Трансформатор для зарядки автомобильного аккумулятора: ЗАРЯДКА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

Содержание

ЗАРЯДКА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

   Аккумуляторные батареи машин как право служат нам не более 3-x лет, у кого больше, а у кого-то чуть меньше. Все автолюбители, особенно зимой, сталкивались с такой проблемой — зарядка аккумулятора села, а зарядного устройства для быстрой зарядки рядом нет. Достаточно мощные и качественные зарядные устройства стоят порядка 100уе, иногда и больше. Моя задача — ознакомить вас с работой такиx устройств и представить вашему вниманию простейшее зарядное устройство, который сможет повторить практически любой, кто отличает плюс от минуса:) 


   Итак, не смотря на простую конструкцию, данное зарядное устройство будет верой и правдой служить вам долгое время. Поскольку эта статья для начинающиx радиолюбителей, было решено отказаться от сложниx контролеров и микросxем, чтобы облегчить нашу задачу. Предлагаемое зарядное устройство имеет большую мощность и два режима зарядки аккумулятора: 1-быстрая зарядка, 2- сравнительно медленная, но качественная.
Нужен всего лишь трансформатор от черно — белого телевизора производства СССР, диодный мост от старого динама автомобиля, удобный корпус, провода, вилка, один светодиод любого цвета и выключатель с двумя положениями, выключатель расчитан на ток 250 вольт минимум 6 ампер. 


   Разбираем трансформатор и снимаем с него все вторичные отмотки оставляя только сетевую. Дальше берем провод диаметром минимум 1 миллиметр и мотаем одну из катушек. Мотаем примерно 45 витков, делаем отвод, затем мотаем еще 10 витков. После намотки собираем трансформатор так, как было изначально. Берем диоды и подключаем как на сxеме, если нет диодов из динама, можно использовать и другие, типа КД2010, но обязательно с радиаторами, поскольку они будут греться. Резистор R1-600 oм, если такого резистора нету, то можно брать любой сопротивлением от 500 до 1,5 килоом. Больше смысла нет, светодиод не будет светиться, а если поставить меньше — он сгорит. Выключатель тоже подключаем следуя фотографиям и схеме зарядки.
Готовую зарядку для автомобильного аккумулятора вставляем в корпус. 


   Мне повезло — добрые люди подарили корпус от сгоревшего стабилизатора напряжения, все выкинул из нее оставив только внешний дизайн (кнопки вольтметры и светодиоды). Вот наше зарядное устройство и готово. Переключением положения выключателя — изменяем напряжение и соответственно зарядный ток. При медленной зарядке устройство заряжает аккумулятор в течении 3-x часов (при емкости АКБ 60ма/час), при быстрой зарядке — 2 часа. Если у вас тоже нет трансформатора от ч/б телевизора, можно использовать любой готовый с мощностью от 100 до 300 ватт. Мой совет автолюбителям: если даже ваш аккумулятор отлично работает и не требует предварительной зарядки, все равно заряжайте его, пусть и не долго, но заряжайте — это существенно увеличит срок службы аккумулятора. Автор статьи — АКА.

   Форум по зарядным устройствам

   Форум по обсуждению материала ЗАРЯДКА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА



Как зарядить аккумулятор автомобиля 12 вольтовым трансформатором.

Простое автоматическое зарядное устройство. Сборка ЗУ из старых радиодеталей

Для автомобильных аккумуляторов, так как промышленные образцы имеют довольно высокую стоимость. А сделать самому такое устройство можно довольно быстро, причем из подручных материалов, которые имеются практически у каждого. Из статьи вы узнаете, как самостоятельно изготовить зарядные устройства с минимальными затратами. Рассмотрены будут две конструкции — с автоматической регулировкой тока заряда и без нее.

Основа зарядчика — трансформатор

В любом зарядчике вы найдете основной компонент — трансформатор. Стоит заметить, что есть схемы устройств, построенных по бестрансформаторной схеме. Но они являются опасными, так как нет защиты от сетевого напряжения. Следовательно, во время изготовления можно получить удар электрическим током. Намного эффективнее и проще оказываются трансформаторные схемы, в них имеется гальваническая развязка от сетевого напряжения. Для изготовления зарядного устройства вам потребуется мощный трансформатор. Его можно найти, разобрав непригодную микроволновую печку. Впрочем, запчасти от этого электроприбора можно использовать, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

В старых ламповых телевизорах применялись трансформаторы ТС-270, ТС-160. Эти модели прекрасно подойдут для конструирования зарядчика. Их использовать оказывается даже эффективнее, так как на них уже имеются две обмотки по 6,3 вольт. Причем с них можно собрать ток до 7,5 ампер. А при зарядке автомобильного аккумулятора необходим ток, равный 1/10 от емкости. Следовательно, при емкости батареи 60 а*ч вам необходимо заряжать ее силой тока 6 ампер. Но если нет обмоток, удовлетворяющих условию, потребуется ее сделать. А теперь о том, как изготовить самодельное зарядное устройство для автомобиля как можно быстрее.

Перемотка трансформатора

Итак, если вы решили использовать преобразователь от микроволновой печи, то нужно убрать вторичную обмотку. Причина кроется в том, что на трансформаторы эти повышающие, они преобразуют напряжение до значения около 2000 вольт. Магнетрону необходимо питание в 4000 вольт, поэтому используется схема удвоения. Вам же такие значения не потребуются, поэтому безжалостно избавляйтесь от вторичной обмотки. Вместо нее наматываете провод с сечением 2 кв. мм. Но вы же не знаете, какое количество витков необходимо? Это нужно выяснить, воспользоваться можно несколькими способами. И это нужно обязательно делать, когда изготавливается зарядное устройство для аккумулятора своими руками.

Самый простой и надежный — это экспериментальный. Производите намотку десяти витков провода, который будете использовать. Зачищаете его края и включаете в сеть трансформатор. Производите замер напряжения на вторичной обмотке. Допустим, эти десять витков выдают 2 В. Следовательно, с одного витка собирается 0,2 В (десятая часть). Вам необходимо не менее 12 В, а лучше, если на выходе будет значение, близкое к 13. Один вольт дадут пять витков, теперь нужно 5*12=60. Искомое значение — 60 витков провода. Второй способ более сложный, придется считать сечение магнитопровода трансформатора, нужно знать число витков первичной обмотки.

Выпрямительный блок

Можно сказать, что самые простые самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов состоят из двух узлов — преобразователя напряжения и выпрямителя. Если не желаете тратить много времени на сборку, то можно использовать однополупериодную схему. Но если решили собрать зарядчик, что называется, на совесть, то лучше воспользоваться мостовой. Желательно выбирать диоды, обратный ток которых 10 ампер и выше. Они, как правило, имеют металлический корпус и крепление с гайкой. Стоит также отметить, что каждый полупроводниковый диод следует устанавливать на отдельный радиатор, чтобы улучшить охлаждение его корпуса.

Небольшая модернизация

Впрочем, на этом можете остановиться, простое самодельное зарядное устройство готово к использованию. Но его можно дополнить измерительными приборами. Собрав в едином корпусе все компоненты, надежно закрепив их на своих местах, можно заняться и дизайном лицевой панели. На ней можно расположить два прибора — амперметр и вольтметр. С их помощью вы сможете производить контроль напряжения и тока зарядки. Если есть желание, то установите светодиод или лампу накаливания, которую подключите к выходу выпрямителя. С помощью такой лампы вы будете видеть, включен ли зарядчик в сеть. При необходимости дополните малогабаритным выключателем.

Автоматическая регулировка тока зарядки

Неплохие результаты показывают самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, имеющие функцию автоматической регулировки тока. Несмотря на кажущуюся сложность, эти устройства очень просты. Правда, потребуются некоторые компоненты. В схеме используются стабилизаторы тока, например LM317, а также его аналоги. Стоит отметить, что этот стабилизатор заслужил доверие у радиолюбителей. Он безотказный и долговечный, характеристики у него превосходят отечественные аналоги.

Кроме него, также потребуется регулируемый стабилитрон, например TL431. Все микросхемы и стабилизаторы, используемые в конструкции, необходимо монтировать на отдельные радиаторы. Принцип работы LM317 заключается в том, что «лишнее» напряжение преобразуется в тепло. Следовательно, если у вас с выхода выпрямителя идет не 12 В, а 15 В, то «лишние» 3 В будут уходить в радиатор. Многие самодельные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов делаются без соблюдения строгих требований к внешней оболочке, но лучше, если они будут заключены в алюминиевый корпус.

Заключение

В завершении статьи хотелось бы отметить, что такое устройство, как автомобильный зарядчик, нуждается в качественном охлаждении. Поэтому следует предусмотреть установку кулеров. Использовать лучше всего те, которые монтируются в компьютерных блоках питания. Только обратите внимание на то, что им необходимо питание 5 вольт, а не 12. Поэтому придется дополнять схему, внедрять в нее стабилизатор напряжения на 5 вольт. Еще много можно говорить про зарядные устройства. Схема автозарядчика проста для повторения, а устройство будет полезно в любом гараже.

Самодельные зарядные устройства для аккумуляторов обычно имеют очень простую конструкцию, а дополнительно к тому и повышенную надежность как раз ввиду простоты схемы. Еще один плюс от изготовления зарядки своими руками – относительная дешевизна комплектующих и как результат – невысокая себестоимость прибора.

Почему сборная конструкция лучше покупного

Основная задача подобной техники – поддерживать на требуемом уровне заряд аккумуляторной батареи автомобиля в случае необходимости. Если разрядка АКБ произошла рядом с домом, где есть нужное устройство, то проблем не возникнет. В противном случае, когда нет подходящей техники для питания аккумулятор, и средств тоже недостаточно, можно собрать прибор своими руками.

Необходимость использования вспомогательных средств для подпитки АКБ автомобиля обусловлена в первую очередь низкими температурами в холодное время года, когда наполовину разряженная аккумуляторная батарея представляет собой главную, а иногда и вовсе не разрешимую проблему, если только вовремя не подзарядить АКБ. Тогда самодельные зарядные устройства для питания автомобильных аккумуляторов станут спасением для пользователей, которые не планируют вкладываться в такую технику, по крайней мере, в данный момент.

Принцип действия

До определенного уровня АКБ авто может получать питание от самого транспортного средства, а если точнее, от электрогенератора. После этого узла обычно устанавливается реле, ответственное за установку напряжения не более 14,1В. Чтобы аккумуляторная батарея зарядилась до предела, необходимо более высокое значение данного параметра – 14,4В. Соответственно, для реализации такой задачи как раз и применяются АКБ.

Основные узлы данного устройства – трансформатор и выпрямитель. В результате на выход подается постоянный ток с напряжением определенной величины (14,4В). Но почему наблюдается разбег с напряжением самой батареи – 12В? Это делается с целью обеспечения возможности зарядить АКБ, разряженной до уровня, когда значение данного параметра аккумулятора приравнивалось 12В. Если зарядка будет характеризоваться таким же по значению параметром, то в результате питание АКБ станет сложно выполнимой задачей.

Смотрим видео, самое простое устройство для заряда АКБ:

Но здесь есть нюанс: небольшое превышение уровня напряжения аккумуляторной батареи не является критичным, тогда как существенно завышенная величина этого параметра очень плохо скажется в дальнейшем на работоспособности АКБ.

Принцип функционирования, которым отличается любое, даже самое простое зарядное устройство для питания автомобильного аккумулятора, заключается в повышении уровня сопротивления, что приведет к снижению зарядного тока.

Соответственно, чем больше значение напряжения (стремится к 12В), тем меньше ток. Для нормальной работы АКБ желательно устанавливать определенную величину тока заряда (порядка 10% от емкости). В спешке велик соблазн изменить значение этого параметра на большее, однако, это чревато негативными последствиями для самой аккумуляторной батареи.

Что потребуется для изготовления АКБ?

Основные элементы простой конструкции: диод и обогреватель. Если правильно (последовательно) подключить их к АКБ, можно добиться желаемого – аккумуляторная батарея будет заряжена через 10 часов. Но любителям экономить электроэнергию такое решение может не подойти, потому как расход в этом случае составит порядка 10 кВт. Работа полученного устройства характеризуется невысоким КПД.

Основные элементы простой конструкции

Но для создания подходящей модификации придется несколько видоизменить отдельные элементы, в частности, трансформатор, мощность которого должна быть на уровне 200-300 Вт. При наличии старой техники, подойдет данная деталь из обычного лампового телевизора. Для организации системы вентиляции пригодится кулер, лучше всего, если он будет от компьютера.

Когда создается простое зарядное устройство для питания аккумулятора своими руками, в качестве основных элементов выступает еще транзистор и резистор. Чтобы наладить работу конструкции, понадобится компактный снаружи, но довольно вместительный корпус из металла, хороший вариант – короб от стабилизатора.

В теории такого рода технику сможет собрать даже начинающий радиолюбитель, который ранее не сталкивался со сложными схемами.

Схема простого устройства для заряда аккумулятора

Основная трудность заключается в необходимости видоизменить трансформатор. При таком уровне мощности обмотки характеризуются невысокими показателями напряжения (6-7В), ток будет равен 10А. Обычно же требуется напряжение 12В или 24В, в зависимости от типоисполнения аккумуляторной батареи. Чтобы получить такие значения на выходе устройства, необходимо обеспечить параллельное соединение обмоток.

Поэтапная сборка

Самодельное зарядное устройство для питания аккумулятора автомобиля начинается с подготовки сердечника. Наматывание провода на обмотки выполняется с максимальным уплотнением, важно, чтобы витки плотно прилегали друг к другу, и не оставалось просветов. Нельзя забывать и об изоляции, которая ставится с интервалом в 100 витков. Сечение провода первичной обмотки – 0,5 мм, вторичной – от 1,5 до 3,0 мм. Если учесть, что при частоте 50 Гц 4-5 витков могут обеспечить напряжение 1В, соответственно, для получения 18В требуется порядка 90 витков.

Далее, подбирается диод подходящей мощности, чтобы выдерживать подаваемые на него в будущем нагрузки. Лучший вариант – генераторный диод автомобиля. Чтобы исключить риск перегрева, необходимо обеспечить эффективную циркуляцию воздуха внутри корпуса такого прибора. Если короб не перфорирован, следует позаботиться об этом до начала сборки. Кулер необходимо подключить к выходу зарядного устройства. Основная его задача – охлаждение диода и обмотки трансформатора, что учитывается при выборе участка для установки.

Смотрим видео, подробная инструкция по изготовлению:

Схема простого зарядного устройства для питания автомобильного аккумулятора содержит еще и переменный резистор. Для нормального функционирования зарядки необходимо получить сопротивление на уровне 150 Ом и мощность 5 Вт. Более прочих соответствует этим требованиям модель резистора КУ202Н. Можно подобрать отличный от этого вариант, но его параметры должны быть сходными по значению с указанными. Задача резистора заключается в регулировке напряжения на выходе устройства. Модель транзистора КТ819 также является наилучшим вариантом из ряда аналогов.

Оценка эффективности, себестоимость

Как видно, если необходимо собрать самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, его схема более чем проста для реализации. Единственная трудность – компоновка всех элементов и установка их в корпус с последующим соединением. Но такую работу сложно назвать трудоемкой, а стоимость всех используемых деталей крайне мала.

Некоторые из деталей, а, быть может, и все наверняка найдутся у радиолюбителя дома, например, кулер от старого компьютера, трансформатор от лампового телевизора, старый корпус от стабилизатора. Что касается степени эффективности, то подобные устройства, собранные своими руками, не отличаются очень высоким КПД, однако, в результате все же справляются со своей задачей.

Смотрим видео, полезные советы специалиста:

Таким образом, крупных вложений в создание самодельной зарядки не требуется. Наоборот, все элементы стоят крайне мало, что выгодно оттеняет данное решение в сравнении с устройством, которое можно приобрести в готовом виде. Рассмотренная выше схема не отличается высокой эффективностью, но ее главный плюс – заряженный аккумулятор авто, хоть и спустя 10 часов. Можно усовершенствовать этот вариант или рассмотреть множество других, предлагаемых для реализации.

Необходимость зарядки АКБ возникает у многих автолюбителей. Одни для этих целей используют фирменные зарядные устройства, другие пользуются самодельными ЗУ, изготовленными в домашних условиях. Как сделать и как правильно зарядить батарею таким девайсом? Об этом мы расскажем ниже.

[ Скрыть ]

Конструкция и принцип работы ЗУ

Простое зарядное устройство для представляет собой девайс, использующийся для восстановления заряда батареи. Суть функционирования любого ЗУ заключается в том, что этот прибор позволяет преобразовать напряжение из бытовой сети 220 вольт в напряжение, необходимое для . На сегодняшний день существует множество видов ЗУ, но в основе любого девайса лежит два основных компонента — это трансформаторное устройство, а также выпрямитель (автор видео о том, как выбрать прибор для зарядки, — канал Аккумуляторщик).

Сам процесс состоит из нескольких этапов:

  • при подзарядке батареи параметр зарядного тока понижается, а уровень сопротивления увеличивается;
  • в тот момент, когда параметр напряжения подходит к 12 вольтам, уровень зарядного тока доходит до нуля — в этот момент АКБ зарядится полностью, а ЗУ можно будет отключить.

Инструкция по изготовлению простого ЗУ своими руками

Если вы хотите сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на 12 или на 6 вольт, то мы можем вам в этом помочь. Разумеется, если вы никогда ранее не сталкивались с такой необходимостью, но хотите получить функциональный прибор, то лучше осуществить покупку автоматического . Ведь самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не будет обладать такими функциями, как фирменный девайс.

Инструменты и материалы

Итак, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками, вам потребуются такие элементы:

  • паяльник с расходными материалами;
  • текстолитовая плита;
  • провод с вилкой для подключения к бытовой сети;
  • радиатор от компьютера.

В зависимости от , дополнительно могут использоваться амперметр и прочие компоненты, которые позволяют правильно заряжать и осуществлять контроль заряда. Разумеется, чтобы изготовить автомобильное зарядное устройство, нужно также подготовить трансформаторный узел и выпрямитель для зарядки аккумулятора. Кстати, сам корпус можно взять из старого амперметра. Корпус амперметра имеет несколько отверстий, к которым можно подключить нужные элементы. Если амперметра у вас нет, то можно найти что-то похожее.

Фотогалерея «Готовимся к сборке»

Этапы

Чтобы соорудить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, сделайте следующее:

  1. Итак, сначала нужно поработать с трансформатором. Мы покажем пример изготовления самодельного ЗУ с трансформаторным устройством ТС-180-2 — такой девайс можно снять со старого лампового ТВ. Такие устройства оснащаются двумя обмотками — первичными и вторичными, причем на выходе каждого вторичного компонента ток составляет 4.7 ампера, а напряжение — 6.4 вольта. Соответственно, самодельное ЗУ будет выдавать 12.8 вольт, но для этого обмотки необходимо подключить последовательным способом.
  2. Чтобы подключить обмотки, вам понадобится кабель, сечение которого будет составлять на меньше 2.5 мм2.
  3. Используя перемычку, нужно соединить как вторичные, так и первичные компоненты.
  4. Затем вам понадобится диодный мост, для его обустройства возьмите четыре диодных элемента, каждый из которых должен быть рассчитан на работу в условиях тока не меньше 10 ампер.
  5. Диоды фиксируются на текстолитовой плите, после чего их нужно будет правильно подключить.
  6. К выходным диодным компонентам подключаются кабеля, при помощи которых самодельное ЗУ будет соединяться с батареей. Для замера уровня напряжения можно дополнительно использовать электромагнитную головку, но если этот параметр вас не интересует, от можно произвести монтаж амперметра, рассчитанного на постоянный ток. Выполнив эти действия, зарядное устройство своими руками будет готово (автор видео об изготовлении простейшего по своей конструкции прибора — канал Паяльник TV).

Как заряжать АКБ самодельным зарядным устройством?

Теперь вы знаете, как сделать зарядное устройство для своего авто в домашних условиях. Но как его правильно использовать, чтобы это не повлияло на ресурс эксплуатации заряженной батареи?

  1. При подключении всегда нужно соблюдать полярность, чтобы не перепутать клеммы. Если вы допустите ошибку и перепутаете клеммы, от просто «убьете» АКБ. Так что всегда плюсовой провод от ЗУ подключается к плюсу батареи, а отрицательный — к минусу.
  2. Никогда не пытайтесь проверить батарею на искру — несмотря на то, что в интернете есть множество рекомендаций касательно этого, замыкать провода ни в коем случае нельзя. Это негативно повлияет на работу ЗУ и самого АКБ в дальнейшем.
  3. Когда прибор подключается к батарее, он должен быть отключен от сети. То же самое касается и его отключения.
  4. При изготовлении и сборке ЗУ, да и во время его использования, всегда будьте аккуратны. Чтобы не травмироваться, всегда соблюдайте технику безопасности, в частности, работая с электрическими компонентами. В том случае, если во время изготовления будут допущены ошибки, это может стать причиной не только травмирования человека, но и выхода из строя АКБ в целом.
  5. Никогда не оставляйте работающее ЗУ без присмотра — нужно понимать, что это самодельный прибор и в его работе может произойти все, что угодно. При подзарядке прибор с батареей должны находиться в проветриваемом помещении, как можно дальше от взрывоопасных материалов.

Видео «Пример сборки самодельного ЗУ своими руками»

На видео ниже представлен пример сборки самодельного ЗУ для автомобильной батареи по более сложной схеме с основными рекомендациями и советами (автор ролика — канал AKA KASYAN).

Как часто автовладельцы не могут завести четырехколесного любимца из-за отсутствия заряда в аккумуляторе? Конечно, если этот казус приключился в гараже возле зарядного агрегата или поблизости есть друг с автомобилем, готовый помочь запустить стартер, особых проблем не предвидится.

Куда хуже обстоят дела, если ни первый, ни второй вариант вы реализовать не можете, особенно от этого страдают автомобилисты, не имеющие возможности приобрести дорогостоящее зарядное заводского производства. Но и в этом случае можно найти решение, если сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Преимущества и недостатки самодельного устройства

Главным преимуществом самодельного зарядного устройства является его дешевизна, даже если вы не имеете всех необходимых деталей, экономия будет ощутимой. Также значительным плюсом является возможность использования ненужных приборов и устройств в качестве источника материалов для самодельного ЗУ.

К недостаткам самодельной зарядки аккумуляторов следует отнести несовершенство в эксплуатации. Увы, но модель не может самостоятельно отключаться при достижении максимального заряда, поэтому вам придется контролировать этот процесс или дополнить изобретение самодельной автоматикой, что под силу опытным радиолюбителям.

Параметры устройства

Как вам хорошо известно, вся сеть в авто питается низким напряжением 12В постоянного тока, но уровень зарядки автомобильного аккумулятора должен находиться в диапазоне от 13 до 15В. Ток заряда на выходе устройства должен составлять порядка 10% от емкости источника питания. Если ток окажется меньше, заряд все равно будет происходить, но процедура продлиться гораздо дольше. Поэтому выбор элементов для зарядного устройства должен отталкиваться от рабочих параметров конкретной модели свинцовых АКБ и сети, к которой оно будет подключаться.

Что нужно для ЗУ?

Конструктивно зарядное устройство включает в себя такие элементы:


Рис. 2: Пример установки регулировочного резистора

Если вы собираетесь зарядить аккумулятор одни раз, можно использовать только первые три элемента, для постоянного использования будет удобнее иметь, хотя бы контрольные приборы. Но, прежде чем собрать все это в единую конструкцию, вам необходимо убедиться, что параметры зарядного устройства после сборки будут соответствовать вашим потребностям. Первым, что должно соответствовать, является трансформатор зарядного приспособления.

Если трансформатор не подходит

Далеко не всегда в гараже или дома вы встретите именно такой трансформатор, который будет питаться от 220В и выдавать на выходных клеммах 13 – 15В. Большинство моделей, используемых в обиходе, действительно имеют первичную катушку на 220В, но на выходе может быть любой номинал. Чтобы это исправить вам потребуется изготовить новую вторичку.

Для начала пересчитайте коэффициент трансформации по формуле: U 1 /U 2 = N 1 /N 2 ,

N 1 и N 2 – количество витков в первичке и вторичке соответственно.

К примеру, электрическая машина используется в качестве блока питания на 42В, а вы хотите получить для зарядного устройства 14В. Следовательно, вам необходимо при 480 витках в первичке, сделать 31 виток на вторичке зарядного. Этого можно добиться как путем сокращения числа витков, удалив лишние, так и путем намотки новой. Но первый вариант не всегда подходит, так как сечение обмотки трансформатора может не выдержать силу тока с меньшим числом витков.

U 1 *I 1 = U 2 *I 2 ,

Где U 1 и U 2 – напряжение на первичной и вторичной обмотке, I 1 и I 2 – ток, протекающий в первичке и вторичке.

Как видите, с понижением числа витков и напряжения на вторичной обмотке сила тока в ней пропорционально возрастет. Как правило, запаса по сечению не хватает, поэтому после определения силы тока под нее подбирают новый проводник из данных таблицы:

Таблица: выбор сечения, в зависимости от протекающего тока

Медный проводник Алюминиевый проводник
Сечение

жил. мм 2

Ток, А Сечение жил. мм 2 Ток, А
0,5 11
0,75 15
1 17
1.5 19 2,5 22
2.5 27 4 28
4 38 6 36
6 46 10 50
10 70 16 60
16 80 25 85

Если расчетная величина тока на выходе зарядного устройства превышает нужные 10% от емкости аккумулятора, в цепь обязательно включается токоограничивающий резистор, величина которого подбирается пропорционально излишку тока.

Порядок сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

В зависимости от имеющихся у вас компонентов и параметров аккумулятора, сборка ЗУ будет значительно отличаться. В данном примере технология изготовления включает в себя такие этапы:


Но вы должны отталкиваться от параметров вашей электрической машины. Поэтому при необходимости уберите лишние обмотки или заизолируйте их выводы (если они есть), намотайте вторичку (если существующая не дает нужный уровень напряжения в ЗУ).


Рис. 5: перемотайте обмотки

а на вторичной выводы 9 и 9′.


Рис. 7: соедините выводы 9
  • К клеммам 2 и 2′ припаяйте выводы сетевого шнура.
    Рис. 8: подключите сетевой шнур
  • Соберите диодную сборку на текстолитовой пластине, как показано на схеме. В связи с интенсивным выделением тепла из-за больших зарядных токов, полупроводниковые приборы устанавливаются на радиатор.
    Рис. 9: диодная сборка
  • Подключите мост к выводам 12В, в данном примере это клеммы 10 и 10′. Основные элементы зарядного устройства собраны.
    Рис. 10: подключите выводы 10 к диодному мосту
  • Между выводом диодного моста и клеммами АКБ установите амперметр с пределом измерения до 15 А.
    Рис. 11: подключите амперметр
  • В цепь амперметра подключите токоограничивающий блок резисторов или переключатель с функцией регулировки сопротивления, они позволят изменять величину тока зарядного устройства. Рис. 13: подключите вольтметр

Для защиты зарядного устройства, как со стороны сети, так и со стороны свинцовой батареи нужно установить два предохранителя. В рассматриваемом примере с высокой стороны зарядного устройства применяется предохранитель на 0,5А, а в цепи зарядки свинцового аккумулятора 10А.

При наличии регулятора тока зарядного устройства, начинать зарядку следует с минимального значения на амперметре и плавно повышать его до требуемой величины. При накоплении в аккумуляторе достаточного количества заряда, амперметр будет показывать около 1А, после чего можете смело отключать зарядное от сети и использовать аккумулятор по назначению.


Рис. 14: зависимость величин от времени заряда

Видео по теме


Доброго времени суток господа радиолюбители! В этой статье хочу описать сборку несложного зарядного устройства. Даже совсем простого, потому что оно не содержит ничего лишнего. Ведь часто усложняя схемы мы снижаем её надёжность. В общем тут будет рассмотрено пару вариантов таких простейших автомобильных зарядных, которые можно спаять любому, кто хоть раз чинил кофемолку или менял выключатель в коридоре)) По своему опыту могу предположить что оно будет полезным каждому, кто имеет хоть какое-то отношение к технике или электронике. Давно меня посетила идея собрать простейшее зарядное устройство для АКБ своего мотоцикла, так как генератор иногда попросту не справляется с зарядкой последнего, особенно тяжело ему приходится зимним утром, когда нужно завести его со стартера. Конечно многие будут говорить что с кик стартера много проще, но тогда АКБ можно вообще выкинуть.

Электрическая схема самодельного зарядного


Что нужно для того, чтоб АКБ зарядился? Источник стабильного тока, который бы не превышал некоторое безопастное значение. В простейшем случае им будет обычный сетевой трансформатор. Он должен выдавать на вторичке такой ток, который нужен для стандартного зарядного режима (1/10 ёмкости аккумулятора). И если в начале зарядного цикла нагрузка начнёт тянуть ток бОльшего значения — произойдёт просадка напряжения на выходной обмотке трансформатора, а значит ток снизится. Есть два варианта выпрямителей:


Последняя схема позволит менять значение зарядного тока, за счёт изменения напряжения на АКБ. Если вы не доверяете трансформатору, то функцию стабилизатора тока можно возложить на обычную автомобильную лампочку 12 вольт.

В общем для себя решил сделать зарядку довольно мощной, как основу взял трансформатор ТС-160 от советского лампового телека, перемотал под свои нужды, на выходе вышло 14 вольт на 10 ампер, что позволяет заряжать АКБ достаточно большой ёмкости, в том числе любые автомобильные.

Корпус для зарядного устройства


Корпус был собран из цинковой жести, так как хотел сделать как можно проще.


Сзади корпуса было выпилено отверстие под вентилятор, для большей надёжности решил добавить активное охлаждение, да и вентилей поднакопилось, пусть не лежат без дела.


Затем начал делать начинку, прикрутил трансформатор, диодный мост тоже взял с запасом — КРВС-3510 , благо они не много стоят:


В передней панели сделал отверстие для вольтметра, также прикрутил гнездо для крокодилов.


Вышло как раз то что я хотел-простенько и надёжно. В основном этот блок используется для зарядки АКБ и питания 12 вольтовых светодиодных лент.


Ну и в крайнем случае для настройки автомобильных преобразователей. А чтобы было меньше помех, после моста поставил пару конденсаторов общей ёмкостью около 5 тыс. мкФ.


Внешне конечно можно было сделать и более аккуратно, но мне здесь главное надёжность, следующим на очереди стоит лабораторный блок питания, в нем то и буду воплощать все свои дизайнерские умения. Всего доброго, с вами был Колонщик !.)

Обсудить статью АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ СВОИМИ РУКАМИ

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

У этого поста — 3 комментария.

У каждого автомобиля, под его капотом, находится знакомый каждому водителю, цветной параллелепипед, представляющий собой аккумулятор. Именно это незатейливое на вид устройство может подвести в самый неожиданный момент.

Аккумулятор так устроен, что в нем происходят химические процессы, поэтому требуется выполнение определенных правил в процессе его эксплуатации. Нужно позаботиться о том, чтобы зарядка автомобильного аккумулятора проводилась своевременно и правильно. Для этого применяют зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

В магазинах продается большое количество подобных устройств, но определить по внешнему виду, какое зарядное для автомобильного аккумулятора подойдет к вашему аккумулятору довольно сложно, почти невозможно. Каждый автовладелец при этом хочет, чтобы приобретенное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, заряжало быстрее и стоило не очень дорого.

Зарядка батареи аккумулятора происходит от источника постоянного тока, если ее напряжение меньше, чем напряжение источника. Так как у аккумуляторов есть свои особенности, их заряжают по особым схемам. Если происходит зарядка автомобильного аккумулятора с фиксированным значением тока, он заряжается полностью, но при окончании зарядки в этом случае повышается температура электролита, что становится причиной сокращения эксплуатационного срока службы аккумулятора.

Если зарядка автомобильного аккумулятора проводится при постоянном напряжении, то перегрева и закипания электролита не происходит. Но из-за падения тока под конец зарядки, аккумуляторная батарея полностью не зарядится. Поэтому самым оптимальным является зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с комбинированной схемой зарядки.

Все известные устройства для зарядки аккумуляторных батарей можно разделить на два класса. Зарядное для автомобильного аккумулятора, не преобразующее частоту, так называемое трансформаторное устройство, относится к первому классу. К таким зарядным полагается большой, тяжелый трансформатор и выпрямитель.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, которое представляет устройство второго класса, является импульсным. Оно оснащено маленьким и легким высокочастотным трансформатором.

В настоящее время производство нацелено на создание второго типа устройств, так как их качество и надежность не уступают устройствам первого класса, а низкая стоимость материалов способствует снижению цен на них. Но среди автолюбителей есть много таких, которые отдают предпочтение трансформаторным устройствам, поэтому на рынке можно встретить зарядные устройства того и другого класса.

Другие похожие статьи:

простая схема. С интегрированной защитой от переплюсовки, перезаряда и перенапряжения

При нормальных условиях эксплуатации, электрическая система автомобиля самодостаточна. Речь идет об энергоснабжении – связка из генератора, регулятора напряжения, и аккумуляторной батареи, работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это в теории. На практике, владельцы автомобилей вносят поправки в эту стройную систему. Или же оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами.

Например:

  1. Эксплуатация аккумуляторной батареи, которая исчерпала свой ресурс. Элемент питания «не держит» заряд
  2. Нерегулярные поездки. Длительный простой автомобиля (особенно в период «зимней спячки») приводит к саморазряду АКБ
  3. Автомобиль используется в режиме коротких поездок, с частым глушением и запуском мотора. АКБ просто не успевает подзарядиться
  4. Подключение дополнительного оборудования увеличивает нагрузку на АКБ. Зачастую приводит к повышенному току саморазряда при выключенном двигателе
  5. Экстремально низкая температура ускоряет саморазряд
  6. Неисправная топливная система приводит к повышенной нагрузке: автомобиль заводится не сразу, приходится долго крутить стартер
  7. Неисправный генератор или регулятор напряжения не позволяет нормально заряжать аккумулятор. К этой проблеме относятся изношенные силовые провода и плохой контакт в цепи заряда
  8. И наконец, вы забыли выключить головной свет, габариты или музыку в автомобиле. Для полного разряда аккумулятора за одну ночь в гараже, иногда достаточно неплотно закрыть дверь. Освещение салона потребляет достаточно много энергии.

Любая из перечисленных причин приводит к неприятной ситуации: вам надо ехать, а батарея не в силах провернуть стартер. Проблема решается внешней подпиткой : то есть, зарядным устройством.

Во вкладке четыре проверенных и надежных схем зарядных устройств для автомобиля от простой до самой сложной. Выбирай любую и она будет работать.

Простая схема зарядного устройства на 12В.

Зарядное устройство с регулировкой тока зарядки.

Регулировка от 0 до 10А осуществляется изменением задержки открывания тринистора.

Схема зарядного устройства для аккумулятора с самоотключением после зарядки.

Для заряда аккумуляторов емкостью 45 ампер.

Схема умного зарядного устройства, которое предупредит о не правильном подключении.

Его совершенно несложно собрать своими руками. Пример зарядного устройства сделанного из бесперебойника.

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня — отключать его от зарядника, тем самым предотвращая перезарядку аккумулятора.
Это устройство не имеет абсолютно никаких дефицитных деталей. Вся схема построена всего на одном транзисторе. Имеет светодиодные индикаторы, отображающие состояние: идет зарядка или батарея заряжена.

Кому пригодятся это устройство?

Такое устройство обязательно пригодится автомобилистам. Тем у кого есть не автоматическое зарядное устройство. Это приспособление сделает из вашего обычного зарядного устройства — полностью автоматический зарядник. Вам больше не придется постоянного контролировать зарядку вашей батареи. Все что нужно будет сделать, это поставить аккумулятор заряжаться, а его отключение произойдет автоматически, только после полной зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства


Вот собственно и сама схема автомата. Фактически это пороговое реле, которое срабатывает при превышении определенного напряжения. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R2. Для полностью заряженного автомобильного аккумулятора он обычно равен — 14,4 В.
Схему можете скачать здесь —

Печатная плата


Как делать печатную плату, решать Вам. Она не сложная и поэтому ее запросто можно накидать на макетной плате. Ну или можно заморочиться и сделать на текстолите с травлением.

Настройка

Если все детали исправные настройка автомата сводиться только к выставлению порогового напряжения резистором R2. Для этого подключаем схему к зарядному устройству, но аккумулятор пока не подключаем. Переводим резистор R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Устанавливаем выходное напряжение на заряднике 14,4 В. Затем медленно вращаем переменный резистор до тех пор, пока не сработает реле. Все настроено.
Поиграемся с напряжением, чтобы убедиться что приставка надежно срабатывает при 14,4 В. После этого ваш автоматический зарядник готов к работе.
В этом видео вы можете подробно посмотреть процесс всей сборки, регулировки и испытания в работе.

Многие автолюбители отлично знают, что для продления срока службы аккумуляторной батареи требуется периодическая ее именно от зарядного устройства, а не от генератора автомобиля.

И чем больше срок службы аккумулятора, тем чаще его нужно заряжать, чтобы восстанавливать заряд.

Без зарядных устройств не обойтись

Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.

Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.

В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.

Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.

А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.

Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.

Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простейшая, и справиться с ней сможет практически любой автолюбитель.

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

Главное условие, которым должно соответствовать зарядное устройство – это сила тока на выходе из прибора должна составлять 10% от емкости АКБ.

То есть, зачастую на легковых авто применяется батарея на 60 Ач, исходя из этого, на выходе из прибора сила тока должна быть на уровне 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В.

Если у кого-то стоит старый ненужный ламповый советский телевизор, то лучше трансформатора, чем из него не найти.

Принципиальная схема зарядного устройства из телевизора имеет такой вид.

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей.

Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение.

Для последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9\’.

А к выводам 10 и 10\’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв.

Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1\’. Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2\’. На этом с трансформатором работы завершены.

На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10\’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Не стоит забывать и о предохранителях. Один из них рекомендуется установить на «плюсовом» выводе с диодного моста. Этот предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 10 А. Второй предохранитель (на 0,5 А) нужно установить на выводе 2 трансформатора.

Перед началом зарядки лучше проверить работоспособность устройства и проверить его выходные параметры при помощи амперметра и вольтметра.

Иногда бывает, что сила тока несколько больше, чем требуется, поэтому некоторые в цепь установить 12-вольтовую лампу накаливания с мощностью от 21 до 60 Ватт. Эта лампа «заберет» на себя излишки силы тока.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

ЗУ из блока питания АТХ (для подготовленных)

Более сложную схему имеет зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания.

Для изготовления устройства подойдут блоки мощностью не менее 200 Ватт моделей АТ или АТХ, которые управляются контроллером TL494 или КА7500. Важно, чтобы блок питания был полностью исправен. Не плохо себя показала модель ST-230WHF из старых ПК.

Фрагмент схемы такого зарядного устройства представлена ниже, по ней и будем работать.

Помимо блока питания также потребуется наличие потенциометра-регулятора, подстроечный резистор на 27 кОм, два резистора мощностью 5 Вт (5WR2J) и сопротивлением 0,2 Ом или один С5-16МВ.

Начальный этап работ сводится к отключению всего ненужного, которыми являются провода «-5 В», «+5 В», «-12 В» и «+12 В».

Резистор, указанный на схеме как R1 (он обеспечивает подачу напряжения +5 В на вывод 1 контроллера TL494) нужно выпаять, а на его место впаять подготовленный подстроечный резистор на 27 кОм. На верхний вывод этого резистора нужно подвести шину +12 В.

Вывод 16 контроллера следует отсоединить от общего провода, а также нужно перерезать соединения выводов 14 и 15.

В заднюю стенку корпуса блока питания нужно установить потенциометр-регулятор (на схеме – R10). Устанавливать его нужно на изоляционную пластину, чтобы он не касался корпуса блока.

Через эту стенку следует также вывести проводку для подключения к сети, а также провода для подключения АКБ.

Чтобы обеспечить удобство регулировки прибора из имеющихся двух резисторов на 5 Вт на отдельной плате нужно сделать блок резисторов, подключенных параллельно, что обеспечит на выходе 10 Вт с сопротивлением 0,1 Ом.

Затем следует проверить правильность соединения всех выводов и работоспособность прибора.

Финальной работой перед завершением сборки является калибровка устройства.

Для этого ручку потенциометра следует установить в среднее положение. После этого на подстроечном резисторе следует установить напряжение холостого хода на уровне 13,8-14,2 В.

Если все правильно выполнить, то при начале зарядки батареи на нее будет подаваться напряжение в 12,4 В с силой тока в 5,5 А.

По мере зарядки АКБ напряжение будет возрастать до значения, установленного на подстроечном резисторе. Как только напряжения достигнет этого значения, сила тока начнет снижаться.

Если все рабочие параметры сходятся и прибор работает нормально, остается только закрыть корпус для предотвращения повреждения внутренних элементов.

Данное устройство из блока АТХ очень удобно, поскольку при достижении полного заряда батареи, автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения. То есть перезарядка АКБ полностью исключается.

Для удобства работ можно дополнительно прибор оснастить вольтметром и амперметром.

Итог

Это только несколько видов зарядных устройств, которые можно изготовить в домашних условиях из подручных средств, хотя вариантов их значительно больше.

Особенно это касается зарядных устройств, которые изготавливаются из блоков питания компьютера.

Если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств делитесь им в комментариях, многие буду очень признательны за это.

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

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 , 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. 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 так же 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 не закрепленную 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 мм 2 .

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 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 мм 2 .


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 двух полярного 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 не инвертирующим, 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. Не инвертирующий 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.

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.

Каталог радиолюбительских схем. Устройство повышенной мощности для зарядки автомобильного аккумулятора

Каталог радиолюбительских схем. Устройство повышенной мощности для зарядки автомобильного аккумулятора

Устройство повышенной мощности для зарядки автомобильного аккумулятора

В «ДС» №19 за 2006 год А. В.Бабушкин из с. Новоселки Оренбургской области обратился с просьбой — подсказать схему пуско-зарядного устройства.

Прежде всего, я советую читателю почитать статью Юрия Самсончика из Минска «Зарядное устройство из лампового телевизора» («ДС» №5 за 2004 г.). Автор использует в зарядном устройстве (ЗУ) силовой трансформатор от черно-белого телевизора, который имеет на выходе напряжение 6,3 В и ток 6,4 А.

От себя предлагаю более мощную схему ЗУ с выходными параметрами: напряжение 16,2 В, максимальный ток до 30 А (см. схему). Устройство не боится коротких замыканий, имеет стабилизированное выходное напряжение и регулировку тока, работает в двух режимах — нормальном и ускоренном. Управляющим элементом является триодный тиристор V2. Ток заряда можно регулировать потенциометром R2, переключение режимов с нормального на ускоренный — тумблером Т2. Выходное напряжение стабилизирует диод V3. Ток на выходе ограничен резистором R1. Тиристор V2 нужно установить на радиаторе площадью 100-200 кв.см.

Настройка ЗУ заключается в подборе величин сопротивления резисторов R2-R4. Для этого к разъемам Х1, Х2 присоединяют 12-вольтные лампы накаливания общей мощностью 150-200 Вт. Замкнув накоротко резисторы R2, R3, с помощью резистора R4 устанавливают величину тока не более 20 А. Затем, подключив резистор R3, добиваются, чтобы ток снизился до 10 А.

К отрегулированному ЗУ подсоединяют аккумулятор и, следя за показаниями амперметра, устанавливают зарядный ток, соответствующий нормальному 10-часовому режиму заряда: Iз=0,1xC20 (А), или ускоренному: Iз=0,2xC20, где С20 — емкость в А/ч , указанная на табличке аккумулятора для 20-часового режима заряда.

Когда аккумулятор зарядится до величины напряжения пробоя, ток заряда постепенно снизится до нулевого значения, что будет свидетельствовать об окончании зарядки.

В ЗУ использованы следующие радиодетали: Диод (V1) — Д7А, тиристор (V2) — КУ202Е, стабилитрон (V3) — Д815Д. Резисторы: R1 =0,5 Ом, R2=10k,R3*=1,5k,R4*=51k, R5=1k. Вместо тиристора КУ202Е можно использовать ЕУ202В-Н, Д235 или КУ201В-Л. В последнем случае следует уменьшить зарядный ток вдвое путем увеличения номинала резисторов R3, R4. Стабилитрон V3 можно заменить на Д815Б. Диод V1 должен быть рассчитан на ток не менее 0,2 А. Резистор R1 — намотан нихромовым проводом диаметром 2 мм. Потенциометр R2 — типа ППЗ-4. Лампа Л1 — на 24 В, 90 мА. Трансформатор Тр1 — силовой трансформатор ТС-250 от телевизора. Чтобы использовать его в предлагаемой схеме, нужно снять все вторичные обмотки и намотать одну, рассчитанную на напряжение 18-21 В. Это 42 витка провода диаметром 6 мм.

Алексей Беседин, г. Калининград.

Извините, источник материала мне неизвестен.





Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов. Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов Для схемы «Простой терморегулятор»

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в ), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.




Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.


Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.


Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.


Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

где I — средний зарядный ток, А., а Q — паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Классическая зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А, устанавливается амперметром. устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Схема десульфатирующего зарядного устройства предложена Самунджи и Л. Симеоновым. Зарядное устройство выполнено но схеме одпополупериодного выпрямителя на диоде VI с параметрической стабилизацией напряжения (V2) и усилителем тока (V3, V4). Сигнальная лампочка Н1 горит при включенном в сеть трансформаторе. Средний зарядный ток приблизительно 1,8 А регулируется подбором резистора R3. Разрядный ток задается резистором R1. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно 21 В (амплитудное важность 28 В). Напряжение на аккумуляторе при номинальном зарядном токе равно 14 В. Поэтому зарядный ток аккумулятора возникает лишь тогда, когда амплитуда выходного напряжения усилителя тока превысит напряжение аккумулятора. Описание микросхемы 0401 За пора одного периода переменного напряжения формируется один импульс зарядного то-ка в течение времени Тi. Разряд аккумулятора происходит в течение времени Тз= 2Тi. Поэтому амперметр показывает среднее важность зарядного тока, равное примерно одной трети от амплитудного значения суммарного зарядного и разрядного токов. В зарядном ycтройстве можно использовать трансформатор ТС-200 от телевизора. Вторичные обмотки с обеих катушек трансформатора снимают и проводом ПЭВ-2 1,5 мм наматывают новую обмотку, состоящую из 74 витков (по 37 витков на каждой катушке). Транзистор V4 устанавливают на радиатор с эффективной площадью поверхности приблизительно 200 см кв. Детали: Диоды VI типа Д242А. Д243А, Д245А. Д305, V2 один или два включенных последовательно стабилитрона Д814А, V5 типа Д226: транзисторы V3 типа КТ803А, V4 типа КТ803А или КТ808А.При настройке…

Для схемы «Зарядное устройство для герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов»

Многие из нас для освещения в случае отключения электроэнергии используют импортные фонари и светильники. Источник питания в них — герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторные батареи небольшой емкости, для зарядки которых встроенные примитивные зарядные устройства, не обеспечивающие нормального режима. В результате срок службы батареи немаловажно уменьшается. Поэтому надобно применять более совершенные зарядные устройства, исключающие возможную перезарядку батареи.Подавляющее большинство промышленных зарядных устройств ориентировано на эксплуатацию совместно с автомобильными аккумуляторными батареями, поэтому их применение для зарядки батарей малой емкости нецелесообразно. Применение специализированных импортных микросхем экономически невыгодно, поскольку цена(у) такой микросхемы порой в несколько раз превышает цена(у) самого аккумулятора.Автор предлагает свой вариант для подобных аккумуляторных батарей. Схемы конвертера радиолюбителя Мощность, выделяемая на этих резисторах, Р = R.Iзар2 = 7,5. 0,16 = 1,2 Вт.Для уменьшения степени нагрева в ЗУ применены два резистора по 15 Ом мощностью 2 Вт, включенных параллельно.Вычислим сопротивление резистора R9:R9=Uобр VT2 . R10/(Iзар. R — Uобр VT2)=0,6 . 200/(0,4 . 7,5 — 0.6) = 50 Ом.Выбираем резистор с ближайшим к рассчитанному сопротивлением 51 Ом.В устройстве применены импортные оксидные конденсаторы Реле JZC-20F с напряжением срабатывания 12 В. Можно применить и другое реле, имеющееся в наличии, однако в этом случае придется подкорректировать печатную плату. …

Для схемы «ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАРТЕРНЫХ БАТАРЕЙ АККУМУЛЯТОРОВ»

Автомобильная электроникаЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАРТЕРНЫХ БАТАРЕЙ АККУМУЛЯТОРОВПростейшее зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных аккумуляторных батарей, как правило, состоит из понижающего трансформатора и подключенного к его вторичной обмотке двухполупериодного выпрямителя . Последовательно с батареей включают мощный реостат для установки необходимого тока. Однако такая конструкция получается очень громоздкой и излишне энергоемкой, а другое способы регулирования тока обычно ее существенно усложняют. В промышленных зарядных устройствах для выпрямления зарядного тока и изменения его значения иногда применяют тринисторы КУ202Г. Здесь следует отметить, что прямое напряжение на включенных тринисторах при большом зарядном токе может добиваться 1,5 В. Симистор тс112 и схемы на нем Из-за этого они сильно нагреваются, а по паспорту температура корпуса тринистора не должна превышать +85°С. В таких устройствах приходится принимать меры по ограничению и температурной стабилизации зарядного тока, что приводит к дальнейшему их усложнению и удорожанию.Описываемое ниже сравнительно простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования тока — практически от нуля до 10 А — и может быть использовано для зарядки различных стартерных батарей аккумуляторов на напряжение 12 В. В основу (см. схему) положен симисторный регулятор, опубликованный в , с дополнительно введенными маломощным диодны…

Для схемы «Простой терморегулятор»

Для схемы «Устройство удержания телефонной линии»

ТелефонияУстройство удержания телефонной линии Предлагаемое устройствовыполняет функцию удержания телефонной линии («HOLD»), чтопозволяет во час разговора положить трубку на рычаг и перейти кпараллельному телефонному аппарату. Устройство не перегружает телефонную линию (ТЛ) ине создает в ней помех. Во час срабатывания вызывающий абонент слышитмузыкальную заставку. Схема устройства удержания телефонной линиипоказана на рисунке. Выпрямительный мост на диодах VD1-VD4 обеспечиваетнужную полярность питания устройства независимо от полярности подключенияего к ТЛ. Переключатель SF1 связан с рычагом телефонного аппарата (ТА) изамыкается при поднятии трубки (т.е. блокирует кнопку SB1 при положенной трубке). Если во час разговора нужно перейти к параллельному ТА, надократковременно нажать кнопку SB1. При этом срабатывает реле K1 (замыкаются контакты K1.1, а контакты K1.2 размыкаются), к ТЛ подключается эквивалентнагрузки (цепь R1R2K1) и отключается ТА, с которого велся разговор. Как подключить реостат к зарядному устройству Теперьможно положить трубку на рычаг и перейти к параллельному ТА. Падение напряжения на эквиваленте нагрузкисоставляет 17 В. При поднятии трубки на параллельном ТА напряжение в ТЛпадает до 10 В, реле K1 отключается и эквивалент нагрузки отключается отТЛ. Транзистор VT1 должен иметь коэффициент передачине менее 100, при этом амплитуда переменного напряжения звуковой частоты,выдаваемого в ТЛ, достигает 40 мВ. В качестве музыкального синтезатора (DD1)использована микросхема УМС8, в которой «зашиты» две мелодии исигнал будильника. Поэтому вывод 6 («выбор мелодии») соединен свыводом5. В этом случае воспроизводится один раз первая мелодия, а затемвторая бесконечно. В качестве SF1 можно использоватьмикропереключатель МП или геркон, управляемый магнитом (магнит должен быть приклеен к рычагу ТА). Кнопка SB1 — КМ1.1, светодиод HL1 — любой из серииАЛ307. Диоды…

Для схемы «Ремонт зарядного устройства для MPEG4-плеера»

После двух месяцев эксплуатации вышло из строя «безымянное» зарядное устройство к карманному проигрывателю MPEG4/MP3/WMA. Схемы его, конечно, не было, поэтому пришлось составить ее по монтажной плате. Нумерация активных элементов на ней (рис.1) — условная, остальные соответствуют надписям на печатной плате.Узел преобразователя напряжения реализован на маломощном высоковольтном транзисторе VT1 типа MJE13001, узел стабилизации выходного напряжения произведен на транзисторе VT2 и оптроне VU1. Кроме того, транзистор VT2 защищает VT1 от перегрузки. Транзистор VT3 предназначен для индикации окончания зарядки аккумуляторов.При осмотре изделия оказалось, что транзистор VT1 «ушел на обрыв», a VT2 — пробит. Сгорел также резистор R1. На поиск и устранение неисправностей ушло не более 15 минут. Но при грамотном ремонте любою радиоэлектронного изделия обычно недостаточно одного лишь устранения неисправностей, надобно ещё узнать причины их возникновения, чтобы подобное не повторилось. Структурная схема микросхемы 251 1НТ Как оказалось, во час работы более того при отключенной нагрузке и открытом корпусе транзистор VT1, выполненный в корпусе ТО-92, разогревался до температуры приблизительно 90°С. Поскольку, поблизости не было более мощных транзисторов, подходящих на замену MJE13001, я решил приклеить к нему небольшой теплоотвод.Фотография зарядного устройства показана на рис.2. Дюралюминиевый радиатор размерами 37x15x1 мм приклеен к корпусу транзистора теллопроводящим клеем «Радиал». Этим же клеем можно приклеить радиатор и к монтажной плате. С теплоотводом температура корпуса транзистора снизилась до 45…..

Для схемы «Зарядное устройство для малогабаритных элементов»

ЭлектропитаниеЗарядное устройство для малогабаритных элементовВ. БОНДАРЕВ, А. РУКАВИШНИКОВ г. МоскваМалогабаритные элементы СЦ-21, СЦ-31 и другие используются, например, в современных электронных наручных часах. Для их подзарядки и частичного восстановления работоспособности, а значит, продления срока службы, можно применить предлагаемое зарядное устройство (рис. 1). Оно обеспечивает ток зарядки 12 мА, достаточный для «обновления» элемента через 1,5…3 часа после подключения к устройству. рис. 1 На диодной матрице VD1 выполнен выпрямитель, на который подается сетевое напряжение через ограничительный резистор R1 и конденсатор С1. Резистор R2 способствует разрядке конденсатора после отключения устройства от сети. На выходе выпрямителя стоит сглаживающий конденсатор С2 и стабилитрон VD2, ограничивающий выпрямленное напряжение на уровне 6,8 В. Далее следуют источник зарядного тока, выполненный на резисторах R3, R4 и транзисторах VT1-VT3, и сигнализатор окончания зарядки, состоящий из транзистора VT4 и светодиода HL).Как только напряжение на заряжаемом элементе возрастет до 2,2 В, часть коллекторного тока транзистора VT3 потечет через цепь индикации. Схемы таймер для периодического включения нагрузки Зажжется светодиод HL1 и просигнализирует об окончании цикла зарядки.Вместо транзисторов VT1, VT2 можно использовать два последовательно включенных диода с прямым напряжением 0,6 В и обратным напряжением более 20 В каждый, вместо VT4 — один такой диод, а вместо диодной матрицы — любые диоды на обратное напряжение не менее 20 В и выпрямленный ток более 15 мА. Светодиод может быть любой прочий, с постоянным прямым напряжением приблизительно 1,6 В. Конденсатор С1 — бумажный, на номинальное напряжение не ниже 400 В, оксидиый конденсатор С2-К73-17 (можно К50-6 на напряжение не ниже 15 В).Детали смонт…

Для схемы «ТЕРМОРЕГУЛЯТОР НА ТИРИСТОРЕ»

Бытовая электроникаТЕРМОРЕГУЛЯТОР НА ТИРИСТОРЕТерморегулятор, схема которого изображена на рисунке, предназначен для поддержания постоянной температуры воздуха в помещения, воды в аквариуме и т. п. К нему можно подключать нагреватель мощностью до 500 Вт. Терморегулятор состоит из порогового устройства (на транзисторе Т1 и Т1). электронного реле (на транзисторе ТЗ и тиристоре Д10) и блока питания. Датчиком температуры служит терморезистор R5, включенный в поставленная проблема подачи напряжения на базу транзистора Т1 порогового устройства. Если окружающая среда имеет необходимую температуру, транзистор Т1 порогового закрыт, а Т1 открыт. Транзистор ТЗ и тиристор Д10 электронного реле в этом случае закрыты и напряжение сети не поступает на нагреватель. При понижении температуры среды сопротивление терморезистора увеличивается, в результате чего напряжение на базе транзистора Т1 повышается. Очень мошне зарядне устройство схема Когда оно достигает порога срабатывания устройства, транзистор Т1 откроется, а T2 — закроется. Это приведет к открыванию транзистора T3. Напряжение, возникающее на резисторе R9, приложено между катодом и управляющим электродом тиристора Д10 и будет довольно для открывания его. Напряжение сети через тиристор и диоды Д6-Д9 поступит на нагреватель.Когда температура среды достигнет необходимой величины, терморегулятор отключит напряжение от нагревателя. Переменный резистор R11 служит для установки пределов поддерживаемой температуры. В терморегуляторе применен терморезистор ММТ-4. Трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике Ш12Х25. Обмотка I его содержит 8000 витков провода ПЭВ-1 0,1, а обмотка II-170 витков провода ПЭВ-1 0,4.А.СТОЯНОВ г. Загорск…

Для схемы «БЛОКИРАТОР МЕЖГОРОДА»

ТелефонияБЛОКИРАТОР МЕЖГОРОДАДанное устройство предназначено для запрещения междугородной связи с телефонного аппарата, который через него подключен к линии. Устройство собрано на ИМС серии К561 и питается от телефонной линии. Потребляемый ток — 100 150 мкА. При его подключении к линии надобно соблюдать полярность. Устройство работает с АТС, имеющими напряжение на линии 48 60В. Некоторая сложность схемы вызвана тем, что алгоритм работы устройства реализован аппаратно, в отличие от похожих устройств , где алгоритм реализуется программно с использованием однокристальных ЭВМ или микропроцессоров, что не вечно доступно радиолюбителю. Функциональная схема устройства приведена на рис.1. В исходном состоянии ключи SW открыты. ТА подключен через них к линии и может принимать вызывной сигнал и осуществлять набор номера. Если после снятия трубки первая набранная цифра окажется индексом выхода на междугородную связь, в схеме менеджмента срабатывает ждущий мультивибратор, который закрывает ключи и разрывает шлейф, производя таким образом отбой АТС. Т160 схема регулятора тока Индекс выхода на межгород может быть любым. В данной схеме задана цифра «8». Время отключения аппарата от линии можно установить от долей секунды до 1,5 мин. Принципиальная схема устройства приведена на рис.2. На элементах DA1, DA2, VD1…VD3, R2, С1 собран источник питания микросхемы напряжением 3,2 В. Диоды VD1 и VD2 защищают устройство от неправильного подключения к линии. На транзисторах VT1…VT5, резисторах R1, R3, R4 и конденсаторе С2 собран преобразователь уровня напряжения телефонной линии в уровень, необходимый для работы МОП-микросхем. Транзисторы в данном случае включены как микромощные стабилитроны с напряжением стабилизации 7…8 В при токе несколько микроампер . На элементах DD1.1, DD1.2, R5, R3 собран триггер Шмитта, обеспечивающий необходимую кр…

Схема простого зарядного для аккумулятора авто

В старых телевизорах, которые работали еще на лампах а не микрочипах, есть силовые трансформаторы ТС-180-2

В статье приводится как сделать из такого трансформатора простое зарядное устройство для аккумулятора своими руками

Читаем

Схема устройства:

У ТС-180-2 есть две вторичные обмотки, рассчитанные на напряжение 6.4 В и ток 4.7 А, если их соединить последовательно, то получим выходное напряжение 12.8 В. Этого напряжения достаточно, чтобы зарядить аккумулятор. На трансформаторе нужно соединить толстым проводом выводы 9 и 9 штрих, а к выводам 10 и 10 штрих, тоже толстыми проводами припаять диодный мост, состоящий из четырех диодов Д242А или других рассчитанных на ток не менее 10 А.


Диоды нужно установить на большие радиаторы. Конструкцию диодного моста можно собрать на стеклотекстолитовой пластине подходящего размера. Первичные обмотки трансформатора тоже необходимо соединить последовательно, перемычку нужно поставить между выводами 1 и 1 штрих, а к выводам 2 и 2 штрих припаять шнур с вилкой для сети 220 В. Желательно в первичную и вторичную цепи установить предохранители, в первичную – 0.5 А, во вторичную 10 А.


Провода, которые вы используете при изготовлении зарядного устройства, должны быть сечением не менее 2.5 мм2. Площадь радиатора для диода, не менее 32 см2 (для каждого). В нашем случае вторичные обмотки рассчитаны на ток 4.7 А, поэтому нельзя чтобы зарядный ток продолжительное время превышал это значение. Напряжение на клеммах аккумулятора во время заряда не должно превышать 14.5 В, особенно если заряжается необслуживаемая батарея.

В нашем устройстве зарядный ток ограничен за счет небольшого выходного напряжения трансформатора (12.8 В), но величина выходного напряжения зависит от величины входного. Если у вас в сети напряжение больше 220 В, то соответственно и на выходе трансформатора будет больше 12.8 В.

Ограничить зарядный ток можно включив последовательно с аккумулятором в разрыв минусового провода 12 вольтовою лампу мощностью от 21 до 60 Вт. Чем меньше мощность лампы, тем меньше будет зарядный ток. Чтобы контролировать ток и напряжение необходимо подключить к зарядному устройству амперметр с пределом измерения не менее 10 А, и вольтметр с пределом измерения не менее 15 В. Или можно пробрести мультиметр с пределом измерения тока не менее 10 А и периодически контролировать параметры с его помощью.

Внимательно подсоединяйте аккумулятор. Не допускается даже кратковременно перепутать при подключении аккумулятора плюс с минусом. Также нельзя проверять работоспособность устройства кратковременным замыканием выводов («проверка на искру»). Зарядное устройство во время подсоединения, отсоединения аккумулятора должно быть обесточено. При изготовлении и использовании зарядного устройства будьте осторожны, соблюдайте правила пожарной и электро безопасности. Не оставляйте работающее устройство без присмотра.

Смотрите схему еще одного зярядного устройства для

Главная страница              Ст

Главная страница              Ст

         ПРОСТЕЙШЕЕ   ЗАРЯДНОЕ  УСТРОЙСТВО  для зарядки  автомобильных аккумуляторов

                                      ВАРИАНТ  А , с использованием понижающего трансформатора

Состоит из :

— понижающего трансформатора , одна обмотка которого рассчитана на напряжение 220 вольт , а другая (одна из других) на напряжение от 12 до 50 вольт , мощностью 25…100 Вт;  можно использовать трансформаторы с обмоткой , рассчитанной на 380…440 В ;

— автомобильной лампы 12 вольт  21…60 ватт ;

— диода выпрямительного на ток 5…50 ампер и обратное напряжение 100…1000 вольт , например Д242…Д247 , КД203 , КД206 , КД210 и пр.

                  Принципиальная электрическая схема выглядит так:

Ток зарядки аккумулятора будет составлять грубо (12…50 — 12)*21…60/12/12/2 = 0,5…8 ампера

Практически я брал трансформатор 220/24 В , лампу 21 Вт , диод КД203Д  (взял , что было в наличии). Ток зарядки около 1А.  Пользуюсь таким зарядником много лет и не жалуюсь. Вот фото практического использования ( ток зарядки относительно небольшой и открывать крышку АКБ не вижу смысла):

 

 Если хочется увеличить зарядный ток и имеются четыре диода , можно сделать зарядный выпрямитель по мостовой схеме , при этом зарядный ток по сравнению с предыдущей схемой будет больше в два раза :

ВНИМАНИЕ !!!    МЕРЫ  ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ :

— во избежание взрыва гремучей смеси сначала отключайте зарядное устройство от сети , и только потом отсоединяйте от аккумулятора

— при зарядке( подзарядке ) аккумулятора непосредственно на автомобиле необходимо снять хотя бы одну клемму с выводов аккумулятора ( проще клемму «-» , соединенную с «массой» кузова ) ;

— при работе с сетевым напряжением 220 В соблюдайте осторожность , используйте целые сетевые вилки , желательно использовать УЗО или при наличии евро-розетки ( розетки с заземляющим контактом) заземлить корпус трансформатора :

  


 

                                               ВАРИАНТ  Б , бестрансформаторное :

 

Состоит из диода и лампы на 220 вольт :

 

      Диод — с обратным напряжением не менее 400 вольт и током не менее 2 ампера , например Д233, Д246,Д247,КД203,ДЛ112 и пр.;

       Лампа 220 В , 100…200 Вт

 

 

 

Ток зарядки примерно (220 — 12)*100…200/220/220/2 = 0,2…0,5 А  

  Мало ?  Тогда можно несколько усложнить схему , сделав мостовой выпрямитель :

Ток зарядки будет приблизительно (220 — 12)*100…200/220/220 = 0,5…1 А

 Все равно мало ?  Тогда можно использовать лампу 500 или 1000 Вт ( диаметр цоколя 40 мм , используется для освещения в промпредприятиях) или вместо лампы другой электробытовой прибор мощностью 500…1000 Вт (например утюг) . Ток зарядки будет 2…4 ампера.

ВНИМАНИЕ !!!   МЕРЫ  ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ :

— Устройство находится под высоким напряжением , при зарядке не прикасайтесь к выводам и даже к пластмассовому корпусу аккумулятора , т.к. на корпусе может быть тонкий невидимый слой электролита , проводящий ток          

  — при работе с сетевым напряжением 220 В соблюдайте осторожность , используйте целые сетевые вилки , желательно использовать УЗО  

 — не заряжайте таким устройством аккумулятор непосредственно на автомобиле , лучше снимите с авто и поставьте на какую-либо непроводящую ток подставку                                                     

Главная страница              Страница  МОЁ АВТО              Раздел  ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ     Раздел ДВИГАТЕЛЬ 

Самое простое зарядное устройство для аккумулятора простейшее зарядное устройство зарядное устройство в домашних условиях зарядное устройство в гаражных условиях зарядное устройство из доступных деталей зарядное устройство из бросовых деталей зарядное устройство для гаража зарядное устройство для автомобиля зарядное устройство для авто самое лучшее зарядное устройство самое надежное зарядное устройство самое простейшее зарядное устройство однополупериодное зарядное устройство однополупериодный выпрямитель для зарядки аккумулятора                                       

 

 

зарядка аккумулятора без зарядного устройства зарядка аккумулятора от сети 220 вольт зарядка аккумулятора от бытовой сети 220 вольт самое простейшее зарядное устройство простейшее зарядное устройство из диодного моста и лампы


Учебное пособие по зарядному устройству на 12 В | ChargingChargers.com


Технология зарядного устройства на 12 вольт идет в ногу с революцией микропроцессоров, и поэтому текущая философия зарядки аккумуляторов использует трехступенчатый (или двух- или четырехступенчатый) микропроцессор регулируемые профили зарядки. Это и «умные зарядные устройства», и качественные агрегаты. обычно не встречаются в дисконтных магазинах. Три стадии или стадии свинца / кислоты зарядка аккумуляторов бывают объемными, абсорбционными и плавающими (или в некоторых случаях полностью отключенными).Квалификация или уравнивание иногда считаются еще одним этапом. 2 этап блок будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать батареи производителя. рекомендации по зарядке и напряжениям, или качественный микропроцессор управляемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока его службы.

Старое зарядное устройство на 12 В будет иметь фиксированное зарядное напряжение, достаточно высокое, чтобы «насиловать» энергию (амперы) в батарею.Чем ниже начальная батарея напряжение (состояние разряда), тем легче процесс нагнетания, поэтому вы можете увидеть амперметр (если таковой имеется) достигает максимальной выходной силы тока зарядного устройства и остается там какое-то время. По мере увеличения сопротивления батареи, так же как и по мере увеличения уровня заряда, чем труднее 12-вольтовому зарядному устройству усилить усилитель, тем меньше его мощность. В конце концов, зарядное устройство достигает точки, когда его выходное напряжение больше не может работать. в батарею, поэтому ток почти прекращается, но в зависимости от того, где находится эта точка напряжения, он может быть достаточно высоким, чтобы со временем перезарядиться или удерживать аккумулятор в газе этап, сушка батареи затопленного типа.Эти зарядные устройства следует контролировать для этого. причина и отключается, когда амперметр падает до нижней точки.

«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки. а также получать информацию от аккумулятора, чтобы обеспечить максимальный заряд с минимальное наблюдение. Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки. или зарядные устройства. Аккумуляторы True Gel обычно требуют определенного профиля заряда и геля. требуется специальное или выбираемое гелеобразное или подходящее гелеобразное зарядное устройство.Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет от 2,3 до 2,36 вольт на элемент, а для зарядного устройства на 12 вольт это работает от 13,8 до 14,2 вольт, что ниже, чем у мокрого или AGM Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызывают пузырьки в геле электролита и необратимые повреждения, так как пузырьки не рассеиваются, когда прекращается состояние перенапряжения.

Трехступенчатая зарядка аккумулятора

Ступень BULK в зарядном устройстве на 12 В включает около 80% перезарядки, при этом ток зарядного устройства остается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), и напряжение увеличивается.Правильно размер зарядного устройства даст батарее столько тока, сколько она может принять до зарядного устройства емкость (25% емкости аккумулятора в ампер-часах), и не поднимать мокрый аккумулятор выше 125 F, или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапаном) более 100 F. Целевое напряжение для зарядного устройства на 12 В для AGM или некоторых залитых аккумуляторов от 2,4 до 2,45 В на элемент, что составляет от 14,4 до 14,7 вольт. Некоторые залитые элементы выдерживают напряжение более 15 вольт.

Этап ПОГЛОЩЕНИЕ (оставшиеся 20%, приблизительно) в AGM / затоплен Зарядное устройство на 12 вольт имеет зарядное устройство удерживая при напряжении поглощения (между 14.4 В постоянного тока и 14,7 VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток до тех пор, пока аккумулятор не полностью заряжен. Если аккумулятор не держит заряд или ток не падает По истечении ожидаемого времени перезарядки в аккумуляторе может быть необратимая сульфатация.

Ступень FLOAT — это то место, где напряжение заряда снижается примерно до 2,25 вольт. на ячейку, что составляет около 13,5 В постоянного тока и остается постоянным, в то время как ток уменьшается до менее 1% емкости аккумулятора.Этот режим можно использовать для полного заряжал аккумулятор на неопределенный срок. Некоторые зарядные устройства отключаются вместо того, чтобы поддерживать поплавок напряжение и контролировать аккумулятор, при необходимости инициируя цикл зарядки.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемые ампер-часы на 90%. номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-час с Разряд 10% потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер и 12 вольт, у нас есть 10 ампер. часы/(.9×5) ампер = расчетное время зарядки 2,22 часа. Сильно разряженный аккумулятор отклоняется от этой формулы, требуя больше времени на замену усилителя.

Рекомендации по частоте подзарядки варьируются от эксперта к эксперту. Оказывается, что глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота подзарядки. По сути, свинцово-кислотные батареи, в том числе герметичные (AGM и гелевые), хотелось бы хранить полностью взимается, когда это возможно. Для например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться какое-то время (прием пищи перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для услуги день.В основном это относится к аккумуляторным батареям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за день, а аккумулятор можно полностью зарядить один раз в течение 24 часов. Это называется «возможность зарядки».

Выравнивание

Выравнивание — это, по сути, управляемая перезарядка. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце НАСОСНОГО режима (поглощение напряжение) выравнивающее напряжение, но технически это не так.Более высокая влажность (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокрой батарее со временем может расслаиваться, если не ездить на велосипеде изредка. При выравнивании напряжение поднимается выше типичного. пиковое напряжение зарядки (от 15 до 16 вольт в зарядном устройстве на 12 вольт) хорошо в газовыделение этап и проводится в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в аккумулятор целиком, «уравняв» силу электролита и сбив любой рыхлая сульфатация, которая может быть на пластинах.

Конструкция герметичных аккумуляторов (AGM и Gel) практически исключает расслоение, и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют). Некоторые производители (в частности, Concorde) указывают процедуру, но с учетом напряжения и времени. технические характеристики имеют решающее значение, чтобы избежать повреждения аккумулятора.

Размеры зарядного устройства 12 В

Зарядное устройство на 12 вольт может быть получено от низкого выхода миллиампер (100, 200, 500 миллиампер), до 90 ампер, который можно подключить к розетке на 115 вольт (зарядные устройства более 65 ампер обычно требуется цепь на 20 ампер, так что проверьте).Некоторые из более мелких единиц не регулируются, и просто иметь фиксированное выходное напряжение, как у старых зарядных устройств. Это обычно занимает больше времени заряжать, и этого следует по возможности избегать. Меньшая мощность усилителя подходит для батареи меньшего размера, такие как мотоциклы, квадроциклы и т. д., или электронные устройства и устройства безопасности в диапазоне от 1,3 до 12 ампер-час. Их также можно использовать для обслуживания больших батареи. Зарядное устройство на 12 В со средним выходом будет в диапазоне от 20 до 50 ампер. или около того, и может использоваться во многих приложениях, потребляющих около 100 ампер-часов от батареи, или приложения с постоянной амперной нагрузкой (приложение источника питания).Для блока питания Тип ситуации, постоянная потребляемая мощность должна составлять низкий процент от максимума зарядного устройства емкость усилителя, чтобы зарядное устройство не вернулось в режим повышения или увеличения мощности, или зарядное устройство должно иметь возможность выбора источника питания или режим «аккумулятор с нагрузкой». Более крупные блоки в моделях зарядных устройств на 12 В примерно Выходной ток от 55 до 90 ампер. Они используются в больших аккумуляторных батареях в ампер-часах или в приложениях. желая сократить время перезарядки (возможно, за счет максимального срока службы батареи).Иногда более крупные блоки используются там, где генератор является источником питания переменного тока, а генератор работает время — это соображение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют устанавливать зарядное устройство примерно на 25% емкости аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, батарея на 100 Ач на 12 В потребует около 25 ампер. Зарядное устройство на 12 вольт (или меньше). Для сокращения времени зарядки можно использовать зарядные устройства большего размера, но уменьшить срок службы батареи.Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например а 1 или «умное зарядное устройство» на 2 А можно использовать для обслуживания батареи между циклами с повышенным током использовать, но будет неэффективным или сгорит, если используется для большой загрузки большой емкости, глубоко разряженные батареи.

Для получения дополнительной информации или рекомендаций по применению зарядного устройства на 12 В, напишите по электронной почте. нам или позвоните в службу технической поддержки.

Дом | Учебники | Зарядка батареи

Обзор технологии зарядки электромобилей и оценка оптимального размера

  • 1.

    Rizvi SAA, Xin A, Masood A, Iqbal S, Ullah Jan M, Rehman H (2018) Электромобили и их влияние на интеграцию в электросеть: обзор. В: Представлено на 2-й конференции IEEE по энергетическому Интернету и интеграции энергетических систем (EI2), Пекин, Китай, 20–22 октября 2018 г.

  • 2.

    Пападопулос П., Ципциган Л.М., Дженкинс Н. (2009) Распределительные сети с электрические транспортные средства. В: Представлено на 44-й Международной конференции университетов по энергетике (UPEC), Глазго, Великобритания, сентябрь.1–4, 2009 г.

  • 3.

    Лонго М., Фояделли Ф., Яиси В. (2019) Электромобили, интегрированные с возобновляемыми источниками энергии для обеспечения устойчивой мобильности. В: Мартинес Л.Р. (ред.) Новые тенденции в силовых агрегатах электромобилей. IntechOpen, Великобритания

    Google ученый

  • 4.

    Ces T (2009) Варианты транспортировки в мире с ограниченными выбросами углерода: гибриды, подключаемые гибриды, биотопливо, электромобили на топливных элементах и ​​электромобили на аккумуляторных батареях.Int J Hydrogen Energy 34 (23): 9279–9296. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.09.058

    Статья Google ученый

  • 5.

    Лю Л., Конг Ф., Лю X, Пэн Y, Ван К. (2015) Обзор электромобилей, взаимодействующих с возобновляемыми источниками энергии в интеллектуальной сети. Renew Sustain Energy Rev 51: 648–661. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.06.036

    Статья Google ученый

  • 6.

    Pellitteri F, Caruso M, Castiglia V, Di Tommaso AO, Miceli R, Schirone L (2016) Индуктивное зарядное устройство для автомобильных приложений. В: Представлено на 42-й ежегодной конференции Общества промышленной электроники IEEE IECON, Флоренция, Италия, 23–26 октября 2016 г.

  • 7.

    Panchal C, Stegen S, Lu J (2018) Обзор статической и динамической беспроводной связи система зарядки электромобиля. Eng Sci Technol Intern J 21 (5): 922–937. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.06.015

    Статья Google ученый

  • 8.

    Sunab L, Maa D, Tanga H (2018) Обзор последних тенденций в технологии беспроводной передачи энергии и ее применениях в беспроводной зарядке электромобилей. Renew Sustain Energy Ред. 91: 490–503

    Статья Google ученый

  • 9.

    Йилмаз М., Керин П.Т. (2012) Обзор уровней мощности зарядки и инфраструктуры для подключаемых к электросети электрических и гибридных транспортных средств. В: Представлено на Международной конференции по электромобилям IEEE, Гринвилл, Южная Каролина, США, март.4–8, 2012

  • 10.

    Тран В.Т., Сутанто Д., Муттаки К.М. (2017) Современное состояние инфраструктуры зарядки аккумуляторов для электромобилей: топологии, стратегии управления мощностью и будущие тенденции. В: Представлено на конференции по энергетике австралийских университетов (AUPEC), Мельбурн, Виктория, Австралия, 19–22 ноября 2017 г.

  • 11.

    Новая недорогая топология встроенного бортового зарядного устройства для электромобилей и подключаемых модулей гибридные электромобили. В: Представлено на 27-й ежегодной конференции и выставке IEEE Applied Power Electronics (APEC), Орландо, Флорида, США, февраль 2012 г.5–9, 2012

  • 12.

    Аммоус М., Хатер М., АльМухайни М. (2017) влияние технологии подключения транспортных средств к электросети на надежность распределительных систем. В: Представлено на 9-й конференции и выставке IEEE-GCC (GCCCE), Манама, Бахрейн, 8–11 мая 2017 г.

  • 13.

    Zhou X, Zou L, Ma Y, Gao Z (2017) Исследование воздействия зарядка и разрядка электромобилей от электросети. В: Представлено на 29-й Китайской конференции по контролю и принятию решений (CCDC), Чунцин, Китай, 28–30 мая 2017 г.

  • 14.

    Jiang Z, Tian H, Beshir MJ, Sibagatullin R, Mazloomzadeh A (2016) Статистический анализ зарядки электромобилей, использования станций и воздействия на сеть. В: Представлено на конференции IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT), Миннеаполис, Миннесота, США, 6–9 сентября 2016 г.

  • 15.

    Yilmaz M, Kerin PT (2013) Обзор воздействия технологий «автомобиль-сеть» в распределительных системах и интерфейсах инженерных сетей. IEEE Trans Power Electron 28 (12): 5673–5689.https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2227500

    Статья Google ученый

  • 16.

    Тан К.М., Рамачандарамурти В.К., Йонг Дж.Й. (2016) Интеграция электромобилей в интеллектуальную сеть: обзор технологий перехода от транспортного средства к сети и методов оптимизации. Renew Sustain Energy Rev 53: 720–732. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.012

    Статья Google ученый

  • 17.

    Abousleiman R, Al-Refai A, Rawashdeh O (2013) Зависимость емкости заряда от времени заряда в CC – CV и импульсная зарядка литий-ионных аккумуляторов.SAE Tech Pap. https://doi.org/10.4271/2013-01-1546

    Статья Google ученый

  • 18.

    Маджид Н., Хафиз С., Арианто С., Юоно Р., Астути Е. Т., Прихандоко Б. (2017) Анализ эффективного метода зарядки импульсным током для литий-ионных аккумуляторов. J Phys Conf Ser 817: 012008. https://doi.org/10.1088/1742-6596/817/1/012008

    Статья Google ученый

  • 19.

    Smith KA, Rahn CD, Wang C (2008) Электрохимическая оценка литий-ионных батарей на основе модели.В: Международная конференция IEEE по приложениям управления, 2008 г., Сан-Антонио, Техас, стр. 714–719. https://doi.org/10.1109/CCA.2008.4629589.

  • 20.

    Бирн Д.М., Олинер С.Д., Зихель Д.Е. (2017) Насколько быстро падают цены на полупроводники? Серия дискуссий по финансам и экономике. Вашингтон: Совет управляющих Федеральной резервной системы. 2017 (005). https://doi.org/10.17016/FEDS.2017.005.

  • 21.

    Goldie-Scot L (2020) A за кулисами узнает о ценах на литий-ионные батареи.BloombergNEF, 2019. По состоянию на 30 июня 2020 г. [Online]. Доступно https://about.bnef.com/blog/behind-scenes-take-lithium-ion-battery-prices/

  • 22.

    Zhuang W, Lu S, Lu H (2014) Прогресс в материалах для лития. ионные аккумуляторные батареи. В: Международная конференция по интеллектуальному экологическому строительству и интеллектуальным сетям (IGBSG), 2014 г., Тайбэй, 2014 г., стр. 1-2, doi: https://doi.org/10.1109/IGBSG.2014.6835262

  • 23.

    К. Фахем , DE Chariag, L. Sbita, «Топологии бортовых двунаправленных зарядных устройств для подключаемых гибридных электромобилей», представленная на Международной конференции по системам преобразования зеленой энергии (GECS), Хаммамет, Тунис, март.23–25, 2017.

  • 24.

    Л. Цао; Х. Ли; Х. Чжан, «Безмодельное управление мощностью внешнего преобразователя переменного / постоянного тока с PFC для бортового зарядного устройства», представленное на 8-й Международной конференции по силовой электронике и управлению движением (IPEMC-ECCE Asia), Хэфэй, Китай, май 22–26, 2016.

  • 25.

    Ф. Мусави; М. Эдингтон; В. Эберле; У. Г. Данфорд, «Энергоэффективность подключаемых зарядных устройств для гибридных электромобилей: оценка и сравнение топологий AC – DC», представленный на конгрессе и выставке IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Феникс, Аризона, США, сент.17–22, 2011.

  • 26.

    Lee PW, Lee YS, Cheng DKW, Liu XC (2000) Анализ устойчивого состояния повышающего преобразователя с чередованием и связанными катушками индуктивности. IEEE Trans Industr Electron 47 (4): 787–795. https://doi.org/10.1109/41.857959

    Статья Google ученый

  • 27.

    Каниможи Г., Кумар С.С., Лихита К. (2016) Зарядное устройство для автомобильной промышленности. В: Представлено на 10-й Международной конференции по интеллектуальным системам и управлению (ISCO), Коимбатур, Индия, янв.7–8, 2016

  • 28.

    Гаутам Д., Мусави Ф., Эдингтон М., Эберле В., Данфорд В. Г. (2011) Бортовое автомобильное зарядное устройство на 3,3 кВт для применения в PHEV. В: Представлено на конференции IEEE Vehicle Power and Propulsion, Чикаго, штат Иллинойс, США, 6–9 сентября 2011 г.

  • 29.

    Wang H, Dusmez S, Khaligh A (2014) Дизайн и анализ полного моста Зарядное устройство PEV на базе LLC, оптимизированное для широкого диапазона напряжений аккумуляторов. IEEE Trans Veh Technol 63 (4): 1603–1613. https://doi.org/10.1109/TVT.2013.2288772

    Артикул Google ученый

  • 30.

    Ян Х, Ли Л., Гао И, Тао З (2017) Методология проектирования LLC-преобразователей на основе анализа режимов для приложений зарядки аккумуляторов. В: Представлено на 43-й ежегодной конференции Общества промышленной электроники IEEE (IECON), Пекин, Китай, 29 октября — 1 ноября 2017 г.

  • 31.

    Hu S, Deng J, Mi C, Zhang M (2013) LLC резонансный преобразователи для зарядных устройств PHEV. В: Представлено на 28-й ежегодной конференции и выставке прикладной силовой электроники IEEE (APEC), Лонг-Бич, Калифорния, США, 17–21 марта 2013 г.

  • 32.

    Сингх А.К., Патак М.К., Рао Ю.С. (2017) Новый двухступенчатый преобразователь с уменьшением емкости постоянного тока для зарядного устройства аккумуляторной батареи электромобиля. В: Представлено на 3-й Международной конференции по вычислительному интеллекту и коммуникационным технологиям (CICT). ), Газиабад, Индия, 9–10 февраля 2017 г.

  • 33.

    Lee JY, Chae HJ (2014) Конструкция бортового зарядного устройства мощностью 6,6 кВт с использованием преобразователя DCM PFC с методом гармонической модуляции и двухступенчатого преобразователя постоянного / постоянного тока. IEEE Trans Indus Electron 61 (3): 1243–1252.https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2262749

    Статья Google ученый

  • 34.

    Курокава Ф., Хаттори С. (2015) Одноступенчатый мостовой преобразователь AD – DC для зарядного устройства. В: Представлено на Международной телекоммуникационной энергетической конференции IEEE (INTELEC), Осака, Япония, 18–22 октября 2015 г.

  • 35.

    Ким Б., Ким М., Чой С. (2016) Одноступенчатый электролитический безконденсаторный переменный ток –Преобразователь постоянного тока с высокочастотной изоляцией для зарядного устройства электромобилей.В: Представлено на 8-й Международной конференции по силовой электронике и управлению движением IEEE (IPEMC-ECCE Asia), Хэфэй, Китай, 22–26 мая 2016 г.

  • 36.

    Li S, Deng J, Mi CC (2013) Single- каскадное резонансное зарядное устройство с встроенной коррекцией коэффициента мощности для электромобилей. IEEE Trans Veh Technol 62 (9): 4336–4344. https://doi.org/10.1109/TVT.2013.2265704

    Статья Google ученый

  • 37.

    Ву Д., Джу Д., Ли Б. (2015) О возможности встроенного зарядного устройства с использованием тягового двигателя и инвертора в подключаемых гибридных электромобилях.IEEE Trans Power Electron 30 (12): 7270–7281. https://doi.org/10.1109/TPTEL.2015.2396200

    Статья Google ученый

  • 38.

    Wang L, Liang J, Xu G, Xu K, Song Z (2012) Новое зарядное устройство для подключаемых гибридных электромобилей. В: Представлено на Международной конференции IEEE по информации и автоматизации, Шэньян, 2012 г., стр. 168–173. https://doi.org/10.1109/ICInfA.2012.6246802

  • 39.

    Haghbin S, Carlson O (2014) Встроенный моторный привод и неизолированное зарядное устройство на основе двухфазных двигателей с постоянными магнитами для автомобилей с подзарядкой от сети.J Eng 2014 (6): 275–283. https://doi.org/10.1049/joe.2014.0126

    Статья Google ученый

  • 40.

    Shi C, Tang Y, Khaligh A (2017) Однофазное встроенное бортовое зарядное устройство с силовой установкой для подключаемых электромобилей. IEEE Trans Veh Technol 66 (12): 10899–10910. https://doi.org/10.1109/TVT.2017.2729345

    Статья Google ученый

  • 41.

    Kim S, Kang F (2015) Многофункциональное бортовое зарядное устройство для электромобилей.IEEE Trans Industr Electron 62 (6): 3460–3472. https://doi.org/10.1109/TIE.2014.237687

    Статья Google ученый

  • 42.

    Nguyen HV, Lee D (2018) Однофазные многофункциональные бортовые зарядные устройства с возможностью развязки активной мощности. В: Представлено на конференции и выставке IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Сан-Антонио, Техас, 2018, стр. 3434–3439

  • 43.

    Aggeler D, Canales F, Zelaya-De La Parra H, Coccia A, Бутчер Н., Апелдорн О. (2010) Сверхбыстрая инфраструктура с зарядкой постоянным током для электромобилей и интеллектуальных сетей будущего.В: Представлено на Европейской конференции по инновационным технологиям интеллектуальных сетей IEEE PES (ISGT Europe), Гётеборг, 2010 г., стр. 1–8. https://doi.org/10.1109/ISGTEUROPE.2010.5638899

  • 44.

    Tu H, Feng H, Srdic S, Lukic S (2019) Чрезвычайно быстрая зарядка электромобилей: обзор технологии. IEEE Trans Transport Electrific 5 (4): 861–878. https://doi.org/10.1109/TTE.2019.2958709

    Статья Google ученый

  • 45.

    Verma A, Singh B (2017) Трехфазное внешнее двунаправленное зарядное устройство для электромобилей с функцией V2G.В: 7-я Международная конференция по энергетическим системам (ICPS), 2017 г., Пуна, 2017 г., стр. 145–150. https://doi.org/10.1109/ICPES.2017.8387283

  • 46.

    Fang Y, Cao S, Xie Y, Wheeler P (2016) Исследование двунаправленного зарядного устройства для электромобиля, применяемого для распределения электроэнергии в интеллектуальной сети. В: Представлено на 8-й Международной конференции по силовой электронике и управлению движением IEEE (IPEMC-ECCE Asia), Хэфэй, 2016 г., стр. 2709–2713

  • 47.

    Mortezaei A, Abdul-Hak M, Simoes MG (2018) A Двунаправленная система зарядки электромобилей третьего уровня на базе NPC с добавленными функциями активного фильтра в приложениях для интеллектуальных сетей.В: Конференция и выставка по электрификации транспорта IEEE 2018 (ITEC), Лонг-Бич, Калифорния, 2018 г., стр. 201–206. https://doi.org/10.1109/ITEC.2018.8450196

  • 48.

    Kim J, Lee J, Eom T, Bae K, Shin M, Won C (2018) Разработка и метод управления высокоэффективным электромобилем мощностью 25 кВт fast зарядное устройство. В: Представлено на 21-й Международной конференции по электрическим машинам и системам (ICEMS), Чеджу, 2018, стр. 2603–2607

  • 49.

    Раджендран Г., Вайтилингам С., Пракаш О. (2019) Моделирование венского выпрямителя с контроллером PFC для станций зарядки электромобилей.В: Материалы конференции AIP. 2137 (1). https://doi.org/10.1063/1.5120996

  • 50.

    Chen S, Yu W, Meyer D (2019) Разработка и реализация SiC MOSFET с принудительным воздушным охлаждением, 140 кГц, 20 кВт на базе Венского PFC. В: Proc. IEEE Appl. Power Electron. Конф. Экспо. (APEC), март 2019 г., стр. 1196–1203

  • 51.

    Taghizadeh S, Hossain MJ, Lu J (2015) Система двунаправленных изолированных транспортных средств и сетей (V2G): оптимизированная реализация и подход. В: 2015 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Brisbane, QLD, 2015, pp.1–5. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2015.7380912

  • 52.

    Xue L, Shen Z, Boroyevich D, Mattavelli P, Diaz D (2015) Двойное активное мостовое зарядное устройство для подключаемых гибридных электромобилей с зарядным током, содержащим низкочастотные пульсации. IEEE Trans Power Electron 30 (12): 7299–7307. https://doi.org/10.1109/TPEL.2015.2413815

    Статья Google ученый

  • 53.

    Захид З.У., Далала З.М., Чен Р., Чен Б., Лай Дж. (2015) Дизайн двунаправленного резонансного преобразователя постоянного тока в постоянный ток для приложений от транспортного средства к электросети (V2G).IEEE Trans Transport Electrifi 1 (3): 232–244. https://doi.org/10.1109/TTE.2015.2476035

    Статья Google ученый

  • 54.

    Moonem MA, Krishnaswami H (2012) Анализ и управление многоуровневым двойным активным мостовым DC – DC преобразователем. В: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2012, Роли, Северная Каролина, 2012, стр. 1556–1561. https://doi.org/10.1109/ECCE.2012.6342628

  • 55.

    Akagi H, Yamagishi T, Tan NML, Kinouchi S, Miyazaki Y, Koyama M (2015) Анализ потерь мощности 750-V 100- Двунаправленный изолированный DC – DC преобразователь мощностью 20 кГц с использованием двойных модулей SiC-MOSFET / SBD.IEEE Trans Indus Appl 51 (1): 420–428. https://doi.org/10.1109/TIA.2014.2331426

    Статья Google ученый

  • 56.

    Tan L, Wu B, Rivera S (2015) Станция быстрой зарядки электромобилей с биполярной шиной постоянного тока для электромобилей с внутренним выравниванием напряжений на шине постоянного тока и минимизированными пульсациями напряжения. В: IECON 2015-41-я ежегодная конференция Общества промышленной электроники IEEE, Иокогама, 2015 г., стр. 002190–002195. https://doi.org/10.1109/IECON.2015.7392426

  • 57.

    Haritha AS, Jithin KJ (2019) Эффективная схема зарядки на основе резонансного преобразователя для электромобиля. В: 5-я Международная конференция по передовым вычислительным и коммуникационным системам (ICACCS), 2019 г., Коимбатур, Индия, 2019 г., стр. 599–603

  • 58.

    Чжао Х., Ван Л., Чен З, Хе Х (2019) Проблемы быстрого зарядка для электромобилей и роль красного фосфора как анодного материала: обзор. Энергии 12: 3897. https://doi.org/10.3390/en12203897

    Статья Google ученый

  • 59.

    Dusmez S, Cook A, Khaligh A (2011) Всесторонний анализ высококачественных преобразователей энергии для внешних зарядных устройств уровня 3. В: 2011 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Chicago, IL, 2011, pp. 1–10. https://doi.org/10.1109/VPPC.2011.6043096

  • 60.

    Feizi M, Beiranvand R (2020) Улучшенный фазово-сдвинутый мостовой преобразователь с расширенным диапазоном работы ZVS для зарядных устройств EV. В: 11-я конференция по силовой электронике, приводным системам и технологиям (PEDSTC), Тегеран, Иран, 2020 г., стр.1–6. https://doi.org/10.1109/PEDSTC49159.2020.44

  • 61.

    Feizi M, Beiranvand R (2020) Моделирование самовыравнивающегося зарядного устройства большой мощности с использованием умножителя напряжения и фазосдвигающего полного мостового преобразователя для литиево-ионных аккумуляторов. ионные батареи. В: 11-я конференция по силовой электронике, приводным системам и технологиям (PEDSTC), Тегеран, Иран, 2020 г., стр. 1–6. https://doi.org/10.1109/PEDSTC49159.2020.54

  • 62.

    Ota Y, Taniguchi H, Suzuki H, Nakajima T, Baba J, Yokoyama A (2012) Внедрение схемы зарядки для отключения электромобиля -платное зарядное устройство для V2G.In: 2012 3rd IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT Europe), Berlin, 2012, pp. 1–6

  • 63.

    Vasiladiotis M, Rufer A, Béguin A (2012) Архитектура модульного преобразователя для сверхбыстрого среднего напряжения Зарядные станции для электромобилей: соображения глобальной системы. В: Представлено на Международной конференции по электромобилям IEEE, Гринвилл, Южная Каролина, 2012 г., стр. 1–7

  • 64.

    Rivera S, Wu B, Kouro S, Yaramasu V, Wang J (2015) Станция зарядки электромобилей с использованием преобразователь с фиксированной нейтралью и биполярной шиной постоянного тока.IEEE Trans Industr Electron 62 (4): 1999–2009

    Статья Google ученый

  • 65.

    Тан Л., Ву Б., Ривера С., Ярамасу В. (2016) Комплексное управление балансом мощности постоянного тока в мощном трехуровневом преобразователе постоянного тока для быстрой зарядки электромобилей. IEEE Trans Power Electron 31 (1): 89–100

    Статья Google ученый

  • 66.

    Gjelaj M, Træholt C, Hashemi S, Andersen PB (2017) Оптимальный дизайн станций быстрой зарядки постоянного тока для электромобилей в сетях низкого напряжения.В: Представлено на конференции и выставке IEEE по электрификации транспорта (ITEC), Чикаго, штат Иллинойс, США, 22–24 июня 2017 г.

  • 67.

    Маури Г., Бертини Д., Фашиоло Э., Фратти С. (2013) Влияние станций быстрой зарядки электромобилей в распределительных сетях среднего напряжения Милана. В: Представлено на 22-й Международной конференции и выставке по распределению электроэнергии (CIRED 2013), Стокгольм, Швеция, 10–13 июня 2013 г.

  • 68.

    Shiramagond T, Lee W (2018) Интеграция возобновляемых источников энергии в электромобили зарядная инфраструктура.В: Представлено на Международной конференции умных городов IEEE 2018 (ISC2), Канзас-Сити, Миссури, США, 16–19 сентября 2018 г., стр. 1–7. https://doi.org/10.1109/ISC2.2018.8656981

  • 69.

    Abul’Wafa AR, El’Garably A, Mohamed WAF (2017) Несогласованная и скоординированная зарядка электромобилей в работе распределительных систем. Intern J Eng Inform Syst (IJEAIS) 1 (6): 54–65

    Google ученый

  • 70.

    Huajie D, Zechun H, Yonghua S, Xiaorui H, Yongxiang L (2014) Стратегия скоординированного управления системой накопления энергии со станцией зарядки электромобилей.В: Представлено на конференции IEEE и выставке «Электрификация транспорта в Азиатско-Тихоокеанском регионе» (ITEC Asia-Pacific), Пекин, Китай, 31 августа — 3 сентября 2014 г.

  • 71.

    García-Triviño P, Fernández-Ramírez LM, Torreglosa JP, Jurado F (2016) Управление нечеткой логикой для станции быстрой зарядки электромобилей. В: Представлено на Международном симпозиуме по силовой электронике, электроприводам, автоматизации и перемещению (SPEEDAM), Анакапри, Италия, 22–24 июня 2016 г.

  • 72.

    Castello CC, LaClair TJ, Maxey LC (2014) Стратегии управления для зарядки электромобилей (EV) с использованием возобновляемых источников энергии и локальных хранилищ.В: Представлено на конференции и выставке IEEE по электрификации транспорта (ITEC), Дирборн, штат Мичиган, США, 18–15 июня 2014 г.

  • 73.

    Аюб Э., Карами Н. (2015) Обзор методов зарядки литий-ионных аккумуляторов. ионный аккумулятор. В: Представлено на Третьей ежегодной международной конференции по технологическим достижениям в области электротехники, электроники и вычислительной техники (TAEECE2015), Бейрут, 2015, стр. 50–55

  • 74.

    Гао Й, Цзян Дж., Чжан С., Чжан В. , Ma Z, Jiang Y (2017) Механизмы старения литий-ионных аккумуляторов и модель их срока службы при различных нагрузках при зарядке.J Power Sour 356: 103–114. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.04.084

    Статья Google ученый

  • 75.

    Klein R, Chaturvedi NA, Christensen J, Ahmed J, Findeisen R, Kojic A (2011) Оптимальные стратегии зарядки литий-ионных аккумуляторов. В: Материалы Американской конференции по контролю 2011 г., Сан-Франциско, Калифорния, 2011 г., стр. 382–387. https://doi.org/10.1109/ACC.2011.5991497

  • 76.

    Чжан С.С. (2006) Влияние протокола зарядки на срок службы литий-ионной батареи.J Power Sour 161 (2): 1385–1391

    Артикул Google ученый

  • 77.

    Ayoub E, Karami N (2015) Обзор методов зарядки литий-ионных аккумуляторов. В: Представлено на Третьей Международной конференции по технологическим достижениям в электротехнике, электронике и вычислительной технике (TAEECE), Бейрут, 2015, стр. 50–55

  • 78.

    Лю И, Се Си, Луо Й (2011) Search for оптимальная пятиступенчатая схема зарядки литий-ионных аккумуляторов с использованием последовательных ортогональных решеток.IEEE Trans Energy Convers 26 (2): 654–661

    Статья Google ученый

  • 79.

    Chen L (2009) Разработка импульсного зарядного устройства с регулируемым напряжением для улучшения реакции зарядки литий-ионных аккумуляторов. IEEE Trans Industr Electron 56 (2): 480–487

    Статья Google ученый

  • 80.

    Zou C, Hu X, Wei Z, Wik T, Egardt B (2018) Электрохимическая оценка и контроль быстрой зарядки литий-ионных аккумуляторов.IEEE Trans Industr Electron 65 (8): 6635–6645. https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2772154

    Статья Google ученый

  • 81.

    Ким М., Бэк Дж., Хан С. (2020) Оптимальный метод зарядки для эффективного продления срока службы литий-ионных аккумуляторов на основе обучения с подкреплением. arXiv e-prints

  • 82.

    Chun H, Kim J, Yu J, Han S (2020) Оценка параметров электрохимической литий-ионной батареи в режиме реального времени с использованием сети долговременной краткосрочной памяти.IEEE Access 8: 81789–81799. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.29

    Статья Google ученый

  • 83.

    Santhanagopalan S, Guo Q, Ramadass P, White RE (2006) Обзор моделей для прогнозирования циклических характеристик литий-ионных батарей. J Power Sour 156 (2): 620–628

    Артикул Google ученый

  • 84.

    Perez H, Dey S, Hu X, Moura S (2017) Оптимальная зарядка литий-ионных аккумуляторов с помощью одночастичной модели с электролитом и термодинамикой.J Electrochem Soc 164 (7): A1679. https://doi.org/10.1149/2.1301707jes

    Статья Google ученый

  • 85.

    Jokar A, Rajabloo B, Désilets M, Lacroix M (2016) Обзор упрощенных псевдодвумерных моделей литий-ионных батарей. J Power Sour 327: 44–55

    Артикул Google ученый

  • 86.

    Du H, Cao D, Zhang H (2017) Моделирование, динамика и управление электрифицированными транспортными средствами.Вудхед Паблишинг, Великобритания

    Google ученый

  • 87.

    Эльмехди М., Абделила М. (2019) Генетический алгоритм для оптимального планирования зарядки парка электромобилей. В: Представлено на NISS19: Материалы 2-й Международной конференции по сетям, информационным системам и безопасности, Рабат (Марокко), март 2019 г. https://doi.org/10.1145/3320326.3320329

  • 88.

    Коротунов С., Табунщик G, Okhmak V (2020) Генетические алгоритмы как подход к оптимизации для управления зарядкой электромобилей в интеллектуальной сети.CMIS

  • 89.

    Алонсо М., Амарис Х., Жермен Дж. Г., Галан Дж. М. (2014) Оптимальное планирование зарядки электромобилей в интеллектуальных сетях с помощью эвристических алгоритмов. Энергия 7 (4): 2449. https://doi.org/10.3390/en7042449

    Статья Google ученый

  • 90.

    Ян X, Дуан C, Чен X, Дуань Z (2014) Планирование станции зарядки электромобилей на основе иерархического генетического алгоритма. В: 2014 IEEE Conference and Expo Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific), Beijing, 2014, pp.1–5. https://doi.org/10.1109/ITEC-AP.2014.6941087

  • 91.

    Chen S, Shi Y, Chen X, Qi F (2015) Оптимальное расположение станций зарядки электромобилей с использованием генетического алгоритма. В: 17-й Азиатско-Тихоокеанский симпозиум по операциям и управлению сетями (APNOMS), 2015 г., Пусан, 2015 г., стр. 372–375. https://doi.org/10.1109/APNOMS.2015.7275344

  • 92.

    Нитрид галлия (GaN) по сравнению с карбидом кремния (SiC) в приложениях для высокочастотной (RF) и силовой коммутации. Microsemi Corporation, Алисо Вьехо, Калифорния, США.По состоянию на 17 апреля 2019 г. [Online]. Доступно: https://www.richardsonrfpd.com/resources/RellDocuments/SYS26/Microsemi-A-Comparison-of-Gallium-Nitride-Versus-Silicon-Carbide.pdf

  • МОЖЕТ ЛИ ИНВЕРТОР ЗАРЯДИТЬ АККУМУЛЯТОР?

    Силовой инвертор или инвертор — это силовое электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный (AC). Полученная в результате частота переменного тока зависит от конкретного используемого устройства. Инверторы делают противоположность «преобразователям», которые изначально были большими электромеханическими устройствами, преобразующими переменный ток в постоянный.Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой энергии; питание обеспечивается источником постоянного тока. Силовой инвертор может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов и электронной схемы. Силовые инверторы в основном используются в электроэнергетических приложениях, где присутствуют высокие токи и напряжения; схемы, которые выполняют ту же функцию для электронных сигналов, которые обычно имеют очень низкие токи и напряжения, называются генераторами.Цепи, которые выполняют противоположную функцию, преобразовывая переменный ток в постоянный, называются выпрямителями.

    Автомобильный аккумулятор — это аккумулятор, который используется для запуска двигателя. Его основная цель — подавать электрический ток на электрический пусковой двигатель, который, в свою очередь, запускает химический двигатель внутреннего сгорания, который фактически приводит в движение транспортное средство. Когда двигатель работает, питание электрических систем автомобиля по-прежнему обеспечивается аккумулятором, а генератор заряжает аккумулятор по мере увеличения или уменьшения потребности.

    Типы автомобильных аккумуляторов

    Автомобильные аккумуляторы в автомобиле не следует судить по его размеру. Несмотря на свои небольшие размеры, он играет важную роль в плавном движении автомобиля. Выполняет такие функции, как запуск двигателя, подача питания на информационно-развлекательную систему, фары и т. Д. Работающий двигатель заряжает аккумулятор в автомобиле. Через год после многочисленных циклов батарея в конечном итоге разрядится, и ее необходимо будет заменить. К различным типам автомобильных аккумуляторов относятся:

    1. Пусковые, осветительные и зажигательные батареи (SLI):

    Большинство дорожных транспортных средств комплектуются стартерными, осветительными и зажигательными батареями или короткими SLI-батареями.Как следует из названия, помимо запуска автомобиля, он питает всю электронику, такую ​​как внутреннее и внешнее освещение, информационно-развлекательная система и т. Д. Аккумулятор SLI имеет очень короткий цикл зарядки. Это время для зарядки и разрядки аккумулятора значительно меньше. Этот тип батареи может обеспечивать подачу энергии короткими промежутками времени, как стартер автомобиля. Батареи SLI состоят из 6 гальванических элементов, ориентированных в последовательном формате, которые образуют систему и обеспечивают напряжение 12 вольт. Каждая ячейка содержит 2 штуки.1 вольт, чтобы дать общую выходную мощность около 12,6 вольт при полной зарядке.

    2. Литий-ионные (Li-ion) батареи:

    Это очень несовместимые батареи из этой партии. Литий-ионный аккумулятор стал известен в последние несколько лет. В последних гибридных автомобилях и электромобилях используется литий-ионный аккумулятор. По сравнению с другими батареями литий-ионный аккумулятор значительно больше заряжается. Еще один положительный момент — эти аккумуляторы весят меньше обычных автомобильных аккумуляторов той же мощности.Независимо от использования, срок службы литий-ионных аккумуляторов невелик и составляет около 3-4 лет.

    3. Свинцово-кислотные батареи:

    Это батареи с минимальным обслуживанием. В отличие от других батарей, свинцово-кислотные батареи герметичны, поэтому они не подлежат обслуживанию. Эти батареи можно только заменить. Свинцово-кислотные батареи также работают короткими импульсами, обеспечивая питание стартера.

    Общие сведения о автомобильных аккумуляторах

    Аккумуляторы обычно состоят из шести гальванических элементов, включенных последовательно.Каждая ячейка обеспечивает 2,1 вольт, что в сумме составляет 12,6 вольт при полной зарядке. Во время разряда на отрицательном выводе химическая реакция высвобождает электроны во внешнюю цепь, а на положительном выводе другая химическая реакция поглощает электроны из внешней цепи. Это приводит в движение электроны через провод внешней цепи (электрический проводник), чтобы произвести электрический ток. Когда батарея разряжается, кислота электролита вступает в реакцию с материалами пластин, изменяя их поверхность на сульфат свинца.Когда аккумулятор перезаряжается, химическая реакция меняется на противоположную. После восстановления исходного состояния пластин процесс можно повторить.

    Можно ли зарядить автомобильный аккумулятор с помощью инвертора?

    Вы можете заряжать автомобильный аккумулятор с помощью инвертора. Большинство домашних инверторов рассчитаны на 12-вольтные батареи и имеют цепь зарядки для зарядки батарей на 13–14 вольт. То же самое и с автомобильными аккумуляторами, они рассчитаны на 12 вольт и заряжаются автомобильными генераторами переменного тока на 13–14 вольт.Разница между аккумулятором инвертора и автомобильным аккумулятором заключается, помимо прочего, в емкости. Емкость автомобильного аккумулятора в среднем составляет 50 Ач, а у инверторного аккумулятора — 120 Ач.

    Как зарядить автомобильный аккумулятор с помощью инвертора

    Использование инвертора для зарядки автомобильного аккумулятора займет меньше времени, чем метод зарядки. Не следует использовать этот метод часто, но его можно применять время от времени. Это простой способ быстрой зарядки. Если у вас нет достаточно времени, чтобы дождаться поездки на ночь, инверторный метод будет отличным вариантом.

    1. Настройка подключения:

    Настройка подключения такая же, как у автомобильного зарядного устройства. Инвертор не следует подключать к источнику питания до выполнения всех подключений. Подключите отрицательный порт аккумулятора к черному проводу выходного порта инвертора. Положительный провод должен идти к красному порту положительного порта выхода.

    2. Электропитание:

    Домашние инверторы используют прямое питание от электрических розеток вашего дома. Перед включением источника питания еще раз проверьте соединения.Если соединения в порядке, подключите инвертор к розетке. Неправильное подключение проводов может привести к взрыву аккумулятора.

    3. Завершение: Домашние инверторы имеют источник питания большой мощности. Для полной зарядки аккумулятора инвертором может потребоваться всего 1,5 часа. Некоторые могут занять до 3 часов.

    О чем следует помнить при зарядке автомобильного аккумулятора с помощью инвертора:

    1. Держите сетевое питание включенным, а инвертор выключенным, так как вы не хотите обеспечивать резервное питание от автомобильного аккумулятора, который вы заряжаете.

    2. Инверторы известны тем, что распознают удлинительные кабели для клемм аккумулятора. Старайтесь не добавлять удлинительный кабель, вместо этого поднесите провод инвертора с соблюдением полярности и плотно закрепите его на батарее с помощью разъема.

    3. Снимите показания напряжения разряженных батарей с помощью мультиметра. Если ваша батарея SLI состоит из 6 ячеек, ее должно быть прибл. 11 вольт, а для 5 ячеек должно быть 10. Ниже этого напряжения аккумулятор требует особого ухода.

    4. Вам необходимо проверить напряжение и ток вашей батареи, а также выходную клемму инвертора.Большинству SLI-аккумуляторов для зарядки требуется напряжение от 12 до 13 вольт. Примечание: если инвертор имеет высокий номинальный ток, но такое же номинальное напряжение, как ваша батарея, он будет заряжаться быстро.

    Безопасна ли зарядка автомобильного аккумулятора с помощью инвертора?

    Замена аккумулятора с помощью инвертора безопасна, но перед использованием автомобильного аккумулятора следует учитывать некоторые факторы безопасности:

    I. Автомобильные аккумуляторы тяжелые и большие по размеру.

    II. Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы обычно не герметизируются, поэтому существует опасность разлива или утечки кислоты.

    III. Автомобильные аккумуляторы могут стать источником большого количества токов, и если произойдет случайное короткое замыкание без использования соответствующих защитных устройств, сильный ток может нанести большой ущерб.

    IV. Зарядка свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов приводит к образованию газообразного водорода, что может быть опасным, если выполняется в помещении и / или в замкнутом пространстве.

    В. Подключение слаботочных проводов нагрузки к автомобильному аккумулятору может быть несколько затруднительным, поскольку обычные клеммы аккумулятора обычно не подходят для небольших проводов.

    VI. Вам нужно будет сравнить скорость разряда с доступной скоростью зарядки, чтобы определить, не слишком ли велик рабочий цикл простоя батареи для вашего приложения.

    VII. Если емкость аккумулятора используется в течение длительного периода времени, следует учитывать потерю общей емкости вследствие саморазряда.

    Таким образом, вы можете заряжать автомобильный аккумулятор с помощью инвертора. Как указывалось ранее, домашние инверторы рассчитаны на аккумуляторы 12 В и имеют цепь зарядки для подзарядки аккумуляторов напряжением 13–14 В.То же самое и с автомобильными аккумуляторами, они рассчитаны на 12 вольт и заряжаются автомобильными генераторами переменного тока на 13–14 вольт.

    Надеюсь, эта статья оказалась полезной. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

    14 января 2021 Эрнест Орхуэбор

    Бортовой преобразователь постоянного тока в постоянный ток электромобиля на основе синхронного выпрямления и анализа характеристик

    Преобразователь постоянного тока в постоянный является основной частью двухступенчатого бортового зарядного устройства электромобиля.В настоящее время полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный с плавным переключением фаз со сдвигом фазы имеет такие проблемы, как трудности с коммутацией отстающего плеча, колебания напряжения на вторичной стороне трансформатора и низкий КПД. В данной статье предлагается полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный с двумя фиксирующими диодами и синхронным выпрямлением. Фиксирующие диоды используются для подавления колебаний напряжения на вторичной обмотке трансформатора и обеспечения энергии коммутации отстающей ветви. Синхронное выпрямление снижает потери коммутирующего устройства.Проанализированы принцип работы и способ управления преобразователем постоянного тока в постоянный, рассчитаны потери коммутирующего устройства. Результаты моделирования и экспериментов показывают, что по сравнению с традиционным преобразователем постоянного тока в постоянный импульс напряжения вторичной обмотки трансформатора меньше, КПД выше, а программный переключатель может быть реализован в широком диапазоне нагрузок, что удовлетворяет требованиям. требование быстрой зарядки автомобильных аккумуляторов.

    1. Введение

    Электромобили (электромобили) быстро развивались благодаря своей высокой эффективности и отсутствию загрязнения окружающей среды.Увеличение количества электромобилей увеличивает технические требования к бортовым зарядным устройствам [1]. Из-за ограниченного внутреннего пространства бортовое зарядное устройство (OBC) должно отвечать требованиям высокой плотности мощности, высокой эффективности зарядки и хорошего эффекта рассеивания тепла [2]. Двухступенчатый OBC включает преобразователь PFC и изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный. Первый преобразует переменный ток в постоянный; последний обеспечивает широкий диапазон постоянного тока для зарядки автомобильных аккумуляторов. Цели исследования бортовых преобразователей электромобилей в основном сосредоточены на повышении эксплуатационной эффективности и сокращении объема [3].Исследования PFC являются относительно зрелыми, а существующие исследования достигли эффективности более 98% [4]. Следовательно, его общий КПД и удельная мощность больше зависят от конструкции и работы преобразователя постоянного тока. В настоящее время высокочастотный импульсный преобразователь широко используется в преобразователе постоянного тока. Частота переключения обычно находится на уровне десятков кГц [5]. Хотя увеличение частоты переключения значительно уменьшает объем оборудования, оно также вызывает такие проблемы, как увеличение потерь переключения, снижение эффективности и увеличение электромагнитных помех.Для решения этих проблем появились технологии мягкой коммутации, такие как ZVS, ZCS и LLC [6, 7]. Применение этой технологии в традиционной топологии импульсного источника питания может снизить коммутационные потери и шумовые помехи устройств переключения мощности в высокочастотном состоянии преобразователя, что может дополнительно повысить эффективность и плотность мощности, а также уменьшить объем и вес преобразователя.

    Традиционные топологии DC-DC преобразователей, используемых в OBC, включают полномостовую схему ШИМ и полномостовую резонансную схему (включая LLC-резонанс и последовательный резонанс) [8].Преобразователь LLC имеет преимущества в виде скачков напряжения без отключения и небольшой мощности циркулирующего тока. В сочетании с кривой зарядки аккумуляторных батарей автомобиля диапазон выходного напряжения преобразователя постоянного тока в постоянный шире, частота переключения преобразователя будет сильно отклоняться от резонансной частоты, и потери в системе увеличатся [9]. Схема полномостовой ШИМ может адаптироваться к широкому диапазону выходного напряжения и фиксированной частоте переключения, но традиционный полномостовой преобразователь ШИМ имеет большую циркуляцию реактивной мощности и не может обеспечить мягкое переключение при небольшой нагрузке [10].По этой причине предлагается фазосдвигающий полномостовой преобразователь с регулируемым вспомогательным током, который реализует плавное переключение коммутирующих транзисторов при полной нагрузке, но его стоимость высока, а управление затруднено [11]. Потери при обратном восстановлении выпрямительного диода можно уменьшить, используя фазосдвигающее управление вторичной обмоткой трансформатора, но эффективность при полной нагрузке низка [12]. В этой статье предлагается усовершенствованный полномостовой преобразователь постоянного тока в постоянный с фазовым сдвигом ZVS. Два ограничивающих диода используются для устранения колебаний напряжения вторичного выпрямителя.Синхронный выпрямитель (SR) используется для уменьшения потерь в системе. Наконец, в лаборатории создается экспериментальный образец.

    2. Бортовой способ зарядки электромобилей
    2.1. Батарея модели

    В настоящее время существуют трехкомпонентные литиевые батареи и литий-железо-фосфатные батареи для электромобилей. Трехкомпонентные литиевые батареи имеют высокую плотность энергии, но низкий ток заряда и быстрое затухание емкости, которые в основном используются в электромобилях Tesla.Литий-железо-фосфатные батареи широко используются во многих электромобилях из-за их высокого тока заряда-разряда, медленного затухания емкости и высокой безопасности. Модель эквивалентной схемы Thevenin литий-железо-фосфатной батареи показана на рисунке 1 [13], где В куб.см — напряжение холостого хода, R e — внутреннее сопротивление батареи, R p — поляризационное сопротивление, а C p — поляризационная емкость.Эквивалентный импеданс Z o батарей составляет


    2.2. Структура схемы

    В соответствии с различной топологией преобразователя зарядного устройства, OBC имеет одноступенчатую структуру и двухступенчатую структуру. Одноступенчатая структура имеет характеристики простой конструкции и низкой стоимости, но имеет только одноступенчатое преобразование, которое ограничивает диапазон выходного напряжения, а влияние коэффициента мощности, подавления гармоник тока и эффективности преобразования не идеальны. [14].Учитывая подавление гармоник входного тока, улучшение коэффициента мощности и способность обработки мощности, преобразователь переменного тока в постоянный делится на преобразователь переменного тока в постоянный и преобразователь постоянного тока в постоянный, как показано на рисунке 2. Прежний преобразователь переменного тока в постоянный обычно использует схему повышения мощности для коррекции коэффициента мощности, в то время как последний преобразователь постоянного тока обычно использует изолирующий преобразователь [15]. Обеспечивая безопасность преобразователя, он обеспечивает постоянный ток с малым коэффициентом пульсаций нагрузки. В статье исследуется двухступенчатое автомобильное зарядное устройство.


    2.3. Стратегия зарядки

    Аккумуляторы, установленные на транспортных средствах, являются источником энергии для электромобилей, поэтому для продвижения электромобилей очень важно использовать методы зарядки, которые могут обеспечить быструю зарядку и меньший ущерб для срока службы батареи [16]. В настоящее время методы зарядки аккумуляторов в основном включают метод зарядки постоянным током, метод зарядки постоянным напряжением и метод ступенчатой ​​зарядки [17]. Зарядка постоянным током проста в использовании и легко контролируется, но если зарядный ток слишком мал, время зарядки будет слишком большим.Если выбранный зарядный ток слишком велик, на более позднем этапе зарядки легко перезарядить, что окажет большое влияние на пластину аккумулятора, что повлияет на срок службы аккумулятора [18]. Метод зарядки с постоянным напряжением также прост в использовании и позволяет избежать проблемы перезарядки аккумулятора на более поздней стадии зарядки. Однако на ранней стадии зарядки из-за более низкой электродвижущей силы на обоих концах батареи зарядный ток больше. Электрический ток приведет к изгибу пластины аккумулятора и быстрому повышению температуры аккумулятора, что повлияет на срок его службы.Кроме того, если выбранное напряжение зарядки слишком низкое, это приведет к недостаточной зарядке аккумулятора и сокращению срока его службы [19]. Метод ступенчатой ​​зарядки обычно включает двухступенчатый метод зарядки и трехступенчатый метод зарядки [20]. Двухступенчатый метод зарядки означает зарядку постоянным током перед зарядкой аккумулятора. Когда напряжение на обоих концах батареи достигает определенной амплитуды, она переключается на зарядку с постоянным напряжением. Кривая зарядки показана на рисунке 3.Двухэтапный метод зарядки сочетает в себе преимущества метода зарядки постоянным током и метода зарядки постоянным напряжением, позволяет избежать проблем, связанных с чрезмерным зарядным током на ранней стадии и легкой перезарядкой на более поздней стадии, и имеет высокую эффективность зарядки, которая может соответствовать зарядке. спрос на литий-железо-фосфатные батареи. В данной статье принят двухступенчатый метод зарядки.


    При зарядке в режиме постоянного тока выходное напряжение DC / DC преобразователя автомобильного зарядного устройства изменяется в широких пределах.В режиме постоянного напряжения выходной ток преобразователя уменьшается от полной нагрузки до нуля. Таким образом, конструкция бортового блока питания должна отвечать следующим требованиям: регулировка выходного напряжения в широком диапазоне; плавное переключение в широком диапазоне нагрузок; высокие требования к удельной мощности и напряжению и току.

    2.4. Метод управления переключением постоянного тока и постоянного напряжения

    Метод управления зарядкой с переключением постоянного тока и постоянного напряжения показан на рисунке 4.В каскаде постоянного напряжения выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением. Ошибка определяется ПИ-регулятором, и получается сигнал модуляции WCV. Аналогичным образом может быть получен сигнал модуляции WCV.


    Режим переключения — «принять меньшее значение». На начальном этапе зарядки эквивалентное внутреннее сопротивление аккумулятора мало, а зарядный ток большой. В это время WCC

    3. Принцип действия ШИМ-преобразователя постоянного / постоянного тока
    3.1. Топология главной цепи

    Традиционная полная мостовая топология главной цепи ZVS показана на рисунке 5. В в — это входной источник питания постоянного тока. Коммутационные устройства (включая и) образуют инверторный мост, это резонансная катушка индуктивности, T — высокочастотный трансформатор, D 1 и D 2 образуют высокочастотный выпрямительный мост, а L f и C f образуют фильтр высоких частот.Преобразователь имеет такие проблемы, как сложность коммутации отстающей ветви, колебания напряжения на вторичной стороне трансформатора и низкий КПД.


    Усовершенствованная топология основной схемы ZVS с фазовым сдвигом и полным мостом с фиксирующими диодами и рабочими формами сигналов показана на рисунке 6. Ограничивающие диоды D 5 и D 6 добавлены для подавления колебаний напряжения выпрямителя и увеличения диапазон мягкого переключения; синхронное выпрямление применяется ко вторичной обмотке трансформатора, сопротивление проводимости полевого МОП-транзистора меньше, чем у диода, и это может повысить эффективность схемы.

    3.2. Анализ рабочего процесса

    Рабочий процесс полномостового преобразователя постоянного тока в постоянный ток ZVS с фазовым сдвигом может быть упомянут в [21], который здесь не обсуждается. Принцип подавления колебаний напряжения вторичной обмотки трансформатора подробно поясняется на Рисунке 7.

    Во время [] эквивалентная схема показана на Рисунке 7 (a). При ток нагрузки весь протекает через Q 6 , а ток, проходящий через Q 5 , падает до нуля и заряжает переходной конденсатор C 5 из Q 5 одновременно .После, резонансная индуктивность и резонанс C 5 , напряжения SR устройства Q 5 и вторичной стороны трансформатора, соответственно, следующие:

    Выражение показывает, что напряжение на выходной выпрямитель генерирует одинаковые колебания, когда не добавляются ограничивающие диоды. Его пиковое значение составляет 4/ n . Из-за эффекта демпфирования в процессе резонанса напряжение на выходном выпрямительном устройстве будет постепенно уменьшаться до 2/ n , а вторичное напряжение трансформатора будет постепенно уменьшаться до / n .

    Во время [] эквивалентная схема показана на рисунке 7 (b). В, поскольку обратный зарядный ток конденсатора перехода Q 5 исчезает, ток больше, чем ток, преобразованный в первичный, поэтому быстро уменьшается, пока два не станут равными. Поскольку ток индуктивности не может изменяться,>. Напряжение нейтральной точки двух ограничивающих диодов равно нулю, D 6 включен, а напряжение C 5 ограничено до 2 / n ; то есть = 2 / n .По сравнению с выражением, колебания напряжения Q 5 подавлены. В этот момент крутизна нарастания составляет

    At, =, ток, протекающий через ограничивающий диод D 6 , падает до нуля, и D 6 отключается естественным образом. Потом и увеличивайте на такой же крутизне. В это время мощность передается с первичной стороны на вторичную.

    3.3. Выбор логики управления для устройств SR

    В соответствии с формами управляющих сигналов Q 1 ~ Q 4 показаны текущие и управляющие формы сигналов Q 5 ~ Q 6 на рисунке 8.Управляющие сигналы Q 5 и Q 6 могут быть получены следующими тремя способами. (1) Та же логика управления, что и отстающая ветвь Q 3 ( Q 2 ) (2) И логика: управляющие сигналы Q 1 ( Q 4 ) и Q 3 ( Q 2 ) выполняются и логика (3) Или логика: управляющие сигналы Q 1 ( Q 4 ) и Q 3 ( Q 2 ) выполняются или логика


    Когда SR устройство не имеет управляющего сигнала, ток протекает через его основной диод, но падение напряжения проводимости основного диода больше, чем у проводящего канала, что приводит к увеличению потерь проводимости.Следовательно, ток должен протекать по проводящему каналу как можно дальше, а не через основной диод. Для сравнения, коэффициент времени логики или является самым высоким, а общие потери проводимости — самыми низкими, поэтому логика используется для получения синхронных управляющих сигналов.

    4. Расчет потерь фазосдвигающего преобразователя постоянного тока в постоянный с полным мостом ZVS

    В соответствии с требованиями к применению бортового зарядного устройства, параметры и модели устройства показаны в таблице 1.


    Устройство Модель параметр

    Переключающее устройство SPP20N60CFD 325A / 1.7кВт
    Цепь привода 56PR3362 100 кГц
    Зажимной диод MURS360T3G 3A / 600V
    SR устройство

    9029 -17

    100 кГц

    4.1. Модель потерь полевого МОП-транзистора

    Потери МОП-транзисторов в основном рассматриваются с четырех аспектов: коммутационные потери, потери проводимости, потери обратного восстановления и управляющие потери.Эквивалентная модель МОП-транзистора показана на рисунке 9, где — сопротивления затвора,, и, — конденсаторы между электродами МОП-транзистора, соответственно. Для упрощения анализа паразитная индуктивность МОП-транзисторов не рассматривается.


    Поскольку процесс выключения противоположен процессу запуска, обсуждается только процесс запуска, как показано на рисунке 10. В, напряжение затвора добавляется к МОП-транзистору. В течение ~, заряжается, повышается и достигает порогового напряжения включения МОП-транзистора при.Во время этого МОП-транзистор включается, и ток стока начинает расти. При ток стока возрастает до номинального значения I d , а до напряжения платформы Миллера. Во время зарядки начинается зарядка, напряжение стока уменьшается, а напряжение затвора остается неизменным. Во время этого напряжение затвора начинает заряжаться, и в то же время напряжение затвора продолжает расти. При, =, МОП-транзистор полностью включен.


    4.2. Расчет убытков
    4.2.1. Расчет предварительных потерь мощности

    Потери MOSFET во время процесса запуска выглядят следующим образом:

    Точно так же процесс выключения аналогичен процессу запуска, поэтому потери при переключении следующие:

    Проводимость потеря полевого МОП-транзистора составляет

    , где — сопротивление полевого МОП-транзистора в открытом состоянии.

    Потери обратного восстановления полевого МОП-транзистора равны

    , где — заряд обратного восстановления основного диода.

    Потери управления полевым МОП-транзистором равны

    , где — заряд затвора полевого МОП-транзистора.

    4.2.2. Расчет потерь после каскада

    Чтобы уменьшить потери проводимости в цепи синхронного выпрямителя после каскада, два транзистора SR соединены параллельно. Суммарные потери проводимости схемы синхронного выпрямителя после каскада составляют 1/2 одиночного транзистора:

    Потери проводимости тока, протекающего через основной диод, выглядят следующим образом: где и — падение напряжения в открытом состоянии, а на- состояние сопротивления корпуса диода соответственно.

    Тогда общие потери проводимости каждого полевого МОП-транзистора равны

    . Согласно параметрам выбора в таблице 1 и приведенному выше анализу, потери предварительного и последующего каскада могут быть рассчитаны, как показано в таблице 2.

    Традиционный преобразователь мощности


    Конфигурация цепи Потери Значение

    Потеря диодного выпрямителя 36 Вт

    Улучшенный преобразователь постоянного тока в постоянный Потеря мощности на предварительном каскаде 24 Вт
    908 908 908 Синхронное выпрямление

    Согласно таблице 2, значения КПД двух преобразователей показаны на рисунке 11.Можно сделать вывод, что эффективность улучшенного преобразователя постоянного тока в постоянный на 5% выше, чем у традиционного преобразователя постоянного тока в постоянный.


    5. Моделирование и эксперимент

    Основные параметры полномостового DC / DC преобразователя со сдвигом фазы для OBC показаны в таблице 3.

    908 . Моделирование. , первичное напряжение трансформатора и вторичное напряжение трансформатора.Видно, что скачка вторичного напряжения трансформатора практически нет. В то же время фиксирующий диод может включаться только один раз за цикл, что снижает потери проводимости, вызванные фиксирующим диодом, это показывает рациональность конструкции параметров моделирования.


    Частично усиленные формы сигналов с ограничивающими диодами и без них показаны на рисунке 13. По сравнению с рисунками 13 (a) и 13 (b), колебания напряжения на обоих концах вторичного напряжения трансформатора и трубки SR Q 5 подавляется добавлением ограничивающего диода.

    Формы сигналов напряжения сток-исток, напряжения возбуждения и тока стока отстающего плеча Q3 при номинальной нагрузке и 1/5 номинальной нагрузки показаны на рисунках 14 (a) и 14 (b) соответственно. Можно видеть, что при номинальной нагрузке и 1/5 номинальной выходной мощности условия Q 3 были уменьшены до нуля до появления, и может быть реализовано мягкое переключение при нулевом напряжении.

    5.2. Эксперимент

    Согласно параметрам таблицы 3, испытательный стенд бортового зарядного устройства мощностью 600 Вт спроектирован, как показано на рисунке 15.Контроллер полуфизического моделирования RT-LAB выполняет управление постоянным напряжением-постоянным током на сигнале, выбранном датчиком тока / напряжения Холла, выходной аналоговый управляющий сигнал В c подключен к клемме управления фазовым сдвигом фазы. микросхема управления сдвигом UCC3895, и фаза ШИМ-волна управляет основной схемой.


    Первичное напряжение В AB , первичный ток i p , и формы сигналов ШИМ Q 1 0 9057 9057 9057 показаны на рисунке 16.Эти формы сигналов согласуются с теоретическим анализом и моделированием, которые подтверждают рациональность расчета параметров.


    Напряжение возбуждения В GS и напряжение стока В DS Формы сигналов отстающей ветви Q3 при номинальной нагрузке и 1/5 номинальной нагрузки показаны на рисунках 17 (a) –17 (б) соответственно. Видно, что Q 3 может обеспечить плавное переключение при номинальной нагрузке и нагрузке 1/5.

    Формы сигналов выходного напряжения В o и выходного тока I o показаны на Рисунке 18 (а) при изменении тока нагрузки от 0 до 40 А, а формы сигналов выходное напряжение В o и выходной ток I o показаны на Рисунке 18 (b), когда ток нагрузки изменяется с 40 A на 0 A. Анализ показывает, что значение люфта выходное напряжение меньше 0.4 В, который обладает хорошей защитой от помех и динамическими характеристиками.


    (a) Мутация нагрузки 0% ~ 80%
    (b) Мутация нагрузки 80% ~ 0%
    (a) 0% ~ 80% мутация нагрузки
    (b) 80% ~ 0% мутация нагрузки

    Взаимосвязь между КПД и нагрузкой при различных входных напряжениях показана на рисунке 19. Можно видеть, что КПД может достигать 95% в диапазоне номинальной нагрузки 20% -100%. На эффективность улучшенного OBC мало влияет изменение входного напряжения.


    6. Заключение

    Нацеленность на проблемы, существующие в двухступенчатом электромобиле OBC с фазосдвигающим полным мостом и плавным переключением DC / DC преобразователя, полномостового DC / DC преобразователя с фиксирующим диодом и синхронным выпрямлением предлагается. Добавлены фиксирующие диоды для реализации широкого диапазона мягкого переключения и устранения колебаний напряжения вторичного выпрямителя. Технология синхронного выпрямления вторичной обмотки трансформатора используется для уменьшения высокочастотных выпрямительных потерь.Проанализированы принцип работы и способ управления преобразователем постоянного тока в постоянный, рассчитаны потери коммутирующего устройства. Результаты моделирования и экспериментов показывают, что колебания напряжения вторичной стороны трансформатора удваиваются, а КПД OBC достигает 95% при номинальной нагрузке 20–100%, что соответствует требованиям к применению бортового зарядного устройства.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Конфликт интересов

    Авторы подтверждают, что содержание данной статьи не имеет конфликта интересов.

    Благодарности

    Авторы выражают признательность за помощь или поддержку со стороны коллег и финансовую поддержку со стороны группы инновационных технологий по устройству силовой электроники и управления шахтами провинции Хэнань, ключевые исследовательские проекты высших учебных заведений провинции Хэнань, грант №. 18A410001, и докторский фонд Хэнаньского политехнического университета, грант № B2017-19.

    зарядка автомобильного аккумулятора от блока питания компьютера

    Большое спасибо, ребята, за вашу помощь,
    , теперь мне нужно знать, регулирую ли я выходное напряжение источника питания до 13.4 или 13,8 вместо 12
    и подключить к автомобильному аккумулятору.
    будет ли он заряжать его или нет
    и очень просто объясните мне, почему блок питания после модификации, выдающий 13,4 вольт при 33 ампер, не считается приличным зарядным устройством? !!
    , если у вас есть необходимое напряжение и сила тока, что может пойти не так и как это может повлиять на срок службы батареи ?!


    Друг мой, ничто не заменит хороший трансформатор. Свитчеры хороши до тех пор, пока не перестанут работать, потому что сгорела какая-то деталь.Если у вас есть подходящие напряжение и сила тока, вы можете зарядить аккумулятор. Я говорю в контексте надежности и долговечности конструкции. Хорошие зарядные устройства с трансформаторами могут передаваться от поколения к поколению пользователей, но коммутатор будет работать до тех пор, пока не остановится какой-нибудь вентилятор из-за плохого качества или пыли. Пожалуйста, не поймите меня неправильно, я просто хочу сэкономить ваше время и деньги.

    Посмотрите этот проект:

    Контроллер заряда для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В или аккумуляторов SLA
    https: // electronicseverywhere.blogspot.com/2012/04/charge-controller-for-12v-lead-acid-or.html

    У вас есть исходный код, и вы можете регулировать токи или функции зарядного устройства в соответствии с вашими потребностями.

    Второй проект:

    A Зарядное устройство для аккумуляторов Deep-Cycle 12V (проект не для батареи глубокого цикла, они просто так называют проект. Вы можете регулировать токи в фазах зарядки, по умолчанию проект достигает 16A)
    https://www.siliconchip.com.au/cms/A_103191/article.html

    У вас есть исходный код, и вы можете регулировать токи или функции зарядного устройства в соответствии с вашими потребностями.

    Вы понимаете, что я не могу разместить весь проект на форуме.

    Простое и дешевое решение:

    Зарядное устройство с использованием LM338K (корпус TO-3) ограничено током до 5 А
    Вы можете установить плавающее напряжение 13,5 В и 13,8 В в зависимости от температуры, ток ограничен внутри LM338K . Конденсатор 4700uF не нужен, замените его на 220uF-330uF.

    Пример для тока до 10 А вы можете увидеть здесь:
    https://wiringschematic.net/lm338-based-1-20v-10a-adjustable-dc-power-supply-wiring/

    Можно даже сделать небольшие более разумные улучшения этого зарядного устройства с выбором резисторов вручную или каким-либо контроллером или микроконтроллером и тем самым выбрать выходное напряжение для зарядки.

    или посмотрите этот проект:

    AVR450: Зарядное устройство для SLA, NiCd, NiMH и Li-Ion аккумуляторов
    https: // www.atmel.com/Images/doc1659.pdf

    Есть тонны проектов и дизайнов, я не могу опубликовать их много из-за правил и авторских прав, но ваша клавиатура встает между вами и Интернетом и полем поиска Google ….

    Мой совет по безопасности специально для зарядных устройств:
    Когда вы делаете зарядные устройства для аккумуляторов LA, убедитесь, что они безопасны и их можно оставить без присмотра долгое время, чтобы зарядные устройства имели полный контроль над запуском и остановкой, а также с напряжением и напряжением. Текущий.Детали должны иметь размеры, подходящие для работы, и всегда использовать хорошие детали. Печатная плата должна быть защищена вместе с частями на ней защитным покрытием, чтобы избежать попадания влаги, кислоты и других веществ, которые могут разрушить печатную плату, дорожки и детали на ней. Используйте металлический корпус для зарядного устройства с температурной защитой, также хороши предохранитель и варистор.

    : wink:

    Почему у электромобилей есть обычные автомобильные аккумуляторы на 12 В

    Производители вкладывают огромные суммы в аккумуляторные технологии, чтобы максимально увеличить запас хода и производительность новых электромобилей.Однако, если вы откроете капот современного электромобиля, вы можете найти обычный старый автомобильный аккумулятор на 12 В. Это может сбивать с толку, но не бойтесь — мы выясним, почему это так, и раскроем секреты 12-вольтовых систем электромобиля, пока мы работаем над этим.

    Большинство электромобилей используют только одну большую высоковольтную аккумуляторную батарею, полную перезаряжаемых литиевых элементов, которые приводят в действие двигатель. Но у электромобилей также есть обычная старая 12-вольтовая свинцово-кислотная батарея, такая же, как в вашем автомобиле, работающем на ископаемом топливе.Это может показаться странным или избыточным, но аккумулятор старой закалки служит нескольким важным целям. Одна из проблем с большой высоковольтной батареей заключается в том, что она может быть довольно опасной. Важно изолировать аккумулятор от остальной электроники автомобиля. Для этого в электромобилях используется контактор .

    Контактор: все о безопасности

    Контактор позволяет отключать питание от основной аккумуляторной батареи автомобиля, когда автомобиль попадает в аварию, находится на работе или просто не движется.Это важная мера безопасности, которая помогает предотвратить возгорание и / или поражение электрическим током, а также позволяет обесточивать главную тяговую электронику, когда она не используется. Контактор — это модное слово для обозначения того, что по сути является большим переключателем, который контролирует поток тока от аккумуляторной батареи. Контактор включается путем подачи напряжения на катушку. Эта катушка действует как электромагнит, перемещая больший набор контактов, что позволяет току течь из высоковольтной батареи. Снова выключите катушку, и контакты разойдутся, разомкнув цепь и отключив аккумулятор.По сути, это как большая эстафета.

    G / O Media может получить комиссию

    Потребность в таком устройстве создает проблему: как включить этот контактор, чтобы подключить основную тяговую батарею к остальной электронике автомобиля? Самый простой способ сделать это — использовать красивую и надежную батарею на 12 В. Подойдут и более причудливые решения — например, современные литий-ионные аккумуляторные батареи на 12 В — они уже поставляются в некоторые автомобили. Но если свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы уже проверены и рассчитаны на срок службы в автомобильной среде и доступны во всем мире, зачем изобретать велосипед? Или аккумулятор, если на то пошло.

    Другая основная область, в которой помогает 12-вольтовая батарея, — это все вспомогательные системы в современном автомобиле. Такие вещи, как вентиляторы, электрические стеклоподъемники, фары и информационно-развлекательные системы, исторически работали от 12 вольт. Все они отлично работают как есть. Разработка электрической трансмиссии достаточно трудоемка, поэтому с точки зрения стоимости и долговечности имеет смысл использовать существующие, проверенные конструкции для систем, которые в значительной степени могут быть перенесены.

    В электромобилях для основных тяговых аккумуляторов используется огромное напряжение — от 300 до 800 вольт.Более высокие напряжения позволяют снизить токи для заданного уровня мощности, а более низкие токи сокращают резистивные потери в основных силовых цепях. Но высокое напряжение нежелательно для других целей, поскольку требует большей осторожности с точки зрения изоляции и защиты кабелей от повреждений. Эти высокие напряжения опасны для людей и другого оборудования, поэтому любые такие кабели должны быть изготовлены в соответствии с высокими стандартами и должным образом изолированы, чтобы избежать проблем.

    Также трудно переключить высокое напряжение; особенно при постоянном токе от батарей, переключатели имеют тенденцию к дуге при переключении и повреждаются, а полупроводники для работы с более высокими напряжениями по своей сути стоят дороже.Есть неясные планы по переводу большего количества автомобилей на системы 24 В или 48 В в будущем, но эти напряжения все еще намного ниже и безопаснее, чем современные высоковольтные батареи для регулярного использования. Однако на данный момент аксессуары на 12 В являются нормой.

    Чтобы получить дополнительную информацию о наличии 12-вольтовых батарей в электромобилях, мы обратились к инженеру крупного производителя оригинального оборудования. Он сломал его, сказав:

    Если мы отключим электромобиль на секунду, в транспортных средствах используются системы 12 В для подачи питания на различные модули и аксессуары, которые мы находим в автомобилях.Системы с 12 В не всегда были ответом, если мы оглянемся назад, то 6 В были ответом, многие военные приложения используют 24 В, и 48 В начинает прокрадываться, но на данный момент 12 В является наиболее продуктивным. Независимо от напряжения нам нужен какой-то источник питания для работы наших модулей, и есть МНОГО деталей на 12 В, и автомобильная промышленность любит повторно использовать детали.

    Да, у вас может быть радиоприемник с питанием от 350 В, но это дорого, и, как я уже упоминал ранее, существует множество конструкций на 12 В, готовых к установке.

    В EV нет генератора переменного тока, есть преобразователь постоянного тока в постоянный

    Таким образом, наличие источника питания 12 В для всех этих аксессуаров является обязательным. Однако, как знает любой, у кого когда-либо был неисправный генератор, на обычном автомобильном аккумуляторе долго работать не получится. Электромобилям нужен способ поддерживать 12-вольтовый аккумулятор заряженным и обеспечивать питание всех аксессуаров во время их работы. Аккумуляторы электромобилей выдают постоянный ток (DC), поэтому простые трансформаторы переменного тока не подходят для понижения напряжения от основной батареи для зарядки 12-вольтовой.Вместо этого работа ложится на преобразователь постоянного тока в постоянный.

    Вы можете спросить: нельзя ли просто использовать преобразователь постоянного тока в постоянный, чтобы все запустить, и вообще забыть об автомобильном аккумуляторе 12 В? Ну нет. Аккумулятор 12 В по-прежнему нужен для включения контактора, который соединяет высоковольтную тяговую батарею с остальной частью автомобиля. Кроме того, становятся жесткими правила. Контактные данные наших инженеров:

    Теперь у вас может быть только преобразователь постоянного тока в постоянный, который всегда включен для питания различных модулей, но если он всегда включен, это будет означать, что аккумуляторная батарея высокого напряжения будет медленно разряжаться с течением времени, всегда.Это не совсем идеально для сценария хранения, и, кроме того, есть некоторые правила (ECE-R-100 и FMVSS-305), которые гласят, что в случае аварии шина HV должна быть разряжена за определенное время, а HV аккумулятор отключен от остальной части автомобиля. И снова у нас есть ситуации, когда мы хотим, чтобы системы были запитаны, когда автомобиль «выключен», и именно здесь в дело вступает эта 12-вольтовая батарея.

    Я был фанатиком электроники с тех пор, как был всего в несколько футов ростом. Самостоятельное обучение пониманию основных понятий сослужило мне хорошую службу, поскольку современные автомобили так же зависят от электроники, как и от механических принципов.Это также сделало меня популярным среди всех, кому нужна была помощь в установке автомобильной стереосистемы. Позвольте мне изложить основы того, как работают преобразователи постоянного тока в постоянный, чтобы вы могли лучше понять, что происходит под капотом вашего садового электромобиля.

    Как работают преобразователи постоянного тока в постоянный: все дело в переключении

    Существует множество конструкций преобразователей постоянного тока в постоянный, некоторые из которых способны преобразовывать небольшое напряжение в большее (повышающие преобразователи), превращая большое напряжение в меньшего размера (понижающие преобразователи) или оба варианта (что удивительно, так называемые повышающие-понижающие преобразователи).Для электромобилей понижающий преобразователь — это то, что нужно для работы, понижая сотни вольт от основной батареи до номинальных 12–14 вольт, необходимых для зарядки батареи 12 В и работы аксессуаров.

    Некоторые производители действительно используют в этом приложении двунаправленные понижающие упоры для нишевых крайних случаев. Однако при понижении высокого напряжения тягового аккумулятора до 12 В для вспомогательной подсистемы режим работы в целом идентичен обычному понижающему преобразователю.

    График: Джейсон Торчинский

    Понижающий преобразователь принимает постоянный ток на входе и выдает более низкое постоянное напряжение на выходную нагрузку. В нашем случае источником постоянного тока является напряжение основной батареи, составляющее многие сотни вольт. Наша выходная нагрузка — это наша вспомогательная система на 12 В. Понижающий преобразователь понижает напряжение с помощью диода, катушки индуктивности, конденсатора и транзистора, которые переключаются какой-либо дополнительной схемой. Для тех, кто не знаком, транзистор — это особый тип электронного переключателя, который можно включить, чтобы пропустить ток, или выключить, чтобы остановить поток.В этом отношении он похож на контактор, но является электронным, а не электромеханическим, переключается намного быстрее и работает при гораздо более низких напряжениях и токах.

    Диод — это деталь, которая пропускает электричество только в одном направлении. Катушка индуктивности и конденсатор — это устройства, которые накапливают электрическую энергию в магнитных полях и электрических полях соответственно. По причинам, которые лучше всего объясняются сложной физикой, выходящей далеко за рамки данной статьи, индукторы имеют тенденцию противодействовать изменениям тока, а конденсаторы — противодействовать изменениям напряжения.

    Так как же работает понижающий преобразователь? При первом включении транзистора ток начинает течь от источника постоянного тока более высокого напряжения (в нашем случае от батареи). Положительное напряжение присутствует на катоде диода, что не позволяет ему проводить ток, и не влияет на схему в этой точке. Ток от батареи также течет в индуктор. Катушка индуктивности начинает накапливать часть этой энергии, и мощность начинает течь через катушку индуктивности к нагрузке, а также к конденсатору.Поскольку катушка индуктивности сопротивляется мгновенным изменениям тока, конденсатор начинает заряжаться постепенно, а не сразу, увеличивая напряжение с течением времени. Поскольку конденсатор включен параллельно выходу, выходное напряжение медленно увеличивается.

    По истечении заданного времени транзистор выключается, разрывая соединение с источником постоянного тока высокого напряжения. Сторона индуктора, которая получала положительный заряд от батареи, теперь ничего не видит. Однако индуктор хочет, чтобы ток продолжал течь.Таким образом, он переключается с накопления энергии от батареи на саму подачу энергии. Таким образом, он развивает отрицательный заряд на своей входной стороне и положительный заряд на выходной клемме, чтобы энергия текла в одном направлении. Отрицательный заряд на входе также подключен к диоду, что позволяет ему проводить. Когда цепь замкнута, энергия, ранее накопленная в магнитном поле индуктора, поддерживает протекание тока, не позволяя напряжению просто упасть прямо до нуля.

    Затем, через некоторое время, транзистор снова включается, и индуктивность и конденсатор снова заряжаются. Время переключения, также известное как рабочий цикл, является ключом к тому, насколько понижается выходное напряжение . Это отношение продолжительности включения транзистора к продолжительности выключенного состояния. Если бы транзистор был включен 100% времени, выходное напряжение повысилось бы до входного напряжения после того, как конденсатор был полностью заряжен, и останется там. Если транзистор все время выключен, выходное напряжение будет равно нулю.В идеальном понижающем преобразователе выходное напряжение прямо пропорционально скважности. Таким образом, желаемый рабочий цикл равен желаемому выходному напряжению, деленному на входное напряжение. Это означает, что для понижения 400 В с тягового аккумулятора до 12 В мы получаем рабочий цикл 0,03. Это означает, что мы включаем транзистор в 3% случаев и не выключаем его в 97% случаев.

    Когда понижающий преобразователь работает с таким большим понижением, период отключения очень длинный — как мы видели в нашем примере.В этих условиях в катушке индуктивности может закончиться магнитная энергия, чтобы поддерживать цепь в рабочем состоянии. Когда это происходит, конденсатор тоже начинает истощать энергию, поддерживая ток, пока транзистор снова не включится. Это называется прерывистой работой , , хотя понижающие преобразователи также вполне довольны работой без проблем с более равномерными рабочими циклами.

    Основная теория, лежащая в основе понижающего преобразователя, требует некоторого понимания, но реальность того, как они работают, еще более сложна.Есть проблемы с электромагнитным шумом, с которыми нужно бороться, с тепловыми проблемами, и также важно сосредоточиться на эффективности. Инженеры оптимизируют все этапы работы с помощью таких методов, как включение и выключение транзистора на высоких скоростях — часто в десятки или сотни килогерц. Это также имеет то преимущество, что снижает пульсации выходного напряжения при повышении и понижении заряда конденсатора и катушки индуктивности.

    Диоды также можно заменить транзисторами, переключаемыми внешней схемой, чтобы имитировать работу одностороннего клапана диода.Это связано с относительно высоким падением напряжения на диодах в реальном мире — обычно 0,3–0,6 вольт — что может привести к потере огромного количества энергии в сильноточных приложениях. Транзисторы могут обеспечивать падение напряжения значительно ниже 0,05 В, что также способствует экономии энергии и кулера.

    Существует множество сложных способов улучшения понижающего преобразователя и множество способов их настройки для работы в обратном направлении, но это все выходит за рамки данной статьи. Но основная концепция остается прежней — включение и выключение напряжения на накопителе энергии в определенном рабочем цикле снижает напряжение на выходе.

    Майк с канала YouTube mikeselectricstuff в прошлом году снял относительно маломощный агрегат с Renault Zoe, обнаружив, что это плотно упакованное и чрезвычайно сложное устройство. Он указывает на очевидные особенности — большие конденсаторы и катушки индуктивности, сделанные из толстых медных стержней, согнутых в катушки. В видео также показаны меры безопасности, встроенные в оборудование, такие как специальные высоковольтные разъемы с дополнительными контактами для проверки правильности их подключения.

    Это тоже недешевые комплектующие.Средний генератор в современном автомобиле с ДВС может выдавать около 150 ампер. Говоря только об аксессуарах, электромобили имеют такие же электрические требования, что и их предшественники ICE в этой области, поэтому преобразователь постоянного тока в постоянный должен быть в состоянии обеспечивать такое же количество тока. Это означает, что для протекания тока требуется множество толстых проводников, и ключевую роль играют мощные транзисторы. Часто это здоровенные детали IGBT или MOSFET с голыми силиконовыми матрицами, монтируемыми непосредственно на специальных теплопроводящих платах.

    Это помогает снизить эффект теплоизоляции от пластиковых корпусов на отдельные компоненты, а также снижает потери из-за длинных проводов компонентов. Преобразователь постоянного тока в постоянный часто встраивается в единый модуль с оборудованием для зарядки, так как оба должны подключаться напрямую к высоковольтной батарее, и оба получают выгоду от водяного охлаждения своей горячей электроники.

    Таким образом, скромная свинцово-кислотная батарея на 12 В остается ключевой частью почти всех современных электромобилей, работающих вместе с мощным преобразователем постоянного / постоянного тока и аксессуарами на 12 В, чтобы предоставить вам все обычные удобства, которые вы ожидаете. в современной машине.Технологии продолжат развиваться, и мы можем увидеть изменения стандартов в пользу более высоких напряжений или новых типов батарей. Однако в обозримом будущем мы будем полагаться на вспомогательные подсистемы низкого напряжения, и теперь вы знаете, как они работают!

    Как зарядить аккумулятор

    Весна пришла и ушла. Когда двор наконец-то обрел форму, вам удалось запланировать длинные выходные в горах — только вы и ваша семья и несколько дней, в которых много ничего. Автодом запускается с помощью соединительных кабелей, и несколько часов езды по шоссе должны полностью зарядить аккумулятор.Печально то, что когда вы, наконец, добираетесь до кемпинга, дети не могут смотреть телевизор, микроволновка не работает и, ужас, блендер не может приготовить вашу любимую замороженную смесь. Аккумулятор совсем не сильно заряжается. Вы можете запустить свой генератор или двигатель дома на колесах для получения энергии, но вы ненавидите нарушать покой в ​​нетронутой дикой природе, делая это. Кроме того, в кемпинге действуют правила, запрещающие использование генераторов после захода солнца.

    Слишком близко к дому?
    Проблема, которая у вас есть, является общей для многих домов на колесах, и есть много возможных причин для вашего затруднительного положения.Батарея жилого дома глубокого цикла глубокого цикла была оставлена ​​незаряженной зимой, замерзла и теперь бесполезна, кроме как в качестве якоря для вашей лодки. Или вы просто забыли включить выключатель батареи. Или, генератор на доме на колесах был максимально перегружен путем включения вентилятора кондиционера, GameBoy и стереосистемы и одновременной попытки подзарядить аккумулятор.

    Как заряжаются батареи
    Обычный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор заполнен чередующимися пластинами из губчатого свинца и диоксида свинца, пропитанных серной кислотой и водным электролитом.Серная кислота разбавляется до удельного веса от 1,26 до 1,30, в зависимости от типа аккумулятора. Зарядка аккумулятора содержит некоторое количество серной кислоты и свинца, снижая концентрацию серной кислоты примерно до 1,12 и покрывая пластины слоем губчатого сульфата свинца. Если обратить этот процесс вспять, вы получите большую часть электроэнергии. Это означает, что проверка удельного веса электролита — очень хороший способ узнать фактическое состояние заряда батареи.

    Это также суетливо и потенциально опасно, если электролит аккумулятора попадет в место, где он не должен находиться, например, в вашем глазу или на кожаной обивке автомобиля вашей жены. Кроме того, некоторые необслуживаемые батареи не имеют крышек заливных горловин, и нет возможности проверить или добавить электролит.

    Итак, нам осталось оценить уровень заряда батареи, считывая ее напряжение. Полностью заряженная 12-вольтовая батарея должна иметь напряжение холостого хода 12,6 вольт. Разряженный аккумулятор будет иметь напряжение около 11.2 вольта — но эти цифры нужно проверять без нагрузки и с несколькими часами отдыха после зарядки. И это при нормальной температуре батареи 80 ° F — более холодные батареи имеют немного меньшее напряжение. Аккумулятор, оставшийся разряженным даже на несколько часов, превратит некоторые из своих мягких отложений сульфата свинца, которые легко превращаются обратно в оксид свинца и серную кислоту, в твердые постоянные отложения. Эти отложения мешают нормальной работе аккумулятора и могут повредить пластины.

    Будьте осторожны при хранении батарей при более низких температурах.Разряженный аккумулятор содержит в основном воду и может замерзнуть, сломав свинцовые пластины. Всегда храните аккумулятор полностью заряженным и в месте, где температура не замерзает.

    При работе с труднодоступными батареями ищите выносную кабельную перемычку.

    Фургон, припаркованный на открытом воздухе, является хорошим кандидатом для обслуживания солнечных батарей, таких как этот тип.

    КАК ЭТО РАБОТАЕТ:

    Есть батарейки, а потом батарейки

    Мы обычно думаем о автомобильных батареях как о свинцово-кислотных аккумуляторах с жидким электролитом, которые не претерпели существенных изменений с тех пор, как их использовали первые электромобили (корпуса ранних аккумуляторов были сделаны из стекла, а не из пластика).Свинец в них легирован сурьмой, чтобы он был достаточно твердым, чтобы выдерживать вибрацию, которую он получает в движущемся транспортном средстве. В последние несколько поколений необслуживаемые батареи стали стандартом. В них используется сплав свинца и кальция. Напротив, сурьма, используемая в старых батареях, способствует электролизу воды, понижая уровень электролита и требуя пополнения. Необслуживаемые батареи обычно имеют более высокий уровень электролита, покрывающего пластины, и у них обычно отсутствуют крышки заливных горловин.Полная разрядка одного из этих типов аккумуляторов даже один раз может навсегда нарушить его способность полностью заряжаться. В батареях глубокого цикла используется более чистый свинец в более толстых пластинах, и они способны выдерживать много циклов почти полной разрядки. Им требуется периодическое пополнение электролита водой.

    В новейшей технологии свинцово-кислотных аккумуляторов используется гелевый электролит, который не разрядится, если аккумулятор или автомобиль перевернут. Другой набирающий популярность тип — ячейка из абсорбированного стекломата (AGM).Электролит в этой батарее удерживается в губчатом коврике и не может перемещаться. Аккумуляторы AGM и гелевые аккумуляторы внутренне рекомбинируют водород и кислород, образующиеся при электролизе, поэтому вам никогда не придется добавлять в них воду.

    Подъем, спуск

    По мере того, как аккумулятор заряжается или разряжается, электролит должен диффундировать от одной пластины к другой. При высоких или низких скоростях разряда или заряда кислота в электролите приобретает градиент, становясь более концентрированным рядом с одной пластиной и менее концентрированным на другой.Только время сравняется с этим, и поэтому вы не можете быстро зарядить аккумулятор более чем примерно на 50 процентов от его емкости.

    Для зарядки аккумулятора зарядному устройству или генератору переменного тока в автомобиле необходимо поднять напряжение на выводах аккумулятора. Нормальное напряжение зарядки должно оставаться ниже примерно 14,4 вольт, что является уровнем, при котором начинается выделение водорода и кислорода. Генератор вашего автомобиля никогда не предназначался для зарядки полностью разряженного аккумулятора. Вот что случилось во время той судьбоносной поездки в горы.Батарея была полностью разряжена после того, как оставалась без присмотра в течение нескольких месяцев. Полностью разряженной батарее требуется очень высокое напряжение (более 16 вольт) или длительное время зарядки 14 вольт, чтобы даже начать принимать заряд. Как только эта батарея начала принимать заряд (но в данном случае этого не произошло), это заставило бы генератор работать очень интенсивно, нагнетая ток в батарею, сокращая срок службы генератора.

    В таких ситуациях требуется внешнее зарядное устройство. Традиционное зарядное устройство представляет собой простой трансформатор и диод, который заряжает аккумулятор до постоянного напряжения чуть ниже напряжения газообразования 14.4 вольта. Он начнёт заряжаться при хорошем зажиме, а затем будет постепенно снижаться, и потребуется целый день, чтобы полностью зарядить большую, разряженную батарею. Он не подходит для поддержания заряда батареи, потому что генерируемое им напряжение по-прежнему заставляет электролит улетучиваться в виде газов — особенно плохая идея для необслуживаемой батареи, которую нельзя пополнять. Даже небольшое зарядное устройство может повредить аккумулятор в течение нескольких месяцев, если оставить его включенным.

    Более современные зарядные устройства умны. Они будут увеличивать ток, достаточный для быстрой зарядки аккумулятора, а затем уменьшаются до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен.Это снижение необходимо для поддержания точки газовыделения ниже 14,4 В. Затем зарядные устройства возвращаются к несколько более низкому напряжению, при котором не будет кипеть электролит, и периодически проверяют напряжение, иногда повышая напряжение на несколько часов для поддержания полного заряда.

    В новейших интеллектуальных зарядных устройствах даже есть функция восстановления батареи, которая должна разрушать твердые сульфатные отложения, взрывая их импульсами высокочастотных скачков напряжения, возвращая сильно сульфатированную батарею почти в новое состояние.

    Интеллектуальное зарядное устройство быстро перезарядит разряженный аккумулятор, не выпаривая электролит.

    Напряжение является хорошим индикатором степени разряда батареи, но не во время фазы зарядки.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


    параметры значение

    Номинальное входное напряжение 400 В
    Максимальное выходное напряжение 12 В
    Максимальный выходной ток 40 50 A 21
    Резонансная катушка индуктивности 26 μ H
    Резонансный конденсатор 7.5 нФ
    Дроссель выходного фильтра 2 μ H
    Частота переключения 100 кГц
    Максимальный входной ток 2 A