Программируемое зарядное устройство для авто. Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора – от простого к сложному

Любой автомобильный аккумулятор нужно подзаряжать — это своего рода аксиома! После пуска двигателя потери энергии восполняет генератор автомобиля, но не всегда! Например, в «холодный пуск», когда температура за бортом с крайне низкими показателями -20, — 30 градусов. АКБ охлажден и он не может нормально брать энергию, его нужно разогреть, и если вы передвигаетесь на короткие дистанции, получается «недозаряд» вашей батареи. Вследствие чего, может развиваться и уменьшение емкости. В общем один раз в месяц (а может быть и чаще) нужно подзаряжать аккумулятор и ясное дело, что для этого нужно зарядное устройство! Но вот как его выбрать? Ведь батареи бывают различных технологий? В этой статье будет подробное руководство, а также видео в конце. Однозначно полезно, так что читаем – смотрим …

Конечно, сейчас аккумуляторы шагнули очень сильно вперед, если не брать AGM, GEL и EFB технологии, то даже обычные батареи подразделяются на три основных подвида – это сурьмянистые, кальциевые и гибридные (подробно описывал эти технологии в статье — ). Если «сурьмянистые», это зверь на наших прилавках достаточно редкий, потому как он безнадежно устарел, то вот кальциевые и гибридные очень широко приставлены на наших полках. И вот для каждого АКБ нужно правильное зарядное устройство, ведь скажем «кальциевый» многие производители рекомендуют заряжать токами в 16 – 16,5В, . А это уже как понимаете совершенно другие «зарядники»!

Классический заряд

Про это у меня уже есть статья, ее вы можете . Но если коротко, то:

• Батарею ЖЕЛАТЕЛЬНО заряжать 10% от ее емкости. Например, 60Ач, нужно заряжать 6 Амперами.
• Нужно учитывать напряжение вашего АКБ, бывают как на 12 так и на 24 Вольта
• Напряжение должно выставляться — чтобы шел заряд! ПОЯСНЮ. НА 12 Вольтовую версию нужно подавать 13,2 – 14В (именно столько дает генератор), если заряд будет идти с 12,7 – 12,8В то заряжаться аккумулятор не будет, либо будет но очень медленно
• Щадящий режим заряда. Лично я всем всегда РЕКОМЕНДУЮ заряжать в так называемом «щадящем режиме», это примерно 3 – 4 % от емкости. То есть если 60Ач, ставим примерно 2 – 3А и заряжаем пока не упадет зарядный ток до 0,5А

Эта инструкция подходит для большинства типов АКБ, но не для всех. Поэтому если вы выберете зарядное устройство которое с максимальным напряжением в 14,5В, то современные варианты оно не сможет запитать.

Импульсное или трансформаторное

Сейчас существует всего два типа «зарядников»:

• Трансформаторное
• Импульсное

Трансформаторные это устаревшие модели, которые основаны (как понятно из названия) на «трасформаторах». Они громоздкие, тяжелые и сейчас практически не выпускаются. Плюсами этих моделей можно назвать надежность и отказоустойчивость.

Импульсные модели – намного легче и компактнее, и что самое важное они дешевле, сейчас просто наводнили рынок. С развитием технологий они также стали достаточно стабильными и отказоустойчивыми.

Смотрим на свой аккумулятор

Соответственно исходим из своих задач, то есть если вы используете старые батареи, может быть еще и сурьмянистые, то для них подойдет практически каждое зарядное устройство. А вот если у вас «кальциевый» или тем более «зарядное» должно быть абсолютно другим, более совершенным.

Например «сурьмянистый» вариант — если на него подать напряжение больше 14,2В он закипит, причем очень интенсивно.

Также кальциевые АКБ, заряжаются током выше 16В, не каждое устройство может его выдать.

Большим плюсом будет система десульфатации, при ее помощи вы сможете восстановить батарею (если это еще возможно).

Я хочу отметить, что чем совершеннее зарядное устройство, тем больше вариантов оно сможет зарядить или даже восстановить.

Зарядное и пуско-зарядное устройства

При выборе стоит отметить, что на рынке уже довольно давно существует два типа агрегатов:

• Обычные зарядные системы – они банально заряжают аккумуляторы.
• Пуско-зарядные системы – они не только восполняют заряд, но могут и запустить автомобиль с полностью «дохлым» АКБ.

Многие могут подумать что обычный «зарядник», также может запустить автомобиль – НО ЭТО НЕ ТАК! Они не обладают высокими токами пуска, и банально могут сгореть. Ведь когда запускается автомобиль, он кратковременно потребляет сотни ампер, например среднее значение для легкового авто, это около — 300 Ампер, а в зимний период возможно еще больше. Именно такой ток и может отдать пуско-зарядное устройство.

Автомат, не автомат

Лично для меня качественное зарядное устройство, это то в котором я могу «руками» контролировать «от и до». Например, напряжение, силу тока, время заряда и т.д. Однако сейчас на рынке очень много, так называемых «автоматов» (автоматических зарядных устройств). Обычно китайского производства, с сомнительным качеством. Собственно никаких обозначений на них нет, не вольтажа, не ампеража – просто подсоединил и он «автоматом» должен зарядить ваш АКБ! Должен, но не обязан! Также от куда ему знать какой тип аккумулятора к нему подсоединили? ДА банально вы даже не сможете проконтролировать какое сейчас напряжение на клеммах!

Конечно такие варианты большая помощь для новичков, которые вообще ничего не понимают в таких системах! Получается, как у сотового телефона, подключил клеммы и забыл, в этом есть немного рациональности. Однако если берете такие системы, то берите серьезных фирм, хотя бы таких как BOSCH.

Как я уже писал сверху лично я за контролируемый вариант. Люблю сам выставлять токи и напряжение, задавать алгоритмы (кстати, все серьезные «зарядники» сейчас программируются). Например, для кальциевых АКБ, нужны так называемые «качели» — если утрировать, когда ток несколько минут один, с одним напряжением, а вот следующие несколько минут другой, с другим напряжением. Дешевые «автоматы» по умолчанию на это не способны.

Поэтому если задумали брать «зарядку», то лично я вам советую брать с возможностью ручной настройки, причем сейчас у них есть прекрасные инструкции, в которых даже «чайник» разберется.

Режим десульфатации

Это реально полезный режим. От жаркой погоды, либо от глубоких разрядов на пластинах может образовываться сульфаты серной кислоты, при этом плотность электролита будет падать. Эти сульфаты запечатывают пластины и емкость аккумулятора значительно падает. Иногда потеря емкости может быть в 70 – 80%! При таких показателях нельзя запустить двигатель автомобиля.

Удалить эти сульфаты достаточно сложно, . Однако есть такие устройства, которые делают это в штатном режиме, циклами заряда – разряда. Просто ставите свою батарею, и она стоит несколько часов, а скорее всего и дней. Сульфаты разбиваются, поверхность пластин становится чистой, емкость восстанавливается. Нужно отметить очень полезный режим.

Проверка работоспособности АКБ

Многие батареи так сказать необслуживаемые, их нельзя вскрыть (без хирургического вмешательства) и реально нельзя понять, когда из строя вышла одна из банок. Бывает ее банально перемкнуло. Если в обслуживаемой батареи вы выкручиваете одну пробку и видно темный электролит, то в необслуживаемой – так сделать нельзя. Хотя напряжение упадет до 10 – 10,5В. Так вот современные зарядные устройства могут определять замкнутую банку и констатировать «приговор», так же полезная функция.

Замер и контроль емкости батареи

Опять же не все зарядные устройства, а только самые продвинутые, могут показывать емкость батареи. Причем как остаточную, так и ту которую они берут. Очень полезная функция. То есть вы наглядно сможете увидеть, сколько забрала ваша батарея, сколько Ампер за какое время.

В качестве итога

Итак, давайте пробежимся по основным этапам при выборе зарядника для автомобиля:

• 12 или 24 Вольта. Зачастую если у вас легковая машина, хватит и 12 Вольтовой системы.
• Автомат – не автомат. Лично я советую вручную настраиваемый агрегат, желательно с программами
• Зарядное или пуско-зарядное устройство. Если у вас есть свой гараж, то пуско-зарядное устройство не будет лишним. Оно запустит двигатель вашего авто, даже если аккумулятора вообще нет. Однако и стоит такой агрегат почти в два раза дороже
• Возможность заряда AGM, GEL и кальциевых батарей. НА многих современных «зарядниках» будет указываться такая информация. ЭТО ПОЛЕЗНАЯ ФУНКЦИЯ. Потому как АКБ сейчас развиваются. Зачастую это значит подача напряжения от 15 до 16,5Вольт
• Наличие режима десульфатации
• Проверка работоспособности
• Проверка емкости
• Программируемый заряд. Полезно будет если можно запрограммировать цикл заряда, то есть сейчас подается один ток и напряжение, через несколько минут другой и т.д.

Собственно это все функции, я специально не указывал на производителей потому их реально много, даже на нашем Российском рынке есть очень неплохие устройства, типа «ОРИОН ВЫМПЕЛ» (они очень гибко программируются). Также многие меня спрашивают можно ли заряжать IMAX B6 автомобильные батареи? Конечно можно, этот прибор вообще универсален. Главное подобрать правильный блок питания и выставить правильную программу.

Статья о том, как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Виды устройств, важные нюансы выбора. В конце статьи - видео о простом з/у для аккумулятора своими руками.

Содержание статьи:

Современный автомобиль оснащается всё большим количеством приборов, которые питаются от бортовой сети. Роль аккумулятора заключается в обеспечение дополнительной энергии в тех ситуациях, когда генератор не справляется с нагрузками. А аккумуляторные батареи, как правило, разряжаются в самый неподходящий момент. Особенно в зимний период. И в отличие от аккумуляторов других электроприборов, АКБ для авто зарядным устройством не комплектуются; его приходится покупать отдельно.

Разновидности зарядных устройств и их особенности

З/у имеют несколько классификаций и в зависимости от своего типа наделены теми или иными качествами.

По методу заряда приборы делятся на 3 категории:

Метод фиксированного значения тока

Такие устройства заряжают аккумулятор до предела и довольно быстро. Однако в завершение процедуры электролит имеет свойство чрезмерно нагреваться, а это снижает срок эксплуатации аккумулятора, провоцируя ускоренное старение.

Метод постоянного напряжения

В данном случае электролит сохраняет требуемую температуру и контролировать процесс зарядки нет необходимости, так как при этой схеме прибор поддерживает заданный уровень напряжения. К минусам можно отнести снижение напряжения в конце процесса. Это не позволяет осуществить максимально возможный заряд аккумулятора.

Комбинированный метод

Сочетает в себе два вышеописанных варианта - в начале процесс идет при фиксированном значении тока, а под конец переходит на стабилизацию напряжения. Такой тандем делает этот тип приборов наиболее эффективными и востребованными.

По способу заряда з/у делятся на 2 категории:

Устройства трансформаторного типа

В быту они вряд ли встретятся, так как обладают внушительными габаритами и столь же внушительным весом. Их назначение - преобразование тока 220В в постоянный ток (12В).

Импульсные

Принцип действия подобен предыдущему варианту, однако эта разновидность отличается компактностью и малым весом. Поэтому идеально они подходят для бытового использования.

В зависимости от модели, импульсные з/у могут иметь:

• индикатор окончания заряда;
• индикатор неправильного подключения (переполюсовки);
• функцию защиты от коротких замыканий,
• функцию автоматической зарядки;
• функцию защиты от переполюсовки и пр.

В отличие от трансформаторных, импульсные производят подзарядку с помощью малых импульсов, а не тока постоянного значения. Это и является их особенностью.

Трансформаторные модели стоят дешевле, однако кроме описанных выше недостатков требуют еще и контроля во время работы. Поэтому импульсный вариант предпочтительнее.

В зависимости от источника питания , з/у разделяют на 3 категории.

Работающие от электрической сети

Если машина находится в гараже, где подведено электричество, то такой вариант самый простой, удобный и надежный. В этом случае АКБ можно подзаряжать, пока машина не используется.

Работающие от прикуривателя

К недостаткам можно отнести тот факт, что при длительной и/или интенсивной (в некоторых моделях скорость регулируется) подпитке возникает риск перегрузки бортовой сети.

Но зато в случае непредвиденных ситуаций зарядить аккумулятор можно в любое время и в любом месте.

Работающие от солнечной энергии

Используются редко, так как качественные изделия стоят дорого, а дешевые, как правило, малоэффективны и недолговечны.

Ну и конечно же, им нужен солнечный свет для работы. Солнечная модель может быть полезной как вспомогательный вариант. Например, для тех, кто имеет сетевое з/у, но часто оказывается «далеко от розетки». К примеру, рыбаку, любителю отдыха на природе или охотнику такое устройство пригодится наверняка.

Согласно назначению , з/у подразделяют на 2 типа.

Зарядно-пусковые (или пуско-зарядные)

Выполняют функцию не только подзарядки, но и запуска двигателя - работают в двух режимах: автоматическом и режиме отдачи максимального тока.

Некоторые модели универсальны, с их помощью можно восстановить работу ДВС, зарядить телефон, ноутбук и другие приборы. Достаточно лишь иметь набор штекеров нужного размера.

Важно соблюдать правила эксплуатации и использовать прибор по назначению только после того, как клеммы будут отсоединены от бортовой сети.

Зарядно-предпусковые

Используются только для подпитки аккумулятора, запуск двигателя с их помощью невозможен. Обусловлено это тем, что приборы характеризуются малым значением рабочего тока. Плюсом является то, что при их использовании нет необходимости производить отключение от бортсети.

Что необходимо учитывать при выборе

Прежде чем приступать к покупке з/у, следует тщательно изучить документы к конкретной батарее и автомобилю (в частности параметры бортсети). Это позволит избежать многих сложностей и конкретизировать запросы. По сути, указанной в инструкциях информации достаточно, чтобы подобрать подходящее устройство. Однако есть и некоторые второстепенные нюансы, которые стоит учесть при выборе.

Контрафакт

Мало таких изделий, которые могут выиграть соревнование с зарядными устройствами по числу подделок. Поэтому покупать приборы лучше всего у официальных дилеров или, по крайней мере, в торговых точках, пользующихся хорошей репутацией.

Если вы определились с конкретной маркой, стоит поискать в сети Интернет информацию об особенностях бренда и его копиях. Качественную подделку определить таким способом, возможно, и не получится, но избавить себя от низкосортного азиатского ширпотреба вполне реально.

Возможности

Лучше обзавестись з/у с небольшим (именно небольшим, слишком усердствовать не стоит) запасом тока. Такое приобретение имеет два преимущества: устройству не придется работать на пределе своих возможностей и в случае замены аккумулятора на модель большей емкости, не нужно будет менять з/у.

Индикация

Бывает светодиодной и приборной. Светодиодная не отличается такой точностью, однако для бытового использования ее вполне хватит.

Автоматический режим

Если есть возможность, предпочтение следует отдать именно автоматизированному варианту. Это избавит владельца от необходимости контролировать работу прибора и возможных последствий.

Страна-производитель

Многие отечественные изделия по своим характеристикам не уступают зарубежным аналогам, поэтому стоит присмотреться к российской продукции. Она не только выигрывает в цене, но и риск купить подделку практически равен нулю. А ведь даже уступающий по качествам отечественный прибор лучше поддельного престижного бренда.

Коробка передач

Для авто с АКП оптимальным вариантом будет зарядно-предпусковое устройство, так как оно не нуждается в обязательном отключении источника питания от бортсети.

Необслуживаемые аккумуляторы

Защита от неправильного подключения

В случае так называемой переполюсовки функция поможет не только предотвратить поломку аккумуляторной батареи, но и самого з/у.

Функция десульфитации

Позволяет восстанавливать батарею с образованиями сульфата свинца на пластинках.

Номинальный ток заряда

Номинальным током называют ток, который составляет 10% от емкости батареи. Имея информацию об АКБ (можно найти в документах или на корпусе изделия), высчитать необходимую мощность з/у не составит труда.

Например, зарядник в 6А подойдет для большинства батарей емкостью 60-70 А-ч, которыми оснащаются легковые автомобили. А вот для грузовика или джипа придется поискать более мощное устройство.

Тип аккумулятора

Если у вас свинцовая батарея (WET), то ей понадобится специальное устройство. Для аккумуляторов остальных разновидностей подойдут любые з/у, однако следует учитывать их особенности.

Гелевые батареи (GEL) и батареи с электролитовой пропиткой (AGM) чувствительны к перепадам температур и перегреву. Для них понадобиться зарядное с функцией регулировки тока и расширенным температурным диапазоном.

Но лучше всего не заниматься экспериментами и приобрести подзарядное, рекомендованное производителем.

Заключение

Некоторые автомобилисты полагаются на генератор, считая состояние аккумулятора второстепенной проблемой. Однако наличие зарядного способно значительно облегчить жизнь водителя, ведь никогда не знаешь, как скоро понадобиться помощь АКБ и когда она окажется полностью разряжена. А для этого иногда достаточно оставить габаритные огни на ночь включенными или поставить машину у подъезда на некоторое время с включенной сигнализацией.

Каждому счастливому обладателю автомобиля или любого другого транспортного средства, не зависимо от даты его выпуска и условий эксплуатации, необходимо позаботиться об исправном состоянии аккумуляторной батареи, которая периодически нуждается в профилактическом обслуживании, для чего понадобится зарядное устройство для авто. В данной статье рассмотрен вопрос, как выбрать зарядное устройство, его виды, алгоритм использования, и какое изделие лучше.

Что такое ЗУ для автомобильной АКБ

Зарядное устройство для АКБ – это прибор, работающий от центральной сети электроснабжения, который выравнивает ток, снижая его напряжение до нужного показателя, и подключаемый к аккумуляторной батарее с помощью клемм или проводника. Во время работы это устройство выдает электрический разряд на элемент питания, при этом сила тока немного выше номинального напряжения. Например, если батарея мощностью 12 В, то во время зарядки на ее клеммы подается 13-14 Вольт, только при таком условии энергия будет накапливаться в электролите.

Виды зарядных устройств для аккумуляторов

Существует три основных группы указанных выше приборов, в зависимости от их назначения и исполняемых функций. Согласно этой классификации, ЗУ бывают:

1. Обычные зарядные приборы, которые работают от стационарной сети, равной 220 Вольт. Как правило, они оборудованы проводами со специальными клеммами для зарядки автомобильного аккумулятора без его извлечения из подкапотного пространства. Такой зарядник выполняет только функцию по заполнению электрическим током детали, остальные задачи с его помощью не выполняются;

1. Пусковые устройства для автоаккумулятора. С использованием этого прибора осуществляется запуск подсевшей батареи, когда она разряжена после долгого простоя или других аварийных ситуаций. В конструкции данного агрегата имеются выпрямитель тока и понижающий трансформатор, который понижает напряжение сети до рабочего и подает импульс на клеммы аккумулятора авто. После того, как запуск произведен, прибор отсоединяется, и транспортное средство само выполняет подзарядку штатного аккумулятора через генератор. Стоит отметить, что пусковое устройство не может заряжать АКБ, так как в его конструкции нет необходимых элементов;
2. Зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора. Это универсальный агрегат, который можно использовать как для подзарядки батареи, так и для выполнения пуска двигателя. ЗПУ включает в себя оба указанных выше прибора, поэтому при его наличии нет необходимости ждать пока АКБ зарядится, можно одновременно заряжать деталь и пытаться завести двигатель.

Все перечисленные виды ЗПУ агрегатов могут быть как стационарными, так и мобильными, имеющими автономный источник питания в виде литиевого АКБ. Такое устройство можно брать с собой в качестве резервного накопителя тока – во время возникновения аварийной ситуации на дороге, если штатная батарея разрядится, можно применить переносное ЗПУ для того, чтобы завести двигатель и продолжить движение.

Также, в зависимости от принципа работы, зарядное устройство для аккумулятора бывает двух типов:

1. Трансформаторный прибор – имеет значительный вес и объем, так как в его конструкцию входят выпрямитель и трансформатор. Такие установки чаще всего являются стационарными и используются на станциях технического обслуживания автотранспорта;
2. Импульсное ЗПУ. В данном случае агрегат является компактным, так как трансформатор в нем отсутствует, вместо него имеется инвертор для выравнивания и преобразования тока, а также группа безопасности для аварийного отключения питания во время возникновения короткого замыкания или повышенной нагрузки.

Чаще всего в бытовых условиях используются инверторные зарядные устройства для аккумулятора автомобилей, так как они гораздо компактнее, что лучше для транспортировки и хранения.

Важно! Многие производители инверторных агрегатов рекомендуют осуществлять подключение их к сети через стабилизатор напряжения, так как внутренние детали ЗПУ очень чувствительны к перепадам нагрузки, во время которых прибор может сгореть.

Основные характеристики ЗПУ

Большинство зарядных устройств для АКБ имеют схожие характеристики, но перед конкретным выбором того или иного прибора необходимо обладать информацией о том, кокой именно автомобильный аккумулятор установлен на транспортном средстве. АКБ бывают разные, но чаще всего применяются три их вида:

1. Свинцово кислотные батареи. В их сердцевине находится электролит в виде водного раствора серной кислоты, поэтому их еще называют жидкостными. Зарядка данных элементов питания может производиться любым видом ЗПУ, главное – чтобы номинальный ток не превышал технические характеристики детали;
2. Гелиевый аккумулятор. Встречается редко, вместо жесткого стержня внутри него расположен гель, пропитанный электролитом. Такой агрегат считается одним из самых безопасных, так как его деформация или разрыв невозможны, но и заряжать его простым прибором нельзя – это может привезти к вздутию оболочки и выходу элемента из строя;
3. Батарея со стекловолоконной тканью в качестве резервуара. Как и гелиевая АКБ имеет в своей структуре не жидкий электролит, а пропитанную им ткань, которая связана с наружными клеммами. Заряжать такую батарею следует специально предназначенным для этого агрегатом, который оборудован регулятором напряжения.

Как правило, зарядное устройство для аккумуляторов выполняет подзарядку в диапазоне от 14,3 до 14,4, этот показатель касается АКБ с жидким носителем энергии. Но, в зависимости от объема и назначения батареи, ее напряжение может быть различным, встречаются изделия номиналом 6, 8, 12 Вольт, поэтому перед тем, как приступить к подзарядке, необходимо изучить паспорт детали и правильно подобрать нужное приспособление.

Перед приобретением зарядки аккумулятора стоит обратить внимание на такую функцию, которая позволяет подавать повышенный разряд тока на батарею, что дает возможность наполнить энергией изделие за 20 минут. Подобные агрегаты хотя и имеют стоимость немного выше обычного, но их использование значительно экономит время, затрачиваемое на подзарядку.

Также стоит отметить, что некоторые производители изготавливают устройства, которые способны заряжать сразу несколько АКБ соединенных по последовательной или параллельной схеме. Конечно, для простого автолюбителя такая функция не нужна, а вот для специалиста автосервиса ее наличие вполне оправдано.

Напряжение, выдаваемое ЗПУ

Самым распространённым агрегатом для зарядки аккумулятора, существующим на рынке, является устройство, подающее 12 Вольт на выходе. Подобные приборы предназначены для подзарядки автомобильных батарей того же номинала, практически все авто оборудованы именно такими АКБ. Далее по популярности идут зарядки с мощностью 24 Вольта, такие батареи используются в основном на крупногабаритной технике и грузовом транспорте. Приборы для пополнения 6 или 8 Вольт встречаются редко, так как в автомобилестроении такие АКБ не используются. Лучшие зарядные устройства комплектуются регулятором напряжения и силы тока, ими можно заряжать любые изделия, предварительно изучив паспорт детали и выставив необходимые значения на пульте управления.

Ток также должен быть определенного параметра, который не должен превышать номинал батареи на 10% для стандартной зарядки и 30% – для ускоренной.

Важно! Постоянное использование турбо режима уменьшает ресурс АКБ, поэтому его необходимо применять только в экстренных случаях, когда необходимо в короткий промежуток времени восстановить энергоемкость батареи. К тому же при проведении зарядки малым током с постоянным напряжение функции АКБ восстановятся полностью, а пластины сердцевины будут подвергаться минимальной нагрузке.

Какой защитой оборудовать ЗПУ

Перед покупкой того или иного устройства не лишним будет выяснить информацию о наличии встроенной защиты от аварийных ситуаций. К данным типам устройств относятся:

1. Защитный автомат, предотвращающий перегрев, как самого агрегата, так и заряжаемой батареи. Такими реле оборудуются только дорогие модели, так как, кроме зарядных клемм, в их комплектацию входит вынесенный наружу датчик температуры, считывающий уровень нагрева АКБ и в случае достижения критического показателя подающий сигнал на отключение питания;
2. Защитное реле, которое сигнализирует о нарушении полярности клемм. Такое бывает, когда собственник случайно перепутает плюсовой и минусовой кабели, в случае если такая защита не установлена, может возникнуть короткое замыкание, что приведет к выходу из строя всего прибора.

Многие современные агрегаты, кроме указанных выше защитных устройств, оборудованы встроенным стабилизатором нагрузки, который преобразует переменный ток в постоянный и сглаживает скачки напряжения. Если такого блока в устройстве нет, то его необходимо дополнительно использовать при внешнем подключении к сети. Хорошее ЗПУ имеет в своей конструкции все указанные ступени защиты, что увеличивает срок его эксплуатации на длительное время.

Процесс зарядки АКБ

Для выполнения подзарядки автомобильного аккумулятора необходим постоянный ток. Для стабилизации переменного тока может использоваться один из следующих методов:

1. Подключение в цепь зарядки реостата. Данный агрегат автоматически или в ручном режиме создает дополнительное сопротивление на входе тока, что на выходе образует постоянный ток нужного напряжения;
2. Использование регуляторов силы тока. В качестве подобных изделий могут выступать тиристоры или другие детали с разным сопротивлением.

После того, как выполнен расчет необходимого напряжения и силы тока, нужно следовать указанному ниже алгоритму действий:

1. Отключить АКБ от бортовой сети и извлечь ее из подкапотного пространства. Удалять батарею не обязательно, но многие специалисты советуют поступить именно так, потому что при возникновении аварийной ситуации и вздутии детали повреждения могут получить посторонние элементы авто;
2. На большинстве АКБ с жидким электролитом имеются смотровые отверстия, которые позволяют обслуживать внутренние банки и добавлять внутрь раствор. Перед зарядкой нужно открутить все пробки и провести наружный осмотр изделия на предмет трещин, сколов и других деформаций, если они обнаружены, то заряжать такой аккумулятор категорически запрещается;

1. После наружного осмотра проводится более детальная диагностика, в ходе которой выясняется электрическая емкость батареи, уровень износа пластин и другие параметры. Также во время этого действия осуществляется расчет времени, которое понадобится для восстановления заряда изделия;
2. На следующем этапе необходимо подключить аппарат к аккумулятору, соблюдая полярность проводников. На регуляторе напряжения выставляются нужные параметры, чаще всего это 12-14 Вольт, при этом пробки банок с электролитом должны быть открыты, это предотвратит скопление газов и вздутие внешней оболочки;
3. Засекается время подзарядки батареи. Если это процедура полного восстановления, то минимальный срок для зарядки составляет от 8 до 10 часов, при этом должна периодически производиться регулировка напряжения и силы тока, чтобы избежать перегрузок. В данном случае, исходя из этого требования, ЗПУ с автоматической стабилизацией напряжения намного удобнее в эксплуатации, так как за ними не нужно следить, все процессы будут проводиться без контроля. А если возникнет аварийная ситуация, то аппарат самостоятельно отключит питание и сообщит об этом звуковым сигналом;
4. После того, как зарядка закончена, ЗПУ отключается от сети, а проводники снимаются с клемм. Затем проводятся тестовые замеры уровня заряда, плотности электролита и остальных нормативов. Если все показатели соответствуют норме, пробки банок закручиваются, и батарея допускается к дальнейшей эксплуатации.

Многие специалисты рекомендуют проводить зарядку батареи в два этапа. На первом – напряжение должно составлять от 12 до 14 Вольт, подзарядка осуществляется 70% общего времени. На втором этапе напряжение уменьшается в два раза, и остаток периода поддерживается на этом уровне. Такая система называется глубокой подзарядкой и позволяет восстановить электроемкость детали до 90%.

Особое внимание нужно уделять гелиевым батареям. Так как они являются необслуживаемыми, то плотность их электролита замерить невозможно, поэтому во время зарядки необходимо строго следить за напряжением и не допускать завышения этой нормы.

Во время зарядки АКБ необходимо соблюдать указанный алгоритм, не допускать нарушения технологии и повышения нагрузки на детали. Кислотная среда аккумулятора является опасной для человека, поэтому нужно избегать попадания электролита на открытые участки кожи и дыхательные пути.

Таким образом, при грамотном выборе ЗПУ для определенного типа АКБ и правильной эксплуатации заряжать батареи указанным устройством не составит больших проблем и вполне сможет осуществляться самостоятельно.

Видео

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В, берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор вручную или выбрать уже заложенные в управляющей программе.

Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок.

>>
Режим зарядки - меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:

- первый этап - зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В

- второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С

- третий этап - поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С - ёмкость батареи в Ач.

- четвёртый этап - дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.

Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.

>> Режим десульфатации - меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд - разряд током 0,01С, 5 секунд - заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее - обычный заряд.

>>
Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.

>> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С - 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда).

Схема зарядного автомата для 12В АКБ

Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ

Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ

Основа схемы - микроконтроллер AtMega16. Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево », «вправо », «выбор ». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор », выбрать «установки », «параметры профиля », профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор ». Стрелки «влево » или «вправо » сменятся на стрелки «вверх » или «вниз », что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор ». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.

Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа , в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера - встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11.

Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5 R6 R10 R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине.

Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения - на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии.

В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.

Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 - тоже 10Вт. Остальные - 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР , которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В.

Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2,Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Звукоизлучатель - со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13.

ЖКИ – WH1602 или аналогичный, на контроллере HD44780 , KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр

Налаживание заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками «<» и «>». Нажимаем «Выбор».

Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками «<» и «>» нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5, R6, R10, R11, R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично - калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 секунды устройство перейдет в главное меню. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком - либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно подобрать другие резисторы делителя R5, R6, R10, R11, R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. И в заключение. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.

Переделка БП АТХ под зарядное устройство

Схема электрическая доработки стандартного ATX

В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.

Проблем в настройке не было, запустилось сразу, только нужна подстройка под максимально точные показания. После демострации работы другу-автолюбителю этого зарядного автомата, сразу заявка поступила на изготовление еще одного экземпляра. Автор схемы - Slon , сборка и тестирование - sterc .

Обсудить статью АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ