При тривалій стоянці автомобільний акумулятор з часом розрядиться. Бортове електрообладнання постійно споживає невеликий струм, а в АКБ відбувається процес саморозряду. Але навіть регулярна експлуатація машини не завжди забезпечує достатній заряд.
Особливо це помітно в зимовий час при коротких поїздках. В таких умовах генератор не встигає відновити заряд, витрачений на роботу стартера. Тут допоможе тільки зарядний пристрій для автомобільного акумулятора, що можна зробити своїми руками.
Зміст матеріалу
- Навіщо потрібно заряджати АКБ
- Вимоги до ЗУ для автомобільних акумуляторів
- Поширені помилки конструкції саморобних ЗУ
- Схема захисту
- Яке джерело струму використовувати
- Схема зарядника для акумулятора:
- Джерело живлення для «зарядки» ІПБ
- Зарядний на трансформаторі
- ЗУ з електронного трансформатора (Відео)
- Відео про те, як зробити зарядник для акб своїми руками:
Навіщо потрібно заряджати АКБ
У сучасних автомобілях використовуються свинцево-кислотні акумулятори. Їх особливість в тому, що при постійному слабкий заряд відбувається процес сульфатації пластин. В результаті акумулятор втрачає ємність і не може впоратися з запуском двигуна. Уникнути цього можна, регулярно заряджає батарею від мережі. З його допомогою можна зарядити батарею та запобігти, а в деяких випадках навіть обернути назад, процес сульфатації.
Зарядний пристрій (УЗ) для акумуляторів, зроблене своїми руками, незамінний у випадках, коли ви залишаєте машину в гаражі на зимовий період. З-за саморозряду АКБ втрачає 15-30% ємності за місяць. Тому завести машину на початку сезону без попередньої зарядки не вийде.
Вимоги до ЗУ для автомобільних акумуляторів
- Наявність автоматики. Акумулятор ставиться на заряд переважно вночі. Тому ЗУ не повинно вимагати контролю струму і напруги з боку автовласника.
- Достатня напруга. Джерело живлення (ДЖ) повинен видавати 14,5 В. При падінні напруги на ЗУ потрібно вибирати ІП більшої напруги.
- Захисна система. При перевищенні струму заряду автоматика повинна необоротно відключати акумулятор. Інакше прилад може вийти з ладу і навіть спалахнути. Система повинна скидатися в початковий стан тільки після втручання людини.
- Захист від переполюсовки. При неправильному підключенні клем АКБ до ЗУ ланцюг повинна миттєво відключатися. Система, описана вище, справляється з цим завданням.
Поширені помилки конструкції саморобних ЗУ
- Підключення акумулятора до домашньої електромережі через діодний міст і баласт у вигляді конденсатора з опором. Необхідний в такому випадку паперово-масляний конденсатор великої ємності обійдеться дорожче купівельної «зарядки» . Така схема підключення створює велику реактивну навантаження, яка може «збити з пантелику» сучасні прилади захисту та електролічильники.
- Створення ЗУ на основі потужного трансформатора з первинною обмоткою на 220В і вторинної на 15В. Проблем з експлуатацією такого обладнання не буде, а його надійності може позаздрити космічна техніка. Але виготовлення такого зарядного пристрою для акумулятора своїми руками стане наочною ілюстрацією вираження «стріляти з гармати по горобцях». Та й важка громіздка конструкція не відрізняється ергономікою і зручністю використання.
Схема захисту
Ймовірність того, що на виході ЗУ для АКБ рано чи пізно виникне коротке замикання 100%. Причиною може бути переполюсовка, слетевшая клема або інша помилка оператора. Тому починати треба з конструкції пристрою захисту (УЗ). Вона повинна швидко і чітко спрацьовувати при перевантаженні і обривати вихідну ланцюг.
Розрізняють дві конструкції УЗ:
- Зовнішні виконані у вигляді окремого модуля. Їх можна підключати до будь-якого джерела постійної напруги 14 вольт.
- Внутрішні, інтегровані в корпус конкретної «зарядки».
Класична схема на діодах Шотткі рятує лише при неправильному підключенні акумулятора. Але діоди просто згорять від перевантаження при підключенні до розрядженому акумулятора або короткому замиканні на виході ЗУ
Краще використовувати універсальну схему, представлену на малюнку. У ній використовується гістерезис реле і повільна реакція кислотної батареї на скачки напруги.
При зростанні навантаження в ланцюзі падає напруга на котушці реле і воно відключається, запобігаючи перевантаження. Проблема в тому, що дана схема не захищає при переполюсовке. Також система остаточно не відключається при перевищенні струму, а не короткому замиканні. При перевантаженні контакти почнуть безперервно «плескати» і цей процес не зупиниться поки вони не згорять. Тому найкращою вважається інша схема на парі транзисторів і реле.
Обмотка реле тут підключена діодами за логічною схемою «або» до схеми самоблокування і модулів контролю. Перед експлуатацією ЗУ потрібно налаштувати, підключивши до нього баластне навантаження.
Яке джерело струму використовувати
Зарядний пристрій, зроблене своїми руками, вимагає джерела живлення. Для АКБ необхідні параметри 14,5-15 В/ 2-5 А (ампер години). Такі характеристики є у імпульсних блоків живлення (ДБЖ) і блоків на трансформаторі.
Гідність ДБЖ в тому, що він цілком може вже бути в наявності. Але трудомісткість створення ЗУ для АКБ на його основі набагато вище. Тому купувати імпульсний блок живлення для використання в автомобільному ЗУ не варто. Краще тоді зробити більш простий і дешевий джерело живлення трансформатора і випрямляча.
Схема зарядника для акумулятора:
Джерело живлення для «зарядки» ІПБ
Перевага БП комп’ютера в тому, що він вже має вбудовану захисну схему. Однак доведеться потрудитися, щоб трохи переробити конструкцію. Для цього треба зробити наступне:
- видалити всі вихідні проводу крім жовтих (+12В), черних (маса) і зеленого (провід включення ПК).
- закоротити зелений і чорний проводу;
- встановити вимикач мережі (при відсутності штатного);
- знайти резистор зворотного зв’язку в ланцюзі +12В;
- замінити змінним резистором на 10 кОм;
- включити БП;
- обертаючи змінний резистор, встановити на виході 14,4 В;
- виміряти поточне опір змінного резистора;
- замінити змінний резистор постійним того ж номіналу (допуск 2%);
- підключити до виходу блоку живлення вольтметр для контролю процесу зарядки (опціонально);
- з’єднати жовті і чорні дроти в два джгута;
- підключити до них дроти з затискачами для з’єднання з клемами.
Порада: замість вольтметра можна використовувати універсальний мультиметр. Для його живлення слід залишити один червоний дріт (+5 В).
Зарядний пристрій для акумулятора своїми руками готово. Залишається тільки підключити прилад до електромережі і зарядити батарею.
Зарядний на трансформаторі
Гідність трансформаторного джерела живлення в тому, що його електрична інерція вище, ніж у акумулятора. Це підвищує безпеку і надійність схеми.
На відміну від ДБЖ, тут немає вбудованої захисту. Тому треба потрібно подбати про запобігання перевантаження зарядного пристрою, зробленого своїми руками. Для автомобільних АКБ це теж дуже важливо. Інакше при перевантаженнях по струму і напрузі можливі будь-які неприємності: від перегорання обмоток до розплескування кислоти і навіть вибуху акумулятора.
ЗУ з електронного трансформатора (Відео)
У цьому відео розповідається про регульованому блоці живлення, основою якого служить перероблений електронний 12в трансформатор потужністю 105 Вт. У поєднанні з модулем імпульсного стабілізатора виходить надійний і компактний ЗУ для всіх типів АКБ. 1.4-26V 0-3A.
Саморобний джерело живлення складається з двох блоків: трансформатора і випрямляча.
Можна знайти готову деталь з відповідними обмотками або намотати самому. Другий варіант більш кращий, так як знайти трансформатор з виходом 14,3-14,5 вольт вам навряд чи вдасться. Доведеться використовувати готові рішення, що видають 12,6 В. Підвищити напругу приблизно на 0,6 В, можна з допомогою складання випрямляча з середньою точкою на діодах Шотткі.
Потужність обмоток повинна бути не менше 120 ват, параметри діодів — 30 ампер/ 35 вольт. Цього достатньо для нормальної зарядки акумулятора.
Можна використовувати тиристорний випрямляч. Щоб отримати 14 В на виході, вхідна змінна напруга на випрямлячі повинно бути близько 24 вольт. Не складе труднощів знайти трансформатор з такими параметрами.
Найпростіший спосіб — купити регульований випрямляч на 18 або 24 вольт і відрегулювати, щоб він видавав 14,4 В або, при використанні схеми захисту, 15,6 В.