Шим зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Обновлено: 23.01.2025

Проблемы с работой автомобильного аккумулятора регулярно возникают не только в зимнее время. Случайно оставленные открытой дверцы и включенные лампочки высадят его до нуля. Да, можно снимать аккумулятор и нести его домой для подзарядки.

Содержание

Нюансы работы аккумуляторов

Самым распространённым видом считается свинцово-кислотный аккумулятор. Срок эксплуатации устройства рассчитан, в среднем, на 5 лет. Подзарядка таких аккумуляторов требует использования хотя бы 10% тока от суммарной емкости устройства.

Ремонт блока управления кондиционером, коробкой передач, сигнализацией и так далее – недешевое удовольствие.

Разряженным является устройство с напряжением 11,9-12,1 Вольт, в рабочем состоянии уровень заряда должен составлять 12,5-12,7 Вольт.

Условия для самодельной зарядки аккумулятора

Для процесса заряжания устройства необходимо выполнение следующих требований:

Установка постоянного напряжения – 14,4В;
Возможность зарядки в течение длительного времени;
Самостоятельное отключение при превышении максимальных значений тока;
Предохранение от ошибки подключения полюсов. При подключении минуса к плюсу процесс заряжания должен быть остановлен.

Любой из нарушений вышеперечисленных требований, может безвозвратно сломать Ваш прибор.

Модели самодельных зарядок для аккумуляторов

Любое самодельное зарядное устройство не дает никакой гарантии длительной работы. Главное здесь простота и работоспособность. Далее рассмотрим примеры, как собственноручно можно зарядить автомобильный аккумулятор.

Использование лампы и полупроводникового диода

Подобный способ подзарядки аккумуляторного устройства актуален в домашней обстановке. Для его осуществления необходимо наличие розетки на 220В.

При мощности лампы в 100 Ватт величина поступающего тока будет составлять 0,17А. Для достижения значения в 2А потребуется заряжать аккумулятор минимум 10 часов.

Полностью восстановить заряд севшего аккумуляторного устройства, скорее всего, не получится, но для запуска автомобиля его хватит.

Модель зарядки, собранной из блока питания ПК

Стандартный блок питания персонального компьютера рассчитан на 12 Вольт. Для зарядки аккумулятора потребуется, напомним, хотя бы 14,4 Вольт.

Сначала распаиваются все лишние провода, для зарядки нужен будет лишь зеленого цвета. Конец данного кабеля припаивается к минусовым контактам в местах выхода черных проводов.

Данная схема позволяет запустить зарядное устройство напрямую. Проводки, идущие от клемм аккумуляторной батареи, соединяются с минусом и плюсом на блоке питания. Плюс спаивается в месте выхода кабеля желтого цвета, а минус с концом черного провода.
Далее необходимо регулировать мощность, в блоке питания за данной характеристикой закреплен микроконтроллер TL494 или TA7500. Переворачиваем плату и ищем крайнюю левую ножку микросхемы.
К нижнему выходу микроконтроллера подходят 3 резистора. Нужно найти резистор, соединенный с выводом блока 12В, и распаять его, а затем замерить действующее сопротивление.

Для определения нужного числа кОм на место распаянного резистора припаивается резистор переменного сопротивления. Плату блока питания подключаем к сети, подцепив к ней мультиметр.

С помощью переменного резистора получаем минимально необходимое значение напряжения в 14,4 Вольт. По достижению данного напряжения распаиваем переменный резистор и замеряем сопротивление.

Далее устанавливаем постоянный резистор, рассчитанный на полученное значение. Такое самодельное зарядное устройство будет выдавать ток около 5-6А, которого вполне хватит для зарядки аккумуляторов емкостью 50-60Ахч.

Как правильно использовать самодельное зарядное устройство

Любое самодельное устройство в использовании требует особой осторожности. Вот некоторые советы при их использовании:

Внимательно соблюдать полярность при подключении. Произвести проверку ручной зарядки мультиметром.
Не замыкать контакты для проверки уровня рабочего напряжения. Хоть и советуют замыкать на 1-3 секунды с целью установления, из какой банки происходит выделение, но подобное замыкание может негативно сказываться впоследствии при заряжании устройства.
Подключать аккумулятор к сети следует только после правильного соединения клемм и их надежной фиксации. Отключение производить в обратном порядке.
Многие при работе с аккумулятором забывают о кислоте, находящейся внутри устройства. Сняв его, нельзя держать в зоне попадания солнечных лучей и допускать перегрева.
Поставив аккумулятор на зарядку, не оставляйте его на длительное время. Самодельное устройство для заряжания может в любой момент выйти из строя. А в качестве последствий придется приобретать уже новый аккумулятор.

Самодельные зарядные устройства идеально подходят для случаев, когда аккумулятор уже прошел больше 3-4 лет эксплуатации и близок к выработке ресурса.

Если нет финансовых средств, то подобные модели действительно помогут вам для запуска автомобиля, особенно в зимнее время. Для сравнительно новых аккумуляторов лучше приобретать сертифицированные заводские пусковые устройства.

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:

По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Умное ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Инверторный вид

1 электросхема ЗУ электроника

Схема Электроника

1 схема мощного ЗУ

Мощное ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Советское ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

Схема Электрон 3М

Зарядное устройство для подзаряда АКБ машины, будь оно самодельным или уже готовым, удовлетворяет двум условиям: надёжность (запас по мощности в 3 раза), от которой зависит долговечность, и стабильный ток (или напряжение). В принципе, автомобильную батарею можно заряжать хоть выпрямленными 220 вольтами от розетки, лишь бы ЗУ не перегревалось.

Требования к самодельным устройствам

Первым делом АКБ нужно обеспечить ток, равный 10% от её ёмкостного ампеража, указанного на этикетке. Если заряжается 75-амперный аккумулятор, то и ток ему нужен такой, что равен не более 7,5 А. Напряжение на АКБ, которая заряжается именно по его величине, не должно превышать 14 В. Для ЗУ, осуществляющих подзаряд по току, напряжение может изменяться в широких пределах, вплоть до нескольких сотен вольт. Ток должен быть постоянным. Переменное напряжение уничтожит батарею из-за своей знакопеременности. Лучшим выпрямителем в схеме считается именно диодный мост.

Если заряжается АКБ с неизвестным значением ёмкости, то ток предварительно уменьшают, контролируя вольтметром напряжение на подключённой к ЗУ батарее. В современных импульсных источниках питания измерители тока и напряжения уже имеются. Если сетевое напряжение пропало (выключили электричество на линии), то разряд АКБ не должен осуществляться через само зарядное устройство. Такое могло бы происходить в случае, когда владелец надолго вышел из дома, а в его отсутствие электричества не было несколько и более часов.

Чтобы автоматизировать подзаряд, в схему зарядного устройства встроен контроллер. Он избавляет владельца от необходимости самостоятельно контролировать весь процесс, отнимая время у самого себя.

Для аккумуляторов разной ёмкости зарядный ток должен регулироваться от сотен миллиампер до 33 А – с учётом требований к ёмкостному амперажу АКБ со стороны производителей грузовиков.

Сборка простой модели

Для автомобильного аккумулятора схема, собранная своими руками, предусматривает несколько вариантов построения ЗУ: от простого до усложнённого. Например, самое простое, обладающее гасящими конденсаторами, способно подзарядить АКБ ёмкостью до 100 А*ч, предусмотрено ступенчатое выставление рабочего тока от 1 до 10 А. Этого окажется достаточно для обслуживания автомобильной АКБ в легковой машине, включая и внедорожники.

Достоинство такой схемы – она пригодна для подзаряда АКБ на 6, 14 и 18 В, поскольку ЗУ выдаёт более 20 В.

Зарядное устройство с фазоимпульсной регулировкой

Тиристорные сборки в простейшем случае изготавливаются на основе однопереходных или обычных биполярных транзисторов. В этой цепи содержится резистор, которым подстраивается время задержки срабатывания переходов транзисторов. А это позволяет задать ток подзаряда, показания которого отображаются на амперметре. Питание этой схемы – от диодного моста, до которого в схеме установлен понижающий трансформатор. Вместо имеющегося в схеме элемента КУ202В применяют КУ202 с индексами Г–Е либо аналоги помощнее вроде Т-160 и Т-250. Выпрямительные диоды выдерживают обратное напряжение не ниже 40 В и прямой ток в 10 А. Диоды и тиристор ставятся на радиаторы с площадью теплоотдачи не менее 1 дм2. Более мощные тиристоры ставить на радиатор незачем. Нагрузка на вторичную обмотку – 10 А при 22 вольтах. Транзисторы КТ361А можно заменить на КТ361Б-Е, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж–К, КТ502Г. Вторым берётся КТ315А-Д, КТ3102А, КТ312Б. Вместо КД-105Д – КД105Г, КД105В, Д226 (высоковольтные). Амперметр должен замерять токи до 15 А, вольтметр – с напряжением предела до 20 В.

Изготовление из драйвера для светодиодных лент

Автоматическое ЗУ также изготавливается из драйвера питания для светолент. Его мощность в запасе не должна оказаться менее 100 ватт. Чтобы не было проблем с получением выходного напряжения, можно использовать любое, например, от сетевых прожекторов. Дело в том, что платы в них выдают напряжение до 80 В – в зависимости от схемы сборки светоизлучающей панели или ленты. Старайтесь выбирать те лампы или панели, в которых светосборки образуют последовательные группы светодиодов, соединённые параллельно. Главное – обеспечить такую их работу, чтобы микросборка не перегревалась, как это происходит, например, на светодиодных лампах комнатного назначения.

Некоторые мощные лампы обладают подстроечным резистором. Попробуйте поднять его напряжение до максимально возможного – или до такого, при котором он способен выдать хотя бы 14 В. Предел выставляемого выходного напряжения зависит от того, насколько электроника по своим параметрам отличается от ожидаемых параметров, т. к. даже в одной и той же партии транзисторы и микросхемы имеют немного разные параметры.

На других резисторах указано большое сопротивление – до сотен тысяч Ом (маркер 364 обозначает 360 тысяч Ом, 360 кОм, 36 с четырьмя нулями, здесь последняя цифра указывает количество нулей, таков формат).

Высокоомные резисторы не трогайте – замените один из низкоомных, он и задаёт напряжение или рабочий ток для питания светосборки. Старайтесь не перегреть драйвер: на него ставят радиатор на термопасте, чтобы плата не нагревалась больше 40 градусов, либо устанавливают компьютерный кулер, например, от процессора ПК. Если драйвер перегревается, то лучше установить и то и другое.

Главным достоинством такого ЗУ послужит его способность не перезарядить АКБ. Даже когда вы её забыли вовремя отключить от сети питания, она останется в целости и сохранности, т. к. ширина и высота (длительность и амплитуда) импульсов на таком устройстве выстраиваются по нагрузке. Контроллер от светоленты или светофары подстраиваются под нагрузку. Это ЗУ подходит для закрытых гелевых батарей, которые не могут быть обслужены без принудительного вскрытия. Технология AGM, за которую потребитель заплатит повышенным вниманием к питающему батарею во время подзаряда напряжению или току, обладает существенным недостатком: такие АКБ чувствительны к малейшему перезаряду, т. к. могут вздуться и лопнуть.

Другие идеи создания

Сделать самому для автомобиля пуско-зарядное устройство можно на основе бесперебойника. Данное решение относится к умным и портативным, которое можно собрать, не заказывая огромного количества деталей для сборки. Хорошее по своим параметрам ЗУ для машины изготавливается из блока питания, чей рабочий запас по напряжению как минимум двойной.

Такая схема обладает толстыми и хорошо изолированными проводами (можно использовать любые негорючие), схемой защиты. Даже когда оно изготовлено из старого стабилизатора, который в своё время собирали из долговечных деталей, такое ЗУ считается довольно надёжным.

Для зарядки и тренировки

Чтобы спасти батарею от глубокого разряда при внезапном и долгосрочном исчезновении напряжения, в схеме ЗУ встроен функциональный узел на основе реле. Пока ЗУ подключено к сети, это реле образует цепь питания, по которой и течёт зарядный ток. Когда сетевое напряжение пропало, реле отключается и размыкает цепь, отчего потеря зарядного тока через АКБ исключена. Релейный способ защиты от разряда не отключённой вовремя батареи – устаревший, но не менее надёжный, помогающий спасти АКБ от порчи. В современных ЗУ эту функцию исполняют транзисторные силовые ключи. Рабочие характеристики трансформатора следующие: 25 В на вторичной обмотке при работе, 5-амперный ток нагрузки. Диоды в выпрямителе рассчитаны на ток в 10 А, но для исключения их перегрева лучше взять 20- или 30-амперные, чтобы не устанавливать их на радиатор. Рабочее напряжение диодов – от 40 В. Транзистор КТ827 – или его зарубежный аналог такой же мощности – ставится на радиатор. Стабилитрон рассчитан на малую мощность и напряжение до 12 В. В качестве резисторов лучше выбрать мощные проволочные. Напряжение срабатывания реле – 24 В и с током на контактах до 6 А.

Постоянное по току реле подключается через дополнительный диодный мост.

Для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Такой вариант – способ получить ток до 6 А. ШИМ-регулировка тока по своему электромонтажному и сборочному чертежам демонстрирует малые габариты. Благодаря решению на основе ШИМ управляющий током подзаряда транзистор выделяет меньше тепла за счёт работы в режиме ключа. Регулировочный блок для зарядного тока, в состав которого входит задающий генератор, реализован на базе микросхемы К561ЛА7. Генерация задающей частоты — 13 кГц, скважность импульсов регулируется при помощи подстраивающего резистора. Сигнал генератора подается на униполярный транзистор, функционирующий в режиме ключа. Выставляя номинал сопротивления на регулирующем резисторе, вы управляете отношением значения времени открытия транзистора к периоду, в котором он же находится в случае запертого элемента. Это даёт возможность выставить ток подзаряда батареи, который проходит через амперметр ЗУ.

Электропитание на микросхему идёт от простого параметрического стабилизатора, в состав которого входят резистор и диод. Стабилизатор подсоединён к выпрямляющему переменное напряжение диодному мосту. Чтобы устройство занимало меньше места, диодный мост собран на диодах Шоттки. Для успешной работы такого ЗУ вторичная обмотка трансформатора выдаёт 20 В и ток в 7 А. При использовании трансформатора с отводами от вторичной обмотки (обмоточная трёхточка) число диодов сокращается вдвое. Тогда часть вторичной обмотки окажется незадействованной. Выпрямительные диоды устанавливаются на теплоотводящий радиатор. Для успешного теплоотвода применяют прокладки со слюдой или теплопроводящую пасту.

Если размеры ЗУ для вас не особенно важны, то диоды Шоттки меняются на обычные полупроводниковые, однако им потребуется больший по своей площади рассеивания радиатор. Диоды рассчитаны на ток в 10 А и обратное напряжение от 40 В – если об этом не позаботиться, то эти элементы при работе нагреются до 70 градусов, что само по себе опасно для полупроводниковых элементов. При невысоком зарядном токе – до 5 А – транзистор в схеме ставить на радиатор незачем.

Радиаторы изготавливаются преимущественно из меди или алюминия: эти металлы обладают хорошей теплопроводностью. Размер пластины – 5*5 см, толщина – 1 мм.

С фазоимпульсной регулировкой

Это мощное зарядное устройство славится тем, что собрано из доступных советских деталей, которые наверняка найдутся у любого радиотехника. Прибор обеспечивает плавную регулировку тока в пределах 0… 10 А и пригоден для зарядки аккумуляторов ёмкостью до 100 А·ч.

Схема устройства с фазоимпульсной регулировкой

От простого тиристорного (переключающего) управления этот вариант отличается введением в схему элементов фазоимпульсного управления (ФИМ контроллер). В простейшем случае переключающий элемент изготавливается из двух мощных биполярных транзисторов. Как и в предыдущем случае с тиристорным управлением, путём изменения сопротивления переменного резистора изменяется интервал задержки при открывании тиристора относительно момента прихода полуволны.

С этим интервалом выставляется и ток подзаряда, контролируемого по показаниям амперметра. Питание этого функционального узла осуществляется от диодного моста, подсоединённого к выходу вторичной обмотки понижающего сетевое напряжение трансформатора. Детали меняются, как и в предыдущем варианте тиристорного ЗУ без ФИМ, на аналогичные.

Нюансы использования

При использовании самодельного пускового ЗУ установите допустимые рабочие параметры, как в случае с промышленным устройством. Ток выставляется на нулевое значение, АКБ подключается к ЗУ, затем устройство включается в сеть. С помощью регулятора устанавливается нужный ток подзаряда. Если АКБ заряжена до 13,2 В, то выбранное значение уменьшают в 2 раза. При напряжении в 13,8 В значение тока устанавливается нулевым, и ЗУ отключается, затем батарея отсоединяется от него. Автоматическая схема самостоятельно выключит ток заряда, когда напряжение достигнет всё тех же 13,8 В.

Разрядка батареи – проблема, с которой сталкиваются многие автовладельцы. особенно это неприятно, если данное происходит за городом, где нет доступа к цивилизации. Чтобы подобного не произошло, автомобилисты могут приобрести готовое зарядное устройство, но можно сделать аналогичное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Тем более что это не отнимет много времени и сэкономит немало денег.

Подробнее, о том каким образом сделать такое устройство, пойдет речь в данной статье. В материале приведены подробные инструкции, описан весь процесс пошагово с наглядными схемами и чертежами. А также приведены основные схемы зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, где используются и для чего необходимы, добавлена пара полезных видеороликов по теме, вниманию читателю предложен интересный материал для скачивания.

Причины и признаки разряда АКБ

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи при работе двигателя идет постоянный подзаряд АКБ от генератора автомобиля. Проверить процесс заряда можно, подключив к клеммам аккумулятора мультиметр при заведенном двигателе, измеряя напряжение зарядки автомобильного аккумулятора. Заряд считается нормальным, если напряжение на клеммах составляет от 13,5 до 14,5 Вольт.

Напряжение нормально заряженного аккумулятора во время стоянки должно быть не менее 12,5 Вольта. В том случае, если напряжение менее 11,5 Вольта, двигатель авто может не запуститься во время старта.

Для полного заряда требуется проехать на авто не менее 30 километров или примерно полчаса в городском ритме движения. Причины разряда аккумуляторной батареи:

АКБ имеет значительный износ (более 5-ти лет эксплуатации);
неправильная эксплуатация аккумулятора, приводящая к сульфатации пластин;
длительная стоянка транспортного средства, особенно в холодное время года;
городской ритм движения авто с частыми остановками, когда АКБ не успевает достаточно зарядиться;
невыключенные электроприборы автомобиля во время стоянки;
повреждение электропроводки и оборудования автомобиля;
утечки по электроцепям.

Многие автовладельцы в комплекте бортового инструмента не имеют средств для измерения напряжения АКБ (вольтметр, мультиметр, пробник, сканер). В таком случае можно руководствоваться косвенными признаками разряда АКБ:

тусклое свечение лампочек на приборной панели при включении зажигания;
отсутствие вращения стартера при запуске двигателя;
громкие щелчки в районе стартера, погасание лампочек на приборной панели при запуске;
полное отсутствие реакции авто на включение зажигания.

При появлении перечисленных признаков в первую очередь необходимо проверить клеммы АКБ, при необходимости их почистить и поджать. В холодное время года можно попробовать занести на некоторое время аккумуляторную батарею в теплое помещение и его прогреть.

Виды самодельных зарядных устройств

Простейшие

Во-первых, необходим источник постоянного напряжения в пределах от 12 до 25 вольт. Во-вторых, ограничительное сопротивление. Что можно посоветовать? Сейчас практически в каждом доме есть ноутбук. Блок питания ноутбука или нетбука, как правило, имеет выходное напряжение 19 Вольт, ток не менее 2 ампера. Внешний вывод разъема питания – минус, внутренний – плюс.

В качестве ограничительного сопротивления, а оно обязательно. можно использовать салонную лампочку автомобиля. Можно, конечно и более мощную от поворотников или еще хуже стопов или габаритов, но есть вероятность перегрузки блока питания. Собирается простейшая схема: минус блока питания – лампочка – минус АКБ – плюс АКБ – плюс блока питания.

За пару часов аккумулятор подзарядится настолько, что сможет запустить двигатель. Если ноутбук отсутствует, можно на радиорынке заранее приобрести мощный выпрямительный диод с обратным напряжением более 1000 Вольт и током от 3 Ампер. Он имеет небольшие размеры, можно положить в бардачок на экстренный случай. Что делать в экстренном случае? Первым делом – снять аккумулятор с автомобиля.

Далее собрать цепь: клемма розетки 220 Вольт – минусовой вывод диода – плюсовой вывод диода – ограничительная нагрузка – минусовая клемма АКБ – плюсовая клемма АКБ – вторая клемма 220 Вольт. В качестве ограничительной нагрузки можно использовать обычные лампы накаливания на 220 Вольт. Например, лампа на 100 Ватт (мощность = напряжение Х ток). Таким образом, при использовании 100 ваттной лампы ток заряда будет составлять около 0,5 Ампер. Немного, но за ночь он отдаст 5 Ампер-часов емкости в аккумулятор. Обычно достаточно, чтобы утром пару раз прокрутить стартер автомобиля.

Если соединить в параллель три лампы по 100 Ватт ток заряда увеличится втрое. Можно за ночь почти наполовину зарядить автомобильный аккумулятор. Иногда вместо ламп включают электроплитку. Но здесь уже может выйти из строя диод, а заодно и АКБ. Вообще, подобного рода эксперименты с прямым зарядом аккумуляторной батареи от сети переменного напряжения 220 Вольт крайне опасны. Их следует использовать только в экстремальных случаях, когда нет другого выхода.

Из блоков питания компьютера

Перед тем, как приступить к изготовлению своими руками зарядного устройства для автомобильного аккумулятор, следует оценить свои познания и опыт в области электро- и радиотехники. В соответствии с этим выбрать уровень сложности устройства. Прежде всего, следует определиться с элементной базой. Очень часто у пользователей компьютеров остаются старые системные блоки. Там есть блоки питания. Наряду с напряжением питания +5В в них присутствует шина +12 Вольт. Как правило, она рассчитана на ток до 2 Ампер. Этого вполне достаточно для немощного зарядного устройства.

Далее следует подсоединить к выходной цепи крокодилы. Никаких ограничительных сопротивлений не надо, электроника блока питания сделает все сама. Если блока питания под рукой нет, можно поискать трансформатор с вторичной обмоткой на 12 – 18 Вольт. Они использовались в старых ламповых телевизорах и прочей бытовой технике. Сейчас такие трансформаторы можно найти в отработанных источниках бесперебойного питания, его можно за копейки купить на вторичном рынке. Далее приступают к изготовлению трансформаторного зарядного устройства.

Трансформаторные ЗУ

Трансформаторные зарядные устройства — наиболее распространенные и безопасные приборы, широко используемые в автолюбительской практике. Видео — простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с использованием трансформатора: Самая простая схема трансформаторного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора содержит: сетевой трансформатор; выпрямительный мост; ограничительную нагрузку. Через ограничительную нагрузку протекает большой ток, она сильно нагревается, поэтому для ограничения тока зарядки часто используют конденсаторы в первичной цепи трансформатора.

В принципе, в такой схеме можно обойтись и без трансформатора, если грамотно подобрать конденсатор. Но без гальванической развязки с сетью переменного тока такая схема будет опасна с точки зрения поражения электрическим током. Более практичны схемы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов с регулировкой и ограничением тока заряда. В качестве мощных выпрямительных диодов можно использовать выпрямительный мост неисправного генератора автомобиля, слегка перекоммутировав схему. Более сложные импульсные зарядные устройства с функцией десульфатации обычно выполнены с использованием микросхем, даже микропроцессоров. Они сложны в изготовлении, требуют специальных навыков монтажа и настройки. В таком случае проще приобрести заводское устройство.

Это несложное устройство позволяет заряжать аккумуляторы ёмкостью до 100 А·ч произвольным током, который регулируется в интервале 1–10 А с шагом 1 А, что будет достаточно для качественного обслуживания любого автомобильного аккумулятора. В ЗУ встроен понижающий трансформатор Тр1, сетевое напряжение на него подаётся через блок гасящих конденсаторов С1-С4. Каждый из конденсаторов имеет собственный переключатель, включающий его в цепь питания трансформатора. Ёмкости конденсаторов подстроены таким образом, что переключатели S1–S4 имеют вес 1, 2, 4, 8 А соответственно.

Комбинируя положения переключателей, можно выбрать произвольный ток зарядки в диапазоне 1-10 А, с шагом 1 А. К примеру, если необходимо выставить ток 6 А, то нужно замкнуть переключатели S3 и S2. Ток в 5 А обеспечит включение переключателей S3 и S1. Пониженное трансформатором напряжение подаётся на диодный мост, выпрямляется и выходит на клеммы Х3 и Х4, к которым подключается заряжаемая батарея. Ток зарядки измеряют амперметром PA1, а вольтметр PV1 выдаёт напряжение на клеммах батареи. Цепей защиты от разряда батареи через зарядное устройство в случае пропадания сетевого напряжения в этой схеме ЗУ нет, поскольку их роль исполняет диодный мост.

О деталях

ЗУ из лампового телевизора

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей. Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение. Д

ля последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9\’. А к выводам 10 и 10\’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв. Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1\’.

Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2\’. На этом с трансформатором работы завершены. Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током в 10 А и выше. Для этих целей подойдут диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243. На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10\’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Зарядное устройство для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Эта схема способна обеспечить зарядный ток до 6 А и выделяется небольшими габаритами, поскольку использует широтно-импульсный метод регулирования (ШИМ), а управляющий током зарядки транзистор работает в ключевом режиме, что существенно снижает рассеиваемую на нём мощность. Задающий генератор блока регулировки тока собран на элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы К561ЛА7, элементы DD1.3, DD1.4 — буферные. Частота генератора — 13 кГц, скважность плавно регулируется с помощью переменного резистора R3. С генератора сигнал поступает на регулирующий элемент — мощный полевой транзистор VT1, работающий в ключевом режиме.

В зависимости от положения движка переменного резистора отношение времени открытия транзистора к его закрытому состоянию меняется, а значит, изменяется и средний ток зарядки батареи, который можно контролировать при помощи амперметра PA1. Питание микросхема получает от простейшего параметрического стабилизатора, собранного на элементах R1, VD4. Сам стабилизатор подключен к выпрямительному мосту, обеспечивающему напряжение зарядки. Из соображений компактности, диодный мост собран на полупроводниках Шоттки с незначительным падением напряжения. Лампа EL1 — индикаторная.

О деталях. Вторичная обмотка трансформатора Т1 должна обеспечивать ток 6–7 А при напряжении 16–20 В. Если использовать трансформатор, у вторичной обмотки которого есть отвод от середины, то выпрямитель можно собрать по схеме, приведённой ниже, сократив число выпрямительных диодов вдвое. В мостовом выпрямителе используется диодная сборка VD1.1 VD1.2 и два отдельных диода VD3 и VD4.

Все элементы установлены на общий радиатор 160х45 мм через слюдяные прокладки. При необходимости диоды Шоттки можно заменить обычными выпрямительными, но габариты устройства при этом увеличатся, поскольку понадобится радиатор большего размера. При замене необходимо учитывать, что диоды должны выдерживать ток 10 А и обратное напряжение не менее 40 В.

Если зарядный ток не будет превышать 5 А, то транзистор VT1 устанавливать на радиатор не нужно. При большем токе понадобится радиатор — медная или алюминиевая пластина размером 50х50х1 мм. В качестве амперметра используется индикатор записи магнитофона М476/2, включенный параллельно с шунтом. Шунт представляет собой кусок медного обмоточного провода ПЭВ-2 1,5, намотанный на оправку диаметром 8 мм. Количество витков — 16, сопротивление — около 0,1 Ом.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Для изготовления простейшего зарядного устройства понадобиться всего лишь две составные части – трансформатор и выпрямитель.

Заключение

Инженер по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", МИФИ, 2005–2010 гг.

Читайте также: