Автоматическое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Чтобы максимально продлить "жизнь" аккумуляторных батарей (АБ), желательно заряжать их по закону. Вудбриджа. те током, величина которого уменьшается по экспоненте. В принципе, можно обеспечить такой режим изменения зарядного тока, однако схема получается достаточно сложная.

Значительно проще обеспечить ступенчатое снижение зарядного тока, что я и предлагаю в данном зарядном устройстве. Практически достаточно ограничиться двумя ступенями снижения тока, а третья ступень - прекращение заряда. При этом электролит в аккумуляторе не закипает, что благоприятно влияет на срок службы аккумуляторов. За основу взята схема с гасящим конденсатором в цепи первичной обмотки силового трансформатора. В ней величина тока заряда задается выбором емкости гасящего конденсатора. С другой стороны, нельзя и перезаряжать АБ, поскольку это также пагубно влияет на срок их службы.

Практически выявлено, что в начале зарядки в течение примерно 3 .5 часов (в зависимости от степени разряженности АБ) напряжение на аккумуляторе держится на уровне 13,2 В и только в конце зарядки плавно увеличивается до 14,5 В. Увеличение напряжения на аккумуляторе использовано для оценки заряженности АБ и снижения зарядного тока или полного прекращения зарядки.

В схеме имеется три секции гасящих конденсаторов. Предусмотрено два режима зарядки: ручной (включение и выключение конденсаторов с помощью переключателей) и автоматический (поочередное отключение секций при повышении напряжения). В ручном режиме возможна зарядка 6-вольтовых и 24-вольтовых аккумуляторов.

В ручном режиме с помощью переключателей можно выставить один из приведенных ниже токов заряда (для 12-вольтовой АБ):

• включены 1-SA2, 1-SA3, 1-SA4 - I_зар =6 А;
• включены 1-SA2. 1-SA3 - I_зар =3,5 А;
• включен 1-SA3 - I_зар=2.5 А;
• включен 1-SA4 - I_зар =1 А.

В автоматическом режиме при низком напряжении на АБ сначала включаются три реле (2-К1.3-К1 и 4-К1) и своими контактами подключают все три секции конденсаторов. При возрастании напряжения на АБ в результате заряда последовательно срабатывают три пороговых устройства (ПУ), выполненных по одинаковым схемам (Блок 2, Блок 3, Блок 4). поочередно отпускают реле 4-К1, 3-К1, 2-К1 и отключают соответствующие конденсаторы.

ПУ выполнено на операционном усилителе с использованием термокомпенсированного стабилитрона 2-VD6 в качестве формирователя образцового напряжения. Большой коэффициент усиления ОУ позволяет получить высокую точность порога срабатывания. Если напряжение на АБ ниже порога срабатывания ПУ, то на выходе ОУ - низкое напряжение, и на управляющий электрод тиристора 2-VS1 открывающее напряжение не поступает. В состоянии покоя транзисторный ключ 2-VT1 открыт, и реле 2-К1 включено. Когда напряжение на АБ возрастает и превышает образцовое, на выходе ОУ появляется высокий уровень, стабилитрон 2-VD4 пробивается, и на управляющий электрод тиристора 2-VS1 поступает открывающее напряжение. Открытый тиристор шунтирует резистор 2-R3 и входную цепь транзисторного ключа, который закрывается, и репе 2-К1 отпускает.

В АЗУ нет дефицитных радиокомпонентов. В качестве силового трансформатора 1-Т1 для питания автоматики можно применить любой трансформатор мощностью 30...50 Вт с напряжением на вторичной обмотке 24...25 В (например, трансформатор ТН36 мощностью 30 Вт, в котором четыре вторичные обмотки по 6,3 В включены последовательно). В качестве силового трансформатора 1-Т2 используется переделанный трансформатор. ТС270. в котором сняты все вторичные обмотки и намотаны новые проводом ПЭВ 3,0 мм по 60 витков на каждой катушке (два слоя по 30 витков). После сборки трансформатора обмотки включены последовательно, и на выходе получается напряжение около 42 В. В принципе, подойдет готовый силовой трансформатор, обеспечивающий выходное напряжение 42 В (36 В) при мощности порядка 200 Вт. При этом емкости гасящих конденсаторов могут отличаться.

В АЗУ использованы реле типа. РКС3 (паспорт РС4 501.200) с мощными контактами и сопротивлением обмоток 180 Ом. Диоды 1-VD5.1-VD8 выпрямителя зарядки устанавливаются на теплоотводах площадью 200 см2, транзисторы 2-VT1, 3-VT1, 4-VT1 - на теплоотводах площадью 10 см2, а стабилитроны 2-VD5, 3-VD5, 4-VD5 - на теплоотводах площадью 10 см2. Диоды 1-VD1...1-VD4 можно применить КД202 с любой буквой; 1-VD5, 1-VD8 - любые с IМАКС=10А (Д243. Д246 и т.п.) АЗУ собрано в металлическом корпусе размерами 400x200x300 мм.

Настройка правильно собранного АЗУ фактически сводится к выставлению порогов срабатывания. ПУ1, ПУ2 и. ПУЗ с помощью подстровчных резисторов 2-R11, 3-R11 и 4-R11. Для этого входы ПУ подключаются к лабораторному источнику питания с плавной регулировкой выходного напряжения в пределах 12...16 В. На источнике поочередно выставляются нужные выходные напряжения (13,5 В - для ПУЗ, 14,0 В - для ПУ2, 14,5 - В для ПУ1) и подстроенными резисторами 4-R11, 3-R11, 2-R11устанавливаются необходимые пороги срабатывания (перед настройкой подстроенные резисторы выводятся на максимальный порог срабатывания). В качестве подстроечных резисторов лучше применить потенциометры типа ППЗ.

В своем устройстве я задал следующие пороговые значения для коммутации:

• при напряжении на АБ 13,5 В срабатывает ПУЗ (Блок 4), отпускает реле 4-К1 и отключается секция 3 конденсаторов (1-С3);
• при 14,0 В срабатывает ПУ2 (Блок 3), отпускает реле 3-К1, отключается 2 секция (1-С2);
• при 14,5 В срабатывает ПУ1 (Блок 2). отпускает реле 2-К1, отключается 1 секция (1-С1) и прекращается заряд АБ.

В случае пропадания напряжения в сети и его появления сначала могут включиться все три секции, но впоследствии АЗУ установится в тот режим, что был до исчезновения напряжения.

Следует заметить, что данное АЗУ необходимо использовать только с подключенной АБ. Короткое замыкание на выходе АЗУ не приводит к выходу его из строя. Поэтому для проверки его работоспособности в ручном режиме можно просто закоротить выход АЗУ. При этом токи будут несколько больше, чем с подключенной АБ. В автоматическом режиме в случае плохого контакта на клеммах аккумулятора резко возрастает выходное напряжение (больше пороговых), и АЗУ отключает зарядку АБ. Само АЗУ не выходит из строя, однако АБ не получает полный заряд. Для обеспечения хорошего контакта желательно применять провода с накидными хомутами и болтовой стяжкой.-

Автор: Д.С.Бабын, пгт. Кельменцы Черновицкой обл.

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива MAX44205 и MAX44206 - новые малошумящие дифференциальные ОУ 15.04.2015 MAX44205 и MAX44206 от Maxim Integrated это малошумящие полностью дифференциальные операционные усилители, разработанные для работы с прецизионными высокоскоростными аналого-цифровыми преобразователями разрядностью 16/18/20 Бит (например MAX11905). Уникальное сочетание характеристик, широкого диапазона питающих напряжений (+2,7...+13,2 В), низкого энергопотребления и широкой полосы пропускания позволяют использовать их в высокопроизводительных, малоптребляющих системах сбора данных. Оба усилителя, посредством вывода VCOM, позволяют управлять синфазным выходным напряжением, что в ряде случаев позволяет существенно упростить схемотехнику измерительного канала и нормировать постоянную составляющую выходного сигнала согласно требованиям предъявляемым АЦП. Особенностью MAX44205 является дополнительная функция ограничения выходного напряжения, позволяющая ограничить выходное напряжение в пределах полной шкалы АЦП в случаях, когда напряжение питания усилителя выше максимально допустимого входного напряжения преобразователя. В режиме низкого энергопотребления, потребляемый ток усилителей составляет всего 6.8 мкА, что увеличивает время работы от батареи в автономных измерительных системах или позволяют просто снизить уровень энергопотребления всей системы в периоды между измерениями. Гистограмма выходного кода 20 Битного АЦП последовательного приближения MAX11905 в связке с MAX44205. Частота преобразования 1 MSPS, усреднение по 64 измерениям, входы замкнуты между собой. Усилители доступны в миниатюрных, но удобных для пайки корпусах. Диапазон рабочих температур от -40 до +125°C.

Другие интересные новости:

▪ Самый большой вирус

▪ Зарядка имплантов ультразвуком

▪ В Солнечной системе может оказаться более ста планет

▪ 5-ти канальный регулятор питания Infineon IRPS5401

▪ Плохой сон усиливает атеросклероз

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья Министры-капиталисты. Крылатое выражение

▪ статья Зачем бразильский футболист Джоване Элбер однажды заклеил себе рот скотчем? Подробный ответ

▪ статья Безопасность производственного оборудования и транспортных средств

▪ статья О мощности, ваттах, децибелах. Объяснение терминов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный регулируемый блок питания для ламповой аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026