулятора, могут образовываться взрывоопасные газы. Аккумуляторы содержат опасную серную кислоту. Все, что вы делаете, вы делаете на свой страх и риск.

Схема включения зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов

Плата SMPS до переделки в зарядное устройство

Плата SMPS после переделки в зарядное устройство

Зарядное устройство встроено в коробку из небольшого ATX.

Готовое зарядное устройство

Пример свинцово-кислотного герметизированного свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA) 12В 7,2Ач.

Этикетка герметичного свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA) со значениями зарядного напряжения

Пример традиционной залитой автомобильной (автомобильной) батареи 12В 44Ач.

Добавлено: 21.11.2011
дом

Обзор зарядки электромобиля

| DriveClean

Зарядить электромобиль легко

Представьте, что вы никогда больше не останавливаетесь на заправочной станции, а вместо этого имеете неограниченный запас топлива дома или в любом другом месте, где вы обычно паркуетесь. Для многих водителей электромобилей это реальность. Аккумуляторным электромобилям никогда не нужен бензин, а для коротких поездок подключаемые гибриды могут вообще не использовать бензин.

Зарядка электромобиля проста, экономична и удобна, особенно когда вы подключены к сети дома — заряжайте свой автомобиль, даже когда вы спите. Время, необходимое для зарядки, зависит от зарядного оборудования, размера автомобильного аккумулятора и его доступной зарядной емкости.

Хотя водители электромобилей в основном заряжают электромобили дома, зарядные устройства на рабочем месте и в общественных местах становятся все более доступными в населенных пунктах по всей стране. Используйте карту зарядных станций для электромобилей, чтобы найти ближайшую зарядку.

Зарядка уровня 2

Зарядка уровня 2 выполняется значительно быстрее, но требует установки зарядной станции, также известной как оборудование для питания электромобилей (EVSE). Для установки зарядной станции требуется специальная электрическая цепь на 240 или 208 вольт, аналогичная той, которая требуется для сушилки для белья или электрической плиты. Уровень 2 можно найти на многих общественных и рабочих зарядных станциях, а также во многих домах. Он использует тот же стандартный разъем, что и зарядка уровня 1, а это означает, что любой электромобиль может подключаться к любому зарядному устройству уровня 2.

В зависимости от типа батареи, конфигурации зарядного устройства и емкости цепи, зарядка уровня 2 увеличивает запас хода примерно на 14-35 миль в час времени зарядки .

Стоимость зарядки электромобиля

Стоимость установки зарядного устройства дома
Если вы решите установить дома зарядное устройство 2-го уровня, стоимость установки будет зависеть от выбранной вами системы, платы за разрешение в вашем районе и конфигурации вашего дома. . Для компенсации этих расходов могут быть предусмотрены льготы.

Стоимость зарядки дома
Стоимость зарядки зависит от емкости аккумулятора вашего электромобиля и местных цен на электроэнергию. Большинство электроэнергетических компаний предлагают специальные тарифы на время использования (TOU), которые значительно сокращают расходы за счет меньшего счета за электроэнергию, используемую в непиковые часы. Свяжитесь с вашим поставщиком электроэнергии, чтобы узнать больше. Узнайте, насколько проста домашняя зарядка для нынешних водителей электромобилей.

Хотя стоимость электроэнергии варьируется, средняя цена в Калифорнии составляет около 18 центов за киловатт-час (кВтч). При такой цене полная зарядка электромобиля, такого как Nissan LEAF, от батареи емкостью 40 кВт·ч с запасом хода в 150 миль обойдется примерно в 7 долларов. Между тем, заправка бензинового автомобиля на 25 миль на галлон по цене 3,70 доллара за галлон обойдется примерно в 22 доллара, чтобы проехать примерно 150 миль. Экономия денег на топливе — лишь одно из многих преимуществ вождения на электричестве.

Стоимость общественных зарядных станций
Многие люди заряжают свои электромобили на общественных зарядных станциях. Они могут быть бесплатными, с оплатой по мере использования или по подписке, а цены устанавливаются сетями или владельцами недвижимости. Некоторые автопроизводители, такие как Hyundai, Nissan и Tesla, могут предоставлять бесплатную общественную зарядку на определенных зарядных устройствах. Промышленность движется к структуре оплаты, основанной на использованных кВтч, а не на времени, необходимом для зарядки автомобиля.

Водители в Калифорнии могут ожидать платить 30 центов за кВтч при зарядке на уровне 2 и 40 центов за кВтч при быстрой зарядке постоянным током. При таких расценках тот же Nissan LEAF с запасом хода в 150 миль и аккумулятором на 40 кВтч будет стоить около 12 долларов США для полной зарядки (от пустого до полного) с использованием уровня 2 и 16 долларов США с быстрой зарядкой постоянным током.