lightanddesign.ru
You might also like
Зарядные устройства — необходимый аксессуар для всех водителей. Однако не все могут позволить себе новое зарядное устройство из-за высокой стоимости и частых поломок. Однако существует лазейка.
Если вы обладаете некоторыми навыками и умеете держать в руках такие инструменты, как паяльник, вам не составит труда изготовить собственное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В следующих разделах эта тема обсуждается более подробно.
Немного полезной информации
Батареи называются аккумуляторами заряда. При подаче напряжения энергия накапливается за счет химических изменений внутри батареи. При подключении источника потребления наблюдается обратный процесс. Это происходит из-за обратного химического изменения, которое создает напряжение в области клемм устройства. Через нагрузку протекает ток. Это означает, что для получения напряжения от аккумулятора его необходимо сначала зарядить.
Сам процесс зарядки происходит по определенным правилам и зависит от типа батареи. Несоблюдение этих правил может привести к сокращению срока службы и емкости аккумулятора.
По этой причине параметры зарядного устройства для автомобильных батарей должны быть индивидуально адаптированы к конкретному энергоносителю.
Это возможно в случае сложных зарядных устройств с регулируемыми параметрами и если приобретается отдельное зарядное устройство, предназначенное для конкретной батареи. Однако есть более универсальный и практичный вариант — изготовить собственное зарядное устройство своими руками.
Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
Процесс зарядки аккумулятора восстанавливает энергию, потребленную емкостью аккумулятора. Для этого на клеммы емкости батареи подается напряжение, немного превышающее основные показатели батареи. В зависимости от типа зарядного устройства это может быть
- Постоянный ток. Средняя продолжительность такой зарядки составляет около 10 часов или более, во время зарядки подается постоянный ток. В начале зарядки напряжение может колебаться между 13,8 В и 14,4 В, а в конце зарядки может снизиться до 12,8 В. Другими словами, это постепенный способ наращивания емкости аккумулятора, который дольше служит. Однако его недостатком является то, что процесс необходимо контролировать, так как важно вовремя отключить зарядное устройство. Перезарядка может привести к закипанию электролита, что может снизить производительность батареи.
- Постоянное напряжение. При этом типе зарядки зарядное устройство непрерывно подает напряжение 14,4 В, причем значения варьируются от высокого в начале зарядки до низкого в конце. Поэтому перезарядка не происходит, если только зарядное устройство не остается без присмотра в течение нескольких дней. Преимуществом является то, что время зарядки короткое (7-8 часов) и зарядное устройство можно оставлять без присмотра. Однако частое использование этого метода может привести к более быстрому повреждению батареи, так как в процессе использования батарея разряжается быстрее.
Поэтому рекомендуется выбрать первый вариант (постоянный ток), если батарея не нуждается в быстрой зарядке. В качестве альтернативы, если необходимо быстро восстановить емкость батареи, подходит постоянное напряжение, но его нельзя использовать более одного раза.
Если вы задаетесь вопросом, какое зарядное устройство лучше сделать своими руками, то здесь стоит выбрать вариант с питанием постоянным током. Схема этого устройства очень проста и состоит из доступных компонентов.
Как узнать состояние батареи?
Необходимость зарядки автомобильного аккумулятора зависит от уровня заряда. И метод "запуск/выпуск" не является хорошим. Например, если аккумулятор "не заводится", то перед выходом из автомобиля его вообще нельзя завести. Состояние "нет поворота" является серьезным и может нанести серьезный ущерб аккумулятору себя.
Самый эффективный и безопасный способ — измерение напряжения с помощью простейшего тестера. Таким образом, при температуре около 20°C зависимость между степенью заряда и напряжением на клеммах батареи, отключенной от нагрузки, следующая.
- 12.6-12.7 — аккумулятор полностью заряжен.
- 12.3-12.4-Уровень заряда составляет приблизительно 75%, и
- 12,0-12,1 — около 50%,.
- 11.8-11.9-25%;
- 11.6-11.7-Батарея разряжается, с
- Если значение меньше 11,6 В, батарея полностью разряжена.
Все вышеуказанные значения измеряются в вольтах.
Значение 10,6 вольт является критическим, и если уровень упадет дальше, батарея просто выйдет из строя, особенно если она эксплуатировалась в течение длительного периода времени.
Нужные параметры при зарядке постоянным током
Уже доказано, что автомобильные свинцово-кислотные батареи (в основном используемые в автомобилях) необходимо заряжать током, не превышающим 10% от общей емкости батареи.
Например, для батареи емкостью 55 Ач максимальный зарядный ток должен составлять 5,5 А. По такому принципу рассчитывается максимальный ток для каждой батареи. Можно немного уменьшить силу тока, но в этом случае процесс зарядки будет происходить немного медленнее. При токах зарядки, приближающихся к 0,1 А, заряд все равно будет накапливаться, но в этом случае емкость будет восстанавливаться дольше.
Минимальное время зарядки батареи при текущем уровне заряда 10% составляет 10 часов, но это при полностью разряженной батарее и не должно допускаться. Поэтому фактическое время полного заряда зависит от глубины разряда.
Чтобы приблизительно определить время до полной зарядки, найдите разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и текущим напряжением. Умножьте эту цифру на 10, чтобы получить приблизительное время в часах.
Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора
Обычно для пополнения емкости накопителя электроэнергии требуется сеть 220 вольт, которая преобразуется в более низкое напряжение с помощью инвертора. Можно изготовить собственное зарядное устройство своими руками, что не является проблемой. Все, что вам нужно, — это базовые знания в области электротехники и умение пользоваться паяльником или другими инструментами.
Простые схемы
Самый простой и эффективный метод — использовать понижающий трансформатор. Он используется для снижения напряжения с 220 В до 13-15 В, необходимых для зарядки.
Этот тип трансформатора можно найти в старых ламповых телевизорах и компьютерных блоках питания, продаваемых на блошиных рынках. Однако есть и тонкие различия. На выходе трансформатора — переменное напряжение. Поэтому вам нужно исправить это.
Это можно сделать следующим образом
- Если после трансформатора установлен один выпрямительный диод, на выходе такого зарядного устройства получается пульсирующий ток с сильными колебаниями, так как срезается только одна полуволна. Ниже приведена простейшая схема с использованием одного диода
- Второй метод заключается в использовании диодного моста. Это приводит к тому, что отрицательная волна сворачивается. Через зарядное устройство также проходит пульсирующий ток, но удар не такой сильный. Эта схема чаще всего используется в домах, но это не лучший выбор. Вы можете построить свой собственный диодный мост, используя любой выпрямительный диод. В качестве альтернативы можно приобрести готовый диодный мост.
- Третий вариант — диодный мост со сглаживающим конденсатором (4000-5000 мкФ, 25 вольт). На выходе этой схемы получается постоянный ток. Это очень удобно для создания зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов своими руками.
Все вышеперечисленные цепи также имеют предохранители 1A и измерительные устройства. С их помощью можно контролировать процесс зарядки аккумулятора. Однако их можно исключить из этих цепей, и в этом случае следует регулярно измерять и проверять работу устройства с помощью мультиметра.
Это можно сделать, контролируя напряжение (просто приложив щуп к клеммам), но контролировать ток сложнее. В этом случае устройство необходимо подключить к разомкнутой цепи и провести измерение. Это означает, что при каждой проверке тока необходимо отключить питание, проверить мультиметром в режиме измерения тока, а затем снова включить. Измерительную цепь следует разбирать в обратном направлении. Поэтому предварительно следует рассмотреть возможность использования амперметра не менее 10 А.
К недостаткам этих схем относится то, что параметры зарядки нельзя регулировать. Поэтому при выборе базы данных предпочтение следует отдавать вариантам, в которых отдаваемый ток соответствует тем же 10% или чуть меньше емкости батареи. Напряжение находится в пределах от 13,2 до 14,4 вольт.
Но что, если ток больше, чем требуемый сигнал? Для этого в цепь зарядного устройства необходимо добавить резистор. Его следует разместить на положительном выходе диодного моста непосредственно перед амперметром. Резистор должен быть выбран на месте, при этом основным ориентиром является ток. Мощность резистора должна быть немного выше, так как он потребляет около 10-20 Вт дополнительной нагрузки.
Еще один нюанс — возможно, зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками по приведенной выше схеме, будет достаточно сильно нагреваться. Чтобы избежать сгорания, в контур можно добавить охладитель. Он должен быть установлен после диодного моста.
Регулируемые контуры
Недостатком всех этих схем является невозможность регулировки силы тока. И единственный способ изменить его — изменить резистор. Триммеры с переменным сопротивлением — самый простой и эффективный вариант. Однако в схемах, использующих два транзистора и триммерный резистор, ручная регулировка тока более надежна.
Это схема ручного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, в котором зарядный ток можно установить вручную.
Ток зарядки изменяется с помощью переменного резистора, который должен быть установлен после составных транзисторов VT1 — VT2 так, чтобы протекал небольшой ток. Таким образом, средняя мощность составляет примерно 0,5-1 Вт.
Вторичная обмотка 15-17 В с трансформатором 250-500 Вт и диодным мостом должна быть собрана на диоде с рабочей трассой не менее 5%.
Поскольку VT2 может быть выбран из множества вариантов, транзисторы P210 должны быть выбраны из VT1. Это немецкие P13-P17 или KT814 и KT816. Чтобы рассеять тепло и избежать перегрева, необходимо установить металлическую пластину или теплоотвод площадью не менее 300 см2.
Зарядное устройство из блока питания
Сборка простого зарядного устройства своими руками требует обычного блока питания от старого компьютера и некоторых радикальных знаний. В этом случае устройство работает очень хорошо. С помощью такого устройства можно заряжать батареи при токе менее 10 А и регулировать напряжение тока и напряжение заряда.
Основным требованием является наличие контроллера TL494. Чтобы собрать автомобильное зарядное устройство своими руками из компьютерного блока питания, необходимо собрать схему, показанную на рисунке ниже.
Далее представляем алгоритм улучшения работы.
- Отрежьте кабели канала питания, кроме желтого и черного.
- Соедините желтые кабели вместе и отдельно с черными кабелями, учитывая полюса "+" и "-" (см. элементы схемы).
- Отрежьте все части, ведущие к клеммам 1, 14, 15 и 16 контроллера.
- Установите переменные резисторы 10 и 4,4 гребенки в корпус питания для регулировки напряжения и тока.
- Соберите схему, показанную на изображении выше, с помощью навесного соединения.
При правильном расположении изменение конфигурации завершается. Остается только добавить вольтметр, амперметр и кабель "крокодил" к разъемам аккумулятора.
При наличии небольших знаний и навыков в области электро- и радиотехники задача создания зарядного устройства в домашних условиях легко выполнима. Внимание к деталям имеет решающее значение. Кроме того, даже незначительное выравнивание кабеля или перепутывание столбов может сделать устройство бесполезным.
Видео «Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства»
