Автомат для зарядки автомобильных аккумуляторов. Автоматическое зарядное устройство должно быть у каждого автолюбителя. Оставленный в бездействии незаряженный СА гибнет

В статье описано зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов , позволяющее устанавливать зарядный ток до 10 А и автоматически отключать зарядку аккумулятора при достижении установленного напряжения на нем. В статье приведены принципиальные схемы, рисунки монтажа деталей, печатной платы, конструкции устройства и дана ме тодика его наладки.

Большинство зарядных устройств позволяет устанавливать только требуемый ток заряда. В простых устройствах этот ток поддерживается в ручном режиме, а в части устройств он поддерживается автоматически стабилизаторами тока. При использовании таких устройств необходимо следить за процессом зарядки аккумулятора до предельно допустимого напряжения, что требует соответствующего времени и внимания. Дело в том, что перезаряд аккумулятора приводит к кипению электролита, что сокращает срок его эксплуатации. Предлагаемое зарядное устройство позволяет устанавливать ток заряда и автоматически отключать его при достижении установленной величины напряжения

Зарядное устройство построено на базе промышленного выпрямителя типа ВСА-6К (можно использовать любой выпрямитель подходящей мощности), преобразующего переменное напряжение 220 В в фиксированные постоянные напряжения 12 В и 24 В, которые переключаются пакетным переключателем. Выпрямитель рассчитан на ток в нагрузке до 24 А и не содержит сглаживающего фильтра. Для заряда аккумуляторных батарей выпрямитель дополнен электронной схемой управления, позволяющей устанавливать необходимый ток заряда и величину номинального напряжения отключения зарядного устройства от аккумуляторной батареи при достижении полной зарядки.

Зарядное устройство, в основном, предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжением 12 В и зарядным током до 10 А, а также может использоваться для других целей. Для зарядки указанных аккумуляторов используется выпрямленное напряжение 24 В, а для аккумуляторов напряжением 6 В - напряжение 12 В. Сглаживающий фильтр к выходу выпрямителя подключать нельзя, т. к, тиристор может закрываться только при достижении напряжения ноля, а открываться в нужный момент схемой управления.

Рис.1 Схема силовой части зарядного устройства

Принципиальная схема подключения выпрямителя ВСА-6К к плате электронной схемы управления и к внешним элементам приведена на рис.1. Выводы зарядного устройства для подключения аккумуляторной батареи соединены со штатными клеммами лицевой панели выпрямителя ХЗ и Х4. Для использования фиксированных постоянных напряжений 12 В или 24 В при использовании устройства в других целях штатные выводы выпрямителя подключены к винтовым клеммам XI и Х2, расположенным на изоляционной планке рядом с предохранителем FU2, которые закрыты съемной крышкой правой боковой стенки аппарата .

Вольтметр выпрямителя соединен с клеммами подключения аккумуляторной батареи. Амперметр остается включенным в общую цепь «+» и измеряет как ток заряда аккумулятора, так и ток нагрузки, подключаемой к клеммам X1 и Х2. Напряжение на схему управления подается только при подключенной аккумуляторной батарее.

Поступающие в продажу аккумуляторные батареи, обычно, заряженные и залитые электролитом или сухозаряженные без электролита. Они требуют только до-зарядки до номинальной емкости. Эксплуатируемые автомобильные аккумуляторы также требуют дозарядки после техобслуживания или длительного простоя. Если случится необходимость формовать и заряжать аккумулятор с «нуля», то первоначально его необходимо подзарядить от источника с фиксированным напряжением 12 В через реостат, которым выставляется требуемый зарядный ток. После достижения напряжения на аккумуляторе порядка 10 В дальнейшие операции можно производить, подключив его к клеммам ХЗ, Х4.

Для последующего описания работы зарядного устройства следует кратко напомнить, что кислотные аккумуляторные батареи, которые используются в легковых автомобилях, содержат шесть банок. При достижении напряжения на банке 2,4 В начинается газовыделение взрывоопасной кислородно-водородной смеси, что свидетельствует о полной зарядке батареи. Газовыделение разрушает активную массу, содержащуюся в свинцовых аккумуляторных пластинах, поэтому для обеспечения максимального срока службы аккумулятора напряжение на каждом его элементе в среднем не должно превышать 2,3 В, учитывая также то, что внутренние сопротивления элементов и напряжения на них могут несколько отличаться друг от друга. В итоге это соответствует максимальному напряжению батареи 13,8 В, при котором зарядное устройство должно автоматически отключиться.

Работа устройства

Принципиальная схема управления приведена на рис.2, монтаж деталей показан на рис.З, а печатная плата - на рис.4. Схема управления состоит из усилителя постоянного напряжения на транзисторах VT1, VT2 , VT3 и схемы с аналогом однопереходного транзистора на VT4 и VT5, которая управляет тиристором VS1 для установки необходимого зарядного тока. Применение аналога вместо обычного однопереходного транзистора (например, КТ117А-Г) выгодно тем, что выбором транзисторов и резисторов R9 - R1 1 можно подбирать необходимые его характеристики.

При напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В транзистор VT3 закрыт, а VT2 и VT1 открыты. На вывод 6 платы управления поступают положительные полуволны напряжения с диодного моста выпрямителя, которые накладываются на постоянное напряжение аккумулятора и через открытый VT1, VD1, R8 подаются на тиристорный регулятор тока.

Рис.2 Схема управления

Он работает следующим образом: напряжение с R8 поступает на базу VT4 и через регулятор установки зарядного тока R12 на конденсатор С1.

В начальный момент VT4 и VT5 закрыты. При заряде С1 до напряжения срабатывания аналога однопереходного транзистора с эмиттера VT5 подается импульс на управляющий электрод тиристора, который открывается и замыкает цепь заряда аккумулятора. При этом С1 быстро разряжается через низкое сопротивление открытого аналога однопереходного транзистора. При поступлении следующего импульса процесс повторяется. Чем меньше величина сопротивления R12 (рис.1), тем быстрее заряжается С1 и открывается VS1, в результате чего он дольше находится в открытом состоянии, и тем больше зарядный ток. Свечение VD1 сигнализирует о зарядке аккумулятора.

При достижении напряжения на аккумуляторе 13,8 В, что соответствует его полной зарядке, транзистор VT3 открывается, а VT2 и VT1 закрываются, напряжение на схеме управления тиристором исчезает, заряд аккумулятора прекращается и гаснет светодиод VD1.

Наладка устройства

Наладка зарядного устройства выполняется при открытой его лицевой панели и заключается в установке напряжения отключения зарядного тока. Для этого необходимо вольтметр класса точности не хуже 1,5 подключить к аккумулятору, убедиться в наличии на нем напряжения не менее 10,8 В (разряд кислотного аккумулятора напряжением 12 В до напряжения ниже 10,8 В не допускается), установить зарядный ток (величиной 0,1 емкости аккумулятора), а движок подстроечного резистора R5 установить в среднее положение и начать зарядку. Если зарядное устройство отключилось при напряжении на аккумуляторе меньше 13,8 В, то движок резистора R5 необходимо повернуть на некоторый угол против часовой стрелки до зажигания светодиода и продолжить зарядку до 13,8 В, а если устройство не отключилось при этом напряжении - повернуть движок по часовой стрелке до отключения устройства. При этом светодиод должен погаснуть. На этом наладка схемы заканчивается и лицевая панель устанавливается на свое место. Для дальнейшей эксплуатации зарядного устройства необходимо заметить, какое положение стрелки штатного вольтметра соответствует напряжению 13,8 В, чтобы не пользоваться дополнительным вольтметром.

Рис.З

Рис.4

Рис.5

Конструктивно плата управления, тиристор с охладителем, светодиод VD1 и переменный резистор R12 установки зарядного тока закреплены на внутренней стороне лицевой панели (рис.5) Радиатор тиристора закреплен на панели с применением двух текстолитовых полосок. К одной он прикреплен двумя винтами М3 с потайной головкой, а другая служит изоляционной прокладкой. Плата управления закреплена дополнительной гайкой на выводе амперметра, который не должен касаться ее печатных дорожек.

В заключение следует отметить, что данное устройство может обеспечить зарядный ток до 24 А при установке более мощного тиристора и предохранителя FU2 на ток 25 А.

Анатолий Журенков

Литература

1. С. Елкин Применение тринисторных регуляторов с фазоимпульсным управлением // Радиоамматор. - 1998.-№9.-С.37-38.

2. В. Воевода Простое тринисторное зарядное устройство // Радио. - 2001. - № 11. - С.35.

Рано или поздно любой автолюбитель сталкивается с проблемой разряженного аккумулятора, особенно когда температура опустилась ниже нуля. А а после пары запусков методом «прикуривания» возникает твердая уверенность в том, что автоматическое зарядное устройство относится к предметам первой необходимости. Рынок сегодня просто изобилует разнообразием таких устройств, от которого глаза буквально разбегаются. Различные производители, цвета, формы, конструкции и, само собой, цены. Так как же во всем этом разобраться?

Выбираем автоматическое зарядное устройство

Прежде чем отправиться в поход по магазинам, необходимо определиться, какой аккумулятор предстоит заряжать. Они бывают самых разных видов: обслуживаемые и необслуживаемые, сухозаряженные или залитые, щелочные или кислотные. То же самое касается и зарядных устройств: существуют ручные, полуавтоматические и автоматические Последние выбирать предпочтительнее, поскольку практически не требуют вмешательства извне, и весь процесс заряда контролируется самим устройством.

Они обеспечивают самый оптимальный режим при этом не возникает опасного для батареи перенапряжения. Умная электронная начинка сделает все по правильному, заранее заданному алгоритму, а некоторые устройства способны определять степень разряда аккумулятора и его емкость, самостоятельно настраиваться на нужный режим. Такое автоматическое зарядное устройство подойдет практически для любого типа аккумулятора.

Большинство современных зарядных и пуско-зарядных устройств имеют так называемый режим быстрой зарядки (BOOST). В некоторых случаях это действительно может сильно выручить, когда из-за слабого заряда аккумулятора не удается завести двигатель пусковым устройством. В этом случае достаточно зарядить аккумулятор в режиме BOOST буквально в течение нескольких минут, а затем запустить двигатель. Нельзя длительное время заряжать аккумулятор в режиме BOOST, поскольку это способно значительно сократить срок его службы.

Как работает автоматическое зарядное устройство?

Обычно это устройство независимо от производителя и ценовой категории предназначено для зарядки, а также очистки пластин от сульфата свинца (десульфатации) двенадцативольтовых аккумуляторных батарей, имеющих емкость от 5 до 100 Ач, а также количественной оценки уровня их заряда. Такое зарядное устройство снабжено защитой от неправильного подключения и от короткого замыкания клемм. Применение микроконтроллерного управления позволяет выбрать оптимальный режим практически для любого аккумулятора.

Основные режимы работы автоматического зарядного устройства:

Следует помнить, что правильно подобранное автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора способно не только обеспечить его надежную и бесперебойную работу, но и значительно продлить срок службы.

Я постарался вставить в заголовок этой статьи все плюсы данной схемы, которою мы будем рассматривать и естественно у меня это не совсем получилось. Так что давайте теперь рассмотрим все достоинства по порядку.
Главным достоинством зарядного устройство является то, что оно полностью автоматическое. Схема контролирует и стабилизирует нужный ток зарядки аккумулятора, контролирует напряжение аккумуляторной батареи и как оно достигнет нужного уровня – убавит ток до нуля.

Какие аккумуляторные батареи можно заряжать?

Практически все: литий-ионные, никель-кадмиевые, свинцовые и другие. Масштабы применения ограничиваются только током заряда и напряжением.
Для всех бытовых нужд этого будет достаточно. К примеру, если у вас сломался встроенный контроллер заряда, то можно его заменить этой схемой. Аккумуляторные шуруповерты, пылесосы, фонари и другие устройства возможно заряжать этим автоматическим зарядным устройством, даже автомобильные и мотоциклетные батареи.

Где ещё можно применить схему?

Помимо зарядного устройства можно применить данную схему как контроллер зарядки для альтернативных источников энергии, таких как солнечная батарея.
Также схему можно использовать как регулируемый источник питания для лабораторных целей с защитой короткого замыкания.

Основные достоинства:

- Простота: схема содержит всего 4 довольно распространённых компонента.
- Полная автономность: контроль тока и напряжения.
- Микросхемы LM317 имеют встроенную защиту от короткого замыкания и перегрева.
- Небольшие габариты конечного устройства.
- Большой диапазон рабочего напряжения 1,2-37 В.

Недостатки:

- Ток зарядки до 1,5 А. Это скорей всего не недостаток, а характеристика, но я определю данный параметр сюда.
- При токе больше 0,5 А требует установки на радиатор. Также следует учитывать разницу между входным и выходным напряжением. Чем эта разница будет больше, тем сильнее будут греться микросхемы.

Схема автоматического зарядного устройства

На схеме не показан источник питания, а только блок регулировки. Источником питания может служить трансформатор с выпрямительным мостом, блок питания от ноутбука (19 В), блок питания от телефона (5 В). Все зависит от того какие цели вы преследуете.
Схему можно поделать на две части, каждая из них функционирует отдельно. На первой LM317 собран стабилизатор тока. Резистор для стабилизации рассчитывается просто: «1,25 / 1 = 1,25 Ом», где 1,25 – константа которая всегда одна для всех и «1» - это нужный вам ток стабилизации. Рассчитываем, затем выбираем ближайший из линейки резистор. Чем выше ток, тем больше мощность резистора нужно брать. Для тока от 1 А – минимум 5 Вт.
Вторая половина - это стабилизатор напряжения. Тут все просто, переменным резистором выставляете напряжение заряженного аккумулятора. К примеру, у автомобильных батарей оно где-то равно 14,2-14,4. Для настройки подключаем на вход нагрузочный резистор 1 кОм и измеряем мультиметром напряжение. Выставляем подстрочным резистором нужное напряжение и все. Как только батарея зарядится и напряжение достигнет выставленного – микросхема уменьшит ток до нуля, и зарядка прекратиться.
Я лично использовал такое устройство для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Ни для кого не секрет, что их нужно заряжать правильно и если допустить ошибку, то они могут даже взорваться. Это ЗУ справляется со всеми задачами.

Чтобы контролировать наличие заряда можно воспользоваться схемой, описанной в этой статье - .
Есть ещё схема включения этой микросхемы в одно: и стабилизация тока и напряжения. Но в таком варианте наблюдается не совсем линейная работа, но в некоторых случаях может и сгодиться.
Информативное видео, только не на русском, но формулы расчета понять можно.

В интернете немало перечитал статей про примитивные разрядные устройства, где в качестве нагрузки используются переключатели и наборы ламп разной мощности, где необходимо следить за напряжением разряжаемого АКБ. Меня это очень сильно не устроило и захотелось собрать что то свое. Схема должна регулировать нагрузку 0-5А и автоматически отключаться при напряжении АКБ 10.8В

На вооружении был , но почему то больше хотелось проверенные операционики, работающие в устройстве . Осталось только привинтить регулятор тока:-)

Вот такое полезное универсальное устройство я придумал.
Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках , так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20А\ч, АКБ 9А\ч зарядит за 7 часов, 20А\ч — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Этот тип зарядного способен автоматически заряжать практически любые типы автомобильных и мото аккумуляторов 12В до 80А\Ч. Имеет уникальный способ зарядки в три этапа: 1. Зарядка постоянным током, 2. Зарядка постоянным напряжением, 3. Капельная дозарядка до 100%.
На передней панеле два индикатора, первый указывает напряжение и процент зарядки, второй указывает ток зарядки.
Довольно качественный прибор для домашних нужд, цена всего 781,96 руб, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 1392, оценка 4,8 из 5. Евровилку

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и СА\СА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150А\ч

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув. Admin-чек

Каждый владелец автомобиля обязательно должен позаботиться о бесперебойной работе аккумулятора, важнейшего компонента электрооборудования, без которого запуск двигателя не представляется возможным. Отказ АКБ в результате разряда – довольно частое явление, особенно в зимний период, поэтому вопрос приобретения средств, восстанавливающих функциональность , особенно актуален для холодных регионов.

ТОП 10 зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.

Аккумулятор не производит электроэнергию, он лишь её накапливает, а затем отдаёт. Заряжается АКБ от электрического генератора автомобиля, но полной зарядки при этом не достигается, поэтому спустя какое-то время батарея утрачивает свой заряд, требуя подключения внешних устройств. При плюсовой температуре двигатель способен завестись и от наполовину заряженного аккумулятора, а вот запуска существенно снижаются, если заряд батареи неполный. Опытные автомобилисты знают, как важно всегда иметь под рукой спасительное средство от внезапной разрядки АКБ.

Авторынок предлагает бесчисленное количество всевозможных зарядных устройств разного качества и стоимости, но к выбору прибора необходимо подходить со всей ответственностью. Следует учитывать тот факт, что не каждая зарядка может подойти к АКБ вашего автомобиля, поэтому важно знать, каким типом батареи оборудована машина. Сориентироваться среди многообразия видов и производителей поможет рейтинг зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов 2018 года. Здесь собраны приборы с разными характеристиками в широком ценовом диапазоне отечественного и зарубежного производства.

Виды зарядных устройств для АКБ

Среди ассортимента зарядников автомобильных аккумуляторов можно найти экземпляры с дополнительными опциями. Кроме основной функции, они могут выполнять множество других, но и стоимость в этом случае будет порядком выше, поэтому перед покупкой нужно определиться, какие из дополнений будут действительно использоваться и стоит ли того переплата.

Приборы для зарядки АКБ делятся на три основных вида:

зарядные устройства используются исключительно для зарядки аккумулятора;
пусковые применяются для запуска мотора;
зарядно-пусковые совмещают в себе две этих функции.

Для пуска двигателя при помощи прибора необходимо подключиться к сети электропитания, поэтому если приспособление будет использоваться только для восстановления ёмкости АКБ, переплачивать за функцию, обеспечивающую пуск мотора, не рационально. Существуют также портативные зарядно-пусковые устройства, оснащённые собственной аккумуляторной батареей. Применив современный прибор такого типа, можно завести автомобиль, заглохший вдали от источников электропитания.

Зарядно-пусковые устройства для АКБ бывают:

Импульсные. Преимуществами приспособлений этой разновидности являются компактность и маленький вес, а также наличие защитных механизмов. Они более удобны в применении, выше по стоимости, чем трансформаторные зарядники, но впоследствии приобретение себя оправдывает. Принцип работы импульсных устройств основывается на создании токов высокой частоты, для чего большие габариты без надобности.
Трансформаторные приборы намного объёмнее и постоянно иметь при себе такое приспособление неудобно, обычно они применяются для стационарного обслуживания аккумулятора. Действие устройства заключается в снижении напряжения путём стандартного преобразования. Трансформаторные зарядники считаются надёжными, легко ремонтируются, но имеют большой вес.

Выбирая лучшее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, следует внимательно изучить характеристики приборов, взвесив все преимущества и недостатки. Кроме того, необходимо обратить внимание на тип и параметры батареи, эта информация содержится в паспорте транспортного средства.

Основные характеристики зарядных устройств

Главной задачей каждого внешнего зарядника является восстановление ёмкости аккумуляторной батареи автомобиля, в процессе чего переменный ток от сети 220 Вольт преобразуется в постоянный – 12 Вольт. Чтобы выяснить, какое зарядное устройство лучше подойдёт для конкретного аккумулятора, рассмотрим наиболее распространённые :

WET – это свинцово-кислотные батареи с применением жидкого электролита, устанавливаются на большинство автомобилей, к ним подходят любые ЗУ.
AGM – аккумуляторы со стекловолоконным материалом.
GEL – АКБ с гелеобразным электролитом.

Чтобы зарядить батарею типа AGM или GEL, используются специально предназначенные устройства либо универсальные, имеющие функцию переключения режима с целью обеспечения взаимодействия с данными видами аккумуляторов. По способу настройки зарядные устройства могут быть ручными, полуавтоматическими или автоматическими. При покупке лучше отдать предпочтение последним, тогда процесс зарядки полностью контролируется программной частью прибора, а при необходимости самостоятельно осуществляется отключение.

Режимы работы

Современные модели ЗУ позволяют выбрать функцию зарядки аккумуляторов с гелеобразным или абсорбированным электролитом. Очень важно проследить, чтобы был выставлен соответствующий режим работы, потому как в отличие от WET батарей даже незначительное повышение напряжения может привести к выходу АКБ из строя.

При выборе приспособления поинтересуйтесь о наличии опции «Boost», предполагающей быструю зарядку увеличенным током. Благодаря ей возможность завести мотор появится уже спустя несколько минут после начала процесса восстановления ёмкости АКБ. В экстренных обстоятельствах эта функция может очень выручить водителя. Десульфатация при помощи ЗУ реанимирует аккумулятор по принципу многократной зарядки, поэтому наличие данной функции позволяет существенно продлить ресурс батареи.

Лучшие автоматические зарядные устройства не только справляются с процессом без вашего участия, следуя заданному алгоритму при зарядке аккумулятора и исключая вероятность возникновения перенапряжения, но и распознают ёмкость и уровень разряда батареи, самостоятельно настраиваясь на нужный режим работы. Некоторые приборы могут одновременно заряжать несколько АКБ при последовательном или параллельном соединении, но такая функция вряд ли пригодится рядовому автомобилисту.

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Выходное напряжение – один из ключевых параметров устройства, оно должно совпадать с напряжением бортовой сети. Чаще всего используются батареи на 12 Вольт, поэтому большинство приборов рассчитано именно на них, но существуют также зарядники, выдающие 24 Вольт, приспособленные к работе с двумя аккумуляторами по 12 Вольт (как правило, ими оснащаются грузовики или микроавтобусы). Минимальное напряжение, соответствующее 6 Вольт, присуще АКБ мототехники.

Ток зарядки

Номинальный ток составляет 10% от ёмкости аккумулятора, поэтому определить, какой зарядник будет лучше для вашей батареи, можно, заглянув в документацию автомобиля. Таким образом, для АКБ ёмкостью 60 А/ч, ток заряда должен быть равен 6 А. Исключением является опция ускоренного восстановления АКБ, но злоупотреблять ею не следует, так как подобные меры могут привести к быстрому износу батареи. Автоматизированные приборы сами выбирают режим подачи тока, но лучшим решением будет приобретение устройства с регулируемым зарядом.

Виды защиты и безопасность

Выбирая, какой зарядник купить для автомобильного аккумулятора, особое внимание следует уделить . Их наличие защит от перегрузок, перепадов напряжения, неправильного подключения клемм, перезарядки, обеспечит стабильность работы и долгую службу прибора.