Меню

Как зарядить автомобильный аккумулятор импульсным током



Импульсная зарядка для li-ion аккумуляторов

Всем нам уже все уши прожужжали, что литий-ионные аккумуляторы правильнее всего заряжать постоянным током до напряжения 4.2 В. По достижении данного значения считается, что аккумулятор набрал где-то 70-80% своей максимальной емкости. К слову сказать, этот момент наступает достаточно быстро и чем больше был ток заряда, тем быстрее.

Теперь остается зафиксировать на аккумуляторе это напряжение и подержать его так еще какое-то время. За это время аккумулятор должен набрать еще процентов 20 емкости. Ток заряда при этом будет неуклонно снижаться но, что немаловажно, до нуля так никогда и не дойдет. Окончанием заряда можно считать снижение тока до

0.05 от номинальной емкости (той, которая указана на этикетке).

Описанная логика по своей сути очень правильная и в первом приближении не имеет недостатков: быстрый набор основной емкости, четко заданные критерии перехода к фазе снижения тока и момента окончания зарядки. Но так ли это?

На самом деле, для описанной выше логике работы зарядных устройств порог в 4.2 вольта выбран далеко не случайно. Дело в том, что длительное прикладывание повышенного напряжение к li-ion аккумуляторам ведет к деградации их электродов и электродных масс (электролита) и, как следствие, потери емкости. А так как фаза заряда с фиксированным напряжением и падающим током обычно довольно длительная, то желательно ограничить напряжение сверху на уровне 4.2 (или 4.24В). Что и делается на практике.

Однако, более правильным было бы контролировать напряжение на аккумуляторе не тогда, когда через него протекает большой зарядный ток, а во время холостого хода. Дело в том, что в зависимости от величины внутреннего сопротивления батареи и тока, напряжение на аккумуляторе может запросто достигать 4.3 и даже 4.4 Вольта (если, конечно, нет PCB-модуля, который отрубит акб из-за перенапряжения). Таким образом, зарядное устройство перейдет в режим стабилизации напряжения немного раньше, чем хотелось бы, увеличивая тем самым общее время заряда.

Заряд импульсами тока с паузами между ними

Умная зарядка дейстовала бы следующим образом: сначала отключила бы зарядный ток, выждала бы небольшую паузу, измерила бы напряжение холостого хода на аккумуляторе и на основании этого приняла бы решение о своих дальнейших действиях. Чем ближе напряжение приблизилось к 4.15В (это напряжение полностью заряженного аккумулятора), тем более короткий импульс зарядного тока выдает зарядка. Как только напряжение достигнет заданного порога (4.15 вольта), импульсы тока совсем прекратятся.

Заряд литий-ионного аккумулятора импульсным током

Вот как это выглядит на графике:

В таком зарядном устройстве можно оставлять аккумулятор на сколь угодно длительное время, и он будет подзаряжаться по мере необходимости.

Мы только что описали еще один (более правильный) способ зарядки литиевых аккумуляторов — импульсный. Но такие зарядки менее распространены, так как для реализации этого алгоритма требуется микропроцессорное управление, что усложняет и удорожает схему.

Схема зарядника

Импульсная зарядка для li-ion

Но не надо грустить! Оказывается, существует схема импульсного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов БЕЗ МИКРОПРОЦЕССОРА. Вот она:

Как это ни удивительно эта несложная схема в полной мере реализует весь описанный выше алгоритм заряда при полном отсутствии «мозгов». Схема работает следующим образом.

С момент включения схема начинает заряжать аккумулятор постоянным током. Величина тока зависит от напряжения питания и сопротивления резистора RD.

В момент, когда напряжение на элементе при наличие зарядного тока начинает превышать 4,15 Вольта, компаратор (KA393 или KIA70XX) видит это и закрывает транзистор VT1. Далее следует пауза, за время которой напряжение на элементе снижается до своего истинного значения. Т.к. напряжение холостого хода на аккумуляторе ещё не достигло величины 4,15 В, оно вскоре упадет ниже этого значения. Компаратор, увидив это, вновь откроет зарядный ключ.

Процесс будет повторяться снова и снова, с той лишь разницей, что по мере зарядки аккумулятора импульсы зарядного тока будут всё время сокращаться, а длительность паузы между импульсами, наоборот, увеличиваться. То есть будет увеличиваться скважность импульсов.

Ближе к концу зарядки длительность импульса зарядного тока составляет доли процента от длительности паузы между ними, а напряжение на элементе будет практически равно 4,15 Вольта (конкретное значение выставляется потенциометром R1 при настройке схемы).

Теперь о деталях. Разумеется, можно использовать обычный трансформатор без средней точки. Прекрасно можно обойтись и однополупериодным выпрямителем. А еще проще взять в качестве питания какой-нибудь уже готовый 5-вольтовый зарядник от сотового телефона. Чтобы его не спалить возможно придется еще сильнее ограничить ток заряда, увеличив RD, например, до 0.47 Ом.

Транзисторы что-то типа KTA1273. Силовой полевик указан на схеме, но еще лучше взять PHB108NQ03LT (выпаять из старой материнской платы от компа).

Подстроечник 470 Ом. И не самых маленьких размеров, т.к. он все-таки должен рассеивать какую-то мощность. Брать более 470 ом не советую, т.к. это увеличивает гистерезис срабатывания микросхемы KIA (микросхема может просто вырубить зарядку вместо того, чтобы генерировать импульсы, как задумано).

Схемы можно объединять в последовательные цепочки. Это позволяет заряжать батареи из последовательно соединенных аккумуляторов.

Простейшие зарядники для лития (импульсным током)

Схему можно значительно упростить, выкинув необязательные цепи, а также заменив полевик на обычный биполярный транзистор. Вот, например, парочка вполне рабочих вариантов:

Транзистор можно заменить на наш дубовый КТ837. Питания лучше не делать больше 6 вольт, т.к. чем оно выше, тем сильнее все будет греться. Резистором R1 при сильно разряженном аккумуляторе нужно ограничить ток на уровне 700-800 мА, этого будет вполне достаточно для одного элемента li-ion. При подборе резистора главное не превысить максимальную мощность силового транзистора и способности источника питания.

Зарядка для 18650 на микросхеме BD4730

Если не получилось найти микросхемы KIA70хх, их можно заменить другими детекторами напряжения, например, BD4730. Вот вариант зарядки с этой микросхемой:

Для того, чтобы настроить схему, необходимо отловить момент, когда напряжение на аккумуляторе станет ровно 4.2В и в этот момент выставить на 5-ом выводе микросхемы напряжение 2.99 Вольта (при помощи резистора R6). Если есть регулируемый блок питания, можно выставить на нем ровно 4.2 Вольта и на время настройки подключить его вместо аккумулятора.

Любая из этих схем позволяет заряжать литиевые аккумуляторы любых типоразмеров и емкостей (с учетом коррекции зарядного тока) — от небольших элементов в призматических корпусах до циллиндрических 18650 или гигантских 42120.

Источник

Выбор импульсных зарядных устройств для аккумулятора автомобиля

Импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с полупроводниковым преобразователем напряжения отличается низким энергопотреблением. Изделие поддерживает автоматическое восстановление емкости источника питания. Часть моделей оснащается герметизированными пластиковыми корпусами, допускающими эксплуатацию устройств в помещениях с повышенной влажностью.

импульсное зарядное устройство для автомобиля

Назначение зарядного устройства

Оборудование предназначено для восполнения емкости аккумуляторов, используемых в автомобилях для запуска силовой установки и поддержки работы электрических и электронных приборов во время стоянки. Долговечность свинцово-кислотного источника питания зависит от периодичности и корректности зарядки. При длительных простоях автомобиля возможен глубокий разряд батареи, негативно влияющий на емкость и ресурс аккумулятора.

Дополнительным фактором, снижающим срок службы АКБ, является низкая температура окружающей среды. Остывший электролит не обеспечивает протекания электрохимических реакций, поэтому при коротких поездках зимой происходит разряд аккумулятора. Использование внешнего зарядного блока исправляет ситуацию, но при ошибочном выборе параметров тока происходит снижение эффективности работы источника питания на 25-30%.

Устройство импульсного ЗУ

В конструкции импульсного оборудования установлен выпрямительный блок, формирующий постоянное напряжение на входе. Затем в цепи смонтирован высокочастотный генератор, работающий совместно с импульсным трансформатором. Устройства поддерживают постоянное напряжение в выходной цепи с заданными параметрами. В конструкции установлена микросхема, регулирующая параметры тока в зависимости от положения рукояток корректора.

Виды и типы

Типы зарядного оборудования для автомобильных источников питания:

  1. Зарядные и зарядно-предпусковые блоки, подающие в цепь питания ток силой до 12-15 А. Оборудование восполняет емкость аккумуляторов, установленных в автомобилях. Предусмотрено параллельное использование источника постоянного тока (например, для освещения салона или работы акустической системы).
  2. Зарядно-пусковое оборудование с блоком, накапливающим электрический разряд. Изделие запускает бензиновый или дизельный двигатель, допустимый ток в цепи составляет 350-400 А. Емкости накопителя хватает на 3-4 прокрутки коленчатого вала силовой установки.

Оборудование классифицируется по конструктивным особенностям:

  1. Стандартные трансформаторные блоки, преобразующие переменный ток при помощи трансформатора. В цепи установлен выпрямитель полупроводникового типа, к выходу подключаются клеммы аккумулятора.
  2. Импульсное (инверторное) оборудование, укомплектованное выпрямительным мостом на входе. Изделия имеют меньшие размеры и массу.

Характеристики и преимущества

Основные технические характеристики оборудования инверторного типа:

  • напряжение в цепи питания – от 185 до 230 В (переменный ток);
  • напряжение в цепи зарядки – от 6 до 24 В (постоянный ток);
  • допустимый ток в выходной цепи – до 20 А;
  • емкость заряжаемого аккумулятора – от 5 до 200 А*ч;
  • масса – от 0,2 до 2 кг;
  • мощность оборудования – от 100 до 800 Вт.

Отказ от громоздких трансформаторов, требующих интенсивного охлаждения, позволил снизить вес оборудования. Уменьшение количества цветных металлов в конструкции способствовало уменьшению стоимости.

Особенности

Вид

Импульсные блоки имеют следующие особенности:

  1. В конструкции оборудования предусмотрена выдвижная или откидная рукоятка для переноски.
  2. На фронтальной панели располагаются контрольные приборы и индикаторы, позволяющие контролировать процесс восполнения емкости.
  3. Оборудование поддерживает выбор рабочих режимов и типов источников питания (стандартный, кальциевый или с загущенным электролитом).
  4. Коммутационные провода оснащаются штатными зажимами. Предусмотрена защитная изоляция красного и черного цвета (для визуального определения полярности).
  5. В конструкции предусмотрена защита от ошибочного подключения, перегрузки или короткого замыкания.
Читайте также:  Два одинаковых источника тока соединены последовательно каковы показания идеального вольтметра 1

Специальный режим

Импульсный зарядный блок для автомобильных АКБ поддерживает специальный режим ускоренного восполнения емкости. Тумблер обозначается надписью Boost, после активации происходит интенсивная зарядка батареи. Функция включается на 5-10 минут, после чего производится попытка пуска мотора.

Затем источник питания заряжается от генератора автомобиля или подсоединяется к внешнему блоку для восполнения емкости.

Использовать форсированный режим для восстановления полной емкости аккумулятора запрещено из-за ускоренной деградации АКБ.

Преимущества и недостатки

Преимущества импульсного зарядного устройства для автомобиля:

  1. Малые габариты и вес оборудования позволяют хранить изделие в багажнике автомобиля или в специальных нишах в салоне.
  2. Оборудование работает в автоматическом режиме, владельцу не требуется корректировать параметры. Зарядник анализирует напряжение на клеммах батареи, обеспечивая регулировку силы тока. За счет постоянной корректировки параметров обеспечивается увеличение срока эксплуатации аккумулятора.
  3. В конструкции блока предусмотрена защита от короткого замыкания или ошибочного подсоединения к клеммам аккумулятора. Часть устройств оснащается температурными сенсорами, разрывающими цепь питания при перегреве.
  4. Микропроцессорный блок предупреждает владельца о допущенных ошибках при настройке. Информация выводится на дисплей или отображается контрольными диодами, подача тока к клеммам батареи блокируется до исправления ошибок.
  5. Пониженное потребление электроэнергии (по сравнению с традиционными трансформаторными блоками).

Импульсное зарядное оборудование имеет ряд недостатков, связанных с электронными цепями. Большое число контрольных датчиков усложняет конструкцию изделия, при поломке компонентов ремонт нецелесообразен. Стоимость восстановления зарядного блока импульсного типа сопоставима с ценой нового устройства.

Еще одной отрицательной чертой импульсных приборов является возникновение радиочастотных помех, в конструкции устройств применяются специальные экраны, не пропускающие радиопомехи в эфир.

К недостаткам относится и чувствительность импульсного блока к перегрузке. Если внешняя нагрузка обладает пониженным сопротивлением (рассчитана на увеличенный зарядный ток), то силовые элементы блока работают с перегрузкой. Устройство пытается поддерживать заданное напряжение, полупроводниковые элементы постепенно перегреваются и выходят из строя.

Как правильно заряжать

Алгоритм корректной зарядки автомобильного источника тока состоит из следующих этапов:

  1. Отключить проводку автомобиля от штырей аккумулятора, отвернуть крепежную планку, а затем снять источник питания с площадки.
  2. Установить аккумулятор в проветриваемом помещении, подсоединить разъемы зарядного устройства к контактным штырям с соблюдением полярности.
  3. Включить штепсельную вилку в цепь переменного тока, выбрать тип или вольтаж батареи и требуемый режим работы зарядного приспособления. Рекомендуется периодически контролировать процедуру восполнения емкости.
  4. После завершения процедуры оборудование отключается от сети и аккумулятора, который затем размещается в моторном отсеке автомобиля. Для повышения надежности работы рекомендуется покрыть контактные штыри защитным составом (наносится после установки клемм).

Вариант

Особенности самостоятельного изготовления импульсного ЗУ

Для изготовления оборудования своими руками потребуется трансформатор, имеющий на выходе рабочее напряжение в пределах 14 В. Для поддержания необходимого значения требуется введение дополнительных витков обмотки или удаление части провода.

На входе ставится импульсный диодный мост, рассчитанный на обратное напряжение 400-600 В. Для обеспечения работоспособности мост рассчитывается на силу тока 2-3 А.

Элементы устанавливаются на теплоотводящей пластине, допускается применение вентилятора.

Частотный преобразователь строится на основе тиристоров, предусматривается установка ключей, рассчитанных на ток до 20 А. Для защитного контура по силе тока используются шунтирующие сопротивления (путем изменения номинала корректируются рабочие характеристики зарядного блока). В конструкции предусматривается защита от ошибочного подсоединения или короткого замыкания, используются светодиодные индикаторы состояния.

Блок индикации строится на основе сигнального узла от электрического инструмента. Красная лампа активируется при появлении напряжения в выходной цепи, зеленый индикатор плавно гаснет при достижении требуемого напряжения на штырях аккумулятора. В схеме предусматривается сетевой фильтр, собранный из катушки и двух конденсаторов пленочного типа. Компоненты блока соединяются пайкой, а затем располагаются в корпусе.

Сборка самодельного оборудования требует знаний микроэлектроники и наличия паяльного оборудования, метод подходит не для всех автовладельцев.

Распространенные схемы ЗУ

При изготовлении зарядного устройства можно реализовать 3 схемы работы:

  1. Мостовой блок, лишенный понижающего трансформатора. Конструкция не применяется для зарядки аккумуляторов из-за повышенного напряжения в цепи.
  2. Оборудование с нулевым выводом трансформаторного блока. Схема обеспечивает на выходе мощность до 500 VA, используется при изготовлении зарядного оборудования для автомобильных источников питания.
  3. Мостовое подсоединение трансформатора применяется для блоков бесперебойного питания с повышенной мощностью (до 50-60 kVA).

Критерии отбора ЗУ для автоаккумулятора

Основные критерии и рекомендации по выбору импульсного зарядного блока:

  1. Перед покупкой необходимо определить технические параметры зарядного блока (рабочее напряжение, допустимая емкость заряжаемого аккумулятора). При использовании малосурьмянистых источников тока рекомендуется покупка оборудования с режимом десульфатации.
  2. Наличие электронных или стрелочных контрольных приборов позволяет визуально определять параметры зарядного тока. Если владелец не намерен контролировать работу оборудования, то рекомендуется купить зарядный блок со светодиодной индикацией.
  3. Проанализировать отзывы владельцев с целью выбора качественного оборудования. Изделие приобретается в специализированном магазине, предоставляющем гарантийное обслуживание. После покупки рекомендуется проверить устройство, произведя зарядку аккумулятора. Если обнаруживаются проблемы, то оборудование меняется по гарантии.

Самые популярные модели

Хелви

Наиболее распространенные модели импульсных зарядных устройств:

  1. Helvi Discovery 60. Предназначено для восстановления емкости батарей напряжением 6 и 12 В (емкость до 120 А*ч). Примененный микропроцессорный контроллер допускает подзарядку аккумуляторов, установленных на автомобиле.
    Блок поддерживает режим десульфатации, максимальное энергопотребление составляет 70 Вт.
    Существует модернизированный зарядник Discovery 60, позволяющий подключать источники постоянного тока емкостью до 150 А*ч (поддержка аккумуляторов напряжением 6 В не предусмотрена).
  2. На второй позиции рейтинга находится Fubag Micro 80/12, предназначенный для обслуживания аккумуляторов автомобилей и мотоциклов, переключение рабочего напряжения выполняется кнопкой, на фронтальной части корпуса расположены контрольные светодиоды.
    Допускается коммутация аккумуляторов с жидким или гелеобразным электролитом емкостью от 3 до 80 А*ч. Оборудование укомплектовано двухступенчатым регулятором силы тока, для упрощения эксплуатации использована интеллектуальная программа зарядки аккумуляторов.
  3. Hyundai HY 800. Оснащен малогабаритным дисплеем на верхней части корпуса, поддерживается подключение автомобильных свинцовых аккумуляторов емкостью до 160 А. Для восполнения емкости мотоциклетных источников питания используется блок HY 400, укомплектованный переключателем напряжения.
    В конструкции предусмотрен тестовый прибор, текущее напряжение аккумулятора отображается на дисплее. Контроллер осуществляет интеллектуальный подбор параметров зарядного тока, поддерживается режим десульфатирования.
  4. Автоэлектрика Т-1001АР. Оснащен металлическим плоским корпусом толщиной 38 мм. Устройство относится к категории профессионального оборудования, в конструкции предусмотрена информационная панель с контрольными лампами, поддерживаются аккумуляторы емкостью до 110 А*ч (напряжение 12 В). Устройство имеет нижний порог зарядного тока 0,1 А, максимальная сила тока при коммутации аккумулятора составляет 9 А.
  5. Daewoo DW800. Рассчитан на аккумуляторы емкостью до 200 А*ч. Оборудование поддерживает режим тестирования источников питания, что обеспечивает хорошее качество зарядки. Контроллер поддерживает 4 рабочих режима – автоматический, плавный, ускоренный и зимний.
    Информация о состоянии аккумулятора и способе восполнения емкости отображается на жидкокристаллическом дисплее. Корпус изготовлен из ударопрочного пластика, обеспечивается класс защиты от влаги и пыли IP65.

Импульсное оборудование рекомендуется приобретать автомобилистам, редко использующим свое транспортное средство. Подключение импульсного зарядного блока, отрегулированного на малый ток, позволяет зарядить аккумулятор в щадящем режиме. Вспомогательный режим десульфатации обеспечивает восстановление емкости батареи после глубоких разрядов.

Источник

Зарядное устройство из импульсного блока питания

Многие радиолюбители пытаются переделывать старые компьютерные блоки питания собранные на микросхемах TL494 и KA7500 в зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. К сожалению старые запасы блоков питания подходят к концу. С каждым днем все труднее, а порой совсем невозможно найти подходящий для переделки компьютерный блок питания. Зато универсальных импульсных блоков питания предназначенных для питания светодиодных лент, видеокамер и прочих низковольтных девайсов, огромное количество находится на полках растущих, как грибы магазинов «Электротовары».

И вот мне в голову пришла хорошая идея, переделать импульсный блок питания в зарядное устройство. В качестве подопытного я выбрал китайский, с выходным напряжением 12В 10А мощностью 120 ватт блок питания с маркировкой «S-120-12», приобретенный мною за 13$ в известном интернет магазине китайских товаров, не буду его рекламировать, о нем и так, уже все знают.

Все импульсные блоки такого формата рассчитаны на питание от сети 110/220В, с завода оснащены защитой от короткого замыкания и перегрузки по току, во всех блоках питания на передней панели имеется маленький подстроечный резистор, позволяющий регулировать напряжение в диапазоне 12±1В.

Импульсный блок питания S-120-12

Конечно для полноценной зарядки аккумулятора такого напряжения не достаточно. Поэтому надо расширить диапазон регулировки напряжения в более широких пределах, ну например, от 9 до 20В. Как, это сделать сейчас я вам расскажу…
И, так для переделки в зарядное устройство подойдет любой 12В 10А импульсный блок питания с установленным с завода подстроечным резистором на плате.

Печатная плата от импульсного блока питания

Переделка заключается в замене двух резисторов обозначенных на картинке Р1 и R1. Подстроечный резистор Р1 с сопротивлением 1K надо заменить на переменный резистор 5K. Далее надо найти и заменить постоянный резистор R1 сопротивлением 5K на резистор с сопротивлением 2.7K или поставить подстроечный резистор на 5К. Тем самым изменится диапазон регулировки напряжения от 9 до 20В. Если при выкручивании ручки переменного резистора Р1 в крайнее положение напряжение будет более или менее 20В, тогда надо подобрать сопротивление постоянного резистора R1. Минимально допустимое напряжение 7В, максимальное напряжение которое можно выжать из блока питания 23В, далее блок уходит в защиту.

Читайте также:  Расчет цепи переменного тока ргр

Печатная плата от импульсного блока питания

После переделки должно получиться примерно так.

Переделанная печатная плата от импульсного блока питания

Не спешите выжимать из БП максималку… Поскольку напряжение на выходе из блока питания можно регулировать от 9 до 20В, во избежание большого взрыва надо заменить выходные конденсаторы 1000 мкф 16В на более мощные 1000 мкф 25В. В моем блоке их оказалось пять штук. Новые конденсаторы оказались такого же размера и поэтому идеально стали на свои места. Чтобы контролировать процесс зарядки аккумулятора я установил китайский универсальный вольтметр амперметр, приобретенный за 3$ во всем известном китайском интернет магазине, не буду его рекламировать. Провода я решил проложить аккуратно припаяв к плате снизу и вывел на верх через имеющиеся под импульсным трансформатором технологические отверстия. Получилось довольно компактно и ничего не торчит.

Зарядное устройство из импульсного блока питания

На этой картинке изображена схема подключения китайского вольтметра амперметра к выходу блока питания. Возможно кому то она пригодиться.

Схема подключения китайского вольтметра амперметра к блоку питания

Собранное устройство будет выглядеть примерно так. На верхней крышке блока питания, чуть выше импульсного трансформатора приклеил термопистолетом китайский вольтметр амперметр. На передней стенке я установил два разъема «Banana», к ним легко подключать провода. На правой стенке установлен выключатель питания и переменный резистор Р1.

Зарядное устройство из импульсного блока питания

Как заряжать аккумулятор?
Включаем зарядное устройство в сеть и нажимаем выключатель расположенный на боковой стенке устройства. Как только китайский вольтметр амперметр заработает, поворачиваем пластиковую ручку переменного резистора влево до упора на приборе будет 9В. Далее подключаем аккумулятор к выходу зарядного устройства и плавно поднимаем напряжение для полностью разряженного аккумулятора не более 13.5В, а для наполовину разряженного не более 14.5В. Внимательно смотрите за показаниями амперметра, начальный ток заряда должен быть не более 10% от емкости аккумулятора. То есть, для АКБ емкостью 60А/ч начальный ток заряда будет составлять не более 6А. Далее по мере заряда сопротивление аккумулятора понемногу снизится и сила тока упадет, как только это произойдет доведите напряжение до 14.5В. Постепенно по окончанию процесса зарядки аккумулятора сила тока снизится до 0.1А, а плотность электролита в каждой банке поднимется до 1.27 г/см³. Запрещается заряжать аккумулятор напряжением более 14.5В потому, что напряжение в бортовой сети автомобиля находится в пределах 13.5 — 14.5 вольт.

Как работает защита от короткого замыкания?
Если случайно или специально закоротить выход блока питания, ничего страшного не произойдет, мгновенно сработает защита от короткого замыкания, блок питания выключится и будет находиться в таком состоянии до устранения причины короткого замыкания. После устранения КЗ блок снова перейдет в рабочее состояние. Также имеется защита от перегрузки по току, порог срабатывания не более 10А. Спалить сей девайс практически не возможно, при подключении нагрузки более 10А блок снова уйдет в защиту. Чтобы наглядно показать вам мощь устройства я подключил к блоку питания галогеновую лампу на 55 Ватт и выставил напряжение 14.5В. Амперметр показал 6А и это еще не предел…

Как работает зарядное устройство из импульсного блока питания

Стоимость всех компонентов для изготовления зарядного устройства.

  • Блок питания 13$ или 800 руб.
  • Китайский вольметр амперметр 3$ или 180 руб.
  • Конденсаторы 1000 мкф 25В по 15 руб. в количестве 5шт. 75 руб.
  • Крокодилы 2 шт. 60 руб.
  • Переменный резистор 50 руб.
  • Разъемы «Banana» 2 шт. 30 руб. можно было не ставить
  • Провода соединительные выдрал из компьютерного БП бесплатно
  • Комплект прямых рук для сборки (использовал свои) тоже бесплатно

Итого: 1195 рублей.

И, так всего за 1195 деревянных рублей возможно собрать компактное и довольно мощное бюджетное зарядное устройство. Напряжение питания 110/220В, выходное напряжение от 9 до 20 вольт, сила тока 10А и мощность 120 ватт. Да, еще большой плюс, встроенная защита от короткого замыкания и защита по току до 10А.

Какое зарядное устройство можно купить в магазине за 1195 рублей?
Если честно я сомневаюсь, что за эти деньги можно купить, что то адекватно работающее, хоть как то заряжающее аккумуляторную батарею. Был у меня случай, лет 10 назад купил я в автомагазине зарядное устройство «Striver PW 265» за 1500 рублей с защитой по току, от перегрева, от КЗ, 200 ватт 6А. Ну, купил да и ладно. Решил зарядить аккумулятор, накинул клеймы, включил в розетку, вроде бы все по инструкции. День заряжаю, два заряжаю… На третий день не выдержал, измерил выходное напряжение ровно 12В. Господа производители, почему оно не заряжает? Отнес в магазин, поменяли. Прямо в магазине на новом заряднике измерил напряжение снова 12В. Короче было у продавца семь зарядных устройств и все одинаковые, больше 12В не выдают. Вернули деньги. И это не первый случай. На днях друг принес новенькое зарядное устройство, которое не заряжает.

Зарядное устройство из импульсного блока питания

Друзья, выбор за вами, покупать готовый зарядник в магазине или делать своими руками из импульсного блока питания. Я всего лишь написал о простом способе переделки импульсного блока питания в достойное вашего внимания, бюджетное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В ходе многочисленных тестов и испытаний проводившихся лично мною в течении трех месяцев, зарядное устройство ни разу меня не подвело. Если у вас есть вопросы, смело задавайте их в комментариях.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать зарядное устройство из импульсного блока питания.

Источник

Как выбрать импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: особенности, отличия, примеры моделей

Зарядное устройство (ЗУ) оказывает существенное влияние на срок службы стартерного автомобильного аккумулятора. Именно оно обеспечивает необходимый режим заряда, полноту зарядки и т. п. Поэтому выбор ЗУ – это не проходной момент, когда взял что попало и ладно. Как минимум, нужно разобраться с типом зарядки и основными возможностями. В этой заметке мы разберём основные особенности импульсных ЗУ, на что обратить внимание при выборе и кратко рассмотрим несколько моделей.

Что это такое?

Сейчас в продаже можно найти модели ЗУ двух основных типов: трансформаторные и импульсные. Оба типа устройств обеспечивают выпрямление переменного тока, но делают это на основе разных подходов. Импульсные зарядные устройства обеспечивают заряд автомобильного аккумулятора за счёт подачи импульсов высокочастотного тока. По мере возрастания заряда аккумулятора длина этих импульсов сокращается. В зависимости от электроники, которой нафаршировано импульсное ЗУ, оно может заряжать АКБ постоянным или переменным током, поддерживать на выводах постоянное или изменяющееся напряжение, а также обеспечивать комбинированные режимы.

Импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Каковы отличия импульсного ЗУ от трансформаторного?

Трансформаторное ЗУ является более простым устройством, чем импульсное. Основной частью схемы является понижающий трансформатор. Трансформатор, если кто забыл, представляет собой магнитный стержень с плотной обмоткой. Его характеристики зависят от числа витков обмотки и материала используемых проводников. В основе работы лежит электромагнитная индукция. Трансформатор часто применяется в различных устройствах для преобразования переменного тока в постоянный.

Для выпрямления сигнала применяется диодный мост, после которого выходит постоянный ток. Трансформаторное ЗУ берёт из розетки 220 вольт переменного тока и на выходе обеспечивает 14─15 вольт постоянного тока.

Большинство трансформаторных моделей также обеспечивают фильтрацию полученного сигнала, для чего используется конденсатор. В результате на выходе сигнал идет не полупериодами, а в виде сглаженной прямой.

Импульсное или трансформаторное ЗУ?

Ниже рассмотрены положительные и отрицательные отличия импульсного зарядного устройства от трансформаторного.

  • Меньшая масса и более компактные размеры. Несомненно, что это следует записать в актив импульсных моделей. В некоторых случаях разница по массе и габаритам устройств из одной ценовой категории может двух и даже трёхкратной. Объясняется это тем, что заряд с помощью высокочастотных сигналов не требует каких-то крупных компонентов схемы. Это также позволяет уменьшить габариты системы охлаждения.
  • Высокая степень безопасности и наличие различной автоматики. В схемах добротных импульсных зарядок реализованы функции, контролирующие основные параметры процесса заряда. Если напряжение и ток выходят за рамки установленных значений, то оно автоматически производит отключение. Аналогично ведется контроль за другими параметрами, что позволяет заранее предупреждать возникновение внештатных ситуаций. К тому же, процесс происходит в автоматическом режиме и человеку не требуется контролировать его. Например, многие модели после завершения заряда сами переходят в режим хранения и поддерживают заряд АКБ. То есть, их можно без проблем оставить заряжать батарею в гараже на ночь.
  • Импульсные ЗУ могут работать от сети с напряжением в большом диапазоне. Эти устройства обеспечивают одинаковый заряд аккумулятора как от 110, так и от 220 вольт. В случае с трансформаторной моделью колебания на входе отразятся и на выходном напряжении. В этом случае есть риск нанести вред аккумуляторной батарее.
  • И, наконец, зарядное устройство импульсного типа по цене обходится дешевле, чем трансформаторное. Как ни странно, это так. В среднем они дешевле на 300─500 р. Объясняется это тем, что в их составе присутствует значительно меньше крупногабаритных деталей, на которые требуются материалы.
  • Сложность самого импульсного устройства. Модели, основанные на трансформаторах и выпрямителях максимально простые. В большинстве случаев там ломаться нечему. Даже если вы умудритесь там что-то сломать, диагностировать поломку довольно легко. С ремонтом может справиться любой электрик. А вот в случае с импульсными моделями в схеме присутствуют различные стабилизаторы, реле, регуляторы, индикаторы и тому подобное. В результате даже для диагностирования модели потребуется квалифицированный специалист, а ремонт будет дорогостоящим. В большинстве случаев такие ремонтные работы становятся неоправданными, и проще приобрести новое ЗУ.
Читайте также:  Предохранители для малых токов

Хотите простое и незатейливое ЗУ? Берите трансформаторный зарядник, который практически вечный. Но более современным и компактным решением является импульсное зарядное устройство, которое ещё и дешевле.

На что обратить внимание при выборе?

Ниже будут перечислены основные характеристики импульсных зарядных устройств, на которые следует обратить внимание. Не забудьте, что подбирать эти характеристики следует с учётом аккумуляторной батареи, которую вы используете на автомобиле в настоящий момент или планируете использовать в будущем.

Виды ЗУ

Можно выделить следующие типы зарядных устройств для автомобильного аккумулятора.

  • Зарядные.
  • Пусковые.
  • Пуско-зарядные.

Как понятно из названия, зарядное предназначено для зарядки, а пуско-зарядное совмещает в себе возможности зарядки АКБ и пуска двигателя. Что касается пусковых устройств, то к ним можно отнести портативные модели, построенные на базе литиевых аккумуляторов. Они могут выручить в походных условиях, если стартерная батарея разрядилась и не может обеспечить стартер необходимым током.

Виды зарядных устройств

При выборе пуско-зарядного устройства, подумайте, а есть ли у вас возможность для его применения. Такие модели для запуска двигателя требуют подключения к электрической сети. Но если машина у вас стоит на стоянке или во дворе перед домом, то с подключением ЗУ к сети будут проблемы. На мой взгляд, такие модели пригодятся лишь для использования в гараже с электричеством. Или в частном доме, где можно просто кинуть удлинитель до автомобиля.

Режимы работы

При выборе режимов работы ЗУ вам понадобится информация об используемом аккумуляторе. Если тип вашей автомобильной батареи AGM, то нужно взять модель с режимом заряда для неё. Или, по крайней мере, если зарядка полностью автоматическая, то она должна сама определять тип аккумулятора и выбирать нужный режим.

Если для залитых аккумуляторов (WET) перезарядка по времени или превышение тока и напряжения не вызовут фатальных последствий, то для AGM это недопустимо. Они относятся к типу VRLA с регулируемым клапаном. Если превысить допустимое только напряжение, то начнется сильное газовыделение, из-за чего откроется клапан для сброса давления. Аккумулятор из-за этого частично теряет ёмкость. Возможно ситуация ещё хуже. При сильной перезарядке стекловолоконные маты могут отслоиться от электродных решёток. Это приведет к необратимым последствиям для АКБ.

Режим Boost на зарядном устройстве

Решайте сами, нужно вам это или нет. Стоит лишь отметить, что не следует часто использовать ускоренную зарядку и не превышать рекомендуемый зарядный ток на 30% от штатного значения. Это отрицательно сказывается на состоянии электродов.

Зарядный ток

Обратите внимание на этот параметр с учётом ёмкости вашего аккумулятора на автомобиле. Лучше, если ЗУ позволяет регулировать зарядный ток. В этом случае вы сможете заряжать аккумулятор небольшим током, если требуется восстановление после сильного разряда.

Если такой регулировки нет, то зарядное устройство выбирает ток автоматически при запуске процесса. Рекомендуемый ток зарядки аккумулятора составляет 10% процентов от его номинальной ёмкости. Нужно, чтобы ЗУ было способно выдавать такой ток на выходе. Например, если у вас батарея ёмкостью 90 ампер-час, а устройство может выдать всего 4 ампера, заряд будет длиться слишком долго.

Регулировка тока на зарядном устройстве

Напряжение

Самыми распространёнными моделями являются ЗУ под номинал АКБ 12 вольт. Именно такие аккумуляторные батареи используется на легковых автомобилях и большинстве мотоциклетных транспортных средств. В продаже встречаются зарядки, способные заряжать АКБ с номинальным напряжением 6 и 24 вольта.

Есть даже целые комбайны, имеющие возможность заряжать в любых режимах. Если у вас нет больше никаких свинцово-кислотных аккумуляторов кроме 12 вольтового, то и нет смысла тратиться на продвинутые модели с дополнительными режимами.

Безопасность

Как минимум, модель должна иметь защиту от неправильного подключения клемм к токовыводам аккумулятора. Современные устройства должны оснащаться защитой от перегрева. Более продвинутые модели имеют всевозможные виды защиты от скачков напряжения и тока, превышения допустимых значений параметров и т. п.

Краткий обзор моделей

Рассмотрим несколько моделей ЗУ импульсного типа для автомобильных аккумуляторов. Две модели недорогие, две со средним ценником, а одна из верхнего ценового диапазона. Модели представлены в порядке возрастания стоимости. В обзоре не рассматривались ЗУ профессионального класса, стоимость которых десятки тысяч рублей.

Elitech УЗИ 40/12

Максимально доступное зарядное устройство Elitech УЗИ 40/12 продаётся в интернет-магазинах по цене около 1,1 т. р. Несмотря на низкую стоимость, умеет заряжать свинцово-кислотные аккумуляторные батареи WET, AGM, GEL. Модель имеет алгоритм зарядки, состоящий из трёх стадий. Размеры компактные (125 x 65 x 38 мм), вес небольшой (около 200 гр.). Это позволяет возить его с собой в бардачке. Комплект поставки включает кабели с крокодилами.

Импульсное зарядное устройство Elitech УЗИ 40/12

К минусам следует отнести малый зарядный ток, который составляет 1,5 ампера. Поэтому Elitech УЗИ 40/12 рекомендуется использовать для зарядки АКБ с номинальной ёмкостью не более 40 ампер-час. Работает ЗУ от бытовой электросети 220 В / 50 Гц. Потребляемая мощность не более 40 Вт.

Класс защиты устройства IP20. Сетевой кабель имеет длину чуть более полутора метров, а провода с крокодилами 110 см. Рабочий интервал температур заявлен производителем от минус 20 до плюс 50 по Цельсию. Отзывы в большинстве случаев носят положительный характер. Владельцы в основном приобретают Elitech УЗИ 40/12 для заряда аккумуляторов AGM небольшой ёмкости, работающих на электроскутерах или детских мотоциклах.
Вернуться к содержанию

Вымпел-150

Ещё одна недорогая импульсная зарядка носит название Вымпел-150, производителем которой является ООО «НПП «Орион СПб». В продаже модель встречается по цене 1,2─1,4 т. р. ЗУ разработано для зарядки аккумуляторов 12 В для легковых автомобилей и мотоциклетной техники. Заряд выполняется в автоматическом режиме. Прибор выполняет заряд полностью или частично разряженной батареи. Вес модели примерно 0,5 кг, габариты составляют 145 х 70 х 165 мм. В качестве алгоритма заряда используется импульсное отключение. Максимальный ток зарядки составляет 7 ампер.

Импульсное зарядное устройство Вымпел-150

Производитель заявляет, что зарядное устройство Вымпел-150 заряжает АКБ, выполненные по технологии Ca/Ca, EFB, а также с добавками серебра. Регулировка напряжения и тока в Вымпел-150 отсутствуют. Производитель предоставляет гарантию на эту модель сроком на 1 год. В общем, недорогое и компактное зарядное устройство, которое не займет много места в автомобиле.
Вернуться к содержанию

Airline ACH-15A-08

Импульсное зарядное устройство Airline ACH-15A-08 продаётся в рознице по цене от 3,5 до 4 т. р. Модель позволяет заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы с номинальным напряжением 12 и 24 вольта. При этом можно вручную ограничить максимальный зарядный ток. Зарядка может быть выполнена в полностью автоматическом режиме без участия человека и без необходимости следить за процессом. После выполнения заряда Airline ACH-15A-08 переключается в режим поддержания заряда АКБ.

Импульсное зарядное устройство Airline ACH-15A-08

Максимальный ток заряда Airline ACH-15A-08 составляет 15 ампер, что позволяет заряжать аккумуляторы ёмкостью до 200 ампер-час. Это импульсное зарядное устройство питается от сети 220 вольт / 50 Гц, а потребляемая мощность составляет 300 Вт. В комплект поставки, помимо самого прибора, входят только инструкция и гарантийный талон.

Масса этой модели примерно 1,2 кг, а габариты составляют 90 х 220 х 140 (Д х Ш х В) мм. Импульсная зарядка может работать при температуре от минус 30 до 40 градусов Цельсия.
Вернуться к содержанию

Wester CD-7200

Как и предыдущая модель, импульсное зарядное устройство Wester CD-7200 имеет зарядный ток 7 ампер. Рекомендуется использовать для аккумуляторов с ёмкостью 14─230 Ач. Возможен заряд АКБ с номиналом 12 и 24 В. То есть, это все легковые, большинство мотоциклетных и грузовые аккумуляторы. Есть возможность работать как с залитыми, так и с AGM аккумуляторами.

Импульсное зарядное устройство Wester CD-7200

Среди плюсов владельцы отмечают простоту использования и качественные материалы, использованные при сборке. Некоторые жаловались на недостаточную длину проводов. Это касается как сетевого шнура, так и проводов с клеммами. В целом импульсное зарядное устройство Wester CD-7200 можно назвать удачным продуктом, но несколько дороговатым. Подобных устройств немало в нише примерно на 1─1,5 т. р. дешевле.
Вернуться к содержанию

Aurora Sprint 20D

В заключение стоит упомянуть интеллектуальное зарядное устройство Aurora Sprint 20D, которое стоит 8─8,5 т. р.

Это максимально автоматизированная модель, которая требует от владельца лишь выбрать напряжение АКБ (12 или 24 В), подключить зажимы и включить аппарат. Далее работой с аккумулятором будет заниматься микропроцессор импульсного зарядного устройства. Он обеспечивает контроль всего процесса, а также различные виды защиты.

Импульсное зарядное устройство Aurora Sprint 20D

  • Диагностика.
  • Десульфатация (необходимо для АКБ с глубоким разрядом).
  • Плавный старт, во время которого идёт проверка на способность аккумулятора держать заряд.
  • Основной процесс, во время которого аккумулятор набирает до 90% потерянной ёмкости.
  • На этой стадии ток постепенно уменьшается и батареи восстанавливают до 100% потерянной ёмкости.
  • Зарядка отключается и проводится диагностика способности аккумулятора по удержанию заряда.
  • Буферный режим, во время которого АКБ поддерживается в полностью заряженном состоянии.

Модель Aurora Sprint 20D может обеспечивать заряд аккумуляторов ёмкостью от 2 до 350 Ач (12 В) и от 2 до 180 Ач (24 В). Величина зарядного тока от 2 до 20 ампер. К плюсам импульсного зарядного устройства можно отнести различные степени защиты. Среди них защита от сверхтоков, перегрева, искр, смены полярности, перезарядки.
Вернуться к содержанию

Источник