Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками

1. трохи теорії
2. Види зарядних пристроїв для акумуляторних батарей
3. Як визначити потрібні параметри при зарядці постійним струмом
4. Схеми зарядного пристрою для авто АБ
5. прості схеми
6. Схеми з можливістю регулювання
7. Відео по темі

Проблеми з акумуляторами - не таке вже рідкісне явище. Для відновлення працездатності необхідна дозарядки, але нормальна зарядка коштує пристойних грошей, а зробити її можна з підручного «мотлоху». Найголовніше - знайти трансформатор з потрібними характеристиками, а зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками - справа буквально пари годин (при наявності всіх необхідних деталей).

Зміст статті

трохи теорії

Процес заряду акумуляторів повинен проходити за певними правилами. Причому процес заряду залежить від виду батареї. Порушення цих правил призводить до зменшення ємності та терміну експлуатації. Тому параметри зарядного пристрою для автомобільного акумулятора підбираються для кожного конкретного випадку. Таку можливість надає складне ЗУ з регульованими параметрами або куплене спеціально під цю батарею. Є і більш практичний варіант - зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками. Щоб знати, які параметри повинні бути, трохи теорії.

Перед початком зарядки треба виміряти напругу

Види зарядних пристроїв для акумуляторних батарей

Заряд акумулятора - процес відновлення витраченої ємності. Для цього на клеми акумулятора подається напруга, трохи перевищує робочі показники АБ. Подаватися може:

• Постійний струм. Час заряду - не менше 10 годин, протягом усього цього часу подається фіксований струм, напруга змінюється від 13,8-14,4 В на початку процесу до 12,8 В в самому кінці. При такому вигляді заряд накопичується поступово, тримається довше. Недолік цього способу - необхідно контролювати процес, вчасно відключити зарядний пристрій, так як при перезаряді електроліт може закипіти, що істотно знизить його робочий ресурс.
• Постійна напруга. При заряді постійною напругою, ЗУ видає весь час напруга 14,4 В, а струм змінюється від великих значень в перші години заряду, до дуже невеликих - в останні. Тому перезаряда АБ НЕ буде (хіба що ви залишите його на кілька діб). Позитивний момент цього способу - час заряду зменшується (90-95% можна набрати за 7-8 годин) і заряджається акумулятор можна залишити без нагляду. Але такий «екстрений» режим відновлення заряду погано впливає на термін служби. При частому використанні постійною напругою АБ швидше розряджається.

Графіки зміни параметрів ЗУ в різних режимах

Загалом, якщо немає необхідності поспішати, краще використовувати заряд постійним струмом. Якщо треба за короткий час відновити працездатність акумулятора - подавайте постійна напруга. Якщо говорити про те, яке краще зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, відповідь однозначна - подає постійний струм. Схеми будуть прості, що складаються з доступних елементів.

Як визначити потрібні параметри при зарядці постійним струмом

Дослідним шляхом встановлено, що заряджати автомобільні свинцеві кислотні акумулятори (їх більшість) необхідно струмом, що не перевищує 10% від ємності батарей. Якщо ємність заряджається АБ 55 А / ч, максимальний струм заряду буде 5,5 А; при ємності 70 А / ч - 7 А і т.д. При цьому можна ставити трохи менший струм. Заряд буде йти, але повільніше. Він буде накопичуватися навіть якщо струм заряду буде 0,1 А. Просто для відновлення ємності буде потрібно дуже багато часу.

Так як в розрахунках приймають, що струм заряду становить 10%, отримуємо мінімальний час заряду - 10 годин. Але це - при повному розряді акумулятора, а його допускати не можна. Тому фактичний час заряду залежить від «глибини» розряду. Визначити глибину розряду можна, заміривши вольтаж на АБ до початку заряду:

• Повністю заряджена батарея (100%) має напругу 12,7-12,8 В.
• Половинний розряд (близько 50%) з напругою 12 В. Ось при такому розряді або трохи нижче треба ставити АБ на зарядку.
• Майже повний або повний розряд (10-0%) - 11,8-11,7 В. До таких значень краще не опускатися - частий повний розряд скорочує термін служби.

  Конкретний вольтаж буде у кожного виробника свій, але можна приблизно орієнтуватися за цими даними (акумулятори Bosch)

Щоб розрахувати приблизний час заряду АБ, треба дізнатися різницю між максимальним зарядом батареї (12,8 В) і поточним її вольтажем. Помноживши цифру на 10 отримаємо час в годинах. Наприклад, напруга на акумуляторі перед зарядом 11,9 В. Знаходимо різницю: 12,8 В - 11,9 В = 0,8 В. Помноживши цю цифру на 10, отримуємо що час заряду буде близько 8 годин. Це за умови, що подавати будемо струм, який становить 10% від ємності батареї.

Схеми зарядного пристрою для авто АБ

Для заряду акумуляторів зазвичай використовується побутова мережа 220 В, яка перетворюється в знижена напруга за допомогою перетворювача.

прості схеми

Найбільш простий і ефективний спосіб - використання понижуючого трансформатора. Саме він знижує 220 В до необхідних 13-15 В. Такі трансформатори можна знайти в старих лампових телевізорах (ТС-180-2), комп'ютерних блоках харчування, знайти на «розкладках» блошиного ринку.

Але на виході трансформатора виходить змінна напруга, яке необхідно випрямити. Роблять це за допомогою:

• Одного випрямляючих діода, який встановлюють після трансформатора. На виході такого ЗУ ток виходить пульсуючим, причому биття сильні - зрізана тільки одна полуволна.

  Найпростіша схема

• Діодного моста, який негативну хвилю «загортає» наверх. Струм теж пульсуючий, але биття менше. Саме ця схема найчастіше реалізується самостійно, хоча не є найкращим варіантом. Можна зібрати діодний міст самостійно на будь-яких випрямляють діодах, можна купити готову збірку.

  Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками: схема з доданими мостом

• Діодного моста і згладжує конденсатора (4000-5000 мкФ, 25 В). На виході цієї схеми отримуємо постійний струм.

  Схема зі сглаживающим конденсатором

У наведених схемах присутні також запобіжники (1 А) і вимірювальні прилади. Вони дають можливість контролювати процес заряду. Їх зі схеми можна виключити, але доведеться періодично використовувати для контролю мультиметр. З контролем напруги це ще терпимо (просто приставляти до клем щупи), то контролювати струм складно - в цьому режимі вимірювальний прилад включають в розрив ланцюга. Тобто, доведеться кожного разу вимикати харчування, ставити мультиметр в режимі вимірювання струму, включати харчування. розбирати вимірювальну ланцюг в зворотному порядку. Тому, використання хоча-б амперметра на 10 А - дуже бажано.

Недоліки цих схем очевидні - немає можливості регулювати параметри заряду. Тобто, при виборі елементної бази вибирайте параметри так, щоб на виході сила струму була ті самі 10% від ємності вашого акумулятора (або трохи менше). Напруга ви знаєте - бажано в межах 13,2-14,4 В. Що робити, якщо струм виходить більше бажаного? Додати в схему резистор. Його ставлять на плюсовом виході діодного моста перед амперметром. Опір підбираєте «за місцем», орієнтуючись на струм, потужність резистора - побільше, так як на них буде розсіюватися зайвий заряд (10-20 ВТ або близько того).

І ще один момент: зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, зроблене за цими схемами, швидше за все, буде сильно грітися. Тому бажано додати куллер. Його можна вставити в схему після діодного моста.

Схеми з можливістю регулювання

Як вже говорили, недолік всіх цих схем - в неможливості регулювання струму. Єдина можливість - міняти опору. До речі, можна поставити тут змінний підлаштування резистор. Це буде найпростіший вихід. Але надійніше реалізована ручне регулювання струму в схемі з двома транзисторами і підлаштування резистором.

Схема зарядного пристрою для автомобільного акумулятора з можливістю ручного регулювання струму заряду

Струм заряду змінюється змінним резистором. Він стоїть вже після складеного транзистора VT1-VT2, так що струм через нього протікає невеличкий. Тому потужність може бути порядку 0,5-1 Вт. Його номінал залежить від обраних транзисторів, підбирається досвідченим шляхом (1-4,7 кОм).

Трансформатор потужністю 250-500 Вт, вторинна обмотка 15-17 В. Діодний міст збирається на діодах з робочим струмом 5А і вище.

Транзистор VT1 - П210, VT2 вибирається з декількох варіантів: германієві П13 - П17; кремнієві КТ814, КТ 816. Для відводу тепла встановлювати на металевій пластині або радіаторі (не менше 300 см2).

Запобіжники: на вході ПР1 - на 1 А, на виході ПР2 - на 5 А. Також в схемі є сигнальні лампи - наявності напруги 220 В (HI1) і струму заряду (HI2). Тут можна ставити будь-які лампи на 24 В (в тому числі і світлодіоди).

Відео по темі

Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками - популярна тема для автолюбителів. Звідки тільки не витягують трансформатори - з блоків живлення, мікрохвильовок .. навіть мотають самі. Схеми реалізуються не найскладніші. Так що навіть без навичок в електротехніці можна впоратися самостійно.