Зарядное устройство автомат для автомобильных 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.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Схема представляет из себя систему автоматического отключения аккумулятора при полном заряде, то есть это не совсем зарядное устройство, конечно если дополнить её трансформатором и выпрямителем, то получим полноценное ЗУ.

Начальная схема подвергалась некоторым изменением плата дорабатывалась в ходе испытаний конечную версию платы можно скачать в конце статьи.

Рассмотрим схему.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ схема

Как видим она до боли простая и содержит всего один транзистор, электромагнитное реле и мелочевку. У меня на плате также имеется диодный мост по входу и примитивная защита от переполюсовки (на схеме эти узлы не нарисованы).

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

На вход схемы подается постоянное напряжение зарядного устройства или любого другого источника питания, тут важно заметить, что ток заряда не должен превышать допустимый ток через контакты реле и ток срабатывания предохранителя. В моем случае схема на 8 ампер.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Как это работает — при подаче питания на вход схемы заряжается аккумулятор, в схеме есть делитель напряжения (R2, R3, R4) с помощью которого отслеживается напряжение непосредственно на аккумуляторе.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

По мере заряда напряжение на аккумуляторе будет расти, как только оно становится равным напряжению срабатывания схемы, которое можно выставить путем вращения подстроечного резистора, сработает стабилитрон, подавая сигнал на базу маломощного транзистора и тот сработает.

Так как в коллекторную цепь транзистора подключена катушка электромагнитного реле, последняя также сработает и указанные контакты разомкнутся, а дальнейшая подача питания на аккумулятор прекратится.

Заодно и сработает второй светодиод, уведомив о том, что зарядка окончена.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

В схеме есть еще один светодиод, он светится постоянно, это по сути индикатор наличии напряжения на плате.

Как сказал ранее, делитель отслеживает напряжение непосредственно на аккумуляторе, следовательно, если аккумулятор будучи подключенным к зарядному устройству разрядиться до некоторого значения, схема автоматически сработает и процесс заряда возобновится.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Так как делитель подключен непосредственно к аккумулятору он будет его разряжать, но ток разряда такой мизерной, что его можно не принимать во внимание.

Для настройки схемы на ее выход подключается конденсатор большой емкости, он у нас в роли быстрого заряжаемого аккумулятора. Я взял последовательно соединенные ионисторы и подсоединил вместо конденсатора.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Если брать конденсатор, то его напряжение должно быть 25-35 вольт, сперва подключаем ионисторы (в моём случаи) или конденсатор к выходу схемы соблюдая полярность,

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

по окончанию заряда сперва отключаем зарядное устройство от сети, затем аккумулятор иначе реле будет ложно срабатывать. При этом ничего страшного не случится, но звук неприятной.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Далее берем любой регулируемый источник питания, например лабораторный блок и выставим на нём то напряжение, до которого будет заряжаться наш аккумулятор и подключаем блок ко входу схемы.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Медленно вращаем подстроечный резистор до тех пор,

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

пока не сработает красный индикатор, после чего делаем один полный оборот подстроечника в обратном направлении, так как схема имеет некоторый гистерезис.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

А теперь проверяем работу

Напряжение на ионисторах или конденсаторе, будет показывать мультиметр при достижении на них порогового значения система отключит питание.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Если напряжение снизится на АКБ, схема опять сработает и будет снова заряжать аккумулятор до заданного значения.

Плату можно скачать здесь…

Автор; АКА Касьян

Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

Всем привет, сегодня рассмотрим несколько универсальных схем, которые позволят отключить зарядное устройство при полной зарядке аккумулятора, иными словами внедрением этих схем можно построить автоматическое зарядное устройство или доработать функцию автоотключения промышленной зарядки.

Сразу хочу пояснить один момент, если зарядное устройство работает по принципу стабильный ток — стабильное напряжение, то нет смысла использовать функцию автоотключения, поскольку естественным образом по мере заряда батареи ток в цепи будет падать и в конце заряда он равен нулю.Автоотключение любого ЗУ автомобиляСхемы, которые мы сегодня рассмотрим, предназначены для работы с автомобильными свинцово — кислотными аккумуляторами, хотя они могут работать с любыми зарядными устройствами, без всякой переделки последних.

Начнём с простых схем…

Первый вариант построен всего на одном транзисторе, переключающим элементом в схеме является реле с напряжением катушки 12 вольт.Автоотключение при завершении зарядки, схема

Использованы те контакты, которые замкнуты без подачи питания на реле

Резистивный делитель или переменный резистор, задает нужное напряжение, смещение на базе транзистора, тот срабатывая подаёт питание на обмотку реле, вследствие чего реле включается размыкая контакт, который в состоянии покоя был замкнут и через который протекал ток заряда.Автоотключение зарядки, схемаИспользуя подстроечный резистор мы можем выставить то напряжение при котором сработает транзистор.

Для настройки схемы удобно использовать регулируемый источник питания, ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема на котором нужно выставить напряжение около 13.5-13.7 вольт, что равноценно напряжению полностью заряженного автомобильного аккумулятора.

 ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схемаЗатем медленно вращая подстроечный резистор добиваемся срабатывания транзистора, а следовательно и реле при выставленном напряжении. ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схемаТеперь проверяем схему еще раз, допустим в начале заряда напряжение на аккумуляторе 12 вольт, по мере заряда оно увеличивается и по достижению порога 13.5 вольт реле срабатывает, отключив зарядное устройство от сети.Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

Кстати, можно подключить реле следующим образом, в этом случае зарядка не отключается от сети, Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схемаа просто пропадает выходное напряжение и процесс заряда прекратиться, в этом случае контакты реле должны быть рассчитаны на токи в полтора раза больше максимального выходного тока зарядного устройства.

Транзистор буквально любой обратной проводимости, советую взять транзисторы средней мощности наподобие BD139, Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схемадиоды в эмиттерной цепи транзистора тоже особо не критичны, ток потребления схемы всего 10-20 миллиампер, но схема имеет несколько недостатков.

Например, низкая помехоустойчивость, из-за которых возможно ложное срабатывание реле и невысокая точность работы, из-за отсутствия источника опорного напряжения и прочих стабилизирующих узлов.

Добавив в базовую цепь ключа стабилитрон, Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схемамы решим указанные проблемы и появится возможность довольно точно выставить нужное напряжение срабатывания.Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

Для настройки советую использовать многооборотный подстроечный резистор. Диод VD1 защищает транзистор от самоиндукции в случае размыкания реле.Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

Настраиваем схему точно так, как в первом варианте, лампочка имитирует процесс заряда и подключена вместо аккумулятора, при превышении определенного порога, реле срабатывает и лампа потухает.

Вторая схема построена на базе любого таймера NE555, этот вариант похож на предыдущие, микросхема NE555 в своей конструкции содержит два компаратора, пониженное опорное напряжение формирует стабилитрон, порог срабатывания устанавливается подстроечным резистором, как только напряжение на батарее будет равна пороговому, на выходе таймера получим высокий уровень, вследствие чего сработает транзистор.Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема

В этом варианте использовать те контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии без подачи питания. Во время настройки точку «А» размыкают от выходного контакта и подключают к плюсу зарядного устройства. К выходному контакту реле подключают лампу, второй вывод лампы подключают к массе питания.

В обеих схемах порог срабатывания можно выставить в пределах от 13.5 до 14 вольт, напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора составляет от 12.6 до 12.8 вольт но при заведенном двигателе напряжение доходит до 14.5 вольт, так что небольшой перезаряд аккумулятора никак не повредит.

Аналогичную схему можно собрать на базе компаратора или операционного усилителя в компараторном включении, принцип работы тот же, что и в случае внедрения таймера NE555. В этой же статье, приведены наиболее простые и доступные варианты.

Все печатки в формате .lay можно скачать для повторения.

Автор; Ака Касьян

СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

   Применение надёжных зарядных устройств является одним из главных условий стабильной и продолжительной работы автоаккумулятора. Зарядное устройство Кедр заслужило доверие у большого количества пользователей. Простое в эксплуатации и многофункциональное, это недорогое автоматизированное ЗУ пользуется стабильным спросом у бывалых водителей и у новичков-автомобилистов.

   Характеристики зарядного устройства Кедр-Авто 4А

 — Номинальное напряжение питающей сети, В 220 

 — Частота сети, Гц 50 

 — Номинальное напряжение заряжаемой батареи, В 12 

 — Зарядный ток, А (макс.) 4 A 

 — Номинальная потребляемая мощность, Вт 85


Принципиальная электрическая схема АЗУ


 Печатная плата и подключение АЗУ

   Более подробно в можете прочитать в инструкции к нему:


   Если нет возможности купить его, можно без проблем собрать самому. Что я и сделал. Транзисторы применил импортные вс556b (pnp) и bc337-40 (npn) вместо кт315 и кт361. На фото заводская плата зарядного и моя самодельная.

Заводская плата автоматического зарядного

Заводская плата автоматического зарядного устройства

Заводская плата автоматического зарядного

Самодельная сборка платы АЗУ

Самодельная сборка платы

   Собрал данное устройство, проверил — работает отлично, мне нравится. Это зарядное устройство имеет: 

 — режим автомат 

 — режим десульфат 

 — режим постоянного заряда (до полной емкости) 

 — защиту при неправильном подключении и коротком замыкании. 

 — при цикличном режиме после 45 секунд заряда следует 15 сек разряда.

СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

   Будет полезным провести небольшое усовершенствование ЗУ. Полное отключение от сети 220В по окончании заряда, так сказать на «всякий пожарный». Отключение ЗУ Кедр-М от сети при зажигании светодиода «конец зарядки» можно выполнить на симисторе или реле. Команду на включение/отключение можно взять с коллектора транзистора VT1, добавив еще один транзистор, включенный в ключевом режиме, и коммутировать им питание обмотки реле или ток через светодиод оптрона, управляющего симистором. Схему собрал и проверил: vovcanchin.

   Форум по АЗУ КЕДР-М

   Обсудить статью СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА





Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *