Разное

Генератор зарядка аккумулятора схема: ᐉ Схемы зарядки на автомобиле

Содержание

Схема генератора тока для зарядки аккумулятора



Схема генератора автомобиля

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Перевести сколько ампер у квт онлайн. Калькулятор перевода силы тока ампер в мощность ватт

Самая основная функция генераторазарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

  1. Аккумуляторная батарея
  2. Выход генератора «+»
  3. Выключатель зажигания
  4. Лампа-индикатор исправности генератора
  5. Помехоподавляющий конденсатор
  6. Положительные диоды силового выпрямителя
  7. Отрицательные диоды силового выпрямителя
  8. «Масса» генератора
  9. Диоды обмотки возбуждения
  10. Обмотки трех фаз статора
  11. Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
  12. Обмотка возбуждения (ротор)
  13. Регулятор напряжения

Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

  1. Аккумулятор.
  2. Генератор.
  3. Блок предохранителя.
  4. Ключ зажигания.
  5. Приборная панель.
  6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

  1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
  2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
  3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
  4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
  5. Вывод фазы:

, W, R, STА.

  • Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
  • Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
  • Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
  • Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.
  • Схема генератора ВАЗ-2107 типа 37.3701

    1. Аккумуляторная батарея.
    2. Генератор.
    3. Регулятор напряжения.
    4. Монтажный блок.
    5. Выключатель зажигания.
    6. Вольтметр.
    7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

    При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

    Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

    Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

    Проверка работы генератора

    Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

    Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

    Элементарная проверка лампочкой и мультиметром

    Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

    Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу h5 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

    Схема проверки генератора

    Строго не рекомендуется:

    1. Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
    2. Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
    3. Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
    4. Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.

    Источник

    Поделки своими руками для автолюбителей

    Схема зарядного устройства для восстановления АКБ реверсивным током

    Всем привет, в этой статье поговорим о том, как собрать устройство для зарядки автомобильного аккумулятора реверсивным, ассиметричным током на полевых транзисторах.

    Что такое зарядка АКБ реверсивным током, подробно останавливаться не буду, так как этой информации полно в инете. Для данного устройства было перепробовано много различных схем, большинство из них или не работало вообще, или работа остальных, тем или иным способом не устраивала по параметрам.

    Поэтому пришлось начинать с нуля и сделать надёжную, работающую схему, что в конце концов и получилось. Вот так выглядит схема для зарядки аккумуляторов реверсивным током.Данная схема очень элементарна, очень надёжна и очень проста в повторении. Что мы видим на этой схеме, два 555-ых таймера включенных здесь в качестве генераторов импульсов. Каждая микросхема управляет своим полевым ключом.

    Соответственно один мосфет отвечает за зарядку аккумулятора, второй мосфет за разрядку. Сначала давайте рассмотрим узел, который отвечает у нас за разрядку аккумулятора.

    555-ый таймер (№2) здесь настроен на частоту около 1Кгц с коэффициентом заполнения около 85%. Питание данной схемы осуществляется непосредственно от самого аккумулятора, именно поэтому в данной схеме очень важно использовать полевые транзисторы. Потому что в них присутствует, так называемый обратный диод, благодаря этому диоду и возможна работа данной схемы.

    Вторая микросхема (№1) отвечает за зарядку аккумулятора, соответственно от того, как вы подберёте частота-задающую обвязку данной микросхемы и будет, в конечном итоге, зависеть время заряда и время разряда вашего аккумулятора.

    Значит как же эта схема работает в целом…

    Как только на выход нашего устройства мы подключаем какой-либо АКБ, соответственно у нас запускается микросхема №2 и начинает на своём выходе генерировать прямоугольные импульсы, в следствии чего у нас открывается транзистор VT2, который в свою очередь разряжает наш аккумулятор на какую-либо нагрузку, в моём случаи это автомобильная лампа на 21 ватт.

    Микросхема под №1 у нас не запускается, так как на выходе нашего устройства стоит диод VD1 (сдвоенный диод-шоттки). На вход нашего устройства мы подключаем какой-либо источник питания, будь то зарядное устройство или какой-нибудь блок питания, соответственно у нас запускается микросхема под №1 и начинает также на своём выходе вырабатывать прямоугольные импульсы с той частотой с которой вы ей задали с помощью частота-задающей обвязки.И как только на выходе №1 микросхемы появляется высокий уровень у нас открываются транзисторы VT1 и VT3. Ну и как видно из схемы транзистор VT1 у нас закорачивает 5 вывод микросхемы №2 на землю, тем самым останавливая генерацию прямоугольных импульсов и запирая транзистор VT2, тем самым прекращая разрядку нашего аккумулятора.

    И в то же время открытый транзистор VT3 соединяет наш аккумулятор с нашим источником питания, тем самым обеспечивая его зарядку.

    Ну и соответственно, как только с выхода микросхемы №1 высокий уровень исчезает два транзистора VT1 и VT3 закрываются, тем самым разъединяя наше зарядное устройство от нашего аккумулятора и в то же время рассоединяя 5 вывод микросхемы №2 с землёй, тем самым восстанавливая генерацию прямоугольных импульсов на выходе.

    По деталям…

    Обе микросхемы питаются через 12-ти вольтовые стабилизаторы 7812.

    Время заряда и время разряда АКБ можно регулировать изменяя номиналы резисторов R2,R3,R4 и частота-задающего конденсатора С3.

    Плата получилась довольно компактная, мосфеты и диод установил на небольшой радиатор.

    Хотя они работают в ключевом режиме и нагрев минимальный.

    Клемники поставил для подключения разрядной лампы и аккумулятора.

    Вот подключил, загорелась лампочка, то есть пошла разрядка аккумулятора.Цикл разряда и цикл зарядаПоворачивая бегунок подстроечного резистора можно менять скорость заряда и разряда данной схемы.Данную платку можно разместить непосредственно в корпусе зарядного устройства, тем самым добавив ему очень полезную функцию десульфатации.

    Печатку в формате .lay можно скачать здесь.

    Источник

    Схема генератора тока для зарядки аккумулятора

    Генератор тока в зарядном устройстве.

    Автор: george_54
    Опубликовано 01.06.2010

    Есть различные способы зарядки автомобильных аккумуляторов (см. Интернет), но поскольку автор данной статьи не специалист в данной области, был выбран следующий: зарядка током постоянной величины.
    За основу была принята схема из «В помощь радиолюбителю» №91, с. 53. Привожу схему и текст:

    «Схема простого мощного источника тока для зарядного устройства показана на рис. 14. Здесь R4 — токо-измерительный проволочный резистор. Номинальное значение тока нагрузки Iн= dU/R4 = 5 А устанавливается примерно при среднем положении движка резистора R1. При зарядке автомобильной аккумуляторной батареи напряжение Uвх>18 В без учета пульсаций выпрямленного переменного напряжения. В таком устройстве следует применять ОУ с диапазоном входного напряжения вплоть до напряжения положительного питания. Такими возможностями обладают ОУ К553УД2, К153УД2, К153УД6, а также КР140УД18″.
    Замечание по схеме: после ее сборки оказалось, что выводы 4 и 5 необходимо поменять местами. Зарядный ток регулировался от 0 до 8А. Плавность и пределы регулировки зависят от величин R1, R2, R4.
    Далее, в разрыв между выводом 6 и общим проводом был включен транзистор (рис. 1).

    Это дает возможность управлять зарядкой по времени, подавая на базу соответствующий уровень сигнала. Для этого предназначен узел управления (рис. 2).

    Это кусок схемы электронных часов. Практически схема работает так: 9 секунд на УпрА1 высокий уровень, а на УпрА2 низкий, затем 1 секунду — наоборот. Это если вывод 13 К176ИЕ8 подключен к выводам 7 и 4 К176ИЕ12. Если вывод 13 К176ИЕ8 подключить выводу 10 К176ИЕ12, тогда процесс будет измеряться в минутах. В соответствии с этим 9 единиц времени (мин. либо сек.) будет зарядка, а 1 единицу времени зарядка отсутствует. Именно в этот момент времени компаратор (схема не показана из-за простоты) сравнивает напряжение на аккумуляторе с образцовым (14.2 В) и при превышении последнего отключает зарядное устройство. Соединив между собой Упр.А1 на рис.1 и рис.2, а с Упр.А2 на рис.2 подать питание на компаратор, получим вариант зарядного устройства.
    Если необходима тренировка аккумулятора, то добавив схему генератора тока разрядки (рис. 3), можно будет заряжать и разряжать аккумулятор необходимыми и регулируемыми токами.

    В схеме генератора тока разрядки в качестве ОУ применен К140УД17, т.к. он допускает питание низкими напряжениями (от аккумулятора). Ток регулируется от 0 до 0.6В.
    В Интернете советуют при тренировке аккумуляторов выставлять зарядный ток величиной 1/10 емкости его, а при разрядке — 1/100 емкости при соотношении длительности зарядки к разрядки как 10 : 1. Наш узел управления дает примерно такое же соотношение по времени 9 : 1.
    Теперь, соединив выход генератора тока зарядки со входом генератора тока разрядки, а затем, соблюдая полярность, с клеммами аккумулятора, получим схему тренировочного устройства для аккумулятора (не забывая соединить Упр.А1 и Упр.А2 между соответствующим генератором и узлом управления). Вот собственно и все, чем хотелось поделиться.
    Остался не решенный автором следующий вопрос. Во время цикла зарядки истинное значение напряжения на клеммах аккумулятора меньше приложенного, а при разрядке, соответственно меньше (имеется в виду процесс тренировки). Было бы целесообразно выделить между циклом зарядки и разрядки короткий промежуток времени, в который можно измерить на клеммах аккумулятора истинное значение напряжения и принять на основании этого решение о продолжении процесса тренировки либо его остановке. Можно это сделать, используя микросхемы серии 176, но уж больно не хочется городить огород.

    Источник

    Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками

    Зарядное устройство для аккумулятора – это необходимый девайс каждого автолюбителя. Но в силу высокой стоимости и частых поломок, позволить себе купить новое ЗУ может далеко не каждый. Но выход есть.

    Если вы имеете определенные навыки и умеете держать в руках инструменты, в том числе и паяльник, то сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками – не составит труда. Ниже более подробно изучим этот вопрос.

    Немного полезной информации

    Аккумулятором называется накопитель электрического заряда. Во время подачи на него электрического напряжения, происходит накопление энергии, что объясняется химическими изменениями внутри батареи. При подключении источника потребления можно наблюдать обратный процесс, который обусловлен обратным химическим изменением, создающим напряжение в области клеммов устройства. Через нагрузку происходит прохождение тока. То есть, чтобы получить напряжение от аккумуляторной батареи, следует сначала ее зарядить.

    Сам процесс заряда батареи происходит по определенным правилам и зависит от вида аккумулятора. Из-за нарушения данных правил возможно уменьшение срока эксплуатации батареи, а также ее емкости.

    Это возможно в случае со сложными зарядными устройствами, имеющими регулируемые параметры, а также приобретая отдельное ЗУ специально под определенную батарею. Но есть более универсальный и практичный вариант – сделать зарядное устройство своими руками.

    Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

    В процессе заряда батареи происходит восстановление израсходованной в емкости энергии. С этой целью на клеммы аккумуляторной емкости происходит подача напряжения, которая слегка выше, нежели основные рабочие показатели аккумуляторной батареи. В зависимости от вида зарядного устройства, подаваться может:

    1. Постоянный ток. Средняя длительность такого заряда составляет около 10 часов и более, при этом на протяжении всего времени происходит подача фиксированного тока. Напряжение может изменяться в пределах от 13,8 до 14,4 В в самом начале зарядки, а в конце она может снизиться до отметки в 12,8 В. То есть это постепенный метод накопления емкости батареи, который в ходе эксплуатации держится дольше. Но среди минусов можно выделить необходимость в контроле над процессом, так как важно вовремя выключить ЗУ. В случае перезаряда возможно закипание электролита, что снизит функциональность батареи.
    2. Постоянное напряжение. При таком типе заряда устройство все время подает напряжение в 14,4 В, при этом происходит изменение значений от больших в начале зарядки, до меньших – в конце. Поэтому перезаряд невозможен, разве что в случае если вы оставите ЗУ на несколько дней. Достоинством является меньшее время для заряда (7-8 часов), и возможность оставить ЗУ без присмотра. Но при частом использовании данного метода возможно более быстрое выхождение батареи из строя, в процессе эксплуатации она будет быстрее разряжаться.

    Поэтому, если нет необходимости в быстром заряде батареи, лучше отдать предпочтение первому варианту – с постоянным током. А в случае, когда нужно быстро восстановить работоспособность АБ подойдет постоянное напряжение, но не для многоразового пользования.

    Если же задаетесь вопросом, какое лучше зарядное устройство сделать своими руками, то здесь однозначно стоит выбрать вариант с подачей постоянного тока. По схеме этот прибор достаточно прост, и состоит из доступных элементов.

    Как узнать состояние батареи?

    Необходимость в зарядке аккумулятора автомобиля зависит от уровня заряда. И метод проверки, именуемый в народе как «крутит/не крутит» является не самым удачным методом. Если же батарея «не крутит», например, перед выездом, то вы вообще не сможете завести машину, состояние «не крутит»– критическое и может предполагать крайне негативные последствия для самого аккумулятора.

    Самым эффективным и безопасным методом является измерение напряжение при помощи самого простого тестера. Так, при температуре воздуха приблизительно около 20 градусов, зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключенного от нагрузки аккумулятора такова:

    • 12,6-12,7 – батарея полностью заряжена;
    • 12,3-12,4 – уровень заряда составляет около 75%;
    • 12,0-12,1 – приблизительно 50%;
    • 11,8-11,9 – 25%;
    • 11,6-11,7 – батарея находится в разряженном состоянии;
    • если же показатель находится ниже отметки в 11,6 В, то это означает глубокий разряд.

    Все вышеперечисленные показатели измеряются в вольтах.

    Показатель в 10,6 Вольт является критическим, и если уровень еще больше снизится, то аккумуляторная батарея, особенно которая давно обслуживалась, просто выйдет из строя.

    Нужные параметры при зарядке постоянным током

    Уже доказано, что производить заряд автомобильных свинцовых кислотных аккумуляторных батарей (в основном в автомобилях присутствуют именно такие) необходимо при помощи тока, не превышающего показателя в 10% от емкости всей батареи.

    Так, в случае емкости АБ в 55 A/ч, максимальная подача тока заряда должна быть 5,5 А. По такому принципу высчитывается максимальный ток для любой батареи. Можно даже немного снизить подачу тока, но в таком случае процесс заряда будет идти немного медленнее. Накопление заряда будет происходить даже в случае, если ток заряда будет ближе к отметке 0,1 А. Но в таком случае для восстановления емкости необходимо будет очень много времени.

    Минимальное время заряда АБ при уровне тока в 10% от заряда составляет 10 часов, но это в случае полного разряда батареи, которого допускать недопустимо. Поэтому на фактическое время до полного заряда влияет глубина разряда.

    Чтобы произвести расчет примерного времени до полного заряда, следует выяснить разницу между максимальным зарядом (12,8 вольт) и вольтажом на данный момент. Если эту цифру умножить на 10, то можно получить приблизительно время в часах.

    Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

    Обычно с целью пополнения емкости электрического накопителя, необходима бытовая сеть в 220 вольт, преобразовывающаяся в пониженное напряжение с помощью преобразователя. Сделать ЗУ своими руками вполне возможно, скорее, это даже не вызовет никаких проблем. Для этого достаточно будет минимальных знаний в области электротехники и умение пользоваться паяльником, и другими инструментами.

    Простые схемы

    Самый простой и действенный метод заключается в использовании понижающего трансформатора. С его помощью снижается напряжение в 220 В до необходимых для заряда 13-15 вольт.

    Найти трансформаторы такого типа можно в старых ламповых телевизорах или же в блоках питания для компьютера, которые продаются на блошиных рынках. Однако имеется нюанс – на выходе трансформатора переменное напряжение. Поэтому появляется необходимость в его выпрямлении.

    Это можно сделать с помощью таких методов:

    • Одного выпрямляющего диода, установленного после трансформатора, при этом на выходе подобного зарядного устройства будет наблюдаться пульсирующий ток с сильными ударами, так как срезана только одна полуволна. Ниже представлена самая простая схема с одним диодом.

    • Второй метод – это использование диодного моста, благодаря которому отрицательная волна будет заворачиваться вверх. Зарядное устройство тоже будет обладать пульсирующим током, но биение уже будут менее выраженными. Чаще всего в домашних условиях реализовывают именно эту схему, хотя она является далеко не самым лучшим вариантом. Диодный мост можно собрать самостоятельно на любых выпрямляющих диодах. Или же можно не заморачиваться, и приобрести уже готовую сборку.

    • Третий вариант – это диодный мост со сглаживающим конденсатором (4000-5000 мкФ, 25 вольт). На выходе данной схемы мы получается постоянный ток, что очень даже подходит для изготовления зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками.

    Все вышеперечисленные схемы имеют в своем составе также предохранители типа 1А и приборы для измерения. С их помощью возможно контролировать процесс заряда аккумуляторной батареи. Однако можно исключить их из данных схем, но в таком случае для периодических измерений и контроля над функциональностью прибора необходимо будет использовать мультиметр.

    И если в случае с контролем напряжения подобный вариант возможен (просто нужно будет приставлять щупы к клеммам), то вот проконтролировать ток будет достаточно сложно. В таком случае для измерения необходимо будет включать прибор в разрыв цепи. Это означает, что каждый раз для проверки тока потребуется выключать питание, после проводить проверку мультиметром в режиме измерения тока, а потом опять включать питание. Придется разбирать измерительную цепь в обратном направлении. В связи с этим необходимо заранее подумать о применении амперметра хотя бы на 10 А.

    Среди недостатков данных схем можно выделить отсутствие возможности регулировки параметров заряда. Поэтому выбирая элементную базу, отдавайте предпочтение таким вариантам, чтобы на выходе сила тока соответствовала тем самым 10% или немного меньше от емкости батареи. Напряжение должно наблюдаться в пределах от 13,2 до 14,4 вольт.

    Но что делать в случае, когда ток больше необходимой отметки? Для этого в схему ЗУ следует добавить резистор, который размещают на плюсовом выходе диодного моста непосредственно перед амперметром. По месту необходимо подобрать сопротивление, основной ориентир – ток. При этом мощность резистора должна быть немного больше, так как на него будет рассеиваться лишний заряд, приблизительно 10-20 ВТ.

    Еще один нюанс – скорее всего зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками по вышеперечисленным схемам будет сильно нагреваться. Чтобы избежать перегорания, можно в схему добавить куллер, который должен располагаться после диодного моста.

    Схемы с регулировкой

    Недостатком всех данных схем является отсутствие возможности производить регулировку подачи тока. И единственный вариант изменить это – менять сопротивления. Можно поставить переменный подстроечный резистор, что является наиболее простым и эффективным вариантом. Однако более надежно будет произвести ручную регулировку тока в схеме с использованием двух транзисторов и подстроечным резистором.

    Ниже предоставлена схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками, в которой имеется возможность производить ручную регулировку тока заряда.

    Изменение тока заряда происходит при помощи переменного резистора, который необходимо разместить после составного транзистора VT1-VT2, поэтому через него проходит небольшой ток. В связи с этим мощность будет в среднем около 0,5-1 Вт.

    Трансформатор с мощностью в 250-500 Вт и вторичная обмотка 15-17 В, при которой диодный мост должен быть собран на диодах с рабочим током в 5% и более.

    Следует выбирать транзистор VT1 — П210, так как VT2 можно выбрать из нескольких вариантов. Это германиевые П13-П17 или же кремниевые КТ814, КТ 816. Чтобы отводить тепло и не провоцировать перегрев, следует на металлической пластине или же в области радиатора установить отвод не менее 300 см кв.

    Зарядное устройство из блока питания

    Для сбора простого зарядного устройства своими руками, необходим самый обыкновенный блок питания от старого компьютера и немного знаний в области радиотехники. При этом характеристики прибора будут очень даже неплохими. С помощью подобного устройства можно заряжать аккумуляторные батареи током не более 10 А, при этом имеется возможность регулировки тока и напряжения заряда.

    Основным условием является блок питания с контроллером TL494. Чтобы создать автомобильную зарядку своими руками из блока питания компьютера, необходимо собрать схему, которая представлена ниже на картинке.

    Далее представим алгоритм для доработки операции:

    1. Откусить провода шин питания, кроме желтый и черных.
    2. Произвести соединение желтых проводов между собой и отдельно черных, с учетом полюса «+» и «-» (отталкиваясь от данных на схеме).
    3. Перерезать все дорожки, которые ведут к выводам контроллера 1, 14, 15 и 16.
    4. Произвести установку на кожух блока питания переменных резисторов, номинал которых будет соответствовать 10 и 4,4 кОм, что необходимо для регулировки напряжения и тока зарядки.
    5. При помощи навесного монтажа собрать схему, показанную на картинке выше.

    Имея небольшие знания и умения в области электрики и радиотехнологии, можно с легкостью разобраться с задачей создания зарядного устройства в домашних условиях. Важно соблюдать нюансы, и обращать внимания на мелочи, так как даже банальное несовпадение проводов или же путаница в полюсах может привести устройство в негодность.

    Видео «Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства»


    Источник

    Принцип работы и схема подключение генератора

    Самая основная функция генераторазарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

    Поэтому рассмотрим более подробнее
    схему генератора, как правильно его подключить, а также дадим несколько советов как проверить его своими руками.
    Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

    1. Аккумуляторная батарея
    2. Выход генератора «+»
    3. Выключатель зажигания
    4. Лампа-индикатор исправности генератора
    5. Помехоподавляющий конденсатор
    6. Положительные диоды силового выпрямителя
    7. Отрицательные диоды силового выпрямителя
    8. «Масса» генератора
    9. Диоды обмотки возбуждения
    10. Обмотки трех фаз статора
    11. Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
    12. Обмотка возбуждения (ротор)
    13. Регулятор напряжения

    Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

    Устройство генератора

    Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

    Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

    Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

    Новые автомобили чаще всего оборудованы электронным блоком на регуляторе напряжения, поэтому бортовой компьютер может контролировать величину нагрузки на генераторную установку. В свою очередь на гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, аналогичная схема используется и в других конструкциях системы стоп-старт.

    Принцип работы генератора авто

    Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

    Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

    1. Аккумулятор.
    2. Генератор.
    3. Блок предохранителя.
    4. Ключ зажигания.
    5. Приборная панель.
    6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

    Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

    Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением.

    Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

    Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

    Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

    Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

    Конструктивные особенности генераторов

    В переводе с латинского «генерация» означает «рождение». Инженеры энергетики используют такое название для обозначения принципа образования электроэнергии.

    Энергия — это движение материи, когда она переходит из одной формы в другую:

    Устройства стали называть генераторами, где преобразуется кинетическая энергия вращения в электричество. Такие приспособления могут вырабатывать как постоянный, так и переменный ток. В основу работы генераторов взяли электромагнитную индукцию, которая подает электродвижущую силу на однородное магнитное поле, где находится прямоугольный контур или проволочная рамка. Когда она вращается, её стороны проходят возле магнитных полюсов. При этом токи меняют направления, так как около южного или северного полюса вынуждены занять его позицию.

    Для выработки постоянного тока создают специальную рамку, чтобы она держала направление с неизменной величиной напряжения. В генераторе постоянного тока к основным элементам относят:

    1. Внешнюю силовую раму с магнитными полюсами.
    2. Статор с вращающимся ротором.
    3. Щетки в коммутационном узле.

    Якоря генераторов приводят в движения двигатели. Подобные устройства нашли применение в металлургии, используют их на различных видах транспорта.

    Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

    Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

    Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

    Обозначения генераторных установок:

    1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
    2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
    3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
    4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
    5. Вывод фазы: ~, W, R, STА.
    6. Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
    7. Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
    8. Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
    9. Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

    Схема генератора ВАЗ-2107 типа 37.3701

    1. Аккумуляторная батарея.
    2. Генератор.
    3. Регулятор напряжения.
    4. Монтажный блок.
    5. Выключатель зажигания.
    6. Вольтметр.
    7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

    При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

    Дополнительная масса на генератор

    Нужна ли дополнительная масса на генератор? Всегда ли есть от неё польза и как просто и быстро организовать дополнительную массу на генератор Вашего автомобиля?

    Собственно говоря, сейчас мы кратко и рассмотрим эти вопросы.

    Для новых авто этот вопрос не критичен, а вот с годами данная тема становится всё больше актуальной. Ведь с течением времени всё в этом Мире имеет свойство стареть, изнашиваться и терять свои былые свойства.

    Так и в этом случае.

    Фактически генератор изначально не имеет на большинстве автомобилей прямой связи с кузовом по линии 31 (масса), а соединяется с ним через множество промежуточных соединений. Ведь сначала генератор прикручен к кронштейну, кронштейн к двигателю

    Затем всё это дело выходит на болт крепления стартера. К болту крепления стартера прикручен наконечник провода от отрицательной клеммы АКБ, который соединен с самим проводом через обжим

    Этот провод приходит к АКБ и через очередной обжим…

    …идет на обжатый наконечник, который прикручен к кузову

    Как видим, путь довольно не простой и на каждом участке со временем могут возникнуть препятствия в виде окислов, ослаблении соединений и обжимов, что приводит к падению напряжения в местах контактов и прочим сопутствующим проблемам.

    В повседневной жизни простого водителя это проявляется в виде просадок напряжения в бортовой сети при включении потребителей и в не совсем стабильном напряжении в целом.

    На графиках же диагностики мы можем увидеть вот такую картину, когда довольно прямая линия в прошлом — превращается в пилу

    Поэтому настаёт момент, когда необходимо помочь нашему автомобилю. Варианты, конечно, могут быть разные, но дополнительная масса на генератор является самой простой по работе и самой бюджетной по цене.

    Как прокинуть дополнительную массу на генератор и куда её прикрутить вариантов тоже не мало и каждый решает сам, как ему поступить. Я лишь покажу, как сделал лично я.

    Первым делом приобрёл медную «косичку» длиной 40 см за 25 грн

    Для удобства снимаем корпус воздушного фильтра

    Наиболее удобно прикрутить дополнительную массу под гайку крепления генератора, где также крепится кронштейн крепления трубки гидроусилителя. Ключом на 12 мм отворачиваем гайку

    Снимаем кронштейн, зачищаем, обрабатываем средством для защиты контактов и одеваем наконечник нашего дополнительного провода массы

    Устанавливаем на место кронштейн

    и закручиваем гайку

    Далее мнения разделились. Одна половина мозга была за более простое решение — прикрутить этот дополнительный провод за болт крепления кронштейна трубки кондиционера

    Но не хотелось лишний раз тревожить все эти резиночки, да и сама трубка изолирована от массы… В общем, не стал я трогать этот кронштейн и послушал вторую половину мозга, которая советовала мне прикрутиться к одинокому отверстию с резьбой на лонжероне

    Немного зачистив и обработав средством для защиты контактов, я выполнил поставленную задачу

    Получилось вот так

    Ну и собственно, первые результаты. Вот так было

    Как-то так

    На этом всё. Обсуждение данного вопроса можно произвести ниже в комментариях.

    Надеюсь информация была для Вас интересной.

    Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

    Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

    Схема генератора автомобиля

    Самая основная функция генераторазарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.
    Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

    Интерактивное изображение схемы генератора. Работает при наведении курсора мышки

    Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

    Проверка работы генератора

    Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

    Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

    Проверка неисправного генератора

    Сколько поломок, столько и решений, например, в одном случае в генераторе поможет замена диодов, а в другом – куда более значимых деталей. Перечислим основные поломки. Если из строя вышла цепь (обрывы, замыкания и иные нарушения), то делается проверка, сколько ампер и какое напряжение выдает генератор вашего автомобиля, а потом подбирается решение. Также причиной поломки может послужить выход из строя графитовых щеток, регулятора либо моста диодов. Все это легко поменять своими руками.

    Особенно важна исправность регулятора, потому что он отвечает за интенсивность зарядки АКБ в зависимости от того, сколько градусов составляет температура под капотом. Это термокомпенсация. Так определяется, сколько вольт будет оптимально для батареи при заданных условиях. Существует тип регулятора с ручным сезонным переключением, тогда даже отрицательная температура не страшна.

    Повышенный шум выдает дефекты подшипниковых узлов, в том числе недостаточное количество смазки. Также это может быть износ сепараторов, дорожек качения, проворачивание наружных колец и т. д. Кроме того, при «воющих» звуках в кратчайшие сроки анализируется схема подключения проблемного автомобильного генератора, так как причина может крыться в межвитковом замыкании статорных обмоток либо же тягового реле. Плохие контакты тоже провоцируют появление посторонних звуков, их проверка и вовсе занимает пару минут.

    Рабочая температура исправного генератора автомобиля может достигать 90 °С. А если наблюдается перегрев, то либо имеется неисправность моста диодов, либо проверьте, сколько электроприборов в сети, не много ли? Если температура перевалила за норму, изоляция фазной обмотки статора темнеет или даже «закипает». Также о поломках свидетельствует и слабый заряд аккумулятора или же его полное отсутствие, некорректная работа индикации и электрооборудования, слабая искра и чрезмерно большое напряжение. Важно помнить, что чем выше температура агрегата, тем меньше напряжение, такое допускать нежелательно.

    Подробно об алгоритме работы

    Принцип действия генератора основан на простом физическом явлении, называемом электромагнитной индукцией. Суть в следующем: если навести на многовитковую обмотку из медной проволоки магнитное поле, изменяющее направление с определенной частотой, то на выходе катушки возникнет переменный ток той же частоты. Остается лишь создать упомянутое поле вокруг обмоток статора, вырабатывающих напряжение.

    На практике генерация электричества происходит по такому алгоритму:

    1. Источник переменного магнитного поля автомобильного электрогенератора – обмотка самовозбуждения, расположенная в роторе. Чтобы изначально намагнитить клинообразные втулки, к ней подается импульс малой мощности от аккумулятора.
    2. После запуска мотора и достижения определенных оборотов коленчатого вала обмотки статора выдают переменный ток, выпрямляемый силовыми диодами. С этого момента обмотка ротора питается от самого генератора, то есть, происходит самовозбуждение. Внешний источник питания больше не требуется.
    3. Постоянный ток от диодного моста направляется в блок реле-регулятора. Поскольку величина напряжения «скачет» вместе с оборотами двигателя, задача электроники – стабилизировать перепады в диапазоне от 13,8 до 14,7 В.
    4. Дальше напряжение подается на подзарядку аккумуляторной батареи и в бортовую электросеть автомобиля.

    Рекомендуем: Температура кипения тосола и антифриза

    Реле-регулятор напряжения может входить в состав генераторной установки либо применяться в качестве отдельного блока.

    Ток в статорных обмотках возникает в результате вращения переменного магнитного поля, создаваемого катушкой ротора. Чем быстрее крутится вал, тем выше напряжение и частота на выходе. Преобразование в постоянный ток обеспечивают полупроводники (диоды), закрепленные на теплоотводящей пластине и обдуваемые крыльчаткой вентилятора.

    Устройство генератора безщеточного типа позволяет обмотке статора возбуждаться без внешнего источника питания. Намагничивание стальных втулок начинается при малых оборотах вала благодаря особой конструкции ротора и дополнительной катушке. Поэтому когда вы заводите с толкача машину с разряженным аккумулятором, оборотов коленчатого вала хватает, чтобы электрогенератор включился в работу.

    Как зарядить тяговые аккумуляторы от генератора

    Существует два подхода в организации автономной электрической системы на катере или автомобиле. В одном увеличивают емкость аккумуляторов, устанавливают новый мощный генератор и подбирают для него внешний регулятор напряжения. В другом – используют уже имеющееся оборудование, заставляя его работать на полную мощность. Второй подход менее затратный и больше подходит для катеров, яхт или автомобилей с небольшим и средним энергопотреблением.

    В основе второго способа лежит стремление производить и сохранять большее количество энергии за меньшее время. Если этого достичь, эффективность энергосистемы возрастет, а время работы двигателя для зарядки аккумуляторов сократится.

    Буквами на схеме обозначены: а — желтый провод подключения к зажиганию; b — белый провод к цепи возбуждения; с — коричневый провод к генератору; в — два черных провода к минусу генератора; е — устройство развязки; f — генератор; g — стартовый аккумулятор; h — дополнительные аккумуляторы; i — красный провод к дополнительным аккумуляторам; l — датчик температуры

    Источник энергии на судне или автомобиле – генератор двигателя внутреннего сгорания. Получить от имеющегося генератора большие энергии можно увеличив его выходной ток. Для этого используют одно из двух устройств – внешний регулятор напряжения или DC-DC зарядное. Выносной регулятор замещает стандартный и повышает выходное напряжение генератора. DC-DC зарядное устройство уменьшает напряжение на стартовом аккумуляторе и вынуждает генератор работать на полную мощность, чтобы компенсировать падение напряжения.  После того как выходной ток увеличен, используется зарядка в несколько стадий и генератор превращается в мощное зарядное устройство тяговых аккумуляторов.

    Очевидно, что даже увеличив ток 80 амперного генератора до максимального, мы не достигнем мощности 150 амперного устройства. Однако мощный генератор быстро повышает напряжение и уровень заряда аккумуляторной батареи до значений, после которого аккумуляторы уже не принимают максимальный ток генератора. Если размер аккумуляторной батареи и мощность генератора подобраны друг к другу не правильно, то генератор мощностью 150 А будет заряжать тяговые аккумуляторы так же долго, как и 80 амперный генератор и его избыточная мощность окажется невостребованной.

    Внешний регулятор, повышающий выходное напряжение генератора дешевле, однако его сложнее установить, а на двигателях оснащенных блоками электронного управления повышенное напряжение может вызвать проблемы.

    Схема подключения DC — DC зарядного устройства к аккумуляторам

    DC-DС зарядное – это устройство постоянного тока, работающее от генератора. Напряжения на его входе и выходе регулируются независимо, благодаря этому на выходе реализован многоступенчатый режим зарядки аккумуляторов. Выпускаются модели для зарядки одного или нескольких аккумуляторов. Зарядное устройство устанавливается между генератором и аккумулятором то и его может подключить даже не специалист.

    И внешний регулятор, и зарядное устройство повышают выходную мощность генератора на продолжительное время. Если генератор не надежен, он может выйти из стоя. Чтобы этого не произошло, состояние генератора контролируют с помощью датчиков.

    Чтобы решить нужен ли вам генератор большей мощности с внешним регулятором напряжения или одно из устройств, повышающих мощность существующего генератора, проведите следующий тест:

    • Проверьте максимальную мощность существующего генератора
    • Разрядите аккумуляторы на 60% и выключите все бортовое оборудование. Убедитесь, что выходная мощность генератора расходуется только на заряд аккумуляторов
    • Заведите двигатель и увеличьте обороты до рабочего значения
    • Проверьте ток генератора, идущий на зарядку аккумуляторов. Если он не соответствует номиналу генератора, увеличьте обороты двигателя и проверьте растет ли выходной ток. Продолжайте увеличивать обороты двигателя до тех пор, пока ток не достигнет значения соответствующего номиналу генератора. После этого оставьте работать двигатель на этих оборотах. Если ток генератора не достигает номинального значения и аккумуляторы действительно разряжены, генератор скорее всего не исправен.
    • Из-за нагрева генератора выходной ток в течении первых нескольких минут работы уменьшится примерно на 15%. Если ток уменьшился сильнее и продолжает снижаться (например, генератор мощностью 90 А сразу снижает ток до 70 А и затем до 20-30 А в течении 10-20 минут) установка генератора большей мощности это пустая трата денег. Вместо этого необходимо увеличить емкость аккумуляторной батареи и установить внешний многоступенчатый регулятор напряжения.
    • Если ток генератора близок к максимальному значению и остается стабильным после 20 минут работы, то у вас скорее всего установлен многоступенчатый регулятор напряжения.
    • Если для получения максимального тока генератора вы подняли обороты двигателя выше, чем при средней скорости движения, возможно вам требуется изменить передаточное отношение шкивов генератора и выходного вала двигателя.

    Простая схема для зарядки аккумуляторов | Radio-любитель

    Всем здравствуйте. Эта простая схема для зарядки автомобильных аккумуляторов особенно интересна своей работой, которую можно представить аналогично тому, как это работает с регулятором генератора переменного тока, установленным на автомобилях, и фактически может заряжать аккумулятор при выбранном напряжении (обычно 13,8 В) и впоследствии поддерживать его постоянно без превышения перезарядки.

    Использование не ограничивается только зарядкой аккумулятора для автомобиля, фактически предполагается, что мы можем питать радиостанцию буферной батареей вместо традиционного стабилизированного источника питания, непосредственным преимуществом является большая сила тока. Эта схема будет заряжать батарею и поддерживать напряжение 13,8В, компенсируя разрядку, временное падение напряжения следует считать нормальным, когда работает передающее устройство, требующее большого тока потребления.

    Принципиальная схема зарядки

    Принципиальная схема зарядки

    Работа устройства.

    Регулировочным потенциометром надо отрегулировать так, чтобы иметь выходное напряжение на подключенной батареей, приблизительно 13,8В, что соответствует напряжению завершению зарядки. Схема поддерживает два этапа работы: один — это зарядка и поддержка батареи в заряженном состоянии. Напряжение свинцово-кислотной батареи в разряженном состоянии составляет около 12,0В и около 12,6 В (номинальное) в заряженном.

    Напряжение зарядки должно быть на 10% выше номинального напряжения. При подключении батареи к устройству, регулируемой на 13,8 В, получается цикл тока, который образует падение напряжения на D2 и R1, что вызывает открывание тиристора. В этом случае (открытие тиристора) выпрямитель будет напрямую подключен к аккумулятору, и зарядный ток будет максимальным, который зарядное устройство аккумулятора может обеспечить в соответствии с его емкостью.

    Поскольку напряжение питания пульсирующее, тиристор открывается на каждой полуволне для повторного запуска, при необходимости, до следующей полуволны (электролитический конденсатор С1 емкостью 1000мФ служит только для сглаживания напряжения, которое питает регулятор 7912, и отделен от зарядки диодом D2). Когда напряжение на батарее достигнет значения настройки стабилизатора 7912, то есть около 13,8 В, ток, протекающий через R1 и D2, вызовет малое падение напряжения, чтобы запустить тиристор, который останется открытым, чтобы поддерживать тока подзарядки, достаточного для компенсации естественного саморазряда.

    Предположим теперь, что при подключении нагрузки к аккумулятору, как следствие, приведет к падению напряжения, схема немедленно включится, повторно открыв тиристор и, таким образом, восстановив зарядку аккумулятора. С таким циклом схема может работать без ограничений по времени (ведя себя так же, как генератор, установленный на автомобиле), даже если рекомендуется время от времени выключать его, если только на короткое время, чтобы дать батарее «отдохнуть» (как это происходит на «автотранспортное средство).

    Компоненты могут быть установлены на печатной плате. Выпрямительный мост требует хорошего охлаждения, тиристор также нуждается в радиаторе, но, поскольку ток импульсный, перегрев не очень высокий. Трансформатор питания мощностью порядка 100вт при напряжении 14-16В. Диод D4, рекомендуется, но не обязательный, имеет единственное назначение это защита от неправильного подключения полярности к батарее, в этом случае предохранитель F2 перегорает. Диод можно выбрать с током 15А и обратном напряжении порядка 50 вольт.

    Настройка.

    Подключите устройство к батарее, соблюдая полярность. Установить вольтметр на клеммы аккумулятора, чтобы измерить напряжение во время зарядки. Не забываем подключить амперметр (около 10 ампер) в точке, указанной на схеме. Включаем зарядное устройство и считываем показания на подключенных приборах. По окончанию зарядки, что соответствует значительному уменьшению тока на амперметре (это может занять несколько часов). Но для более быстрой настройки можно подключить заведомо заряженный аккумулятор. Если на этом этапе напряжение превышает 14В, регулировкой потенциометра, добиваемся требуемого значения, чтобы получить на вольтметре конечное напряжение около 13,7-13,8 Вольт. Всем спасибо за внимание.

    Зарядка аккумулятора схема и принцип действия. Зарядное устройство. Виды и работа. Применение и как выбрать Как работают зарядные устройства для аккумуляторов

    Зарядные устройства предназначены для восполнения потери электроэнергии аккумуляторами. Принцип действия аккумуляторов заключается в обратимой химической реакции.

    Отдача электрической энергии аккумулятором должна затем компенсироваться зарядкой, чтобы восстановить первоначальную емкость. Функция зарядного устройства заключается именно в восстановлении емкости аккумулятора.

    Существует множество методов зарядки аккумуляторов. Одни из них реализуются очень просто и имеют минимальную стоимость. Некоторые модели управляют процессом зарядки аккумулятора при помощи встроенного микроконтроллера и реализуют сложный алгоритм процесса зарядки.

    В общих чертах принцип заряда заключается в подаче напряжения, которое превосходит значение ЭДС разряженного аккумулятора. В соответствии с этим можно выделить такие основные методики заряда аккумуляторов:

    • постоянным током;
    • постоянным напряжением;
    • комбинированные методы.

    Вне зависимости от метода основные характеристики зарядных устройств таковы:

    • максимальный ток заряда;
    • значение выходного напряжения.

    УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА

    Сразу нужно предупредить – совершенно универсальных зарядных устройств не существует и, скорее всего, не будет существовать никогда.

    С определенной натяжкой некоторые типы можно отнести к универсальным, но это только в том случае, если не обращать внимание на некоторые отклонения от рекомендуемых параметров. Далее будет рассмотрена справедливость данного утверждения.

    В первую очередь, нужно знать, что различные типы аккумуляторов имеют различное напряжение и емкость, а если учесть, что обычно аккумуляторы собираются в батареи, то эта разница между этими параметрами возрастает многократно.

    Различные виды аккумуляторов требуют индивидуального подхода к процессу заряда.

    Изначально первые типы аккумуляторов – свинцово-кислотные, требовали зарядки постоянным током в течении всего времени зарядки (примерно 8-12 часов). Щелочные заряжались таким же образом, но другими величинами тока.

    Данная методика проста, но имела серьезный недостаток – в конце заряда наблюдалось интенсивное газовыделение из электролита (кипение), что требовало постоянного контроля за процессом зарядки, особенно в его конце.

    Заряд постоянным напряжением свободен от указанного недостатка, но требует более длительного времени. Его применяют, в основном для восстановления аккумуляторов, потерявших начальную емкость по различным причинам.

    Более совершенные модели используют комбинированную методику. В начале заряда аккумулятор заряжается номинальным током зарядки, а когда напряжение на его клеммах достигнет уровня близкого к максимальному значению, напряжения на выходе зарядного устройства понижают до такой степени, чтобы оно лишь слегка превосходило напряжение аккумулятора.

    Ток заряда при этом падает и аккумулятор продолжает заряжаться при минимальном токе. Таким образом, кипения электролита не происходит, а время заряда лишь немного превосходит время при постоянном токе.

    Первые два типа вполне можно назвать универсальными в отношении стартерных аккумуляторов автомобилей. Такие устройства до сих пор широко распространены, в особенности, среди любителей, благодаря простоте, надежности и минимальной стоимости.

    Совершенствование технологии изготовления аккумуляторов привело, с одной стороны, к увеличению удельной емкости, а с другой, повысило требования к параметрам оборудования для их подзарядки.

    Сейчас производством аккумуляторных батарей различных типов занимается огромное число производителей, но большинство из них не выкладывает в открытый доступ необходимую технологию заряда, которая является оптимальной для определенной модели батареи.

    Поэтому потребителям приходится либо приобретать дорогое фирменное изделие, либо подбирать недорогое, подходящее к усредненным параметрам аккумуляторных батарей сравнимых технологий производства.

    Производители мобильных телефонов и прочих малогабаритных гаджетов пошли другим путем. Контроль заряда осуществляется микроконтроллером, встроенным в «зарядку», а также непосредственно в аккумуляторную батарею.

    Такой подход привел к появлению, по-настоящему универсальных зарядных устройств, которые одинаково подходят для зарядки любых аккумуляторных батарей, отвечающих единому стандарту.

    Наиболее яркий пример – смартфоны, планшеты, работающие под управлением ОС Андроид. Все эти гаджеты имеют вход для подзарядки, выполненный по стандарту Micro USB.

    Отдельный класс изделий для автомобильных аккумуляторов составляют пуско-зарядные устройства. Как следует из названия, они могут обеспечить пуск автомобиля, причем мощные приборы в состоянии это сделать даже без аккумулятора.

    Как известно, пусковой ток стартера, особенно в зимнее время на замерзшем двигателе, достигает нескольких сотен ампер. Таким образом, выходные параметры пуско-зарядного устройства очень близки к характеристикам сварочных аппаратов.

    Габариты и масса пуско-зарядного устройства с традиционным, трансформаторным питанием велики, но при использовании инверторного способа преобразования энергии снижаются во много раз.

    АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

    Упростить процесс заряда может применение автоматических зарядных устройств. Простейшие зарядные автоматы контролируют напряжение на клеммах аккумуляторной батареи и прекращают процесс заряда при достижении определенной величины.

    Недостатком подобных устройств является то, что аккумулятор не набирает полной емкости или, наоборот, происходит его перезаряд.

    И тот и другой вариант приводят к сокращению срока службы аккумуляторной батареи.

    Более совершенные исполнения при достижении порогового напряжения переводят заряд аккумулятора в буферный режим, когда выходной ток лишь немного превышает ток саморазряда батареи. Такие зарядные устройства можно надолго оставлять без присмотра без риска повредить заряжаемый аккумулятор.

    Определенный тип устройств позволяет не только заряжать батареи, но и, некоторым образом, производить восстановление потерянной емкости. При этом процесс заряда чередуется с промежутками нулевого зарядного тока или с небольшим разрядом.

    Данная методика тренировки показывает удовлетворительные результаты при восстановлении свинцово-кислотных аккумуляторных батарей из-за снижения эффекта сульфатации пластин.

    Зарядные устройства для малогабаритных аккумуляторов и батарей сегодня также в подавляющем случае работают в автоматическом режиме.

    Такое стало возможным, благодаря встроенному микроконтроллеру, которые не только автоматизирует процесс зарядки, но и производит ее по специально заложенному алгоритму. Такие изделия обычно выпускают производители аккумуляторов, поэтому они оптимальны для определенного типа батарей.

    Частые короткие поездки с постоянными циклами запуска и остановки двигателя машины делают очень трудной работу заряженного аккумулятора, особенно, зимой, когда бóльшую часть времени работают печка, фары, разного рода подогревы: окон, зеркал, сидения, руля и т.п. Всё это потому, что последние очень прожорливы, и сильно разряжают его, в то время как генератор попросту не успевает зарядить аккумулятор, а стартер, запускающий двигатель, ставит последнюю точку, особенно, в случае, если используется слишком часто, и не оставляет практически никаких шансов такому разряженному аккумулятору выжить в таком небольшом частном мире прожорливых потребителей. Это мы, конечно, утрируем! Тем не менее, зимой (но и летом тоже) есть большой риск того, что однажды аккумулятору просто не хватит сил, чтобы в очередной раз запитать самый прожорливый к электричеству элемент машины — стартер, и машина не заведётся, в результате чего Вам придётся его «прикуривать» .

    Но таких случаев можно избежать, если у Вас есть специальное зарядное устройство для аккумулятора — относительно дешёвый, но очень полезный аксессуар, который позволяет восполнить то, что не досталось аккумулятору от генератора — зарядить его. Но как зарядное устройство заряжает аккумулятор?

    Так выглядит типичное зарядное устройство для аккумулятора

    На самом деле, всё очень просто — оно использует электричество из розетки, чтобы зарядить аккумулятор с помощью положительного и отрицательного выводов, которые присоединяются на соответствующие клеммы аккумулятора, заряжая его. Средний автомобильный аккумулятор имеет ёмкость около 48 ампер/часов (А ч), и это означает, что полностью заряженный аккумулятор обеспечивает 1 ампер тока в течение 48 часов, 2 ампера в течение 24 часов, 8 ампер в течение 6 часов и так далее. И работа зарядного устройства заключается в передаче аккумулятору на хранение этих амперов, чтобы тот впоследствии отдавал их компонентам нашего автомобиля.

    Обычно зарядное устройство заряжает аккумулятор на отметке 2 ампера, соответственно, тот же аккумулятор заряжается в течение 24 часов, чтобы пресытиться положенным ему 48 амперами, необходимыми для полной зарядки аккумулятора. Но существует также широкий спектр зарядных устройств с различными регулируемыми скоростями заряда на рынке — от 2 до 10 ампер. Чем выше заряд, тем быстрее аккумулятор зарядится. Быстрая зарядка, однако, чаще всего нежелательна, так как это может попросту сжечь пластины аккумулятора (Вы знаете, что это за пластины, если читали ).

    Нагрузки, которые налагаются на аккумулятор, можно определить по количеству тока, используемого в различных электрических компонентах машины: например, фары с включенным ближним светом потребляют в среднем от 8 до 10 ампер, а обогрев заднего стекла примерно столько же.

    Теоретически, полностью заряженный аккумулятор, не принимая ток от генератора, должен крутить стартер примерно в течение 10 минут, обеспечить работу фар в течение восьми часов, а обогрева заднего стекла в течение 12 часов. Однако, по мере разрядки аккумулятора это время значительно падает.

    Среднестатистическое бытовое зарядное устройство для аккумулятора включает в себя трансформатор и выпрямитель, которые позволяют изменить 220 Вольт переменного тока из розетки в 12 Вольт постоянного тока, а также позволяют сети питания обеспечить зарядку с такой скоростью, которая определяется самим состоянием батареи. В случае, когда аккумулятора ещё достаточно новый, зарядное устройство может повысить силу тока до 3-6 Ампер, и, таким образом, такой аккумулятор зарядиться гораздо быстрее. А вот аккумулятор, который своё отработал, попросту не будет держать заряд вообще и потому даже не будет принимать зарядку от з/у.

    Итак, как заряжать аккумулятор — инструкция по порядку

    Прежде всего, аккумулятор необходимо снять с автомобиля, отсоединив 2 провода с отрицательным и положительным зарядом от соответствующих клемм аккумулятора (можно заряжать аккумулятор и непосредственно на месте под капотом, главное — отсоединить провода автомобиля от клемм, иначе можно лишиться генератора). Убедитесь, что все электрические приборы в автомобиле выключены (в том числе и ключ зажигания повёрнут в положение «Off», когда не горит ни одна лампочка на приборной паенли и не работает магнитола) — в противном случае при снятии и последующем соединении заряженного аккумулятора с проводами питания автомобиля, место контакта будет сильно искрить.

    После снятия зачистите контакты клемм аккумулятора и проводов для лучшего контакта.

    Подключение зарядного устройства

    Перед процессом зарядки аккумулятора всегда проверяйте уровень электролита посредством специального мерного окошка на аккумуляторе. При необходимости долейте электролит и почистите и протрите клеммы аккумулятора.

    Желательно помимо самого зарядного устройства иметь также такой прибор как ареометр — специальный несложный прибор для измерения плотности электролита. Так Вы сможете определить, когда аккумулятор зарядится (электролит перестанет изменять (повышать) свою плотность), хотя, скорее всего, Ваше зарядное устройство покажет Вам, когда аккумулятор будет полностью заряжен.

    У большинства аккумуляторов как раз для процесса зарядки установлены специальные вентиляционные отверстия с крышками, закрывающими их. Эти крышки желательно удалить перед зарядкой.

    Установите зажим (или любой другой способ крепления провода зарядного устройства к клеммам аккумулятора) положительного (+) провода от зарядного устройства — он, как правило, окрашен в красный цвет — на положительную клемму аккумулятора — она, как правило заметно больше, чем отрицательная. Таким же образом соедините отрицательный провод с отрицательной клеммой.

    Подключите зарядное устройство к сети и включите его. Индикатор или датчик (амперметр) покажет, что аккумулятор на данный момент заряжается. Датчик вначале может показывать высокую скорость зарядки, но она должна постепенно падать в процессе, пока аккумулятор заряжается. Если на Вашем зарядном устройстве нет автоматического изменения силы тока, то Вам необходимо установить его вручную — максимальная его величина должна составлять 10% от его номинальной ёмкости, а оптимальная для зарядки — 5% — так, при ёмкости аккумулятора 60 А ч сила тока на з/у при зарядке должна быть выставлена в 3 Ампера, а если эта величина будет выставлена превышающей 6 Ампер, то это более вероятно повредит аккумулятор. Помните, что чем ниже сила тока, тем дольше будет заряжаться аккумулятор, но тем дольше будет срок его службы при периодических циклах зарядки-разрядки.

    Как происходит зарядка аккумулятора? Схема этого устройства сложна или нет, для того чтобы сделать устройство своими руками? Отличается ли принципиально от того, что применяется для мобильных телефонов? На все поставленные вопросы мы попытаемся ответить далее в статье.

    Общие сведения

    Аккумулятор играет очень важную роль в функционировании устройств, агрегатов и механизмов, для работы которых необходимо электричество. Так, в транспортных средствах он помогает запустить двигатель машины. А в мобильных телефонах батареи позволяют нам совершать звонки.

    Зарядка аккумулятора, схема и принципы работы данного устройства рассматриваются даже в школьном курсе физики. Но, увы, уже к выпуску многие эти знания успевают позабыть. Поэтому спешим напомнить, что в основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности напряжения (потенциалов) между двумя пластинами, которые специально погружаются в раствор электролита.

    Первые батареи были медно-цинковыми. Но с того времени они существенно улучшились и модернизировались.

    Как устроена аккумуляторная батарея

    Единственный видимый элемент любого устройства — корпус. Он обеспечивает общность и целостность конструкции. Следует отметить, что наименование «аккумулятор» может быть полноценно применено только к одной ячейке батареи (их ещё называют банками), а том же стандартном автомобильном аккумуляторе на 12 В их всего шесть.

    Возвращаемся к корпусу. К нему выдвигают жесткие требования. Так, он должен быть:

    • стойким к агрессивным химическим реагентам;
    • способным переносить значительные колебания температуры;
    • обладающим хорошими показателями вибростойкости.

    Всем этим требованиям отвечает современный синтетический материал — полипропилен. Более детальные различия следует выделять только при работе с конкретными образцами.

    Принцип работы

    В качестве примера мы рассмотрим свинцово-кислотные батареи.

    Когда есть нагрузка на клемму, то начинает происходить химическая реакция, которая сопровождается выделением электричества. Со временем батарея будет разряжаться. А как она восстанавливается? Есть ли простая схема?

    Зарядка аккумулятора не является чем-то сложным. Необходимо осуществлять обратный процесс — подаётся электричество на клеммы, вновь происходят химические реакции (восстанавливается чистый свинец), которые в будущем позволят использовать аккумулятор.

    Также во время зарядки происходит повышение плотности электролита. Таким образом батарея восстанавливает свои начальные свойства. Чем лучше были технология и материалы, которые применялись при изготовлении, тем больше циклов заряда/разряда может выдержать аккумулятор.

    Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

    Классическое устройство делают из выпрямителя и трансформатора. Если рассматривать все те же автомобильные батареи с напряжением в 12 В, то зарядки для них обладают постоянным током примерно на 14 В.

    Почему именно так? Такое напряжение необходимо для того, чтобы ток мог идти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если он сам имеет 12 В, то устройство той же мощности ему помочь не сможет, поэтому и берут более высокие значения. Но во всём необходимо знать меру: если слишком завысить напряжение, то это пагубно скажется на сроке службы устройства.

    Поэтому при желании сделать прибор своими руками, необходимо для машин искать подходящие схемы зарядки автомобильных аккумуляторов. Это же относится и к другой технике. Если необходима схема зарядки то тут необходимо устройство на 4 В и не больше.

    Процесс восстановления

    Допустим, у вас есть схема зарядки аккумулятора от генератора, по которой было собрано устройство. Батарея подключается и сразу же начинается процесс восстановления. По мере его протекания будет расти устройства. Вместе с ним будет падать зарядный ток.

    Когда напряжение приблизится к максимально возможному значению, то этот процесс вообще практически не протекает. А это свидетельствует о том, что устройство успешно зарядилось и его можно отключать.

    Необходимо следить, чтобы ток аккумулятора составлял только 10% от его емкости. Причем не рекомендовано ни превышать этот показатель, ни уменьшать его. Так, если вы пойдёте по первому пути, то начнёт испаряться электролит, что значительно повлияет на максимальную емкость и время работы аккумулятора. На втором пути необходимые процессы не будут происходить в требуемой интенсивности, из-за чего негативные процессы продолжатся, хотя и в несколько меньшей мере.

    Зарядка

    Описываемое устройство можно купить или собрать своими руками. Для второго варианта нам понадобятся электрические схемы зарядки аккумуляторов. Выбор технологии, по которой она будет делаться, должен происходить зависимо от того, какие батареи являются целевыми. Понадобятся такие составляющие:

    1. (конструируется на балластных конденсаторах и трансформаторе). Чем большего показателя удастся достичь, тем значительней будет величина тока. В целом, для работы зарядки этого должно хватить. Но вот надёжность данного устройства весьма низкая. Так, если нарушить контакты или что-то перепутать, то и трансформатор, и конденсаторы выйдут из строя.
    2. Защита на случай подключения «не тех» полюсов. Для этого можно сконструировать реле. Так, условная завязка базируется на диоде. Если перепутать плюс и минус, то он не будет пропускать ток. А поскольку на нём завязано реле, то оно будет обесточенным. Причем использовать данную схему можно с устройством, в основе которого и тиристоры, и транзисторы. Подключать её необходимо в разрыв проводов, с помощью которых сама зарядка соединяется с аккумулятором.
    3. Автоматика, которой должна обладать зарядка аккумулятора. Схема в данном случае должна гарантировать, что устройство будет работать только тогда, когда в этом действительно есть потребность. Для этого с помощью резисторов меняется порог срабатывания контролирующего диода. Считается, что аккумуляторы на 12 В являются полностью, когда их напряжение находится в рамках 12,8 В. Поэтому этот показатель является желанным для данной схемы.

    Заключение

    Вот мы и рассмотрели, что собой представляет зарядка аккумулятора. Схема данного устройства может быть выполнена и на одной плате, но следует отметить, что это довольно сложно. Поэтому их делают многослойными.

    В рамках статьи вашему вниманию были представлены различные принципиальные схемы, которые дают понять, как же, собственно, происходит зарядка аккумуляторов. Но необходимо понимать, что это только общие изображения, а более детальные, имеющие указания протекающих химических реакций, являются особенными для каждого типа батареи.

    Проблемы с аккумуляторами — не такое уж редкое явление. Для восстановления работоспособности необходима дозарядка, но нормальная зарядка стоит приличных денег, а сделать ее можно из подручного «хлама». Самое главное — найти трансформатор с нужными характеристиками, а сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — дело буквально пары часов (при наличии всех необходимых деталей).

    Процесс заряда аккумуляторов должен проходить по определенным правилам. Причем процесс заряда зависит от вида батареи. Нарушения этих правил приводит к уменьшению емкости и срока эксплуатации. Потому параметры зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подбираются для каждого конкретного случая. Такую возможность предоставляет сложное ЗУ с регулируемыми параметрами или купленное специально под эту батарею. Есть и более практичный вариант — сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Чтобы знать, какие параметры должны быть, немного теории.

    Виды зарядных устройств для аккумуляторных батарей

    Заряд аккумулятора — процесс восстановления израсходованной емкости. Для этого на клеммы аккумулятора подается напряжение, немного превышающее рабочие показатели АБ. Подаваться может:

    • Постоянный ток. Время заряда — не менее 10 часов, в течении всего этого времени подается фиксированный ток, напряжение изменяется от 13,8-14,4 В в начале процесса до 12,8 В в самом конце. При таком виде заряд накапливается постепенно, держится дольше. Недостаток этого способа — необходимо контролировать процесс, вовремя отключить зарядное устройство, так как при перезаряде электролит может закипеть, что существенно снизит его рабочий ресурс.
    • Постоянное напряжение. При заряде постоянным напряжением, ЗУ выдает все время напряжение 14,4 В, а ток изменяется от больших значений в первые часы заряда, до очень небольших — в последние. Потому перезаряда АБ не будет (разве что вы оставите его на несколько суток). Положительный момент этого способа — время заряда уменьшается (90-95% можно набрать за 7-8 часов) и заряжаемый аккумулятор можно оставить без присмотра. Но такой «экстренный» режим восстановления заряда плохо влияет на срок службы. При частом использовании постоянным напряжением АБ быстрее разряжается.

    В общем, если нет необходимости спешить, лучше использовать заряд постоянным током. Если надо за короткое время восстановить работоспособность аккумулятора — подавайте постоянное напряжение. Если говорить о том, какое лучше сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, ответ однозначен — подающее постоянный ток. Схемы будут простые, состоящие из доступных элементов.

    Как определить нужные параметры при зарядке постоянным током

    Опытным путем установлено, что заряжать автомобильные свинцовые кислотные аккумуляторы (их большинство) необходимо током, который не превышает 10% от емкости батарей . Если емкость заряжаемой АБ 55 А/ч, максимальный ток заряда будет 5,5 А; при емкости 70 А/ч — 7 А и т.д. При этом можно ставить чуть меньший ток. Заряд будет идти, но медленнее. Он будет накапливаться даже если ток заряда будет 0,1 А. Просто для восстановления емкости потребуется очень много времени.

    Так как в расчетах принимают, что ток заряда составляет 10%, получаем минимальное время заряда — 10 часов. Но это — при полном разряде аккумулятора, а его допускать нельзя. Потому фактическое время заряда зависит от «глубины» разряда. Определить глубину разряда можно, замерив вольтаж на АБ до начала заряда:


    Чтобы рассчитать примерное время заряда АБ , надо узнать разницу между максимальным зарядом батареи (12,8 В) и текущим ее вольтажом. Умножив цифру на 10 получим время в часах. Например, напряжение на аккумуляторе перед зарядом 11,9 В. Находим разницу: 12,8 В — 11,9 В = 0,8 В. Умножив эту цифру на 10, получаем что время заряда будет около 8 часов. Это при условии, что подавать будем ток, который составляет 10% от емкости батареи.

    Схемы зарядного устройства для авто АБ

    Для заряда аккумуляторов обычно используется бытовая сеть 220 В, которая преобразуется в пониженное напряжение при помощи преобразователя.

    Простые схемы

    Наиболее простой и эффективный способ — использование понижающего трансформатора. Именно он понижает 220 В до требуемых 13-15 В. Такие трансформаторы можно найти в старых ламповых телевизорах (ТС-180-2), компьютерных блоках питания, найти на «развалах» блошиного рынка.

    Но на выходе трансформатора получается переменное напряжение, которое необходимо выпрямить. Делают это при помощи:


    В приведенных схемах присутствуют также предохранители (1 А) и измерительные приборы. Они дают возможность контролировать процесс заряда. Их из схемы можно исключить, но придется периодически использовать для контроля мультиметр. С контролем напряжения это еще терпимо (просто приставлять к клеммам щупы), то контролировать ток сложно — в этом режиме измерительный прибор включают в разрыв цепи. То есть, придется каждый раз выключать питание, ставить мультиметр в режиме измерения тока, включать питание. разбирать измерительную цепь в обратном порядке. Потому, использование хотя-бы амперметра на 10 А — очень желательно.

    Недостатки этих схем очевидны — нет возможности регулировать параметры заряда. То есть, при выборе элементной базы выбирайте параметры так, чтобы на выходе сила тока была те самые 10% от емкости вашего аккумулятора (или чуть меньше). Напряжение вы знаете — желательно в пределах 13,2-14,4 В. Что делать, если ток получается больше желаемого? Добавить в схему резистор. Его ставят на плюсовом выходе диодного моста перед амперметром. Сопротивление подбираете «по месту», ориентируясь на ток, мощность резистора — побольше, так как на них будет рассеиваться лишний заряд (10-20 ВТ или около того).

    И еще один момент: зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, сделанное по этим схемам, скорее всего, будет сильно греться. Потому желательно добавить куллер. Его можно вставить в схему после диодного моста.

    Схемы с возможностью регулировки

    Как уже говорили, недостаток всех этих схем — в невозможности регулировки тока. Единственная возможность — менять сопротивления. Кстати, можно поставить тут переменный подстроечный резистор. Это будет самый простой выход. Но более надежно реализована ручная регулировка тока в схеме с двумя транзисторами и подстроечным резистором.

    Ток заряда изменяется переменным резистором. Он стоит уже после составного транзистора VT1-VT2, так что ток через него протекает небольшой. Потому мощность может быть порядка 0,5-1 Вт. Его номинал зависит от выбранных транзисторов, подбирается опытным путем (1-4,7 кОм).

    Трансформатор мощностью 250-500 Вт, вторичная обмотка 15-17 В. Диодный мост собирается на диодах с рабочим током 5А и выше.

    Транзистор VT1 — П210, VT2 выбирается из нескольких вариантов: германиевые П13 — П17; кремниевые КТ814, КТ 816. Для отвода тепла устанавливать на металлической пластине или радиаторе (не менее 300 см2).

    Предохранители: на входе ПР1 — на 1 А, на выходе ПР2 — на 5 А. Также в схеме есть сигнальные лампы — наличия напряжения 220 В (HI1) и тока заряда (HI2). Тут можно ставить любые лампы на 24 В (в том числе и светодиоды).

    Видео по теме

    Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — популярная тема для автолюбителей. Откуда только не извлекают трансформаторы — из блоков питания, микроволновок.. даже мотают сами. Схемы реализуются не самые сложные. Так что даже без навыков в электротехнике можно справиться самостоятельно.

    Интересно, из чего же состоит зарядное устройство (блок питания) Сименса и возможно ли его починить самостоятельно в случае поломки.

    Для начала блок нужно разобрать. Судя по швам на корпусе этот блок не предназначен для разборки, следовательно вещь одноразовая и больших надежд в случае поломки можно не возлагать.

    Мне пришлось в прямом смысле раскурочить корпус зарядного устройства, оно состоит из двух плотно склеенных частей.

    Внутри примитивная плата и несколько деталей. Интересно то, что плата не припаяна к вилке 220в., а крепится к ней при помощи пары контактов. В редких случаях эти контакты могут окислиться и потерять контакт, а вы подумаете, что блок сломался. А вот толщина проводов, идущих к разъему на мобильный телефон, приятно порадовала, не часто встретишь в одноразовых приборах нормальный провод, обычно он такой тонкий, что даже дотрагиваться до него страшно).

    На тыльной стороне платы оказалось несколько деталей, схема оказалась не такой простой, но все равно она не такая и сложная, чтобы не починить ее самостоятельно.

    Ниже на фото контакты внутки корпуса.

    В схеме зарядного устройства нет понижающего трансформатора, его роль играет обычный резистор. Далее как обычно парочка выпрямляющих диодов, пара конденсаторов для выпрямления тока, после идет дроссель и наконец стабилитрон с конденсатором завершают цепочку и выводят пониженное напряжение на провод с разъемом к мобильному телефону.

    В разъеме всего два контакта.

    Генератор тока в зарядном устройстве.

    РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

    Генератор тока в зарядном устройстве.

    Есть различные способы зарядки автомобильных аккумуляторов (см. Интернет), но поскольку автор данной статьи не специалист в данной области, был выбран следующий: зарядка током постоянной величины.
    За основу была принята схема из «В помощь радиолюбителю» №91, с. 53. Привожу схему и текст:

    «Схема простого мощного источника тока для зарядного устройства показана на рис. 14. Здесь R4 — токо-измерительный проволочный резистор. Номинальное значение тока нагрузки Iн= dU/R4 = 5 А устанавливается примерно при среднем положении движка резистора R1. При зарядке автомобильной аккумуляторной батареи напряжение Uвх>18 В без учета пульсаций выпрямленного переменного напряжения. В таком устройстве следует применять ОУ с диапазоном входного напряжения вплоть до напряжения положительного питания. Такими возможностями обладают ОУ К553УД2, К153УД2, К153УД6, а также КР140УД18″.
    Замечание по схеме: после ее сборки оказалось, что выводы 4 и 5 необходимо поменять местами. Зарядный ток регулировался от 0 до 8А. Плавность и пределы регулировки зависят от величин R1, R2, R4.
    Далее, в разрыв между выводом 6 и общим проводом был включен транзистор (рис. 1).

    Это дает возможность управлять зарядкой по времени, подавая на базу соответствующий уровень сигнала. Для этого предназначен узел управления (рис. 2).

    Это кусок схемы электронных часов. Практически схема работает так: 9 секунд на УпрА1 высокий уровень, а на УпрА2 низкий, затем 1 секунду — наоборот. Это если вывод 13 К176ИЕ8 подключен к выводам 7 и 4 К176ИЕ12. Если вывод 13 К176ИЕ8 подключить выводу 10 К176ИЕ12, тогда процесс будет измеряться в минутах. В соответствии с этим 9 единиц времени (мин. либо сек.) будет зарядка, а 1 единицу времени зарядка отсутствует. Именно в этот момент времени компаратор (схема не показана из-за простоты) сравнивает напряжение на аккумуляторе с образцовым (14.2 В) и при превышении последнего отключает зарядное устройство. Соединив между собой Упр.А1 на рис.1 и рис.2, а с Упр.А2 на рис.2 подать питание на компаратор, получим вариант зарядного устройства.
    Если необходима тренировка аккумулятора, то добавив схему генератора тока разрядки (рис. 3), можно будет заряжать и разряжать аккумулятор необходимыми и регулируемыми токами.

    В схеме генератора тока разрядки в качестве ОУ применен К140УД17, т.к. он допускает питание низкими напряжениями (от аккумулятора). Ток регулируется от 0 до 0.6В.
    В Интернете советуют при тренировке аккумуляторов выставлять зарядный ток величиной 1/10 емкости его, а при разрядке — 1/100 емкости при соотношении длительности зарядки к разрядки как 10 : 1. Наш узел управления дает примерно такое же соотношение по времени 9 : 1.
    Теперь, соединив выход генератора тока зарядки со входом генератора тока разрядки, а затем, соблюдая полярность, с клеммами аккумулятора, получим схему тренировочного устройства для аккумулятора (не забывая соединить Упр.А1 и Упр.А2 между соответствующим генератором и узлом управления). Вот собственно и все, чем хотелось поделиться.
    Остался не решенный автором следующий вопрос. Во время цикла зарядки истинное значение напряжения на клеммах аккумулятора меньше приложенного, а при разрядке, соответственно меньше (имеется в виду процесс тренировки). Было бы целесообразно выделить между циклом зарядки и разрядки короткий промежуток времени, в который можно измерить на клеммах аккумулятора истинное значение напряжения и принять на основании этого решение о продолжении процесса тренировки либо его остановке. Можно это сделать, используя микросхемы серии 176, но уж больно не хочется городить огород.

    Вопросы, как обычно, складываем тут.


    Как вам эта статья?

    Заработало ли это устройство у вас?

    Самодельное зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

    На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

    Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля


    зарядным устройством

    АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

    Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

    Анализ схем зарядных устройств

    Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

    Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

    Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

    Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

    Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

    В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

    Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

    При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

    Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

    Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

    В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

    Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

    Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

    Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

    Схема защиты


    от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

    Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

    Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

    Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

    Схема автоматического отключения ЗУ


    при полной зарядке аккумулятора

    Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

    Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

    Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

    Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

    Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

    Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

    Конструкция автоматического зарядного устройства

    Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

    Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

    Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

    К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

    На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

    Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

    На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

    Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

    Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

    Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

    На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

    На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

    Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

    А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

    Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

    Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

    Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

    Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

    На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

    К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

    О деталях зарядного устройства

    Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

    Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

    Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

    В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

    Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

    Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

    Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

    Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

    При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

    Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

    Проверка стабилизатора напряжения

    После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

    Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

    Проверка системы защиты от перенапряжения

    Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

    Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

    Принцип работы операционного дифференциального усилителя

    Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

    Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

    Проверка схемы защиты от перенапряжения

    Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

    Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

    При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

    Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

    Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

    Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

    Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

    Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

    Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

    Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

    Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

    С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

    Схема зарядного устройства на конденсаторах


    без автоматического отключения

    Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

    Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

    Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

    На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

    Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

    При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

    Порядок зарядки автомобильного аккумулятора


    автоматическим самодельным ЗУ

    Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

    Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

    Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

    Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».


    Евгений 17.03.2016

    Здравствуйте!
    Хотелось бы узнать, работоспособны ли варианты схем на базе Вашей упрощенной схемы, представленные на рисунке. Хотелось бы обойтись тем, что имеется под рукой, минимумом деталей, ввиду срочности сборки. И какое реле можно применить?
    Резистор параллельно конденсаторам приткнул — боюсь что при отключении они могут сохранять заряд и «кусаться» от вилки?
    Заранее благодарен за ответ.

    Александр

    Здравствуйте, Евгений!
    Верхняя схема на рисунке будет работать нормально. Реле можно брать любое на 12 В, и током нагрузки на контакты 10 А, хорошо подойдет реле, применяемые в автомобилях.
    Резистор можно поставить, чтоб вилка не «кусалась».
    Нижняя схема тоже будет работать, но ток зарядки будет гулять в больших пределах, и уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. В этой схеме контакты К1.1 лишние. Провод от предохранителя проходит напрямую к латру.

    Алекс 09.01.2017

    Доброго времени суток Александр Николаевич.
    От всей души поздравляю вас и вашу семью с наступившим Новым годом и Рождеством!
    Случайно наткнулся на ваш сайт, когда искал схему зарядного устройства. Схема порадовала отсутствием электролитов (только в фильтре питания). Но у меня возникли вопросы …
    Пока задам один, по регулятору тока в первичной обмотке. Вы применили МБГЧ и написали, что можно применять любые.

    Можно ли использовать К73-15 или К73-17? Не взорвутся ли? ))) Либо их китайские аналоги CBB Металлизировало пленочные конденсаторы 4,7 µF 475j 630 V показанные на снимке?
    Спасибо за ответ.

    Александр

    Здравствуйте, Алекс!
    Вас тоже поздравляю с наступившим Новым годом и Рождеством!
    Конденсатор С1 в фильтре можно и не ставить, он просто способствует более быстрому заряду аккумулятора при том же токе заряда, так как сглаживает пульсации.
    Использовать К73-15 или К73-17 и любые другие можно, главное, чтобы они были рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Китайские конденсаторы тоже подойдут.

    Алексей 24.01.2018

    Здравствуйте, Александр.
    На фотографии ЗУ помещено в корпус блока питания, однако все надписи на лицевой панели соответствуют именно ЗУ. Значит Вы их делали сами. А каким образом это получилось?
    Известный лазерно-утюжный способ что-то не очень эффективен…

    Александр

    Здравствуйте, Алексей!
    Нарисовал в программе Визио картинку, напечатал на лазерном принтере на цветной плотной бумаге и поместил под оргстекло толщиной 1 мм и закрепил по углам четырьмя винтами.

    Алексей 08.01.2021

    Добрый день, подскажите, почему отключение настроено на 15,6 вольта, т.е 2,6 вольта на каждую банку. Это не многовато?

    Александр

    Здравствуйте, Алексей!
    Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора через нескольких часов после окончания зарядки должно составлять 12,65 В. Но для того, чтобы при зарядке через аккумулятор пошел ток зарядки напряжение должно быть выше указанного, и чем больше нужен ток, тем больше должно быть напряжение зарядки. Это вытекает из Закона Ома: U=I×R.
    Но внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от его технического состояния, типа, температуры. Поэтому, если нужна высокая точность, напряжение отключения нужно подбирать под конкретный аккумулятор. Указанное напряжение 15,6 В подобрано экспериментально при зарядке нескольких аккумуляторов током 8 А. Многократная зарядка автомобильных аккумуляторов в течение более десяти лет, находившихся в разном техническом состоянии и степени заряда, подтвердила правильность выбора.
    В случае величины тока зарядки меньше, напряжение отключения тоже должно быть меньше.

    Сергей 31.03.2021

    День добрый!
    Имеется два трансформатора от одинаковых ИБП PCM SMK-600A (по 360 Вт) с напряжениями на вторичной обмотке по 12,6 В. Имеет право на жизнь ЗУ по такой схеме?

    Александр

    Здравствуйте, Сергей!
    Да, схема будет нормально работать, но заряжать током до 2 А. Указанная в маркировке мощность ИБП относится к отдаваемой мощности в режиме источника бесперебойного питания. Расчеты показали, для зарядки штатного аккумулятора ИБП емкостью 14,2 А·Ч нужен ток около 2 А.

    Мотор

    — Самый эффективный генератор для зарядки аккумуляторов 12 В

    В качестве альтернативы, в соответствии с легким весом, обратите внимание на модели авиационных двигателей BLDC — в частности, аутраннеры с относительно низким Kv (об / мин / вольт).

    Например, если вы включаете его на 6000 об/мин и хотите 12 В, вам нужно 500 об/мин/вольт. Это относится к напряжению холостого хода, и вы потеряете некоторое напряжение на сопротивлении двигателя. Поэтому, если вы хотите немного более высокое напряжение холостого хода, выберите двигатель с чуть менее 500 об/мин/вольт.

    Доступно огромное разнообразие, и нетрудно найти несколько, которые соответствуют требуемым уровням мощности и напряжения. Для разумной эффективности за счет немного большего веса выберите тот, который рассчитан на более высокий ток, чем вы ожидаете, — он будет иметь более низкое сопротивление обмотки и меньше внутренних потерь напряжения. Например, при 1 л.с. (0,746 кВт) можно ожидать, что 746/12 = 62 А, поэтому стоит использовать двигатель, рассчитанный на 70 А или более.

    Обратите внимание, однако, что эти двигатели могут быть не рассчитаны на непрерывную работу или могут иметь намного более низкие номинальные характеристики для непрерывной работы, или номинальные характеристики могут предполагать воздушное охлаждение от пропеллера! Опять же, выбор двигателя с более высокими характеристиками только поможет, хотя вам, возможно, придется организовать воздушное охлаждение через вентилятор, установленный на соединительном валу.

    На выходе такого двигателя будет трехфазный переменный ток, который необходимо преобразовать в постоянный с помощью трехфазного выпрямителя, изготовленного из подходящих диодов.

    Уровни мощности и Kv, которые я нахожу для таких двигателей, пока не совсем соответствуют вашим требованиям (Kv около 1000, токи до 40А), но они достаточно близки. Я обновлю ссылки, если найду подходящий мотор.

    РЕДАКТИРОВАТЬ: этот двигатель является самым близким на данный момент, с Kv = 380 (таким образом, вырабатывая 12 В при 4600 об / мин) и с (предположительно краткосрочным) номиналом 90 ампер и выходной мощностью 2600 Вт.Номинальная непрерывная мощность не указана, но с учетом запаса, вероятно, удовлетворит ваши требования при достаточном охлаждении.

    Или этот мотор со спецификациями: об/мин: 290кв Максимальный ток: 78А Внутреннее сопротивление: 0,022 Ом приближается к идеальным характеристикам.

    И, наконец, хотя он и дороже, этот двигатель претендует на постоянную номинальную мощность, превышающую ваши требования. Также интересно, что непрерывный ток составляет 75% от краткосрочного пикового номинала, поэтому эти двигатели могут нуждаться в меньшем снижении номинальных характеристик, чем я думал.

    Схема зарядки аккумулятора своими руками на базе BQ24295

    Еще один шаг к финишной черте генератора сигналов, сделанного своими руками. На этот раз это схема зарядки аккумулятора на чипе Texas Instruments BQ24295. В предыдущих частях я упоминал, что генератор должен питаться от аккумулятора. Таким образом, эта схема будет ответственной за то, чтобы сделать это возможным.

    Ссылки на все посты проекта

    1. VCA822 Усилитель усилителя VCA822
    2. LM7171 Схема смещения
    3. Схема усиления и смещения
    4. Dual 5V Power Piece
    5. Dual 12V TPS65131 источник питания
    6. Схема зарядки аккумулятора с BQ24295 (этот пост)
    7. Базовый веб-интерфейс
    8. Емкостной ЖК-дисплей IPS на ESP32
    9. ЖК-дисплей IPS, ESP32 с библиотекой eSPI и сенсорным экраном
    10. Окончательный дизайн печатной платы для самодельного генератора сигналов
    11. Печатные платы нестандартной конструкции и способы их изготовления
    12. Пайка печатной платы7 Библиотека AD
    13. Arduino BQ24295 Библиотека зарядных устройств
    14. Графический ЖК-дисплей с LVGL на ESP-32
    15. Корпус, напечатанный на 3D-принтере
    16. Готовый самодельный генератор

    IC

    Чип не является простым зарядным устройством для литий-ионных аккумуляторов.Он имеет две функции, что делает его более продвинутым решением. Прежде всего, BQ24295 имеет контакты D+ и D-, которые необходимо подключить к контактам данных разъема USB. Это позволяет установить максимально допустимый ток, потребляемый от подключенного хоста. Если хост представляет собой USB-концентратор на ноутбуке — ток ограничен 500 мА, если хост — адаптер питания — микросхема может заряжать аккумулятор током до 3 А. Во-вторых, параметры этой ИС могут быть установлены через соединение I2C с внешнего MCU. Это здорово, когда вы хотите динамически изменять некоторые параметры или просто читать значения регистров состояния.

    Прежде чем идти дальше, следует отметить две вещи. Во-первых, эта ИС не имеет внутреннего регистра, который мог бы показать вам текущее напряжение батареи. Итак, если я хочу знать, на какой процент от своей емкости заряжена батарея, мне нужно будет измерить это внешне (например, от АЦП MCU). Вечная цепь может потреблять дополнительный ток от батареи, что может быть не очень удобным решением. Во-вторых, я не проверял микросхему полностью, но кажется, что она всегда устанавливает максимальный ток потребления 500 мА при подключении к USB-порту ПК.Хотя некоторые порты ПК помечены как порты зарядки, которые должны позволять потреблять более высокие токи (это факт, например, для зарядки смартфонов более высокими токами, чем у BQ24295).

    Схема

    Вся схема более-менее взята из даташита на микросхему. Основные дополнения — разъем USB Type-C и стабилизатор на 3,3 В. Разъем Type-C был использован, потому что мы все живем в 21 -м веке и потому, что «почему бы и нет»? Ну, и последняя причина в том, что разъем Type-C достаточно мал, а также он прочнее, чем, например, разъем micro USB.Регулятор 3,3 В был добавлен для упрощения питания внешнего микроконтроллера. Также следует отметить, что на разъеме J15, который помечен как «системный», выдается 3,5–4,2 В, поэтому он не подходит для MCU, которому требуется 3–3,3 В.

    BQ24295 также может подавать 5 В (до 1,5 А) на внешние устройства с питанием от USB через контакт PMID. В этом случае он будет работать как повербанк, но для генератора использоваться не будет.

    Некоторые детали использовались со значениями, отличными от показанных на схеме.R3, R4 и R6 были выбраны 9,2 кОм, так как значения не имеют большого значения, поскольку резисторы используются в качестве подтягивающих для I2C и выводов прерывания. Соединение CE было напрямую припаяно к земле — при низком уровне заряда аккумулятор включается. R5 был выбран 240 Ом, что должно установить максимально допустимый ток более 1,5 А. также следует отметить, что ИС устанавливает максимальный ток либо резистором R5, либо значением реестра — в зависимости от того, что меньше. Наконец, C1 был использован со значением 10 мкФ вместо 20 мкФ, но поскольку он не будет использоваться — значение на самом деле не имеет значения.

    Плата

    Как и предыдущие схемы, эта не исключение – она тоже была травленая. Вы можете узнать больше о том, как сделать доску методом УФ или вырезать ее на фрезерном станке с ЧПУ.

    Собственно, про печатную плату писать особо нечего. Микросхема находится в корпусе VQFN, который трудно паять вручную, но с ним можно справиться с помощью паяльника с горячим воздухом. С другой стороны, вся схема занимает немного места на печатной плате, что хорошо для устройства с батарейным питанием.По фотографиям может показаться, что печатная плата все же довольно большая, но в реальности много места занимают площадки для пайки внешних проводов.

    На плате имеется зеленый светодиод, который загорается при зарядке аккумулятора. При отключении аккумулятора от платы начинает мигать зеленый светодиод. Когда батарея заканчивает заряжаться, светодиод гаснет. Эта индикация хороша для целей тестирования, но в конечном устройстве я ее уберу, потому что внешний MCU может считывать состояние из внутреннего регистра.

    Подключение цепи при тестировании (обратите внимание, ток 0,44А, а не больше — батарея почти полностью заряжена)

    Как я уже упоминал ранее, микросхема зарядки может различать разные хосты. Хотя он вроде работает, но всякий раз, когда он подключен к USB-порту ПК, он максимально потребляет 500 мА. Каким-то образом не имеет значения, может ли порт ПК выдавать более высокий ток или нет — BQ24259 все равно будет потреблять до 0,5А. Может быть, это потому, что я недостаточно разобрался с внутренними регистрами, а может быть, потому, что микросхема спроектирована таким образом.В любом случае потребуется дополнительное тестирование, после которого я подведу итоги.

    Заключительные мысли

    Итак, этот пост завершает очередной аппаратная схема, которая будет использоваться в окончательной конструкции самодельного генератора. Несмотря на то что у него потенциально есть проблема с тем, что он не потребляет более 500 мА от USB ПК порта (даже если порт это позволяет), это все равно отличное решение, которое никогда не повредить USB-порт ПК, в то же время позволяя быстро заряжать аккумулятор от настенный адаптер.

    Теперь осталось решить, какой MCU будет использоваться (вероятно, это будет ESP32), какой дисплей использовать и как пользователь должен взаимодействовать с устройством (через физические кнопки или сенсорный интерфейс) и конечно написать все прошивки/GUI и дополнительные библиотеки 😀 … и спроектировать окончательную плату… и изготовить плату… припаять… протестировать… Ну ладно, есть еще много вещей, о которых я обязательно напишу в будущих постах.

    Подпишитесь на рассылку новостей!

    Дайте мне знать, если вам понравилась страница.Это поможет улучшить содержание.

    IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте Март 2022 Публикация в процессе…

    Browse Papers


    IRJET Получен «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь Система управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) Документы


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


    Зарядка аккумулятора с помощью генератора | Руководства и советы

    Зарядка аккумулятора с помощью генератора | Инструкции и советы — Магазин RV World NZ

    Магазин будет работать некорректно, если файлы cookie отключены.

    Возможно, в вашем браузере отключен JavaScript. Для максимально удобного использования нашего сайта обязательно включите Javascript в своем браузере.

    Удобный способ зарядить аккумулятор во время бесплатного кемпинга — использовать генератор на 230 В.Мы рекомендуем тихие модели для кемпинга, такие как серия Honda EU (не для промышленных площадок). Модели Honda EU производят очень чистый выходной сигнал, подходящий для очень чувствительной электроники. Более того, он очень тихий. Однако существует общественное соглашение — не запускайте генератор в нерабочее время с 8:00 до 20:00, а если у вас есть близкие соседи, сначала спросите, не возражают ли они.)

    Как они работают

    Большинство генераторов имеют встроенный выход 12 В, однако попытки зарядить аккумулятор с его помощью почти пустая трата времени.Зарядка аккумуляторов таким способом займет много часов и может привести к повреждению аккумуляторов, если делать это часто. Выход 12 В обычно ограничен примерно 8 амперами, напряжение может колебаться и не подходит для эффективной зарядки аккумуляторов. Вы можете использовать выход 12 В для частичной зарядки аккумулятора в экстренных ситуациях (скажем, ваш автомобильный аккумулятор разряжен), но следите за аккумулятором на предмет перезарядки и чрезмерного выделения газа.

    Лучший способ

    Используйте интеллектуальное зарядное устройство (230–12 В), работающее от генератора.Интеллектуальное зарядное устройство использует 3 или более этапов для зарядки аккумуляторной батареи именно так, как она должна заряжаться, в зависимости от ее состояния. Увеличив размер интеллектуального зарядного устройства, вы сможете заряжать аккумулятор гораздо быстрее, чем стандартное встроенное устройство генератора. Имейте в виду, что существует ограничение на размер зарядного устройства, которое вы можете использовать для аккумуляторов.

    Сравнение уровней шума (нажмите для просмотра)

    Компромисс — время работы генератора VS уровень заряда аккумулятора

    Зарядка аккумуляторов примерно до 90 % — лучший компромисс, если вы хотите, чтобы генератор работал как можно меньше времени.Чтобы зарядить ваш аккумулятор до 100%, потребуется значительно больше времени, и это действительно приводит к трате топлива. Лучше оставить полный цикл зарядки, когда у вас есть доступ к сети, или вы можете делать это раз в неделю, если хотите.

    Большинство интеллектуальных зарядных устройств имеют световые индикаторы, которые показывают, на какой стадии находится процесс зарядки. Если вы хотите прекратить зарядку на уровне 90%, выключите генератор, когда зарядное устройство достигнет стадии поглощения. Это происходит после завершения режима повышения или массового расхода.

    Какой размер мне нужен?

    Чем больше зарядное устройство, тем меньше времени у вас будет на запуск генератора. Нажмите на изображение ниже, чтобы увидеть подробное руководство по правильному выбору.

    Как работает система зарядки

    Внутри генератора ротор с ременным приводом становится электромагнитом, когда на него подается ток. Когда ротор вращается, он генерирует более высокий ток в обмотках статора.

    Автомобиль потребляет довольно много электроэнергии для работы зажигание и другое электрооборудование.

    Если бы сила исходила от обычного батарея , он скоро иссякнет. Итак, в автомобиле есть перезаряжаемый аккумулятор. батарея и система зарядки, чтобы держать его пополненным.

    В аккумуляторе есть пары выводов тарелки погружают в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.

    Половина пластин подключена к каждой Терминал . Электричество, подаваемое на аккумулятор, вызывает химическую реакцию, в результате которой на одном наборе пластин откладывается лишний свинец.

    Когда батарея подает электричество, происходит прямо противоположное: лишний свинец растворяется с пластин в результате реакции, которая производит электрический ток. Текущий .

    Аккумулятор заряжается от генератор переменного тока на современных машинах, или динамо на более ранних. Оба являются типами генератор , и приводятся в движение ремнем от двигатель .

    генератор переменного тока состоит из статор — стационарный комплект проволоки катушка обмотки, внутри которых вращается ротор.

    Ротор электромагнит снабжается небольшим количеством электроэнергии через углерод или медно-углеродистый кисти (контакты) касаются двух вращающихся металлических контактные кольца на его валу.

    Вращение электромагнита внутри катушек статора генерирует гораздо больше электричества внутри этих катушек.

    Электричество есть переменный ток — его направление потока меняется вперед и назад каждый раз, когда ротор поворачивается. Должно быть исправленный — превратился в односторонний поток, или постоянный ток .

    Динамо-машина дает постоянный ток, но менее эффективна, особенно при низких двигатель скорости и весит больше, чем генератор.

    Сигнальная лампа на панель приборов светится, когда аккумулятор недостаточно заряжен, например, при остановке двигателя.

    Также может быть амперметр чтобы показать, сколько электроэнергии вырабатывается, или индикатор состояния батареи, показывающий состояние батареи заряд .

    Как работает генератор

    Как протекает ток в генераторе

    При перемещении магнита по замкнутому контуру провода в проводе возникает электрический ток. Представьте себе петлю из проволоки с магнитом внутри.

    Северный полюс магнита проходит через верхнюю часть петли, когда Южный полюс проходит его дно.Оба прохода заставляют ток течь в одном направлении по контуру.

    Полюса расходятся, и ток перестает течь, пока южный полюс не достигнет вершины, а северный полюс — низа.

    Это снова заставляет ток течь, но в противоположном направлении.

    Автомобильный генератор использует электромагнит для увеличения мощности электрического тока.

    Как работает динамо

    Обмотки возбуждения внутри корпуса представляют собой электромагнит динамо-машины.Ток генерируется во вращающемся якоре.

    В динамо-машине электромагниты неподвижны и называются поле катушки. Ток производится в арматура — другой набор катушек, намотанных на вал и вращающихся внутри катушек возбуждения.

    Принцип тот же, что и у генератора, но ток идет на коммутатор — металлическое кольцо, разделенное на сегменты, которые касаются угольных щеток, установленных в подпружиненный гиды. Два сегмента касаются пары щеток и подают на них ток.

    При вращении якоря ток меняет направление. Но к тому времени под щетки попала еще одна пара сегментов коммутатора, и эта пара подключена наоборот — так что выходящий ток всегда течет в одном направлении.

    Регулировка тока на аккумуляторе

    Ток от генератора выпрямляется в постоянный с помощью набора диоды которые позволяют току течь через них только в одном направлении.

    Для зарядки аккумулятора подаваемое на него напряжение не должно быть слишком низким или слишком высоким.

    Генератор переменного тока имеет транзисторное управляющее устройство, которое регулирует напряжение, подавая больший или меньший ток — в зависимости от необходимости — на электромагнит.

    Выпрямитель и регулятор обычно находятся внутри корпуса генератора, но на некоторых генераторах они снаружи, на корпусе генератора.

    Динамо не нужен выпрямитель — есть регулятор напряжения в отдельной коробке, которая реле .

    Одно реле контролирует уровень напряжения, кратковременно отключая ток в катушках возбуждения.

    Второе реле предотвращает перезарядку динамо-машины и повреждение аккумулятора.

    (PDF) Проект управления мощностью зарядного устройства в гибридном активном фотоэлектрическом генераторе для приложений, следующих за нагрузкой Барбоза, Л.Г.Б. Ролим, Э.Х. Ватанабэ, Р. Ханич, «Стратегия управления

    для подключенных к сети преобразователей постоянного тока в переменный ток с коррекцией коэффициента мощности нагрузки

    , генерация», Proc. Передача и распространение IEE, Vol.

    145, выпуск 5, стр. 487 – 491, сентябрь 1998 г.

    [2] Х. Ю, Дж. Пан, А. Сян, «Многофункциональная фотоэлектрическая система

    , подключенная к сети, с компенсацией реактивной мощности для энергосистема», Солнечная энергия, т. 1, с. 79,

    асс. 1, стр. 101-106, июль 2005 г.

    [3] Г. Делиль, Б. Франсуа, Обзор некоторых технических и экономических

    особенностей технологий накопления энергии для системы распределения

    интеграция, Экологическая инженерия и защита окружающей среды , стр.40-

    48, том. 1, ISSN 1311 – 8668, 2009.

    [4] O. Gabriel, C. Saudemont, B. Robins, M. Radulescu, ”Контроль и оценка производительности

    системы накопления энергии маховика, связанной

    с переменной ветрогенератор», IEEE Trans. на Ind. Electron., Vol.

    53, № 4, стр. 1074-1085, 2006 г.

    [5] С.Дж. Чан, К.Т. Чанг, С.Ю. Йен, «Бытовая фотоэлектрическая система хранения энергии

    », IEEE Trans. на Ind. Electron., vol.45, вып. 3, стр. 385 –

    394, июнь 1998 г.

    [6] C.V. Наяр, М. Ашари, В.В.Л. Keertipala, «Интерактивная сетевая фотоэлектрическая система бесперебойного питания

    , использующая аккумуляторную батарею

    и резервный дизель-генератор», IEEE Trans. по преобразованию энергии,

    Том 15, вып. 3, стр. 348 – 353, сентябрь 2000 г.

    [7] Д. Лу, Х. Фахам, Т. Чжоу, Б. Франсуа, «Применение сетей Петри для

    управления энергопотреблением фотоэлектрической электростанции, включая

    накопителя», Возобновляемая энергия, Elsevier, том 35, выпуск 6, стр.

    1117-1124, 2010

    [8] Ю. К. Ло, Х. Дж. Чиу, Т. П. Ли, И. Пурнама, Дж. М. Ван, «Анализ и

    Проект фотоэлектрической системы постоянного тока, подключенной к сети с

    корректором коэффициента мощности », IEEE Trans. на Ind. Electron., vol.56, iss. 11,

    , стр. 4354-4362, ноябрь 2009 г.

    [9] П. Таунтонг, С. Раэль, Б. Дават, «Стратегия управления топливными элементами и ассоциация суперконденсаторов

    для системы распределенной генерации»,

    IEEE транс.on Ind. Electron., vol.54, iss.6, pp. 3225–3233, Dec. 2007.

    [10] C. Abbey and G. Joos, ”Supercapacitor Energy Storage for Wind Energy

    Applications”, IEEE Транс. on Ind. Electron., vol.43, iss.3, pp.769-776,

    May 2007.

    [11] H. Fakham, P. Degobert, B. François, ”Control system and a power

    управление фотоэлектрической установкой, включая аккумуляторы»,

    ACEMP’07 Electromotion’07, Бодрум, Турция, 141-146, 2007 г.

    [12] T.Ямадзаки, К.-И. Мурамото, «Усовершенствованный контроллер солнечной зарядки и разрядки

    », «Возобновляемая энергия», том 15, номер 1,

    , стр. 606-609, сентябрь 1998 г.

    [13] J.P. Dunlop, «Батареи и контроль заряда в автономные фотоэлектрические системы

    , основы и применение», отчет, подготовленный для Sandia

    National Laboratories, Флоридский центр солнечной энергии, январь 1997 г.

    [14] С. Харрингтон, K. Corporation, Дж. Данлоп, «Контроллер заряда батареи

    Характеристики в фотоэлектрических системах», Журнал IEEE AES, том

    7, выпуск 8, стр.15 – 21 августа 1992 г.

    [15] Дж. Вудворт, М. Томас, Дж. Стивенс, С. Харрингтон, Дж. Данлоп, М.

    Свами, Д. Лейтон, «Оценка батарей и заряда контроллеры

    в небольших автономных фотоэлектрических системах», 24th IEEE Photovoltaic

    Specialists Conf., Hawaii, USA, pp. 933–945, 1994.

    [16] M. Fernandez, A.J. Радделл, Н. Васт, Дж. Эстебан, Ф. Эстела,

    «Разработка батареи VRLA с улучшенными сепараторами и контроллером заряда

    для недорогих фотоэлектрических и ветряных установок»,

    Journal of Power Sources, 95, стр.135–140, 2001.

    [17] H. Masheleni, X.F. Карелс, «Контроллер заряда на основе микроконтроллера для автономных фотоэлектрических систем

    », Солнечная энергия, том 61, номер 4,

    , стр. 225-230(6), октябрь 1998 г.

    [18] О. Барбариси, Ф. Васка, Л. Глиельмо, «Фильтр Калмана

    для оценки состояния заряда автомобильных аккумуляторов», Control Engineering Practice, 14,

    , стр. 267-275, 2006.

    [19] J. Wang, B. Cao , К. Чен, «Комбинированная оценка состояния заряда аккумуляторной батареи электромобиля

    », Control Engineering Practice, 15 (2007)

    1569-1576.

    [20] Э. Кутролис, К. Калайцакис, «Новая система регулирования зарядки аккумуляторов

    для фотогальванических приложений», IEE Proc. Электроэнергетические приложения,

    vol. 151, стр. 191-197, 2004.

    [21] А. Дауд, А. Мидун, «Нечеткое управление зарядным устройством для свинцово-кислотных аккумуляторов»,

    Journal of Electrical Systems, 1 (2005), стр. 52- 59.

    [22] Б. Франсуа, Ж. П. Отье, «Иерархический дизайн управления с использованием структурной

    декомпозиции модели выпрямительного преобразователя», Electrimacs’96, Saint

    Nazaire, France, vol.1, стр. 255-260, сентябрь 1996 г.

    [23] В. Сяо, П. Р. Палмер, А. Капель, «Регулирование фотоэлектрического напряжения»,

    IEEE Trans. on Ind. Electron., Vol.54, iss.3, June 2007

    [24] C. Hua, J. Lin, and Shen, ”Реализация фотогальванической системы

    , управляемой dsp, с отслеживанием пиковой мощности”, IEEE Trans. по инд.

    Электрон., т.45, вып. 1, стр. 99-107, февраль 1998 г.

    [25] К. Меза, Дж. Дж. Негрони, Д. Биль, Ф. Гинджоан, «Моделирование энергетического баланса

    и дискретное управление для однофазной солнечной электростанции, подключенной к сети.

    Инверторы», IEEE Trans.на Ind. Electron., vol.55, iss. 7, pp. 2734-2743,

    Jul. 2008

    [26] M. Cugnet, J. Sabatier, S. Laruelle, S. Grugeon, B. Sahut, A. Oustaloup,

    ”О свинцово-кислотных Сопротивление батареи и пусковая способность

    Оценка», IEEE Trans. на Ind. Electron., vol.57, вып. 3, pp. 909-917,

    Март 2010

    [27] Д.В. До, К. Форгез, К. Эль Кадри Бенкара, Г. Фридрих, «Обозреватель импеданса

    для литий-ионной батареи с использованием фильтра Калмана», IEEE Trans.on

    Vehicular Technology, том 58, № 8, стр. 3930-3937, октябрь 2009 г.

    [28] Дж. Б. Копетти, Ф. Ченло, «Общая модель батареи для фотоэлектрической системы

    моделирования», Журнал Источники питания, том. 47, pp.109-118, 1994.

    [29] Д. Гуаш, С. Сильвестр, «Модель динамической батареи для фотоэлектрических приложений

    », Progress in Photovoltaics, Research and Applications,

    , том 11, выпуск 3, стр. 193–206, январь 2003 г.

    [30] К. Кластр Т.Т.Ха Фам, Ф. Вуртц, С. Бача, «Вспомогательные услуги и

    оптимальное управление энергопотреблением в домашних условиях с использованием фотоэлектрических систем», Energy,

    Elsevier, Vol. 35, вып. 1, стр. 55-64, январь 2010 г.

    [31] С.Дж. Чанг, Х.Дж. Ши, М.К. Чен, «Моделирование и управление зарядным устройством PV

    с преобразователем SEPIC», IEEE Trans. по инд. электрон., т. 56,

    вып. 1, стр. 4344-4353, ноябрь 2009 г.

    [32] Д. Лу и Б. Франсуа, «Стратегические рамки управления энергопотреблением

    микросети с фотоэлектрическим активным генератором»,

    Electromotion’09 , 1-3 июля 2009 г., Лилль, Франция.

    [33] E. De Tuglie, F. Torelli, «Схемы контроля нагрузки для

    дерегулируемых энергетических рынков», IEEE Transactions on Power Systems,

    vol.21, вып. 11, стр. 1691 – 1698, ноябрь 2006 г.

    [34] П. Ли, П. Дегоберт, Б. Робинс и Б. Франсуа, «Участие в

    частотном регулировании управления устойчивой микросетью для распределения

    Сеть

    », Международный журнал интегрированных энергетических систем, том. 1,

    №1, янв.2009.

    Брюно Франсуа (M’96-SM’06) получил степень доктора философии.

    степень в области электротехники, полученная в Университете

    Лилль, Франция, в 1996 году. Он является доцентом кафедры электротехники

    Школы

    Centrale de Lille, а также членом Лаборатории электротехники

    . и Power

    electronic (L2EP), Лилль. Он имеет большой опыт

    проектирования систем управления силовыми электронными преобразователями

    , а точнее многофазными и многоуровневыми преобразователями

    .В настоящее время он работает над

    передовыми генераторами на основе возобновляемых источников энергии и

    системами управления энергией для будущих интеллектуальных сетей.

    Ди Лу родился в Цзянсу, Китай, в 1983 году. Он получил степень магистра

    . степень в области электротехники

    Университета Лилля, Франция, в 2007 году. Он

    в настоящее время работает над докторской степенью. степень в области электротехники по специальности

    Лаборатория электротехники и силовой электроники (L2EP), Лилль,

    Ecole Centrale de Lille, Франция.Его основные исследования включают управление энергией

    и накопление энергии в распределенных системах производства электроэнергии

    на основе возобновляемых источников энергии.

    Хишам ФАКХАМ получил докторскую степень. получил степень

    Версальского университета, Франция, в 2006 году. Он присоединился к

    Лаборатории электротехники и энергетики

    электроники Лилля (L2EP) в 2006 году. энергетика и многоагентные системы

    .

    Системы запуска генераторных установок | MacAllister Power Systems

    Аккумуляторы

    Свинцово-кислотные аккумуляторы достигают максимальной эффективности при 90 градусах F (32 C) При понижении температуры окружающей среды выходной ток и эффективность перезарядки снижаются, падая до 40 процентов от номинального значения при 0 градусов F (-18 градусов C).

    Рейтинг

    Cold Cranking Ampere (CCA) является лучшим критерием для измерения емкости аккумулятора. Он указывал на скорость разряда (измеряемую в амперах), которую полностью заряженная батарея будет поддерживать при 0 градусов по Фаренгейту (-17.8 градусов C) без падения напряжения на клеммах ниже 1,2 вольта на элемент. В таблице 4 показано влияние низких температур на емкость батареи.

    Свинцово-кислотные батареи почти всегда используются в генераторных установках из-за их более низких первоначальных затрат и необходимости обслуживания. Однако никель-кадмиевые батареи предпочтительнее использовать в суровых условиях или в ситуациях, когда они, вероятно, не будут использоваться в течение длительного времени. Они также лучше переносят длительные интервалы перезарядки, чем свинцово-кислотные батареи, и обеспечивают почти постоянное выходное напряжение в течение всего цикла разрядки.

    Таблица 4 – Температура окружающей среды в зависимости от выходной мощности батареи

    Фаренгейт по Цельсию Проценты от 80 F (27 C)
    Выходной ток в ампер-часах
    80 27 100
    32 0 65
    0 -18 40

    Системы зарядки

    Генераторные установки

    с установленными на двигателе генераторами переменного тока не могут использоваться для подзарядки батарей в режиме ожидания.Системы зарядки должны использоваться для обслуживания аккумуляторов, когда устройство находится в режиме ожидания, и для полной перезарядки аккумуляторов, если время цикла генераторной установки короткое.

    Учитывайте следующие факторы при выборе системы зарядки:

    1. Выберите систему, которая быстро заряжает батареи в режиме постоянного тока, а затем автоматически переключается на поддержание заряда в режиме постоянного напряжения. Устройства должны иметь возможность заряжать полностью разряженные батареи или батареи без напряжения холостого хода. Выберите систему, которая будет плавать и выравниваться, поддерживая заряд с минимальной потерей воды в ячейках.
    2. Подберите мощность зарядного устройства к емкости аккумулятора в ампер-часах (Ач). Выходная мощность зарядного устройства должна быть в пределах от C/5 до C/20, где C соответствует емкости аккумулятора в Ач. Например, блок на 10 ампер может заряжать аккумуляторы емкостью от 50 до 200 Ач.
    3. Обратите внимание на устройства с защитой от короткого замыкания. Это предотвращает повреждение любых элементов управления с питанием от постоянного тока и позволяет запускать двигатель без отключения зарядного устройства.
    4. Укажите диагностические функции или аварийные сигналы. Датчик выходного напряжения является одним из лучших индикаторов неисправности, поскольку он может обнаруживать потерю мощности, а также проблемы с перезарядкой.Предусмотрите временную задержку на датчике напряжения, чтобы предотвратить ложные срабатывания сигнализации, вызванные потерями мощности при запуске двигателя.
    5. Убедитесь, что зарядные устройства могут выдерживать высокие переходные нагрузки. Допустим диапазон входного напряжения минимум +\- 5 Гц.
    6. Оборудование должно соответствовать стандартам UL. Другие отраслевые стандарты, которые необходимо указать: Испытание на стойкость к переходному напряжению в соответствии со стандартом IEEE. 472-1974 (ANSIc37.90A-1974). Другие стандарты, обеспечивающие производительность, конструкцию и безопасность: UL EGSMA BCES-1, NFPA-110 и NEMA PV-
    7. .

    Мы можем помочь вам определить аккумулятор и потребности в зарядке для указанной вами установки.Свяжитесь с нами для получения этих или других спецификаций.

    Обеспечение 10-секундного запуска

    При написании спецификаций на получение набора, включающих 10-секундный запуск, учитывайте все факторы, необходимые для обеспечения удовлетворительной работы установки.

    Следующие требования обеспечивают 10-секундный запуск:

    1. Пусковые аккумуляторы должны быть соответствующего размера и полностью заряжены. Система непрерывного заряда может обеспечить постоянный заряд. Если указан пневматический стартер, воздушная система должна подавать требуемый объем воздуха и поддерживать давление 100 фунтов на квадратный дюйм (689.5 кПа) минимальное давление.
    2. Температура воздуха для горения должна быть не менее 70 F (21 C).
    3. Нагреватель воды в рубашке для поддержания температуры воды в рубашке не менее 90 градусов F (32 градуса C).
    4. Легкодоступный запас чистого топлива.
    5. Вращающиеся элементы генератора не должны превышать вращающуюся массу стандартного генератора Caterpillar.

    Минимизация переменных

    Качество топлива и температура окружающей среды — две переменные, которые вы не можете контролировать после ввода генераторной установки в эксплуатацию.Однако вы можете указать требования к топливу и температуре, чтобы свести к минимуму влияние этих переменных.

    Качество топлива обычно не является причиной проблем в Северной Америке, но минимальные стандарты качества должны быть включены в ваши спецификации, как указано в Институте строительных спецификаций (CSI) 105.000. Двигатель Caterpillar может работать на различных видах топлива, включая природный газ.

    Предпочтительные виды топлива включают различные дистилляты, такие как мазут № 1 и № 2, №Дизельное топливо 1-D и № 2-D согласно Американскому обществу по испытанию материалов (ASTM) D396-80 и D975-80 соответственно. Полный перечень стандартов на топливо приведен в листе технических данных двигателя 60.1 и доступен для справки в нашем сервисном отделе.

    Чистое топливо, отвечающее рекомендациям Caterpillar по топливу, обеспечит вашему клиенту выдающийся срок службы и производительность двигателя. ASTM D613 включает стандарты цетанового числа топлива, которое является мерой качества воспламенения мазута.Цетановые числа, основанные на плотности Американского института нефти (API) и средней точке кипения топлива, доступны по цетановому индексу ASTM D975. Для двигателей Caterpillar требуется цетановое число в диапазоне от 35 до 40.

    В регионах, где качество топлива менее определено, анализ топлива с помощью лабораторной пробы может помочь определить потребность в топливных присадках и/или водоотделителе. Мы можем предоставить услуги по анализу топлива, чтобы гарантировать удовлетворительную работу двигателя вашего клиента.

    Водонагреватели с рубашкой

    Для поддержания температуры охлаждающей жидкости на уровне 90 градусов по Фаренгейту (32 градуса по Цельсию) (CSI 201.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.