Автоматическое зарядное устройство

Зарядное автоматическое устройство

Главная > Подключение и установка > Зарядное автоматическое устройство

Зарядное устройство (ЗУ) – приспособление для заряда электрического аккумулятора от внешнего источника энергии, обычно от сети переменного тока. Контроль за состоянием автомобильного аккумулятора включает его периодическую проверку и своевременное поддерживание в рабочем состоянии.

У авто это чаще делается в зимнее время года, поскольку летом автомобильная аккумуляторная батарея (АКБ) успевает подзарядиться от генератора. В холодное время года запуск двигателя происходит труднее, и нагрузка на АКБ возрастает.

Ситуация обостряется при больших перерывах между запусками двигателя.

Современное зарядное устройство для АКБ

Разнообразные схемы и устройства существуют в большом количестве, но в целом АКБ организованы на основе следующих элементов:

  • преобразователь напряжения (трансформатор или импульсный блок);
  • выпрямитель;
  • стабилизатор напряжения;
  • автоматический контроль заряда;
  • индикация.

Простейшее зарядное устройство

Наиболее простым является приспособление на основе трансформатора и выпрямителя, изображенное на схеме ниже. Его несложно сделать своими руками.

Схема простейшего зарядника для авто

Главной деталью устройства является трансформатор ТС-160, используемый в старых телевизорах (рисунок ниже). Соединив две его вторичные обмотки на 6,55 В каждая последовательно, можно получить на выходе 13,1 В. Максимальный ток у них составляет 7,5 А, что вполне подходит для зарядки батареи.

Внешний вид зарядного устройства, изготовленного своими руками

Оптимальная величина напряжения классического зарядного устройства составляет 14,4 В. Если взять 12 В, которые должен иметь аккумулятор, полную зарядку произвести не удастся, так как нельзя будет создать требуемый ток. Завышение зарядного напряжения приводит к выходу АКБ из строя.

В качестве выпрямителей можно использовать диоды Д242А, которые соответствуют по мощности.

Схема не обеспечивает автоматическое регулирование величины зарядного тока. Поэтому придется последовательно установить амперметр для визуального контроля.

Чтобы не сгорел трансформатор, на входе и выходе устанавливаются предохранители, соответственно на 0,5 А и 10 А. Диоды монтируются на радиаторах, так как в начальный период зарядки ток будет большим из-за низкого внутреннего сопротивления аккумулятора, что вызывает их сильный нагрев.

Когда зарядный ток уменьшится до 1 А, это означает, что АКБ полностью заряжен.

Особенности устройств

На смену устаревшим приспособлениям с ручным контролем пришли современные модели. Схемы устройств обеспечивают автоматическое поддерживание зарядного тока с выбором его требуемой величины по мере изменения состояния аккумулятора.

Современные приборы имеют заявленный зарядный ток от 6 до 9 А для АКБ емкостью 50-90 Ач, применяемых для легковых авто.

Любая АКБ заряжается током, составляющим 10 % от ее емкости. Если она равна 60 Ач, ток должен составлять 6 А, для 90 Ач – 9 А.

Выбор

  1. Способность восстановления полностью разряженного аккумулятора. Эту функцию имеют не все ЗУ.
  2. Максимальный ток зарядки. Он должен составлять 10 % от емкости батареи. У прибора должна быть функция отключения после полной зарядки, а также режима поддержки.

    При зарядке полностью разряженной батареи может произойти короткое замыкание. Схема прибора должна иметь защиту.

Многофункциональность и универсальность новых приборов с приемлемыми ценами делает нецелесообразность изготовления зарядников своими руками.

По сути, они являются многоцелевыми блоками питания с разными режимами работы.

Зарядное устройство – блок питания

Производители

Модели выбираются в основном с питанием от сети 220 В. Для выбора надо знать их особенности. Общие характеристики современных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов следующие:

  • импульсный тип;
  • наличие принудительной вентиляции;
  • небольшие габариты и вес;
  • автоматический режим заряда.

«Беркут» Smart Power SP-25N

Модель является профессиональной и предназначена для зарядки кислотно-свинцовых АКБ на 12 В. Автоматический принцип действия включает следующие режимы работы:

  • зарядка любых автомобильных аккумуляторов при обычных условиях;
  • зарядка в режиме «Зима» – при температуре среды от 50С и ниже;
  • «десульфатация» – восстановление с увеличением напряжения до максимального;
  • «источник питания» – применяется для подачи напряжения при нагрузке до 300 Вт (не аккумулятора).

Зарядное устройство «Беркут» Smart Power SP-25N

Зарядка производится в 9 этапов. Своими руками подобное устройство изготовить сложно. Сначала АКБ проверяется на способность заряжаться. После производится восстановление небольшим током с постепенным увеличением до максимального. На последнем этапе создается режим сбережения.

Модель может иметь разные классы защиты, например, IP20 (обычные условия) и IP44 (от брызг и частиц размером 1 мм и более).

Аккумулятор можно заряжать, не снимая с авто: через прикуриватель или контакты-«крокодилы».

При зарядке клемма «+» аккумулятора должна отключаться от автомобильной цепи.

«Орион» («Вымпел»)

Приспособление для импульсного преобразования энергии делает автоматическую зарядку. Схема обеспечивает плавное ручное управление силой тока с помощью поворотной ручки. Индикаторы контроля могут быть стрелочными и линейными. Степень разрядки батареи может быть 0-12 В.

Зарядное устройство «Орион»

«Орион» является источником питания для другой нагрузки, например, инструментов, работающих от напряжения 12-15 В.

Главным достоинством прибора является цена, которая в разы меньше, чем у аналогов. При увеличении мощности и количества дополнительных функций стоимость может значительно возрасти.

Обзор устройства. Видео

Про автоматическое зарядное устройство для акб много полезной информации можно узнать из видео ниже.

На рынке имеется большой выбор импульсных зарядных устройств к свинцово-кислотным АКБ для авто. Особенностью является простой интерфейс и много выполняемых функций. Схемы простых зарядников можно легко найти и собрать своими руками, но лучше под рукой иметь надежное устройство, гарантирующее длительную работу автомобильного аккумулятора.

Источник: https://elquanta.ru/ustanovka_podklychenie/zaryadnoe-avtomaticheskoe-ustrojjstvo.html

Автоматическое зарядное устройство

Для аккумуляторов определены условия зарядки: это ток 0,1Q (Q – номинальная ёмкость аккумулятора) в течение 15 ч (напряжение на каждом аккумуляторе в конце зарядки – 1,5 В).

Следить за этим, как правило, не получается, возникает необходимость в автоматическом зарядном устройстве (АЗУ), не требующем никакого внимания, работающем по принципу “включил и забыл”.

Для этого зарядное устройство должно обеспечить указанный режим зарядки до достижения на каждом аккумуляторе напряжения 1,5 В, затем уменьшить зарядный ток до значения 0,01…0,02Q и оставаться в таком состоянии неограниченное время, поддерживая аккумуляторную батарею (АКБ) всегда готовой к работе [1].

Будет удобно, если режим работы АЗУ будет отображаться световой индикацией. Исходя из этой задачи, было разработано автоматическое устройство (рис. 1), содержащее минимум деталей широкого применения – всего потребовались четыре транзистора, которые уже в то время были устаревшими, но подходящими по параметрам для работы в данном устройстве.

Устройство работает по сей день, причём постоянно включённое, по крайней мере, около 20 последних лет. Радиоприёмник уже с перестроенным УКВ-диапазоном используется ежедневно как радиоточка на кухне.

Практикой подтверждается высокая надёжность полупроводниковых приборов, если только они не работают в запредельных режимах и не имеют заводского брака или подделки. Однако при сборке устройства необходимо проверить и измерить параметры каждого элемента, особенно оксидных конденсаторов, которые оказываются самыми ненадёжными элементами.

При повторении этого устройства можно применить множество других транзисторов и диодов, чьи предельно допустимые параметры превышают величины, действующие в устройстве.

Питание АЗУ от сети осуществляется через понижающий трансформатор, чем обеспечивается электробезопасность, далее следует выпрямительный мост VD1 -VD4. Если АЗУ будет использоваться для питания радиоприёмника, то для устранения так называемого мультипликативного фона диоды следует шунтировать керамическими конденсаторами.

Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, его ёмкость должна быть не менее 1000 мкФ на каждые 100 мА потребляемого тока. Образцовое напряжение (9 В) снимается с прецизионного стабилитрона VD5. Резистор R1 определяет его номинальный ток стабилизации (10 мА).

Ограничение напряжения на аккумуляторной батарее (АКБ) при достижении полной зарядки осуществляется дифференциальным каскадом VT1VT2 следующим образом.

Заданное напряжение, при котором требуется ограничить ток зарядки, определяется делителем напряжения R2R3 и подаётся на базу транзистора VT1, а на базу VT2 поступает напряжение с АКБ, с учётом падения напряжения на диоде VD7, который отключает АЗУ от АКБ при пропадании напряжения в сети.

Пока АКБ не зарядилась, напряжение на базе VT2 меньше, чем на базе VT1, и, следовательно, VT2 закрыт и светодиод HL2 не светится. Светится HL1, поскольку VT1 находится в активном режиме. Величина тока определяется сопротивлением резистора R5 и напряжением на базе VT1 и не зависит от напряжения на его коллекторе.

Такая схема известна как источник тока (ИТ) [2]. Следовательно, и падение напряжения на резисторе R4 будет стабильным, при этом будет светиться HL1, указывая, что идёт процесс зарядки АКБ. Ток её зарядки стабилен и не зависит от напряжения на АКБ, поскольку транзисторы VT3 и VT4 образуют ИТ.

Особая точность поддержания зарядного тока не требуется, решающее значение имеет ограничение напряжения АКБ при достижении полной зарядки. Точности дифференциального каскада и параметрического стабилизатора напряжения вполне достаточно для решения этой задачи.

При достижении напряжения на АКБ, соответствующего полной зарядке, транзистор VT2 переходит в активный режим, появляется его коллекторный ток, начинает светиться светодиод HL2, указывая, что АКБ зарядилась, соответственно ток через VT1 уменьшится, соответственно уменьшится и ток зарядки до величины 0,01…0,02Q, что исключает перезарядку и порчу АКБ. Конденсатор С2 устраняет возможное самовозбуждение, резистор R6 снижает напряжение на коллекторе VT2, а следовательно, и рассеиваемую на нём мощность. Диод VD6 обеспечивает надёжное закрывание транзистора VT4.

Транзистор VT4 можно заменить любым из серий КТ973, КТ814, КТ816 и другими (учитывая ток зарядки и рассеиваемую при этом мощность), VT3 – любым транзистором из серий КТ3102, КТ315, КТ503, а VT1, VT2 – любыми из серий КТ203, КТ208, КТ209, КТ502. Коэффициент передачи тока базы транзисторов – не менее 50.

Если потребуется заряжать АКБ больших ёмкости и (или) напряжения, то можно собрать АЗУ по схеме, изображённой на рис. 2, с применением транзисторов другой структуры как более распространённых.

Образцовое и сравниваемое с ним напряжение подают на базы транзисторов дифференциального каскада через делители или непосредственно, в зависимости от напряжения АКБ.

Так, если её напряжение меньше 9 В (напряжение стабилизации Д818 = 9 В), то исключают резисторы R9, R11, на базу VT2 напряжение подают через резистор R8, а требуемое значение напряжения окончания зарядки АКБ устанавливают делителем R3R4R5.

Если же напряжение АКБ более 9 В, то исключают резисторы R4, R5, а напряжение окончания зарядки устанавливают делителем R8R9R1 1. Ток делителей выбирают в интервале 0,5…1 мА.

Резистором R6 выставляется ток зарядки около 10 мА после определения напряжения на базе транзистора VT1. Подбором резистора R1 устанавливают номинальный ток стабилизации стабилитрона VD5 – 10 мА.

Диод VD6 ограничивает обратное напряжение на эмиттерном переходе VT2, что может произойти при коротком замыкании в цепи АКБ.

Транзисторы VT3, VT4, VT5 образуют мощный источник тока [2]. Благодаря первому из них падение напряжения на резисторах R7, R12 можно задать порядка 1 В, что может потребоваться, если напряжение АКБ соизмеримо с напряжением на выходе выпрямителя.

При напряжении на АКБ менее 9 В можно исключить транзистор VT3, а падение напряжения на резисторах R7, R12 выбрать равным нескольким вольтам, при этом уменьшится мощность, рассеиваемая на транзисторе VT5, но потребуется резистор R12 соответственно с большей мощностью рассеяния.

Мощность и напряжение на вторичной обмотке понижающего трансформатора Т1, электрические параметры диодов VD1-VD4, VD7, транзистора VT5 определяются ёмкостью и напряжением АКБ.

Для обеспечения длительной безотказной работы устройства предельные значения параметров полупроводниковых приборов и резисторов должны превосходить действующие в устройстве значения в 2…3 раза.

Если предполагается, что устройство будет работать круглосуточно без надзора, особое внимание следует уделить пожарной безопасности.

Трансформатор должен быть достаточной мощности, с надёжной изоляцией и небольшим током холостого хода, свидетельствующем об отсутствии насыщения магнитопровода и достаточном числе витков первичной обмотки.

Для определения максимально допустимого сетевого напряжения и выявления короткозамкнутых витков полезно снять характеристику намагничивания трансформатора (зависимость тока холостого хода от напряжения на сетевой обмотке). Резкий рост тока холостого хода допустим только при напряжении на обмотке, превышающем номинальное сетевое на 10% (при номинальном 230 В – это 253 В), что свидетельствует о достаточном числе витков первичной обмотки. Корпус АЗУ также должен удовлетворять требованиям пожарной и электробезопасности.

При налаживании следует нагрузить выпрямитель АЗУ током 0,01…0,02Q и установить подбором резистора R6 номинальный ток зарядки (примерно 10 мА), поскольку именно при таком режиме должно происходить ограничение зарядного тока.

Затем, в зависимости от напряжения АКБ, выбирают конфигурацию схемы устройства и устанавливают предварительно напряжение ограничения зарядки АКБ. Если это напряжение более 9 В, то, согласно вышеизложенному, базу транзистора VT1 подключают к стабилитрону VD5 через резистор R3, в этом случае напряжение на его эмиттере будет меньше примерно на 0,65 В, т. е.

около 8,4 В. Следовательно, при токе около 10 мА ближайший номинал резистора R6 – 820 Ом. Затем определяют номиналы резисторов R7, R12 и необходимость в транзисторе VT3 для достижения требуемого тока зарядки. При измерении тока зарядки светодиод HL1 не должен гореть. Для выполнения этой работы АЗУ нагружают цепью по схеме на рис. 3.

Далее подстроечным резистором R11 устанавливают ток 0,01 …0,2Q при напряжении на выходе АЗУ, соответствующем 1,5 В на каждый аккумулятор АКБ.

Если напряжение АКБ менее 9 В, то исключают R9, R11, с помощью делителей R3R4R5 устанавливают предварительно напряжение, соответствующее заряженной АКБ плюс падение напряжения на диоде VD7, затем, согласно вышеизложенному, определяют сопротивление резисторов R6, R7, R12 и окончательно устанавливают напряжение ограничения зарядки АКБ подстроечным резистором R5.

Литература

  1. Немного о зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов. – Радио, 1996, № 7, с. 48.
  2. Семушин С. Источники тока и их применение. – Радио, 1978, №1, с. 39; №2, с. 44.

Источник: http://shemu.ru/istocniki/513-avtomaticeskoe-zarydnoe

Автоматическое или умное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора — надежный помощник в дороге

Главная » Аккумуляторная батарея » Автоматическое или умное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора — надежный помощник в дороге

Умное зарядное устройство пришло на смену традиционным трансформаторным зарядкам. Такие устройства характеризуются небольшими габаритами, а также наличием защиты от воздействия пыли, воды, короткого замыкания. Такие зарядки полностью автоматизированы, соответственно, в ходе эксплуатации у пользователя нет необходимости следить за их работой. Именно поэтому они считаются интеллектуальными.

Но работают они в целом по такому же принципу, как и другие ЗУ. Но нужно учитывать, что условия зарядки могут быть разными в зависимости от типа АКБ.

К примеру, свинцово-кислотные батареи необходимо заряжать до того момента, пока они успеют полностью разрядиться. Соответственно, в этом случае лучше всего аккумулятор периодически подзаряжать.

Что касается щелочных батарей, то их зарядка должна осуществляться в случае полного разряда, поскольку это может повлиять на их емкость.

Умное АЗУ для автомобильной АКБ Master Watt

Основные особенности и достоинства интеллектуальных зарядок:

  • автоматизация процедуры заряда аккумулятора;
  • при правильной эксплуатации ЗУ можно добиться повышения ресурс эксплуатации батареи, но в данном случае много зависит и от качества АКБ, а также ее износа;
  • правильная зарядка позволит увеличить ресурс эксплуатации пластин, а это, в свою очередь, отразится и на сроке службы батареи в целом;
  • при правильном использовании можно добиться снижения расходов на обслуживание аккумулятора, в частности, можно сэкономить время;
  • интеллектуальное ЗУ также позволит максимально восстановить работу батареи даже в том случае, если она засульфатирована;
  • повышается и стабилизируется ток отдачи.

Характеристика автоматических ЗУ

В основе умной зарядки лежит технологичная электроника, позволяющая обеспечить оптимальную работу прибора. Сам по себе прибор характеризуется небольшими габаритами и управляется он при помощи специального микропроцессора.

На плате девайса установлен контроллер, который настроен для функционирования в различных режимах, при этом активируя разную защиту.

Соответственно, пользователю больше не нужно знать, как осуществляется процедура заряда и вычислять время, по прошествии которого прибор нужно отключить.

Основной характеристикой такого прибора является то, что для его правильной эксплуатации автовладелец должен точно знать, какая емкость установленного на его автомобиле аккумулятора.

Сама процедура будет полностью контролироваться процессором, который, в свою очередь, руководствуется состоянием батареи, а также учитывает ее износ. Основное преимущество интеллектуальных приборов заключается в том, что они при необходимости могут заряжать батареи любых видов.

А благодаря тому, что в конструкции девайса отсутствует катушка, его размер, а также вес сведены к минимуму — как правило, это около 0.6-1 кг (автор видео — Nikita Akimov).

Что касается недостатков, то в первую очередь — это невозможность проведения ремонта в домашних условиях. Если прибор по каким-то причинам выйдет из строя, его ремонт будет возможен исключительно в специализированном центре, поскольку для выполнения этой задачи потребуются не только знания и опыт, но и оборудование, а также софт.

Принцип работы и режимы

Принцип работы автозарядного прибора несколько отличается от традиционных ЗУ. На протяжении первых 5 часов работы прибор осуществляет основные циклы зарядки.

По прошествии этого времени прибор осуществляет проверку емкости, а также оценивает состояние батареи, после чего добивает заряд.

При этом он автоматически выставляет все необходимые параметры в соответствии с фактическим состояние батареи — этот этап осуществляется в течение 2-3 часов.

Следует также отметить, что многие умные ЗУ обладают также функцией адаптивного заряда — при ее активации на полное восполнение зарядки может уйти от 40 минут до 1.5 часа. В данном случае все зависит от технического состояния аккумулятора, а также его емкости.

Когда процесс будет завершен, девайс должен предупредить об этом посредством сигнала:

  • звукового;
  • светового;
  • если имеется дисплей, то на нем должна появиться соответствующая надпись (автор видео — Дмитрий Проценко).

По завершении процедуры устройство автоматически перейдет в плавающий режим. Отличительной особенностью интеллектуального ЗУ от транзисторного является возможность «лечения» сульфатированных АКБ.

Кроме того, такие приборы обладают рядом дополнительных функций:

  1. Десульфатация, о которой мы сказали выше. При активации этого режима прибор будет проводить импульсный заряд, в результате чего происходит разрушение элементов сульфата.
  2. Функция мягкого старта. Эта опция позволят в автоматическом режиме произвести контроль фактического состояния АКБ. Основываясь на полученных данных, устройство осуществляет регулярную подзарядку, причем она не будет превышать напряжения в 12 вольт.
  3. Функция восстановления. Ее использование актуально в том случае, если вы имеете дело с полностью «убитыми» батареями, в которых необходимо восстановить емкость.
  4. Функция диагностики или тестирования. Даже если речь идет о полностью заряженном аккумуляторе, при подключении к нему зарядного прибора произойдет тестирование состояния, которое осуществляется контроллером. Впоследствии контроллер, руководствуясь полученными данными, установит необходимую стратегию заряда и сам определит наиболее оптимальный способ выполнения этой задачи. Сама зарядка, в зависимости от необходимости, может быть плавной либо импульсной (автор видео — канал Аккумуляторщик).

Рейтинг лучших автозарядных устройств

Рассмотрим несколько вариантов интеллектуальных ЗУ:

  1. Орион PW-150. Эта модель считается самой доступной в силу невысокой стоимости, разумеется, дешевизна отразилась и на функциональности девайса — на его корпусе нет ни переключателей, ни индикаторов зарядного тока. На лицевой части расположены два индикатора, которые свидетельствуют о заряде батареи, а второй будет гореть до того момента, пока ЗУ не будет отключено от сети. В результате отсутствия возможности регулировки эту модель можно отнести к классу узкоспециализированных, поскольку она предназначена для работы со свинцово-кислотными батареями.
    Разумеется, с другими АКБ ее также можно использовать, но ее схема очень простая и попросту не соответствует другим видам. На практике данная модель не сможет нормально восстановить ем кость полностью разряженной батареи. Но благодаря этой простоте эксплуатация девайса не вызовет трудностей — пользователю нужно просто подключить устройство и отключить, когда процесс будет завершен.
  2. Кедр-Авто-10. Устройство может работать в трех режимах — автоматическом, предпусковом, а также циклическом, последний позволяет произвести десульфатацию пластин. Данная модель оснащается амперметром, поэтому пользователь без проблем сможет следить за процессом заряда. Модуль Кедр-Авто-10 обладает небольшими размерами, благодаря чему он не займет много места.
    Из достоинств следует выделить приемлемую стоимость, эффективность удаления сульфатации, а также возможность оперативно подзарядить АКБ. Что касается недостатков, то максимальный ток ЗУ пользователь не сможет отрегулировать.

Фотогалерея «Умные ЗУ»

1. Орион PW-1502. ЗУ Кедр-Авто-103. Прибор ЗПУ 135

Цена вопроса

Стоимость модели Орион PW-150 на сегодняшний день составляет около 900-1200 рублей. ЗУ Кедр-Авто-10 стоит примерно 1300-1500 рублей. В зависимости от функционала, можно найти и более дорогие зарядки стоимостью до 6 тысяч руб.

 Загрузка …

Видео «Тест умного зарядного устройства»

В ролике ниже представлен обзор, а также процесс тестирования зарядного прибора (автор видео — канал ZikValera).

У Вас остались вопросы? Специалисты и читатели сайта AVTOKLEMA помогут вам, задать вопрос

Источник: https://avtoklema.com/akkymylyator/avtomaticheskoe-zarjadnoe-ustrojstvo-dlja-avtomobilnogo-akkumuljatora-711/

Автоматическое зарядное устройство

ЭЛЕКТРОНИКА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ И В БЫТУ

К.Казьмин

Предлагаемое автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки аккумуляторных батарей автомобилей.

Практика эксплуатации автомобильных аккумулятор­ных батарей показывает, что в городских условиях раз­рядка аккумулятора при пуске двигателя от стартера не восполняется полностью из-за малых расстояний про­бега и, как результат этого, понижается плотность кис­лоты, а это неизбежно приводит к сульфатащш пластин.

При сульфатации увеличивается внутреннее сопротивле­ние батареи, что приводит к недозарядке аккумулятора при нормальной работе генератора и, следовательно, к более глубокой сульфатации пластин и понижению емкости батареи. При снижении емкости батареи плохо заводится двигатель, особенно в зимнее время.

Это вы­нуждает пользоваться стартерным режимом многократно и тогда восстановления емкости при малых пробегах ожидать не приходится.

Процесс этот сначала идет мед­ленно, но после второго года эксплуатации батареи на­чинает ускоряться При обнаружении слабой зарядки владелец автомобиля увеличивает натяжение пружины реле-регулятора для увеличения напряжения генератора, что приводит к перезарядке батареи, и осыпание пластин неизбежно.

Рис. 1. Принципиальная схема зарядного автомата

При длительном бездействии аккумулятора в зимнее время, при ремонтных работах аккумулятор разряжа­ется, а при несвоевременной зарядке протекают процес­сы, о которых говорилось выше.

Зарядка аккумуляторов от – обычного выпрямителя зачастую ведется бесконтрольно и приводит к перезаряд­ке аккумулятора и осыпанию положительных пластин. В результате этих основных и других сопутствующих причин аккумуляторные батареи автомобилей отрабаты­вают гарантийный срок и выходят из строя, в то время как ресурс работы стационарных свинцовых аккумулято­ров 16…18 лет.

Известны автоматические зарядные устройства для аккумуляторов, в которых устройство, включенное для зарядки батареи вручную, автоматически отключается от сети при достижении напряжения, соответствующего полностью заряженной батарее. Однако такие устрой­ства имеют существенный недостаток — для последую­щей зарядки их необходимо включать вручную.

Предлагаемый зарядный автомат отличается от из­вестных тем, что после автоматического отключения полностью заряженной батареи он, при снижении напря­жения на батарее до установленного уровня, автомати­чески подключается, и батарея снова будет доведена до полного заряженного состояния. Этот цикл будет повто­ряться до тех пор, пока автомат не будет отключен от сети вручную.

Устройство рассчитано для зарядки аккумуляторов любых автомобилей и мотоциклов с напряжением бор­товой сети 12,6 В и номинальным током до 6 А, позво­ляет регулировать режим зарядки в широких пределах, что дает возможность заряжать аккумуляторные бата­реи различных типов.

Для зарядки аккумуляторов с номинальным заряд­ным током более 6 А никаких изменений в схему вносить не требуется, кроме замены силового трансформатора на более мощный, со вторичной обмоткой, рассчитанной на необходимый ток зарядки.

Принципиальная схема зарядного автомата приведе­на на рис. 1.

Устройство может работать в двух режимах ручном и автоматическом. В среднем положении переключате­ля S2 прибор отключается от сети.

Силовой выпрямитель выполнен по мостовой схеме на диодах V1…V4, переключателе 53 (для регулирова­ния зарядного тока) и конденсаторе С1. Узел А1 — блок включения, выполнен на транзисторах V6…V8, стабили­троне V5 и реле K1.

Узел А2 — блок выключения, выполнен на транзисторах V16… V18, стабилитроне V15 и реле K2.

Этот блок питается от стабилизированного вы­прямителя, собранного на диодах V10…V13 (по мосто­вой схеме), конденсаторе СЗ и стабилитроне V14, под­держивающем напряжение 12 В.

Узлы включения и вы­ключения собраны по одинаковым схемам, но имеют разные параметры входных цепей и настраиваются на разные пороги срабатывания. Эти блоки не критичны к параметрам деталей и потому в них можно применить резисторы с отклонением от номинала до 20 % и низко­частотные транзисторы, перечень которых приведен в табл. 1.

Блок включения А1 работает следующим образом., Этот блок питается от аккумуляторной батареи и при напряжении выше выбранного предела, например 12,9 В, стабилитрон V5 пропускает ток, транзистор V6 открыт, a V7 и V8 закрыты. Реле К1 обесточено, контакты К1.1 и К1.

2 разомкнуты. При разрядке батареи напряжение на ней постепенно снижается и при достижении 12,9 В стабилитрон V5 закрывается. Транзистор V6 тоже за­крывается, а транзисторы V7 и V8 открывайся и реле К.1 срабатывает. Своими контактами К1.

1 оно подключает трансформатор к сети, а контактами K1.2 включает питание блока А2. При включении блока А2 срабатывает реле K2 и своими контактами К2.1 и К2.2 само­блокирует питание этого узЛа. Начинается зарядка ба­тареи, и напряжение на ней возрастает.

Это приводит к тому, что стабилитрон V5 начинает пропускать ток и от­крывает транзистор V6, a V7 и V8 закрываются. Реле К1 обесточится и разомкнет контакты KL1 и K1.2.

Блок включения А1, выполнив свою задачу, переходит в сто­рожевой режим, а зарядное устройство остается вклю­ченным в сеть через контакты К.2.1 и К2.2 реле К2.

Таблица 1.

Элементы прин­ципиальной схемы Применены в устройстве Возможные замены
V6, V7, V16,V17 МП42Б КТ203Б, В, МП20А, Б, МП21Д, eiМП116
V8, V18 КТ608А KT603; КТ605; КТ615; KJ617 с лю-быми буквенными индексами
VI… V4 Д242 Д244, Д242А
V10…V13 Д229В Д203, Д226, КД202 с любыми буквенными индексами
V5, V15 Д818Д Д818 с любым индексом, Д814Б, последовательно два КС147А
С1, СЗ K50-ЗБ К50-ЗА, К50-12, К50-16, К50-18
К1, К2 РСМ1 пас-порт Ю.171.81.43 РСМ1-Ю 171.81.53, РЭС22-РФ4.500.129 контакты включить параллельно.РВМ-2С

Блок выключения А2 работает следующим образом. Во время зарядки, когда напряжение на батарее ниже 14,5 В, стабилитрон V11F не пропускает тока, транзистор Vt6 закрыт, а транзисторы V17 и V18 открыты. Реле К2 находится под током и своими – контактами К2.1 и R2.2 обеспечивает питание узла А2.

Напряжение на ба­тарее постепенно возрастает, и при достижении 14,5 В стабилитрон V15 начнет пропускать ток и откроет тран­зистор V16. В результате этого транзисторы V17 и V18 закроются, обесточится реле К2 и контактами K2.1 от­ключит автомат от сети, а контактами К2.

2 отключит цепи узла А2, через которые может происходить разряд­ка батареи.

Так как блок включения А1 питается от аккумулято­ра и находится в сторожевом режиме, то, когда напря­жение на аккумуляторной батарее снова снизится до 12,9 В, сработает, как описано выше, реле K1 и своими контактами снова включит автоматическое зарядное устройство для зарядки аккумуляторной батареи. Далее цикл повторится.

Использование автоматического зарядного устройства обеспечивает поддержание аккумуляторной батареи в рабочем состоянии на весь период ее эксплуатации и, что особенно важно, срок службы автомобильного акку­мулятора увеличивается до 6…7 лет. Отпадает необхо­димость многие часы находиться в гараже для наблюде­ния за зарядкой аккумулятора. Следует только следить за своевременной доливкой дистиллированной воды.

Все транзисторы электронных блоков А1 и А2 рабо­тают в ключевых режимах.

Для настройки блока включения А1 следует установить переключатель S2 в положение «Автомат», переключатель S4 в положение «Работа», подстроечный резистор R3 в верхнее по схеме положение.

К выходным клеммам Х2 подключить источник постоянного напряже-нТия 12,9 В. Вилку шнура включить в сеть 220 В. После эхого медленным вращением ручки подстроечного рези­стора R3 добиться автоматического включения устрой­ства.

Затем переключатель S2 установить в среднее по­ложение и снова поставить в положение «Автомат», при этом устройство должно выключиться и снова автомати­чески включиться. Если этого не произойдет, то следует передвинуть движок резистора R3 вниз по схеме.

Эти операции следует проделать несколько раз, добиваясь четкого срабатывания блока включения А1 при напря­жении 12,9 В.

Таблица

Тип сердечни­ка I обмотка II обмотка III обмотка
число витков диаметр провода, мм число витков диаметр провода, мм число витков диаметр провода, мм
ШЛ25Х40 900 0,41 32+7×3=53 1,6 66 0,35
УШ26Х52 700 0,45 20+7×3=41 1,6 51 0,35
УШ30Х30 1000 0,45 32+7×4=60 1,6 74 0,35

Настройка блока выключения А2 ведется сле­дующим образом. Установить переключатель S2 в поло­жение «Автомат», переключатель S4 — в положение «На­стройка», построечный резистор R11 установить в ниж­нее по схеме положение. Кратковременным нажатием кнопки S1 включить автомат в сеть.

Подстроенным ре­зистором R9 установить по шкале прибора PU1 напряже­ние, соответствующее полностью заряженной батарее, т. е. 14,5 В. Затем медленным вращением оси подстроечного резистора R11 добиться автоматического выключе­ния устройства.

После этого, не меняя положения движ­ка резистора R11, установить резистор R9 в нижнее по схеме положение. Кратковременным нажатием кноп­ки 57 включить зарядное устройство в сеть и медлен­ным вращением оси резистора R9 добиться отключения автомата от сети.

Момент отключения контролируется по прибору PU1. Если момент отключения будет при на­пряжении меньше 14,5 В, то следует передвинуть дви­жок резистора R11 вверх по схеме, а при большем — вниз.

Эти операции надо проделать несколько раз, доби-~ ваясь четкого срабатывания блока выключения А2 при напряжении 14,5 В. После этого автоматическое заряд­ное устройство готово выполнять свои функции.

Рис. 2. Схема подключения изме­рительного прибора

В устройстве могут быть применены следующие эле­менты: резистор R8 — МЛТ-2, остальные — МЛТ-0,5, пере­менные — СП-0,5 или СПО-0,5, конденсаторы С2 и С4 — МБМ-160, кнопка SI — KM1-2 или П2К, тумб­лер S2 — П2Т-1 со средним положением, переключатель S3 — 11ПМК1Н или П2Г1, тумблер S4 — МП1-2. Типы и номиналы деталей приведены на рис. 1 и в табл. 1. В табл. 1 указаны возможные замены. Намоточные дан­ные силового трансформатора для различных типов маг-нитопроводов даны в табл. 2 (провод марки ПЭВ-2). Коэффициент передачи по току транзисторов должен быть не хуже 40, при этом с большим коэффициентом следует взять для V6 и V16. При использовании стаби­литронов, приведенных в разделе замены, несколько ухудшается температурная стабильность настройки бло­ков. Если есть реле РСМ1 с другими параметрами об­мотки, то, удалив старую обмотку, следует намотать про­водом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм до заполнения каркаса.

Лучшие результаты можно получить, если намотать об­мотку реле типа РВМ-2-С проводом ПЭВ-2 диаметром 0,12 мм до заполнения каркаса, удалив старую, обмотку. Амперметр любого типа на постоянный ток 5…6 А.

Рис. 3. Передняя панель устройства

Рис. 4, a. Печатная плата устройства (зеркально)

Вольтметр можно применить также любой на посто­янное напряжение 20 В. Однако налаживание и эксплуа­тация устройства значительно облегчатся и улучшатся, если вольтметр сделать с растянутой шкалой. Для его изготовления пригоден микроамперметр любого типа со шкалой на 50 или 100 мкА.

Для градуировки шкалы тако­го вольтметра надо подключить измерительный прибор по схеме, приведенной на рис. 2, к источнику постоянно­го тока с регулируемым напряжением в пределах 10… 16 В.

Установив напряжение 16 В, подбором резисто­ра R2 добиться отклонения стрелки измерительного прр-бора на последнее деление шкалы. Затем, снижая на­пряжение через один вольт, нанести остальные деления. Десятичные доли вольта нанести путем равномерного их распределения в одновольтовом делении.

Следует отме­тить, что у вольтметра с растянутой шкалой стрелка начнет отклоняться от нулевого деления при напряже­нии около 11 В.

Рис. 4, б. Расположение дета­лей на плате

Сопротивление резистора R2 при применении прибора Ц24М составляет около 1,2 кОм, при применении прибо­ра М4200 — 4,7 кОм. После градуировки шкалы прибора желательно детали Rf, R2 и Vf смонтировать внутри корпуса прибора.

Зарядное устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 250X150X120 мм, на передней панели которого (250X150) размещены органы управления и измерительные приборы (рис. 3).

Выпрямительный блок смонтирован на теплоотводе в виде алюминиевой плас­тины размером 75X75 мм и толщиной 4 мм. Все детали силового блока изолированы от радиатора слюдяными прокладками.

Электронные блоки А1 и А2 смонтирова­ны на печатной плате из фольги-рованного стеклотексто­лита толщиной 1,5 мм. Рисунок печатной платы и раз­мещение деталей показаны на рис. 4.

При эксплуатации следует соблюдать следующие пра­вила. Сетевой шнур должен иметь хорошую и неповрежденную изоляцию, а провода для подключения аккуму-«лятора — иметь мощные зажимы с маркировкой «+» и « — ». Нельзя устанавливать предохранитель F1 на ток более 1 А.

Для включения зарядного устройства в работу надо зажимы Х2 соединить с клеммами аккумулятора, уста­новить переключатель S2 в положение «Автомат», пере­ключатель S4 в положение «Работа» и включать вилку сетевого шнура в сеть.

Если напряжение на аккумуля­торной батарее меньше 12,9 В, автомат сам включатся и начнется зарядка батареи. В противном случае сле­дует кратковременно нажагь кнопку «Пуск» SL Пере­ключателем S3 установить необходимую силу зарядного тока.

В дальнейшем автоматическое зарядное устройство будет работать, как изложено выше.

При необходимости прекратить работу устройства во время зарядки в режиме «Автомат» надо лереключатель S2 установить в среднее положение, а уже затем отсо­единить аккумулятор от зажимов Х2.

Следует помнить, что зарядка аккумулятора большим током увеличивает толщину активного слоя на положи­тельных пластинах и тем самым ускоряет их разруше­ние.

Зарядка же малым током вреда не приносит, но требует больше времени. Для аккумуляторов емкостью 40…60 А-ч вполне достаточен зарядный ток 1..

J2 А, а длительность зарядки не играет роли, так как при ис­пользовании автомата контроль не требуется.

Режим «Ручной» ничем не отличается от работы об­щеизвестных зарядных выпрямителей. Надо установить переключатель S2 в положение «Ручной» и переключа­телем S3 добиться необходимого тока зарядки по ампер­метру РА.

Когда напряжение достигнет 14,5…14,7 В, следует отключить устройство, поставив переключатель S2 в среднее положение.

При зарядке аккумулятора в режиме «Ручной» нельзя оставлять аккумулятор без контроля, так как перезарядка приводит к быстрому раз­рушению пластин и выходу аккумулятора из строя.

Литература

Радио, Ш5, № 12, с, 44 — 46.

Радио, 1976, № 6, с. 42 — 43.

В помощь радиолюбителю. Вып. 62. — М.: ДОСААФ, 1978, с. 50 — 54.

В помощь радиолюбителю. Вып. 55. — М.: ДОСААФ, 1976, с. 59 — 60.

ББК 32.884.19 В80

Рецензент Э. П. Борноволоков

В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 87 / В80 Сост. Н. Ф. Назаров. — М.: ДОСААФ, Ш4. — 79 с., ил. 30 к.

Приведены описания конструкций, принципиальные схемы методика расчета цх некоторых умов. Учтены интересы начинаю­щих в квалифицированных радиолюбителе!

2402020008 — 086

В—————-28 — 84

072(02) — 84

В ПОМОЩЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ

Выпуск 87

Составитель Николай Федорович Назаров

Заведующий редакцией Г. В. Калишев.

Редактор М. Е. Орехова.

Художник В. А. Клочков.

Художественный редактор Т. А. Хитрова.

Технический редактор В. Н. Кошеяева.

Корректор И. Н. Киргизова.

ИБ № 1621

Источник: https://pandia.ru/430549/

О зарядке автомобильного аккумулятора

Давно прошло то время, когда двигатель автомобиля запускали с помощью «кривого стартера». Теперь все автомобили оснащены электростартером, питающимся от аккумуляторной батареи.

Кроме того современный автомобиль оснащен огромным количеством электронного оборудования для работы которого также необходимо электрическое питание от аккумулятора.

Именно поэтому для нормальной эксплуатации автомобиля так важна исправная аккумуляторная батарея.

Основными характеристиками аккумуляторной батареи являются ее габаритные размеры, расположение клемм, номинальное напряжение, емкость и пусковой ток. Важность соблюдения этих параметров неоспорима, ведь неправильно подобранный аккумулятор будет работать в условиях недозаряда или перезаряда, что приведет к преждевременному выходу батареи из строя.

Но даже правильный аккумулятор со временем может не справиться со своей основной задачей, а именно не сможет запустить двигатель автомобиля.

Происходит это из-за неполадок в электрооборудовании, работы батареи в условиях недозаряда или большого количества дополнительного электрооборудования, непредусмотренного техническими характеристиками автомобиля. И самое главное эксплуатация аккумуляторной батареи в условиях низких температур.

Ведь номинальная емкость батареи снижается на 35% при температуре около нуля, и падает вдвое при более низких температурах. Именно поэтому в арсенале опытного автолюбителя зарядное устройство занимает столь же важное место, как домкрат и воздушный компрессор.

Можно просто купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Или для зарядки аккумуляторной батареи можно воспользоваться выпрямителем постоянного тока сделанного своими руками. Схема такого устройства довольно проста: вот схема зарядного устройства для автомобильно аккумулятора с контролем заряда и более простая схема зарядки аккумулятора авто без контроля заряда..

Сам процесс зарядки аккумулятора может производиться двумя методами, при постоянном токе и при постоянном напряжении. В первом случае номинальный ток должен составлять одну десятую емкости аккумулятора. Напряжение в процессе зарядки придется менять либо вручную, либо автоматически, для этого необходимо регулирующее устройство.

Зарядка при постоянном токе может полностью зарядить аккумуляторную батарею. Однако этот процесс требует повышенного внимания, так как электролит нагревается, выделяет ядовитый газ и может вообще выкипеть, что может привести к замыканию пластин и даже взрыву. Поэтому такая зарядка не должна длиться более суток.

Зарядка автомобильного аккумулятора при постоянном напряжении более безопасна, однако она не позволяет полностью зарядить батарею.

Именно поэтому заводские зарядные устройства используют комбинированный метод, когда сначала используется зарядка при постоянном токе, а на последнем этапе, чтобы избежать нагрева и выкипания электролита, используется зарядка при постоянном напряжении. Причем переключение режимов происходит автоматически с помощью потенциометра.

Типы и параметры зарядных устройств для автомобильного аккумулятора.

Зарядные устройства стоит разделить на два типа: зарядно-предпусковые и зарядно-пусковые. К первым относятся самодельные и заводские выпрямители постоянного тока, предназначенные для зарядки аккумуляторной батареи при наличии источника тока.

Вторые – более универсальные  – пуско-зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов.

Пуско-зарядные устройства можно использовать для зарядки аккумулятора от сети (при этом зарядка производится при небольших значениях тока в течение 12-15 часов, а постоянный контроль изменения напряжения позволит избежать перезаряда) и для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Для быстрой интенсивной зарядки и запуска двигателя при разряженном аккумуляторе и без постороннего источника тока такие модели пуско-зарядных устройств могут выдавать ток на уровне 100А и более.

Кроме этого зарядные устройства делят на два класса. К первому классу относятся модели зарядных устройств, в которых с выпрямителем тока в единую схему подключен большой трансформатор. Из-за этого их и называют трансформаторными.

Эти модели проверены временем и достаточно надежны в эксплуатации. Однако трансформаторные модели имеют относительно большие размеры и вес. Поэтому у автолюбителей набирает популярность второй тип зарядных устройств – импульсные.

Такие модели используют высокочастотный преобразователь напряжения, по сути тот же трансформатор, но меньших размеров.

Главные параметры пуско-зарядного устройства:

  • Напряжение – 12В (для зарядки аккумуляторов легковых автомобилей и микроавтобусов) или 24В (для зарядки аккумуляторов грузовых автомобилей и тракторов).
  • Пусковой ток – Номинальное значение этого параметра у зарядного устройства должно быть выше, чем у батареи.
  • Защита – Обязательное наличие защитных систем от неправильного подключения полюсов, от короткого замыкания, а также наличие автоматической регулировки тока заряда.

Кроме того очень желательно, чтобы зарядное устройство могло реанимировать полностью разряженный аккумулятор. Хорошо, если есть встроенная защита от перезаряда аккумулятора, а также возможность зарядки батареи без присмотра.

Наиболее популярные зарядные (пуско-зарядные) устройства для автомобильных аккумуляторов.

На данный момент на рынке представлена огромная масса разнообразных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, как отечественного, так и зарубежного производства. Вот лишь некоторые из них.

Зарядное устройство итальянской фирмы Telwin модели alpine 18 boost 230V используется для зарядки батарей грузовых и легковых автомобилей напряжением 12В и 24В. Это трансформаторное устройство работает только от сети 220В и продаётся по цене порядка 2350 рублей.

Известная в автомобильном мире компания Bosch выпускает целую серию зарядных устройств BATTMAX (с цифровыми индексами 4, 6 ,8 и 12). Все устройства имеют надежную защиту от короткого замыкания, неправильного подключения по полярности и перегрева.

Есть светодиодная индикация статуса заряда батареи. К сожалению, устройство не оснащено стабилизатором, а значит, его корректная работа зависит от реального напряжения в сети.

Цены на  зарядные устройства Bosch BATTMAX начинаются с отметки в 2200 рублей.

Импульсное зарядное устройство Тамбовского завода «Электроприбор» ЗУ-55А также отвечает основным требованиям и отличается демократичной ценой 1670 рублей.

Еще одно отечественное зарядное устройство Петербуржского завода СОНАР имеет три автоматических режима работы, защиту от короткого замыкания и переполюсовки, а также не допускает перезаряда. Главным достоинством можно считать цену в 970 рублей.

Пуско-зарядное импульсное устройство фирмы Black&Decker BDV 012i произведено в Китае под надзором этой именитой фирмы, поэтому качество изделия нареканий не вызывает.Этот универсальный прибор способен заряжать аккумуляторы легковых автомобилей, бытовой техники и электроники.

Кроме того он может обеспечить запуск двигателя, даже если автомобильный аккумулятор полностью разряжен. Зарядно-пусковое устройство BDV 012i способно работать как от бытовой электрической сети с напряжением 220В, так и от автомобильной розетки 12В или прикуривателя.

Оно оснащено индикаторами уровня зарядки батареи, а также специальным отсеком для хранения кабелей и клемм. Более того, модель BDV 012 I имеет встроенный светодиодный фонарь и воздушный компрессор 8.2 атмосферы. При этом устройство довольно компактное и отличается небольшим весом.

Соответственно цена столь универсального устройства несколько выше и приближается к 4000 рублей.

Конечно выбор определенного зарядного устройства дело самого покупателя, при этом потребитель точно должен представлять, для каких целей ему необходим такой прибор, и делать свой выбор осознанно.

оборудование советы обслуживание

Источник: https://auto.ironhorse.ru/auto_zu_1704.html

Зарядные устройства — виды и назначение

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ – АВТОМАТИЧЕСКИЕ – БЕСПРОВОДНЫЕ

Зарядные устройства предназначены для восполнения потери электроэнергии аккумуляторами. Принцип действия аккумуляторов заключается в обратимой химической реакции.

Отдача электрической энергии аккумулятором должна затем компенсироваться зарядкой, чтобы восстановить первоначальную емкость. Функция зарядного устройства заключается именно в восстановлении емкости аккумулятора.

Существует множество методов зарядки аккумуляторов. Одни из них реализуются очень просто и имеют минимальную стоимость. Некоторые модели управляют процессом зарядки аккумулятора при помощи встроенного микроконтроллера и реализуют сложный алгоритм процесса зарядки.

В общих чертах принцип заряда заключается в подаче напряжения, которое превосходит значение ЭДС разряженного аккумулятора. В соответствии с этим можно выделить такие основные методики заряда аккумуляторов:

  • постоянным током;
  • постоянным напряжением;
  • комбинированные методы.

Вне зависимости от метода основные характеристики зарядных устройств таковы:

  • максимальный ток заряда;
  • значение выходного напряжения.

Универсальные зарядные устройства

Сразу нужно предупредить – совершенно универсальных зарядных устройств не существует и, скорее всего, не будет существовать никогда. С определенной натяжкой некоторые типы можно отнести к универсальным, но это только в том случае, если не обращать внимание на некоторые отклонения от рекомендуемых параметров. Далее будет рассмотрена справедливость данного утверждения.

В первую очередь, нужно знать, что различные типы аккумуляторов имеют различное напряжение и емкость, а если учесть, что обычно аккумуляторы собираются в батареи, то эта разница между этими параметрами возрастает многократно.

Различные виды аккумуляторов требуют индивидуального подхода к процессу заряда. Изначально первые типы аккумуляторов – свинцово-кислотные, требовали зарядки постоянным током в течении всего времени зарядки (примерно 8-12 часов). Щелочные заряжались таким же образом, но другими величинами тока.

Данная методика проста, но имела серьезный недостаток – в конце заряда наблюдалось интенсивное газовыделение из электролита (кипение), что требовало постоянного контроля за процессом зарядки, особенно в его конце.

Заряд постоянным напряжением свободен от указанного недостатка, но требует более длительного времени. Его применяют, в основном для восстановления аккумуляторов, потерявших начальную емкость по различным причинам.

Более совершенные модели используют комбинированную методику. В начале заряда аккумулятор заряжается номинальным током зарядки, а когда напряжение на его клеммах достигнет уровня близкого к максимальному значению, напряжения на выходе зарядного устройства понижают до такой степени, чтобы оно лишь слегка превосходило напряжение аккумулятора.

Ток заряда при этом падает и аккумулятор продолжает заряжаться при минимальном токе. Таким образом, кипения электролита не происходит, а время заряда лишь немного превосходит время при постоянном токе.

Первые два типа вполне можно назвать универсальными в отношении стартерных аккумуляторов автомобилей.

Такие устройства до сих пор широко распространены, в особенности, среди любителей, благодаря простоте, надежности и минимальной стоимости.

Совершенствование технологии изготовления аккумуляторов привело, с одной стороны, к увеличению удельной емкости, а с другой, повысило требования к параметрам оборудования для их подзарядки.

Сейчас производством аккумуляторных батарей различных типов занимается огромное число производителей, но большинство из них не выкладывает в открытый доступ необходимую технологию заряда, которая является оптимальной для определенной модели батареи.

Поэтому потребителям приходится либо приобретать дорогое фирменное изделие, либо подбирать недорогое, подходящее к усредненным параметрам аккумуляторных батарей сравнимых технологий производства.

Производители мобильных телефонов и прочих малогабаритных гаджетов пошли другим путем. Контроль заряда осуществляется микроконтроллером, встроенным в “зарядку”, а также непосредственно в аккумуляторную батарею.

Такой подход привел к появлению, по-настоящему универсальных зарядных устройств, которые одинаково подходят для зарядки любых аккумуляторных батарей, отвечающих единому стандарту.

Наиболее яркий пример – смартфоны, планшеты, работающие под управлением ОС Андроид. Все эти гаджеты имеют вход для подзарядки, выполненный по стандарту Micro USB.

Отдельный класс изделий для автомобильных аккумуляторов составляют пуско-зарядные устройства. Как следует из названия, они могут обеспечить пуск автомобиля, причем мощные приборы в состоянии это сделать даже без аккумулятора.

Как известно, пусковой ток стартера, особенно в зимнее время на замерзшем двигателе, достигает нескольких сотен ампер. Таким образом, выходные параметры пуско-зарядного устройства очень близки к характеристикам сварочных аппаратов.

Габариты и масса пуско-зарядного устройства с традиционным, трансформаторным питанием велики, но при использовании инверторного способа преобразования энергии снижаются во много раз.

В начало

Автоматическое зарядное устройство

Упростить процесс заряда может применение автоматических зарядных устройств. Простейшие зарядные автоматы контролируют напряжение на клеммах аккумуляторной батареи и прекращают процесс заряда при достижении определенной величины.

Недостатком подобных устройств является то, что аккумулятор не набирает полной емкости или, наоборот, происходит его перезаряд. И тот и другой вариант приводят к сокращению срока службы аккумуляторной батареи.

Более совершенные исполнения при достижении порогового напряжения переводят заряд аккумулятора в буферный режим, когда выходной ток лишь немного превышает ток саморазряда батареи. Такие зарядные устройства можно надолго оставлять без присмотра без риска повредить заряжаемый аккумулятор.

Определенный тип устройств позволяет не только заряжать батареи, но и, некоторым образом, производить восстановление потерянной емкости. При этом процесс заряда чередуется с промежутками нулевого зарядного тока или с небольшим разрядом.

Данная методика тренировки показывает удовлетворительные результаты при восстановлении свинцово-кислотных аккумуляторных батарей из-за снижения эффекта сульфатации пластин.

Зарядные устройства для малогабаритных аккумуляторов и батарей сегодня также в подавляющем случае работают в автоматическом режиме.

Такое стало возможным, благодаря встроенному микроконтроллеру, которые не только автоматизирует процесс зарядки, но и производит ее по специально заложенному алгоритму. Такие изделия обычно выпускают производители аккумуляторов, поэтому они оптимальны для определенного типа батарей.

В начало

Беспроводные зарядки

Беспроводные зарядные устройства мобильных телефонов рекламируются многими именитыми и не очень, производителями смартфонов. Принцип их действия очень простой и основан на явлении электромагнитной индукции. Тот же принцип используют индукционные кухонные плиты.

В основе беспроводной зарядки лежит мощный передатчик электромагнитных волн. В корпусе смартфона, поддерживающего такой принцип заряда, смонтирована приемная катушка, выпрямитель и преобразователь.

Маркетинговая политика производителей беспроводных моделей базируется на рекламе удобства пользования и, как сейчас модно говорить, на использовании инновационных решений.

На самом деле, ничего нового здесь нет. Новизна только в миниатюризации радиоэлементов устройств.

И такое достоинство, как удобство, довольно спорно, поскольку шнур питания нужен для включения в сеть самого беспроводного адаптера.

Недостатки беспроводных устройств:

  • большее время зарядки, по сравнению с традиционными;
  • меньший кпд;
  • высокий уровень электромагнитного излучения;
  • необходимость строгого позиционирования заряжаемого девайса на адаптере.

Исходя из перечисленного, можно сделать вывод, что на самом деле из плюсов данной технологии только отсутствие разъема на корпуса смартфона. На самом деле, телефон выходит из употребления или меняет хозяина еще до того, как возникнет необходимость в замене разъема питания.

Один из самых бесспорных недостатков – увеличение времени заряда, которое увеличивается при малейшем увеличении расстояния до плоскости адаптера. А ведь не секрет, что время порой играет решающую роль. А если обычно электроприборы ставят на подзаряд на ночь, то какое преимущество играет беспроводной способ передачи энергии?

Другой фактор, менее явный, но имеющий весомое влияние – уровень электромагнитных помех.

Все до единого производителя проводят исследования и заявляют, что уровень излучения их изделия ничтожен и не оказывает влияние на здоровье человека.

Это справедливо только на большом удалении, а вблизи излучение в любом случае превышает естественный фон и определенным образом влияет на состояние организма.

Учитывая большое количество источников постороннего излучения в жилищах (индукционные печи, микроволновые духовки, мобильные телефоны и т.д.), каждое новое устройство привносит, хоть и небольшой, но вклад. И это стоит учитывать.

В начало

© 2012-2018 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/zarjadnye_ustrojstva.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector