Устройство развязки аккумуляторов своими руками

Обновлено: 22.01.2025

В прошлый раз я писал про установку автономного отопителя , и там же упоминал про второй аккумулятор в буханке. Признаюсь честно, что раньше я не был в курсе всех этих проблем, связанных с использованием сразу нескольких батарей — на лодке я ставил 2 аккумулятора просто в параллель, а на машине у меня всегда был только один. И вот, теперь возникла необходимость, иметь, выражаясь умными словами, отдельно стартерную, и отдельно сервисную батареи.

Когда я принялся изучать данный вопрос, то мне стало совершенно очевидно, почему же на лодке с аккумуляторами всегда все было плохо. Там я в итоге оставил только одну батарею, а вторая — сдохла. Вся беда в том, что батареи все-таки имеют немного разные характеристики, и будучи постоянно включенными параллельно, они сперва плохо заряжаются, а потом еще очень сильно саморазряжаются. Вопрос лодочного аккумуляторного хозяйства мне еще предстоит решать, а вот в машине все оказалось довольно просто.

Суть в том, что на автомобиле не надо экономить топливо, и поэтому электричества там всегда немерено. Заведи только мотор. Однако эксплуатируя на стоянке отопитель, освещение, и другие электроприборы, всегда есть риск посадить батарею, если она только одна, и утром потерять возможность завести мотор. Тут, конечно, сразу приходит мысль о втором аккумуляторе, который не будет электрически связан с первым, и будет работать только на обеспечение всех бытовых нужд. Но при этом, как только мотор заводится и генератор начинает выдавать в ток, этот второй аккумулятор тут же надо подключить в общую сеть, чтобы он заряжался.

Есть, конечно и альтернативные варианты, которые люди так же используют: развязка при помощи двух диодов, либо обычные выключатели массы на каждый аккумулятор. Мне ни один из этих вариантов не подходил. На диодах происходит некоторое падение напряжения, хоть и не большое, но при большой нагрузке сети оно может оказаться критичным. Выключатели массы же могут быть смертельно опасны для инжекторного двигателя — с дуру отключишь оба аккумулятора, и рискуешь спалить ЭБУ. Я тогда подумал о переключателях батарей, которые применяются на яхтах и кемперах, но во-первых, они тоже оказались очень дорогими, и во-вторых, всегда можно забыть его переключить, и один из аккумуляторов, опять же, останется пустым.

И тогда, немного поразмыслив, я нарисовал очень простую схему, состоящую из 3 автомобильных реле, кучка которых всегда есть среди хлама любого автовладельца. Реле эти могут коммутировать токи до 30А, и для сервисной батареи вместе со всеми остальными бытовыми потребителями этого хватит за глаза.

Тут я должен пояснить, что так как дело происходит на относительно новой буханке, я не имею доступа к лампе контроля заряда. С ней все было бы намного проще и хватило бы двух релюшек, но у меня она, увы, упрятана внутрь моноблочного спидометра, который мне не хотелось разбирать, а распиновки его косы я не знаю и знать не особо хочу. Именно поэтому, в качестве индикатора работы двигателя я решил использовать контрольку давления масла.

Н а первый взгляд, в мире современного автомобильного электропитания всё давно устоялось: есть накопитель и хранитель электричества – аккумулятор, и есть генератор, всегда готовый восполнить его потери на запуск мотора и поддержку потребителей – от штатных фар, щёток и музыкального центра до лебёдок, допосвещения и бытовых приборов экспедиционного внедорожника. Часто большое количество оборудования требует ещё одного аккумулятора, кроме всего прочего обеспечивающего гарантированный пуск двигателя даже при севшей основной батарее. И это, пожалуй, самое простое и понятное решение – второй аккумулятор, изолированный по потреблению от основного. Это не вчерашнее и даже не позавчерашнее изобретение. Удвоить ток, выдаваемый на лебёдку, или разделить цепи питания стартера двигателя и бытовых приборов – идея, лежащая на поверхности. Но вот вопрос: как заряжать и первую, и вторую батарею одним генератором? Соединять непосредственно их плюсы и минусы напрямую нельзя. Во-первых, при неравном уровне заряда более слабая батарея будет постоянно подпитываться от более сильной, снижая общую готовность к запуску. Во-вторых, даже очень хороший и выносливый генератор может перегреться и выйти из строя, отдавая в сеть удвоенный ток. Наконец, простое параллельное подключение двух батарей снижает уровень автономности, поскольку лишает владельца возможности иметь аварийный резерв.

В обычном кислотном аккумуляторе наиболее уязвимы пластины и электролит,
который требует герметичности корпуса и вертикального положения батареи

Сами по себе дополнительные аккумуляторы тоже могут быть разными. Разумеется, проще и дешевле всего поставить аналог основной батареи, но есть альтернатива в виде гелевых батарей. Среди преимуществ гелевых аккумуляторов – возможность располагать их как вертикально, так и горизонтально и нечувствительность к вибрациям и повреждениям корпуса (густая масса электролита попросту не вытекает через отверстия). Гелевые батареи необслуживаемые. Также на их счету долговечность и отсутствие риска осыпания пластин при отдаче критического тока. Но ничего не даётся просто так, и за улучшение некоторых параметров гелевых батарей тоже приходится платить. Прежде всего – тщательным контролем зарядного тока и самой степени зарядки. Особенно опасен для них перезаряд, ведь внутри густой электролитной массы, точно так же как и в обычном аккумуляторе, при заряде выделяются пузырьки газа. Но если в простой батарее они легко всплывают, уступая место электролиту, то здесь они могут собираться в большие пузыри, создающие заметное давление. Второй минус – гелевые аккумуляторы боятся сильных морозов. Значит, помимо специфического устройства для зарядки, они потребуют организации утеплителя. Да и сами по себе они вдвое дороже обычных.

Несмотря на то что во многих случаях использование гелевых батарей оправданно, в нашем климате они принесут больше хлопот, чем пользы.

Герметичный бокс удобен для хранения. В нём помещаются и силовые провода,
и дополнительный переходник USB для зарядки от стороннего источника

Трудно поверить, что в столь компактной коробочке хранится заряд,
способный прокрутить стартер солидного мотора. Но это так

Конденсаторам совершенно безразлична рабочая температура. Они абсолютно не боятся мороза.

Вместо штатного аккумулятора заряжаем JSC-450 от пауэрбанка для мобильного телефона.

Используем для этого разъём мини-USB и провод в комплекте. Да, не быстро, но после двадцати минут перекачивания электронов волшебная коробочка показала зарядку в 12 вольт. Пробуем снова завести автомобиль – стартер крутит! Надо заметить, что мы испытывали прибор средней мощности – в продаже есть номиналы в 300 и 800 ампер.

Поведём итоги. Какие преимущества у конденсаторного пускового устройства? Прежде всего, за ним не нужен уход. Его можно бесконечно долго хранить как разряженным, так и заряженным. Между прочим, в заряженном состоянии конденсаторный блок может храниться бесконечно долго, оставаясь работоспособным при температурах от –40 до +65 °C. Им можно пользоваться для пуска и без аккумулятора, а заряжать конденсаторы от прикуривателя другого автомобиля или любого внешнего источника напряжением не выше 12V. Блок весит около полутора килограмм и имеет небольшие габариты. Даже вместе с герметичным кейсом его размеры не превышают и половины стандартного аккумулятора, а клеммы не боятся переполюсовки. Для дизельных автомобилей предусмотрен режим прогрева свечей накаливания с длительной отдачей меньшего тока.

Современные конденсаторы практически не стареют, что выливается в десять тысяч циклов заряда-разряда и срок годности в десять лет.

А недостатки? Да, они тоже есть. Во-первых, устройство предназначено именно для запуска двигателя. Крутить лебёдку у него если и получится (в режиме дизельного пуска), то недолго. Во-вторых, конденсаторный блок недёшев. Сегодня он примерно вдвое дороже аккумулятора автомобиля, для которого может быть использован. Тогда есть ли смысл брать его с собой в поездки? Если вы путешествуете большой командой – скорее всего, нет. Ведь всегда можно прикурить и классическим способом. Но в случае, когда ваш маршрут пролегает вдали от большого трафика и рассчитывать приходится только на себя, устройство конденсаторного пуска, брошенное в числе прочей поклажи на дно багажника, может стать палочкой-выручалочкой.

Одним словом, не забывайте о правильном питании, вне зависимости от того, кто потребитель – вы, мотор вашего автомобиля или его электроприборы.

Назначение АКБ – обеспечить запуск авто, во время движения, подпитывать потребителей бортовой сети тандемом генератор – аккумулятор. Но современные машины оборудованы дополнительными приборами. Их суммарная мощность временами превосходит возможности силового узла. В результате батарея садится, не справляется с запуском двигателя. Назрела необходимость установки второй АКБ в авто.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Проблема, найти место для дополнительного прибора, часто решается за счет багажника. Не следует использовать ниши под сидениями в салоне – выделения от работающей батареи вредные.

Следует решить вопрос с восстановлением заряда во втором аккумуляторе в машине. Генератор рассчитан на работу в паре с одним АКБ определенной емкости. Подключение второй батареи перегружает генератор. Можно второй аккумулятор заряжать от сети, но это неудобно. Значит, необходимо найти способ питания помощника от бортовой сети, не укорачивая срок службы генератора.

Способы подключения двух источников:

использовать резистор для подстройки, устанавливая порог срабатывания, для подключения второй АКБ;
схемой соединения, объединять оба источника энергии в момент запуска, обеспечивая большой пусковой ток;
установив 2 АКБ следить, чтобы один был всегда полностью заряжен– для экстремалов, которым может потребоваться электролебедка;
использовать энергию второго АКБ в машине для музыки или для работы медиасистемы.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Часто установкой второго аккумулятора в машину решают несколько проблем: отдельного питания бытовых приборов и удвоения тока на лебедку. Но генератор один. Как подключить второй АКБ? Соединив батареи параллельно, мы заставим генератор отдавать в сеть удвоенный ток. Одна батарея может паразитировать за счет другой, забирая больший заряд. Батареи могут и сесть равномерно, не позволив запустить стартер.

1.Применение разделительного контроллера при подключении второго аккумулятора в машину, позволит заряжать АКБ поочередно и заряд использовать рационально. Коммутационные устройства представляют переключатели различных конструкций. Примером служат устройства развязки аккумуляторов (УРА), самый популярный – УРА 200. С помощью этого прибора можно использовать двойную энергию при работе лебедки или запуске мотора зимой.

2.Комплект для установки второй АКБ включает полупроводниковое сопротивление. Подключение через диодный изолятор разделяет питание бортовой сети авто и дополнительных бытовых систем. В период простоя дополнительный аккумулятор будет разряжаться, поддерживая работу гаджетов. Основной АКБ сохраняет готовность к запуску мотора. Но во время движения генератор подзаряжает обе батареи. Для того чтобы воспользоваться вторым АКБ в основной цепи, его потребуется переставить в гнездо главного.

3.Наиболее рациональная схема подключения второго и последующих АКБ разработана с установкой переключателя зарядки. Устройство может быть ручным или автоматическим, но заряжается от генератора всегда одна батарея. Уровень заряда всех аккумуляторов выведен на панель управления. У водителя есть выбор, что на данный момент в приоритете, музыка, кондиционер или готовность поработать лебедкой.

Есть авто, где производитель предусмотрел схему и установку второго аккумулятора. Но чаще создавать комфорт в машине приходится своими руками.

Второй аккумулятор в автомобиле для музыки

Аккумулятор для звука – насколько это оправдано? Современные акустические системы мощны, при работе на одном общем АКБ идет просадка напряжения, меняется качество звука. Собственно, свинцово-кислотные батареи и не приспособлены работать с мощными бытовыми устройствами с тонкой настройкой.

Планируя, как установить второй аккумулятор только для автозвука в машину, нужно знать:

Стандартный свинцово-кислотные батареи стоят дешево, но есть требования к установке их только вертикально в проветриваемом пространстве. А нужно источник энергии установить рядом с аудиосистемой. Стандартные АКБ быстро садятся и долго заряжаются.
Гелевые аккумуляторы стоят дорого, плохо работают при низкой температуре, требовательны к качесту зарядки, но подходят для обеспечения качественного звучания и установки в любом положении.
Батареи AGM хорошо подходят для того чтобы обеспечивать отличное и продолжительное звучание. Смущает цена батареи. Обязательное условие – зарядное устройство должно быть программируемым.

Основное требование при установке второго аккумулятора – емкость батарей в машине должна быть равной. Устанавливать прибор нужно вне салона. Схемы подсоединения используются те, что описаны выше.

Как правильно поставить второй аккумулятор в машину, последовательность действий, можно посмотреть на видео.

2 аккумулятора на машине Устройство развязки двух аккумуляторов Оценка:

Устройства развязки аккумуляторов (УРА) предназначены для подключения дополнительного аккумулятора к бортовой сети автомобиля и развязки его с основным. Применяются на грузовых и легковых автомобилях с напряжением бортовой сети 12В и 24В, а также на морских судах. Максимальный ток нагрузки выбирается в соответствии с максимальным током генератора.

УРА обеспечивает автономный режим работы аккумуляторов, что позволяет использовать один из них для питания дополнительных устройств, таких как автомагнитола, холодильник, осветительные приборы и др. при неработающем двигателе автомобиля. Это исключает разрядку основного аккумулятора, обеспечивающего запуск двигателя автомобиля.

Устройства выполнены на алюминиевом теплоотводе с герметизацией элементов монтажа специальной смолой, что обеспечивает высокую надежность приборов.

УРА-120 имеет параметры:
• Максимальный ток 120 А
• Рабочее напряжение 6-50 В
Крупное фото УРА-120 здесь .

Устройство представляет из себя мощный алюминиевый ребристый радиатор, на который установлено 2 мощных диода (вероятно диоды Шоттки MBR12060 или скорее всего MBR12080 ), способные пропускать ток 120 А, обратное напряжение диодов 60 и 80 В соответственно. Аноды (+) обоих диодов соединяются параллельно и к ним толстым медным проводом подключается клемма "+" от генератора переменного тока, а катоды диодов подключаются к аккумуляторам к их клеммам "+". Нагрузка подключается к клеммам аккумуляторов (лучше) или же катодам указанных диодов (хуже). Чтобы обеспечить работу амперметра, нужно нагрузку основной части бортовой сети подключать после амперметра, а не к клемме "+" основного аккумулятора. Клеммы "+" обоих аккумуляторов нельзя подключать параллельно даже кратковременно! Если основной аккумулятор разрядился, то можно его отключить (снимается силовой провод с его клемм "+") и мощным медным изолированным проводом сечением 16-25 кв. мм клемма "+" на стартёре (или снятая клемма "+" с основного аккумулятора) соединяется с клеммой "+" второго аккумулятора. После того, как мотор завёлся, нужно отключить временный мощный провод этого "прикуривателя" и подключить на прежнее место временно снятый провод к клемме "+" основного аккумулятора. При этой операции оказывается постоянно подключённым к генератору 2-й аккумулятор, поэтому он нагружает генератор и не даёт ему выйти из строя (генераторы не допускают работу без подключения аккумулятора!).

Второй аккумулятор целесообразно использовать для питания катушки зажигания (электронной системы зажигания), а также радиоприёмника, прикуривателя на торпеде и реле-регулятора генератора переменного тока. Основной аккумулятор работает на стартёр и на остальные основные потребители энергии (свет, сигналы, вентиляторы, насос и т.д.). Мощные потребители (галогенные фары головного света, электромоторы сдвоенного "карлсона", электропомпа, сигналы) питать с клеммы "+" основного аккумулятора, а не с клеммы "+" генератора. Так как при неработающем генераторе на его клемме "+" не будет напряжения (диод от аккумулятора назад не пропустит, если не считать обратный ток диода 4 мА), поэтому придётся подключать мощные потребители до амперметра, то есть напрямую на клемму "+" основного аккумулятора (или удобнее на клемму "+" на стартёре), но при этом помнить, что амперметр теперь не сможет правильно работать и показывать разряд при этих включённых мощных потребителях электроэнергии.

Обязательно между нагрузкой и источником электричества (клемма "+" на аккумуляторе) нужно ставить предохранитель, рассчитанный на максимальный ток потребления нагрузкой с запасом в 10-20%.

Из-за того, что штатный амперметр в ГАЗ-21 рассчитан на ток до 20 А, поэтому чтобы он не перегрелся и не вышел из строя, через него нельзя пропускать ток больше, чем 20 А, хотя с установкой более мощного генератора на 40 или 65 или 90 или даже на 110 А появляется много электричества, но мощные потребители теперь должны быть запитаны не после, а до амперметра. Полезно также установить цифровой вольтметр с тумблером на 2 положения, которым можно подключаться попеременно к одному или другому аккумулятору, чтобы контролировать на нём напряжение.

Можно зашунтировать амперметр, чтобы его "загрубить", но теперь он не будет правильно показывать ток зарядки, хотя в этом случае можно будет подключать потребители энергии после амперметра, но при этом также потребуется проложить к амперметру и после него более мощные провода (6 или 8 кв. мм), что очень неудобно.

Так как на каждом мощном диоде Шоттки падает около 0,75. 0,84 В (зависит от мощности диода), то регулятор напряжения генератора, который обычно настраивают на 14 В, должен иметь переключатель на более повышенное напряжение (14,75. 14,84 В). Можно поступить проще: если в регуляторе напряжения нет переключателя, то можно легко это сделать, добавив в цепь питания регулятора напряжения 1 (лето) или 2 (зима) кремниевых диода на ток 10 А и на рабочее напряжение более 60 В (1 или 2 диода включаются между самим регулятором напряжения и точкой подключения к "+" в бортовой сети, то есть после аккумулятора и амперметра — это в штатной схеме или к клемме "+" второго аккумулятора).

Если используется генератор на 110 А, полезно от его клеммы проложить медный многожильный провод сечением не менее 16 кв. мм. Можно (и даже удобнее) проложить 2 параллельных провода каждый сечением по 8 кв. мм или 3 провода сечением по 6 кв. мм. Клеммы желательно использовать медные или латунные, а не стальные; медные могут быть лужёными.

Алюминиевый радиатор с диодами нужно размещать в хорошо вентилируемом месте и подальше от источников тепла, чтобы он эффективно охлаждался и позволял диодам работать на максимальном токе без перегрева.

Аккумуляторы желательно использовать ёмкостью на 72-75 А/ч каждый, причём желательно или только кислотные или только кальциевые . Оптимально — это 2 совершенно одинаковых аккумулятора.

Для контроля обрыва ремня, то есть контроля работы генератора и помпы, можно к клемме "+" на генераторе подключить светодиод (красный или зелёный или синий) через резистор сопротивлением 1,2. 1,6 кОм и мощностью 0,25 или 0,5 Вт. Светодиод подключается к клемме на генераторе своим анодом, то есть "+". Светодиод размещается в специальном миниатюрном патрончике на торпеде в удобном месте, но так, чтобы он мозолил глаза, и если он вдруг погаснет — чтобы это сразу стало заметно. Так как диоды Шоттки имеют обратный ток около 4 мА, то его будет достаточно (4 х 2 = 8 мА), чтобы светодиод светился почти так же ярко, как при работе генератора. Чтобы этого избежать целесообразно вместо светодиода поставить маленькую лампочку накаливания на 12 В, которая будет светиться только при работающем генераторе, так как у неё ток потребления более 60 мА. Для этой лампочки дополнительный резистор в цепи её питания не нужен. Если у генераторе есть специальный вывод для контрольной лампочки, то к этому выводу подключается либо лампочка, либо светодиод через резистор на 1,2. 1,6 кОм.

Задался целью организации устройства разделения заряда аккумуляторов расходного и пускового разного нанимала и вот при помощи 3 стандартных 5 контактных авто реле родилась схемка. Как вы думайте работать будет или нет и нужен ли 2 диод?

Вложения

Алексей С.

Коломенский водномоторник

Расходный аккумулятор на схеме есть, а пусковой-то где?
И датчик масла тут причем? или "Д.масла" это еще что-то

Venum

Коллега

Расходный аккумулятор на схеме есть, а пусковой-то где?
И датчик масла тут причем? или "Д.масла" это еще что-то

Пусковой будет параллельно от генератора. Датчик давления масла подключает расходный после пуска двигателя и после отключения автоматически отключает от заряда и системы.

Вложения

Алексей С.

Коломенский водномоторник

А датчик масла какой?
При падении давления работает на замыкание или размыкание?
или он резистивного типа (который для стрелочных указателей)

Venum

Коллега

Алексей С.

Коломенский водномоторник

Что-то мне кажется нет.

1. Пришел "+" с зажигания.
Давление масла "ноль", датчик масла замкнут.
Включилось реле Р1 и Р3, за ним включилось Р2, пошел ток от расходного аккумулятора через диод Д2.

2. Давление масла поднялось, разомкнулся датчик масла, реле Р1 разомкнулось, за ним р2 разомкнулось - остался расходный аккумулятор сам по себе.

Диод Д1 не нужен совсем, т.к. плюсу там кроме как от зажигания взяться не откуда.

При наличии Д2 расходный не будет заряжаться совсем. если его перевернуть на 180 градусов, тогда зарядка будет

Вложения

Алексей С.

Коломенский водномоторник

>>Задался целью организации устройства разделения заряда аккумуляторов расходного и пускового разного нанимала

Непонятно в какой момент (по замыслу художника) должен включаться и выключаться расходный аккумулятор.

Venum

Коллега

Что-то мне кажется нет.

Диод Д1 не нужен совсем, т.к. плюсу там кроме как от зажигания взяться не откуда.

При наличии Д2 расходный не будет заряжаться совсем. если его перевернуть на 180 градусов, тогда зарядка будет

Значит я не правильно отобразил диод.

Непонятно в какой момент (по замыслу художника) должен включаться и выключаться расходный аккумулятор.

При выключении зажигания эхолот, рация, освещение, топовый, вебаста весят на расходном. Пусковой только на старт тобиш акум малой йомкости не тянет на себя с большого напругу. А с другой стороны можно поставить 1 реле с диодом на одну сторону и не парится правильно?

Старожил форума

Я бы не стал отталкиваться от получения управляющего сигнала от датчика давления масла. Гораздо правильнее (на мой взгляд) брать за управляющий сигнал изменения напряжения в сети в тот или иной момент времени.
На самом деле, такие устройства уже есть готовые. Например от BlueSea ACR-SI или BatteryLink.
Это зарядные реле-разделители с различными алгоритмами управления.
Модель ACR-SI имеет алгоритм принудительного разделения двух АКБ (пускового и расходного) при запуске двигателя. То есть не происходит просадки напряжения при старте движка и соответственно нет броска напряжения на включенных рации, эхолоте, радаре и прочем оборудовании, подключенном на расходную батарею.
Модель Battery Link это аналог устройств УРА-200/400/600 Калужского пр-ва. Помимо автоматического процесса объединения/разделения двух АКБ в процессе заряда ещё есть возможность принудительного объединения АКБ для увеличения пусковой емкости при пуске движка.
Но объединяющим фактором для всех типов этих устройств является принцип управления - независимое одновременное измерение напряжения на обоих аккумуляторах и принятие решений на основе полученных данных.

Получение сигнала управления от датчика аварийного давления масла представляется лично мне слишком грубым.

Venum

Коллега

Получение сигнала управления от датчика аварийного давления масла представляется лично мне слишком грубым.

валенок

Старожил форума

При бюджетном варианте можно получить такое падение напряжения на разделительном диоде,что расходный акб будет иметь хронический недозаряд.

Старожил форума

Да тут вроде бы о применении разделительных диодов речи не шло. Обсуждается именно релейная схема.

Читайте также: