Даже при полностью исправном автомобиле рано или поздно может сложиться ситуация, когда потребуется от внешнего источника – долгая стоянка, случайно оставленные включенными габаритные огни и так далее. Владельцам же старой техники необходимость в регулярной подзарядке аккумулятора известна прекрасно – тому виной и саморазряд «уставшей» батареи, и повышенные токи утечек в электроцепях, в первую очередь – в диодном мосту генератора.
Можно приобрести готовое зарядное устройство: они выпускаются во множестве вариантов и легко доступны. Но кому-то может показаться, что изготовить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками будет интереснее, а кого-то возможность сделать ЗУ буквально из подручного материала и выручит.
Полупроводниковый диод+лампочка
Неизвестно, кому первому пришла в голову идея заряжать аккумулятор подобным образом, но это как раз тот случай, когда зарядить аккумулятор можно буквально подручными средствами . В этой схеме источником тока служит электрическая сеть 220В, диод нужен для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный, а лампочка служит токоограничительным резистором.
Расчет этого зарядного устройства так же прост, как и его схема:
- Ток, протекающий через лампу, определяется исходя из ее мощности как I=P/U , где U – напряжение в сети, P – мощность лампы. То есть для лампы в 60 Вт ток в цепи составит 0,27 А.
- Так как диод срезает каждую вторую полуволну синусоиды, реальный средний ток нагрузки будет с учетом этого равен 0,318*I .
Как видно, даже при использовании мощной лампы ток нагрузки получается небольшим, что позволит использовать любой распространенный диод, например 1N4004 (такие обычно идут в комплекте с сигнализациями, стоят в блоках питания маломощной техники и так далее). Все, что нужно знать для сборки такого устройства – это то, что полоска на корпусе диода обозначает его катод. Этот контакт подсоедините к положительному полюсу батареи.
Не подсоединяйте это устройство к аккумулятору, если он не снят с автомобиля, во избежание повреждения бортовой электроники высоким напряжением!Подобный вариант изготовления представлен на видео
Выпрямитель
Это ЗУ несколько сложнее. Такая схема используется в самых дешевых фабричных устройствах :
Для изготовления зарядного устройства потребуется сетевой трансформатор с выходным напряжением не менее 12,5 В, но и не более 14. Часто берется советский трансформатор типа ТС-180 из ламповых телевизоров, имеющий две накальные обмотки на напряжение 6,3 В. При их последовательном соединении (назначение клемм указано на корпусе трансформатора) мы получим как раз 12,6 В. Для выпрямления переменного тока со вторичной обмотки применен диодный мост (двухполупериодный выпрямитель). Его можно как собрать из отдельных диодов (например, Д242А из того же телевизора), либо купить готовую сборку (KBPC10005 либо ее аналоги).
Диоды выпрямителя будут ощутимо нагреваться, и для них придется сделать радиатор из подходящей алюминиевой пластины. В этом плане использование диодной сборки гораздо удобнее – пластина крепится винтом к ее центральному отверстию на термопасту.
Ниже приведена схема назначения выводов наиболее распространенной в импульсных блоках питания микросхемы TL494:
Нас интересует цепь, связанная с ножкой 1. Просматривая соединенные с ней дорожки на плате, найдите резистор, соединяющий эту ножку с выходом +12 В. Именно он задает выходное напряжение 12-вольтовой цепи блока питания.
Проблемы с аккумуляторами — не такое уж редкое явление. Для восстановления работоспособности необходима дозарядка, но нормальная зарядка стоит приличных денег, а сделать ее можно из подручного «хлама». Самое главное — найти трансформатор с нужными характеристиками, а сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — дело буквально пары часов (при наличии всех необходимых деталей).
Процесс заряда аккумуляторов должен проходить по определенным правилам. Причем процесс заряда зависит от вида батареи. Нарушения этих правил приводит к уменьшению емкости и срока эксплуатации. Потому параметры зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подбираются для каждого конкретного случая. Такую возможность предоставляет сложное ЗУ с регулируемыми параметрами или купленное специально под эту батарею. Есть и более практичный вариант — сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Чтобы знать, какие параметры должны быть, немного теории.
Виды зарядных устройств для аккумуляторных батарей
Заряд аккумулятора — процесс восстановления израсходованной емкости. Для этого на клеммы аккумулятора подается напряжение, немного превышающее рабочие показатели АБ. Подаваться может:
- Постоянный ток. Время заряда — не менее 10 часов, в течении всего этого времени подается фиксированный ток, напряжение изменяется от 13,8-14,4 В в начале процесса до 12,8 В в самом конце. При таком виде заряд накапливается постепенно, держится дольше. Недостаток этого способа — необходимо контролировать процесс, вовремя отключить зарядное устройство, так как при перезаряде электролит может закипеть, что существенно снизит его рабочий ресурс.
- Постоянное напряжение. При заряде постоянным напряжением, ЗУ выдает все время напряжение 14,4 В, а ток изменяется от больших значений в первые часы заряда, до очень небольших — в последние. Потому перезаряда АБ не будет (разве что вы оставите его на несколько суток). Положительный момент этого способа — время заряда уменьшается (90-95% можно набрать за 7-8 часов) и заряжаемый аккумулятор можно оставить без присмотра. Но такой «экстренный» режим восстановления заряда плохо влияет на срок службы. При частом использовании постоянным напряжением АБ быстрее разряжается.
В общем, если нет необходимости спешить, лучше использовать заряд постоянным током. Если надо за короткое время восстановить работоспособность аккумулятора — подавайте постоянное напряжение. Если говорить о том, какое лучше сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, ответ однозначен — подающее постоянный ток. Схемы будут простые, состоящие из доступных элементов.
Как определить нужные параметры при зарядке постоянным током
Опытным путем установлено, что заряжать автомобильные свинцовые кислотные аккумуляторы (их большинство) необходимо током, который не превышает 10% от емкости батарей . Если емкость заряжаемой АБ 55 А/ч, максимальный ток заряда будет 5,5 А; при емкости 70 А/ч — 7 А и т.д. При этом можно ставить чуть меньший ток. Заряд будет идти, но медленнее. Он будет накапливаться даже если ток заряда будет 0,1 А. Просто для восстановления емкости потребуется очень много времени.
Так как в расчетах принимают, что ток заряда составляет 10%, получаем минимальное время заряда — 10 часов. Но это — при полном разряде аккумулятора, а его допускать нельзя. Потому фактическое время заряда зависит от «глубины» разряда. Определить глубину разряда можно, замерив вольтаж на АБ до начала заряда:
Чтобы рассчитать примерное время заряда АБ , надо узнать разницу между максимальным зарядом батареи (12,8 В) и текущим ее вольтажом. Умножив цифру на 10 получим время в часах. Например, напряжение на аккумуляторе перед зарядом 11,9 В. Находим разницу: 12,8 В — 11,9 В = 0,8 В. Умножив эту цифру на 10, получаем что время заряда будет около 8 часов. Это при условии, что подавать будем ток, который составляет 10% от емкости батареи.
Схемы зарядного устройства для авто АБ
Для заряда аккумуляторов обычно используется бытовая сеть 220 В, которая преобразуется в пониженное напряжение при помощи преобразователя.
Простые схемы
Наиболее простой и эффективный способ — использование понижающего трансформатора. Именно он понижает 220 В до требуемых 13-15 В. Такие трансформаторы можно найти в старых ламповых телевизорах (ТС-180-2), компьютерных блоках питания, найти на «развалах» блошиного рынка.
Но на выходе трансформатора получается переменное напряжение, которое необходимо выпрямить. Делают это при помощи:
В приведенных схемах присутствуют также предохранители (1 А) и измерительные приборы. Они дают возможность контролировать процесс заряда. Их из схемы можно исключить, но придется периодически использовать для контроля мультиметр. С контролем напряжения это еще терпимо (просто приставлять к клеммам щупы), то контролировать ток сложно — в этом режиме измерительный прибор включают в разрыв цепи. То есть, придется каждый раз выключать питание, ставить мультиметр в режиме измерения тока, включать питание. разбирать измерительную цепь в обратном порядке. Потому, использование хотя-бы амперметра на 10 А — очень желательно.
Недостатки этих схем очевидны — нет возможности регулировать параметры заряда. То есть, при выборе элементной базы выбирайте параметры так, чтобы на выходе сила тока была те самые 10% от емкости вашего аккумулятора (или чуть меньше). Напряжение вы знаете — желательно в пределах 13,2-14,4 В. Что делать, если ток получается больше желаемого? Добавить в схему резистор. Его ставят на плюсовом выходе диодного моста перед амперметром. Сопротивление подбираете «по месту», ориентируясь на ток, мощность резистора — побольше, так как на них будет рассеиваться лишний заряд (10-20 ВТ или около того).
И еще один момент: зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, сделанное по этим схемам, скорее всего, будет сильно греться. Потому желательно добавить куллер. Его можно вставить в схему после диодного моста.
Схемы с возможностью регулировки
Как уже говорили, недостаток всех этих схем — в невозможности регулировки тока. Единственная возможность — менять сопротивления. Кстати, можно поставить тут переменный подстроечный резистор. Это будет самый простой выход. Но более надежно реализована ручная регулировка тока в схеме с двумя транзисторами и подстроечным резистором.
Ток заряда изменяется переменным резистором. Он стоит уже после составного транзистора VT1-VT2, так что ток через него протекает небольшой. Потому мощность может быть порядка 0,5-1 Вт. Его номинал зависит от выбранных транзисторов, подбирается опытным путем (1-4,7 кОм).
Трансформатор мощностью 250-500 Вт, вторичная обмотка 15-17 В. Диодный мост собирается на диодах с рабочим током 5А и выше.
Транзистор VT1 — П210, VT2 выбирается из нескольких вариантов: германиевые П13 — П17; кремниевые КТ814, КТ 816. Для отвода тепла устанавливать на металлической пластине или радиаторе (не менее 300 см2).
Предохранители: на входе ПР1 — на 1 А, на выходе ПР2 — на 5 А. Также в схеме есть сигнальные лампы — наличия напряжения 220 В (HI1) и тока заряда (HI2). Тут можно ставить любые лампы на 24 В (в том числе и светодиоды).
Видео по теме
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — популярная тема для автолюбителей. Откуда только не извлекают трансформаторы — из блоков питания, микроволновок.. даже мотают сами. Схемы реализуются не самые сложные. Так что даже без навыков в электротехнике можно справиться самостоятельно.
Вскоре, большое количество автомобилистов столкнутся с необходимостью зарядки аккумулятора. Зарядное устройство для аккумулятора автомобиля - должно быть обязательно у каждого водителя и наличие его необходимо всегда, вне зависимости от времени года и эксплуатации транспортного средства. В данной статье мы вам расскажем о том, как выбрать зарядное для автомобильного аккумулятора.
Содержание статьи:
Как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
У каждого автовладельца обязательно должно быть собственное зарядное устройство, так как наверняка, бывают периоды, когда ваш автомобиль может длительное время не эксплуатироваться, а значит, аккумулятор будет разряжен. Особенно аккумулятор нуждается в зарядке зимой, несмотря на то, эксплуатируется авто или нет, наличие зарядного устройства в данном случае просто необходимо. Если вы стали счастливым обладателем автомобиля, то у вас обязательно возникнут вопросы по поводу выбора зарядного устройства, на них мы и постараемся ответить.Виды зарядных устройств
Зарядные устройства делятся на два типа:
- Зарядные;
- Пуско-зарядные.
Простые зарядные устройства осуществляют исключительно зарядку аккумулятора и возможно поддержание зарядки, без каких-либо дополнительных функций.
Пуско-зарядные устройства
Пуско-зарядные устройства могут выполнять две функции: зарядку аккумулятора и произвести запуск двигателя автомобиля. Если с функцией зарядки всё ясно, то пусковая функция, наверное, у новичков вызовет несколько вопросов. Как известно, для того чтобы завести автомобиль, требуется большой заряд аккумулятора, соответственно если аккумулятор будет разряжен, то завести машину вы не сможете до тех пор, пока не зарядите до определённого уровня свой аккумулятор. Пусковое устройство поможет вам завести автомобиль при полностью разряженном аккумуляторе, благодаря тому, что такие устройства могут выдавать ток в несколько раз больший, чем простое зарядное устройство. Но такие устройства имеют большие габариты и намного тяжелее обычных зарядных устройств, да и стоят дороже.
Зарядный ток
Первое, на что вы должны обратить внимание - напряжение, которое выдаёт зарядное устройство, оно должно соответствовать рабочему напряжению аккумулятора. Зарядный ток зарядного устройства должен быть не более 10% от ёмкости аккумулятора, или же иметь возможность его регулировки. Так как большинство аккумуляторов в автомобилях имеют ёмкость 65А/ч, то на аккумулятор необходимо подавать зарядный ток не более 6,5Ампер. Зарядку аккумулятора лучше всего производить током 5% от ёмкости аккумулятора, то есть опять-таки, если ёмкость аккумулятора 65А/ч, то на него рекомендуется пускать ток в 3,2Ампера. При таком токе вы получите максимально глубокий и полный заряд аккумуляторной батареи.
Зарядные устройства имеют как регулируемую подачу тока, так и постоянную. При регулируемой подаче зарядного тока вы можете регулировать силу тока, а если такой возможности нет, то зарядное устройство производит зарядку аккумулятора на оптимальных режимах, что собственно очень полезно для аккумулятора.
Выходное напряжение зарядного устройства для автомобильного аккумулятора должно быть 12 Вольт.
Дополнительные функции
Несмотря на то, что большинство современных зарядных устройств имеют защиту от перегрева и защиту от неправильного подключения клем, уточните наличие данных функций в выбираемом зарядном устройстве.
Импульсные зарядные устройства для аккумуляторов позволяют зарядить аккумулятор при глубоком разряде, это хорошая и полезная возможность, наличие которой будет очень полезно.
Если же вы хорошо разбираетесь в электронике, то вам будет интересно взглянуть на схему зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Большинство зарядных устройств имеют следующую схему:
Тем, кто «живёт автомобилем», любит контролировать процесс зарядки и иметь функциональное зарядное устройство, то мы порекомендуем остановить свой выбор на пуско-зарядном устройстве, которое будет иметь встроенный амперметр, возможность регулировки зарядного тока и прочие функции.
Водителям, которые не часто, но, тем не менее, сталкиваются с необходимостью зарядки и подзарядки аккумулятора, но при этом любит простоту и функциональность, то мы порекомендуем электронные автоматические зарядные устройства, без «лишних» индикаторов, переключателей и прочих «советских» функций.
Какое зарядное устройство для аккумулятора выбрать
Tesla ЗУ-15860Одна из самых бюджетных моделей зарядных устройств для аккумуляторов. Если вы постоянно ездите на своём авто и зарядное устройство вам необходимо так сказать для подстраховки, то эта модель – идеальный вариант для вас.
Технические характеристики:
Tesla ЗУ-15860 – это автоматическое зарядное устройство с выходным напряжением: 6/12V. Номинальный ток зарядки: 3,52 А, максимальный: 6 А. Функции защиты от перегрева, неправильного подключения и перезарядки.
Цена устройства: 500 рублей.
Telwin Leader 150 Start
Популярная модель пуско-зарядного устройства. Хороший вариант для тех автомобилистов, кто любит контролировать процесс зарядки и иметь большой перечень возможностей. Данное устройство имеет несколько режимов работы, а главное - поможет запустить двигатель при полной разрядке аккумулятора.
Технические характеристики:
Рабочее напряжение: 12V. Максимальная сила тока зарядки: 20А. Имеется встроенный амперметр. Дополнительные режимы: режим нормальной и ускоренной зарядки, режим быстрого пуска, защита от перегрузок и неправильной полярности.
Цена устройства: 4 000 рублей.
Bosch C3
Самое оптимальное и простое зарядное устройство, которое позволит «не заморачиваться» над зарядкой аккумулятора. Зарядное имеет очень компактные размеры, а это большой плюс. Для заряда аккумулятора вам нужно, всего лишь на всего, выбрать нужный режим (из 3-ёх) и устройство само зарядит аккумулятор. Более того, когда устройство зарядит аккумулятор полностью, оно перейдёт в режим поддержания заряда. Данное зарядное устройство рекомендуется для аккумуляторов 12V: Varta, Bosch и других популярных производителей аккумуляторов.
Технические характеристики:
Выходное напряжение: 6/12V. Сила зарядного тока: 3,8A. Есть возможность заряда аккумулятора импульсным током, при его полной разрядке. Функция поддержания заряда аккумулятора при его полном заряде, режим зарядки аккумулятора в холодном состоянии. Наличие защиты от неправильного подсоединения клем и перегрева.
Цена устройства: 2 500 рублей.
В любом случае, при выборе конкретной модели зарядного устройства читайте отзывы и не стесняйтесь уточнить интересующие вас вопросы у продавца-консультанта.
Правила эксплуатации зарядного устройства
Наверное, принцип зарядки автомобильного аккумулятора знаком всем, но в этой процедуре есть несколько нюансов, о которых мы вам расскажем ниже.Заряжать аккумулятор лучше всего в гараже или на крытой площадке. В крайнем случае, допускается зарядка аккумулятора на улице, в тёплую и сухую погоду.
Когда необходимо заряжать аккумулятор зарядным устройством
Итак, заряжать аккумулятор автомобиля необходимо только при конкретных условиях и ситуациях, просто так это делать не нужно. В автомобиле есть генератор, который при работе двигателя преобразует механическую энергию в электрическую. Благодаря электрической энергии, получаемой генератором, происходит питание всего электрооборудования автомобиля, в том числе и происходит зарядка аккумулятора. Поэтому, если вы часто ездите на автомобиле и поездки довольно продолжительны по времени, то ваш аккумулятор будет полностью заряжен.
Аккумулятор необходимо заряжать в следующих случаях:
- Если индикатор на приборной панели указывает на то, что аккумулятор находится в разряженном состоянии;
- Машина не заводится, и при этом нет звука работы стартера;
- Машина длительное время находилась в простое;
- При продолжительных и безуспешных попытках завести автомобиль.
В первом случае, когда индикатор приборной панели информирует вас о том, что аккумулятор находится в разряженном состоянии, в принципе можно обойтись без его зарядки – если автомобиль самостоятельно заведётся, то, как было сказано выше, его подзарядит генератор. Если же вам придётся часто глушить двигатель или отправляетесь в загородную поездку, то, конечно же, аккумулятор нужно подзарядить.
Если машина не заводится, и при этом не слышно звука стартера, скорее всего, что для запуска стартера не хватает мощности аккумулятора. В данном случае необходимо аккумулятор немного зарядить или же если у вас есть пуско-зарядное устройство, то воспользоваться им, для того, чтобы зависти авто и через некоторое время (дав немного зарядиться аккумулятору) отправляться в путь.
Если вы долго не ездили на машине, особенно если вы не эксплуатировали автомобиль в зимнее время года, то аккумулятор необходимо подзаряжать как минимум 1 раз в месяц. Если аккумулятор старый, находился в холодном гараже или вообще машина в простое находится в морозную погоду на улице, то проверять уровень его зарядки и заряжать - необходимо несколько раз в месяц.
Ну и последнее, если вы несколько раз пытались завести автомобиль – и безуспешно, при этом причиной того, что двигатель не заводится, является не аккумулятор, то его необходимо будет зарядить. Так как для запуска двигателя требуется большое количество энергии аккумулятора, а если при этом вы несколько раз пытались завести двигатель, то аккумулятор, наверное, будет находиться в разряженном состоянии.
Подключение зарядного устройства к аккумулятору
Перед тем как подключать зарядное устройство к автомобильному аккумулятору, обязательно заглушите двигатель автомобиля, если он был запущен. Большинство современных зарядных устройств не требуют отключения автомобильных клемм питания от аккумулятора. То есть, вам необходимо только заглушить двигатель, снимать надетые клеммы ненужно. Осмотрите аккумулятор: нет ли никаких подтёков электролита, а также, нет ли никакой влаги на аккумуляторе.
Теперь приступаем к подключению зарядного устройства к аккумулятору. Если вы не снимали автомобильные клеммы, то клеммы зарядного устройства необходимо надевать поверх автомобильных. Металлические «щипцы» клемм зарядного устройства должны охватывать металлическую часть автомобильных клемм и хорошо быть зафиксированы на них. Если же с аккумулятора сняты автомобильные клеммы, то клеммы зарядного устройства надеваются непосредственно на клеммы аккумулятора.
Подключать зарядное устройство к аккумулятору необходимо следующим образом: сперва необходимо подключить «+» красную клемму зарядного устройства к «+» аккумулятора, затем подключите «-» чёрную клемму зарядного устройства к «-» аккумулятора. После этого проверьте, прочно ли надеты клеммы. Далее вставьте вилку зарядного устройства в розетку, когда зарядное устройство включится, выберете необходимый режим его работы в соответствии с инструкцией к нему.
Отключение зарядного устройства происходит в обратной последовательности подключения, то есть: сначала вы переводите зарядное устройство в режим ожидания, затем выключаете его от сети электропитания, после этого снимаете «-» (чёрную клемму) и следом «+» (красную).
Зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством
Теперь давайте более детально расскажем о зарядке аккумулятора. После того как зарядное устройство подключено к аккумулятору, необходимо выбрать режим зарядки – в автоматическом зарядном устройстве, или настроить параметры зарядки в обычном зарядном устройстве. Если с режимами всё понятно, то для зарядки аккумулятора обычным зарядным устройством вам, наверное, необходимо будет установить ток зарядки батареи.
Не заряжайте аккумулятор повышенным током (или режимом «Boost»), несмотря на то, что вы сможете быстро зарядить аккумулятор, это очень негативно скажется на самой батарее. Старайтесь не использовать данную функцию зарядного устройства, или, по крайней мере, использовать её в самом крайнем случае.
Не допускайте частые и глубокие разряды аккумулятора. Если авто находится в длительном простое – заряжайте аккумулятор.
Конечно, если аккумулятор и генератор автомобиля исправны, то ситуации, приводящие к полному разряду аккумулятора встречаются крайне редко, поэтому и зарядные устройства нужны не всем. Однако, иногда без них не обойтись.
Зарядные устройства
Прежде чем купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, обратите внимание на его вес, систему управления, потребляемую мощность, силу тока и защиту от перегрева. Обычно такие модели имеют небольшой вес, их можно подключать к электросети, потребляемая мощность невелика, и аккумуляторную батарею можно с их помощью зарядить за несколько часов. Это зависит от ее емкости и глубины разряда.
Управление бывает ручным, когда владельцу надо будет включить устройство и выбрать силу тока, или автоматическим, когда достаточно подключить прибор к аккумулятору. Некоторые модели снабжены дисплеем и сенсорными кнопками.
Стоит обратить внимание и на такие, казалось бы, мелочи как длина проводов, влагостойкость и ударопрочность корпуса, надежность и доступность комплектующих. Конечно, у таких зарядных устройств для аккумулятора цена будет больше. Зато подобные дополнения значительно продлят срок службы и упростят эксплуатацию прибора.
Пуско-зарядные устройства
Как понятно из названия, с помощью данного прибора можно не только зарядить аккумуляторную батарею, но и запустить мотор при полной ее разрядке. Основной недостаток конструкции - большой вес и габариты, потому что по сути это зарядное устройство для автомобильного аккумулятора представляет собой огромный трансформатор. Этот тип зарядника отпугивает еще и высокой ценой. Поэтому перед тем как купить зарядное устройство для аккумулятора такого типа взвесьте все за и против. Заранее продумайте место, где будет находится этот прибор и убедитесь, что параметры электросети соответствуют его характеристикам.
При покупке имеет смысл обратить внимание на потребляемую мощность, силу тока и максимально возможную емкость заряжаемого АКБ.