Как подключить зарядное устройство к аккумулятору: Как правильно подключить зарядное устройство к аккумулятору?

Как подключить зарядное устройство к аккумулятору автомобиля – простые правила

Все мы знаем, что АКБ является очень важным составляющим элементом в автомобиле. Она даёт энергию, необходимую для запуска двигателя. Благодаря ей становится возможной работа электрических элементов и узлов при заглушенном ДВС. От её качества и состояния зависит, заведёте ли вы свою машину морозным зимним утром. На какой срок без опаски оставите железного друга на стоянке, уезжая в длительную командировку, и многое другое. Но какой бы надёжной ни была ваша АКБ, вечно без подзарядки работать она не сможет. Генератор не способен полноценно поддерживать её жизнедеятельность. Так, например, при нерегулярной эксплуатации автомобиля в зимнее время года или после долгосрочного хранения происходит постепенная разрядка, что может отразиться на запуске двигателя в самый неудачный момент. Любой накопитель требует периодической подзарядки. Не следует допускать его разрядки в ноль.

В данной статье мы разберём, как подключить зарядное устройство к аккумулятору автомобиля, и всё, что с этим связано.

Содержание

1. Подключение зарядного устройства авто к аккумулятору: подготовка
2. Какие параметры нужно выставить на зарядном устройстве
3. Как подключить зарядку к аккумулятору – полярность прежде всего!
4. На что обращать внимание при заряде аккумулятора
5. Как понять, что батарея заряжена полностью

Подключение зарядного устройства авто к аккумулятору: подготовка

Перед зарядкой необходимо определить, к какой из двух категорий относится ваша АКБ:

1. Обслуживаемые – имеют доступ к банкам, в которых находится электролит. Здесь следует заранее проверить его уровень и при отсутствии долить дистиллированную жидкость. Если ваш опыт не позволяет произвести подобную процедуру, то лучше обратитесь к специалисту. Также необходимо проверить, присутствует ли на аккумуляторе отверстие для отвода газов. Если его нет, открутите все крышки (это удобнее сделать пятирублёвой монетой).
2. Необслуживаемые – не требуют такого пристального внимания, но они и не ремонтопригодны. В них нет крышечек и, соответственно, доступ к электролиту закрыт. В любом случае необходимо ознакомиться с инструкцией от производителя.

Следующим шагом станет выбор места. Требуется помещение с хорошей вентиляцией, чтобы выделяемый водород тут же удалялся.

Проследите, чтобы поблизости не было горючих жидкостей. Помните, водород взрывоопасен!

В зависимости от конфигурации вашего ЗУ (смотрите инструкцию производителя) зарядка производится с демонтажем АКБ (снимаем провод «минус», а потом «плюс») или прямо под капотом. В обоих случаях нам нужно определить заземлённую клемму (как правило, минусовая). Клеммы помечены знаками +/-, что, соответственно, означает положительную и отрицательную полярность. При этом плюсовой провод красный, а минусовой – чёрный.

Последний шаг в подготовке – уберите с поверхности пыль и грязь, а клеммы при необходимости зачистите наждачной бумагой.

Какие параметры нужно выставить на зарядном устройстве

Сначала разберём существующие типы ЗУ. Они делятся следующим образом:

1. Автоматические. Не требуют постоянного внимания, самостоятельно уменьшают напряжение.
2. С неизменным напряжением. Сила тока регулируется вручную.
3. С неизменным током. Напряжение меняется регулятором. Необходимо следить, чтобы электролит не закипел.

При настройке силы тока вручную используем следующие значения: 1/10 от ёмкости АКБ. Если ёмкость равна 100 Ач, то заряд выставляем 100 Ач/10. Рекомендуется производить зарядку непрерывно не менее 12–14 часов.

По окончании процесса обесточиваем приборы и отсоединяем провода от клемм в последовательности: сначала минус и только потом плюс.

Как подключить зарядку к аккумулятору – полярность прежде всего!

Практически все автомобилисты знают, как подключить зарядное устройство к аккумулятору, но мы всё же остановимся на этой теме подробнее. Любая незначительная ошибка здесь может повлечь за собой большие проблемы. Действуем пошагово:

1. Убеждаемся, что место соответствует технике безопасности.
2. Определяем полярность!
3. Отсоединяем провода автомобиля от АКБ: сначала красный провод, потом чёрный.
4. Выкручиваем крышки банок (если нет газоотвода). При этом избегайте попадания электролита в глаза и на открытые участки кожи.
5. Подсоединяем чёрный провод к минусовой клемме, а затем красный к плюсовой.
6. Выставляем необходимое напряжение (желательно минимальное, иначе вы сокращаете срок службы батареи).

Многие считают, что нет ничего проще, как подключить зарядник к аккумулятору автомобиля, и при этом не страшно перепутать полярность. Среди водителей ходят легенды, что это даже полезно. Действительно, известен способ реанимирования мёртвой батареи путём смены полярности. Специалисты называют такую операцию «переполюсовкой». Для этого батарею разряжают в ноль, а затем, не давая перегреваться выше 60 градусов, под напряжением 14,2–14,8 В и током в 2 А производят зарядку. Красный провод крепится к минусовой клемме, а чёрный – к плюсовой.

Также существует понятие «двойной переполюсовки». Для этого сопротивлением снимают первый заряд и продолжают зарядку обычным способом.

Но у обоих методов есть огромный минус. Они не дают гарантий восстановления механизма. Никогда не применяйте эти способы без крайней нужды, иначе рискуете испортить работающую вещь. Кроме того, есть опасность загубить проводку автомобиля.

Таким образом, зная, как правильно подключить зарядное устройство к аккумулятору, вы обезопасите себя и свой автомобиль.

На что обращать внимание при заряде аккумулятора

После того как вы подключили зарядное устройство к аккумулятору, не стоит оставлять его надолго без присмотра. Подобная халатность может привести к пожароопасной ситуации! Для избежания подобных неприятностей рекомендуем обратить внимание на следующие нюансы:

1. Необходимо следить, чтобы температура не поднималась выше нормы. Это может привести к выкипанию жидкости.
2. Уровень электролита не должен оставаться неизменным.
3. Нельзя допускать нахождения в рабочей зоне горючих жидкостей и захламления пространства.
4. Нужно держать приборы на отдалении друг от друга (на длину всего провода) и не располагать их один над другим.

Знание правил о том, как подключить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, никогда не будет лишним, а применение современных умных девайсов сведёт любой риск к минимуму.

Как понять, что батарея заряжена полностью

Конечно, очень важно знать, как правильно подключить зарядку к аккумулятору машины, но иногда важнее уметь определять, когда её нужно отсоединить. Чаще всего для заряда достаточно 12–14 часов, но всегда есть исключения из правил.

Для определения степени заполнения ёмкости присутствуют специальные индикаторы, меняющие цвет в зависимости от величины заряда. Так индикатор, горящий красным, показывает, что прибор разряжен, а яркий зелёный цвет говорит о хорошем напряжении. Помимо этого, степень наполнения накопителя можно определить следующим образом:

1. На поверхности электролита появляются пузырьки – такой процесс называют кипением. Здесь раствор переходит в газообразное состояние. Если у него не будет возможности выйти через газоотвод или открытые крышки, то возможен взрыв агрегата.
2. На ЗУ тоже есть свой индикатор. На одних это несколько загорающихся лампочек, на других шкала и так далее. Вариантов может быть много (читайте инструкцию производителя). На самодельные приспособления автолюбители устанавливают амперметры. Они позволяют не только отслеживать, но и контролировать уровень заряда. А современные электронные девайсы делают это автоматически.
3. Если вы не доверяете штатным показателям, то можно воспользоваться специальным прибором, например, вольтметром.

Теперь вы знаете, как подключить зарядное устройство к аккумулятору, какие правила необходимо соблюдать, чего нужно опасаться и как пользоваться зарядным устройством для аккумулятора. Помните, что правильный уход и своевременная подзарядка отведут от вас лишние неприятности и сберегут деньги.

Из чего состоит зарядное для автомобильного аккумулятора.

Как подключить зарядное устройство к аккумулятору

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.

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.

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Количество источников, использованных в этой статье: . Вы найдете их список внизу страницы.

Аккумулятор обеспечивает автомобиль необходимым для заведения авто электропитанием, он также питает электрическое оборудование, когда машина не заведена. Хотя аккумулятор автомобиля обычно заряжается во время езды генератором переменного тока, бывают случаи, когда аккумулятор полностью разряжен и нуждается к подключению зарядного устройства. Подключение зарядного устройства к разряженному аккумулятору требует предельного внимания, в противном случае вы можете повредить аккумулятор или получить травму.

Шаги

Часть 1

До подключения зарядного устройства

Ознакомьтесь со спецификациями аккумулятора и зарядного устройства.

Прочитайте инструкцию для зарядного устройства, для аккумулятора, а также руководство по эксплуатации автомобиля, частью которого является данный аккумулятор.

Выберите хорошо-проветриваемое помещение. В хорошо-проветриваемом помещении лучше рассеивается водород, который выделяет электролит аккумулятора из серной кислоты внутри своих отсеков. Летучесть водорода означает тот факт, что аккумулятор может взорваться.

Определите, какая клемма аккумулятора заземлена к автомобилю. Аккумулятор заземляется путем его подключения к шасси авто. В большинстве транспортных средств отрицательная клемма и является заземляющей. Определить тип клеммы можно несколькими способами:

Определите, понадобится ли вам извлекать аккумулятор из авто для его подзарядки.

Эта информация должна быть указана в руководстве по эксплуатации авто.

Часть 2

Подключение зарядного устройства

Выключите все автомобильное оборудование.

Отключите кабели аккумуляторной батареи транспортного средства. Прежде чем извлечь аккумулятор, вы должны сперва отсоединить кабель от заземляющей клеммы, а затем кабель от клеммы питания.

Достаньте аккумуляторную батарею из автомобиля, если в этом есть необходимость.

Почистите клеммы аккумуляторной батареи. Раствором пищевой соды и воды почистите клеммы от коррозии и нейтрализуйте серную кислоту, которая могла на них пролиться. Нанести раствор можно при помощи старой зубной щетки.

• Небольшие признаки коррозии можно почистить круглой проволочной щеткой, поместив ее на клеммы аккумулятора и почистив их. Такую щетку можно купить в любом магазине автозапчастей.
• Не прикасайтесь к глазам, носу или рту сразу после чистки клемм. Не прикасайтесь к белому налету, который может находиться на клеммах, так как это застывшая серная кислота.

Налейте дистиллированную воду в каждый отсек батареи, пока вода не достигнет заданного уровня. Этим вы рассеете водород из отсеков. Выполняйте данный шаг только в том случае, если у вас необслуживаемая аккумуляторная батарея. В противном случае следуйте инструкциям производителя.

• Закройте колпачки отсеков после того как нальете в них воду. Иногда аккумуляторные батареи могут быть оборудованы пламегасителями. Если в вашем аккумуляторе нет пламегасительных колпачков, возьмите мокрую ткань и положите ее поверх крышек.
• Если крышки отсеков аккумулятора запечатаны, тогда не прикасайтесь к ним.

Поставьте зарядное устройство как можно дальше от аккумулятора, насколько это позволяет длина его кабелей. Таким образом, вы уменьшите возможность повреждения устройства от переносимых по воздуху паров серной кислоты.

Поставьте переключатель выходного напряжения зарядного устройство в положение подачи необходимого напряжения. Если на корпусе аккумулятора нет данных о напряжении, тогда они могут находиться в руководстве по эксплуатации автомобиля.

• Если на вашем зарядном устройстве имеется регулятор напряжения, сперва установите его на самый низкий уровень заряда.

Подсоедините клипсы зарядного устройства к аккумуляторной батарее. Сперва подсоедините клипсу к не заземляющей клемме (обычно положительная клемма). Подключение клипсы к заземляющей клемме зависит от того, находится ли аккумулятор в транспортном средстве или он был из него извлечен.

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В, берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Тема автомобильных зарядных устройств интересна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переделать компьютерный блок питания в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с емкостью до 120 А·ч, то есть зарядка будет довольно мощной.

Собирать практически ничего не нужно – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.

Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Основные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства понадобится 12-вольтовая шина (желтый провод).

Для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, следовательно, 12 В от компьютерного блока питания явно маловато. Поэтому первым делом необходимо поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.

Затем, нужно собрать регулируемый стабилизатор тока или ограничитель, чтобы была возможность выставить необходимый ток заряда.

Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до заданного напряжения стабильным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.

Приступая к изготовлению устройства необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки, в которых стоит ШИМ-контроллер TL494 либо его полноценный аналог K7500.

Когда нужный блок питания найден, необходимо его проверить. Для запуска блока нужно соединить зеленый провод с любым из черных проводов.

Если блок запустился, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно извлечь плату из жестяного корпуса.

После извлечения платы, необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленого и идет для запуска блока. Остальные провода рекомендуется отпаять мощным паяльником, к примеру, на 100 Вт.

На этом этапе потребуется все ваше внимание, поскольку это самый важный момент во всей переделке. Нужно найти первый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и отыскать первый резистор, который применен от этого вывода к шине 12 В.

На первом выводе расположено много резисторов, но найти нужный — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.

После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), необходимо отпаять только один вывод. Чтобы в дальнейшем не запутаться, резистор будет называться Rx.

Теперь необходимо найти переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не важна. Нужно подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким образом:

Один из проводов необходимо соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а второй припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять необходимое выходное напряжение.

Стабилизатор или ограничитель тока заряда очень важное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел изготавливается на базе операционного усилителя. Тут подойдут практически любые «операционники». В примере задействован бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но необходим только один из них.

Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается при помощи стабилитрона. А регулируемый резистор теперь меняет это напряжение.

При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это путем уменьшения или увеличения выходного напряжения. Тем самым «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.

Полевой транзистор нужен мощный, поскольку через него будет проходить весь ток заряда. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой соответствующих параметров.

Транзистор обязательно устанавливается на теплоотвод, ведь при больших токах он будет хорошенько нагреваться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.

Печатная плата была разведена на скорую руку , но получилось довольно неплохо.

Теперь остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.

Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на передней панели имеется только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, поскольку амперметр покажет все, что надо видеть при зарядке.

Амперметр можно взять советский аналоговый или цифровой.

Также на переднюю панель был выведен тумблер для запуска устройства и выходные клеммы. Теперь можно считать проект завершенным.

Получилось несложное в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое вы можете смело повторить сами.

Прикрепленные файлы :

Последовательное и параллельное соединение батарей и зарядных устройств

Важно обсудить эту тему, потому что, когда более одной батареи соединены вместе, полученный аккумуляторный блок будет иметь либо другое напряжение, либо другую емкость в ампер-часах (или и то, и другое) по сравнению с один аккумулятор.

Давайте начнем с рисунка 1 с простой блочной модели, показывающей положительные и отрицательные клеммы для представления физической батареи. Мы будем использовать это для связи с физическими соединениями между батареями, которые вы использовали бы для создания аккумуляторной батареи.

Рис. 1: Физическая модель и условное обозначение одиночной батареи

Рис. 2: Батареи , соединенные последовательно

На рис. 2 показаны две 12-вольтовые батареи, соединенные последовательно. Важные моменты, которые следует учитывать при последовательном соединении: 1) Напряжение аккумуляторной батареи суммируется, чтобы определить напряжение аккумуляторной батареи. В этом примере результирующее напряжение батареи составляет 24 вольта. 2) Емкость аккумуляторной батареи такая же, как и у отдельной батареи. При этом предполагается, что емкости отдельных аккумуляторов одинаковы. На самом деле, это обязательно. Не смешивайте и не подбирайте батареи разных размеров в одном батарейном блоке.

Рисунок 3: Батареи , подключенные параллельно

На рисунке 3 показаны две 12-вольтовые батареи, подключенные параллельно. Важные моменты, которые следует учитывать при параллельном подключении: 1) Напряжение аккумуляторной батареи такое же, как и напряжение отдельной батареи. Это предполагает, что напряжение отдельных аккумуляторов одинаково. На самом деле, это абсолютная необходимость. Не смешивайте и не подбирайте аккумуляторы с разным напряжением в одном и том же аккумуляторном блоке. В этом примере напряжение аккумуляторной батареи составляет 12 вольт, что точно такое же, как и у каждой отдельной 12-вольтовой батареи. 2) Емкость аккумуляторной батареи равна сумме емкостей отдельных батарей. Опять же, убедитесь, что все батареи имеют одинаковый размер, то есть имеют одинаковую емкость в ампер-часах.

Существует множество способов одновременного соединения группы батарей как последовательно, так и параллельно. Это обычная практика для многих устройств с батарейным питанием, особенно в электромобилях и больших системах ИБП, где аккумуляторные блоки требуют больших напряжений и емкости в ампер-часах. Нередки аккумуляторные батареи с несколькими сотнями вольт и несколькими сотнями ампер-часов.

Просто чтобы получить представление о том, как можно выполнить эти соединения, мы рассмотрим два примера с 4 батареями в каждой, использующими батареи 12 В, 20 Ач. В каждом из примеров 4 батареи обозначены как A, B, C и D. Пример 1, показанный на рисунке 4, имеет 2 пары последовательно соединенных батарей, соединенных в одно параллельное соединение. В этом типе расположения мы называем каждую пару последовательно соединенных батарей «цепочкой». Батареи А и С соединены последовательно. Батареи B и D включены последовательно. Цепочка A и C параллельна цепочке B и D. Обратите внимание, что общее напряжение аккумуляторной батареи составляет 24 вольта, а общая емкость аккумуляторной батареи составляет 40 ампер-часов.

Рисунок 4: Батареи , соединенные последовательно/параллельно: пример 1

Пример 2, показанный на рисунке 5, имеет 2 пары параллельно соединенных батарей, соединенных в одно последовательное соединение. Батареи А и В включены параллельно. Батареи C и D включены параллельно. Параллельное соединение A и B последовательно с параллельным соединением C и D. Опять же, общее напряжение аккумуляторной батареи составляет 24 вольта, а общая емкость аккумуляторной батареи составляет 40 ампер-часов.

Рисунок 5: Аккумуляторы , соединенные последовательно/параллельно: пример 2

Примечание. На следующих схемах показаны некоторые способы подключения зарядных устройств Deltran к различным аккумуляторам, соединенным последовательно и параллельно.

Положительный к положительному, отрицательный к отрицательному, напряжения одинаковые

Рис. 6: Одна батарея, одно зарядное устройство

На рис. 6 показано самое простое соединение между зарядным устройством и одной батареей. Положительный выход зарядного устройства (красный) подключается к положительному выводу аккумулятора. Отрицательный выход зарядного устройства (черный) подключается к отрицательному выводу аккумуляторной батареи. Всегда помните: 1) плюс соединяется с плюсом, а минус соединяется с минусом 2) зарядное устройство и аккумулятор должны иметь одинаковое напряжение.

Рис. 7: Две последовательно соединенные батареи, два зарядных устройства

На рис. 7 показаны две последовательно соединенные 12-вольтовые батареи. Результирующее напряжение аккумуляторной батареи составляет 24 вольта. Как видите, каждая батарея подключена к одному 12-вольтовому зарядному устройству. Это, вероятно, лучший способ обеспечить полную зарядку каждой батареи до полной емкости после каждой разрядки аккумуляторной батареи. Это устраняет большинство проблем, связанных с последовательно включенными батареями.

Рисунок 8: Два последовательно соединенных аккумулятора, одно зарядное устройство

Рисунок 9: Два параллельно подключенных аккумулятора, одно зарядное устройство номинальное выходное напряжение зарядки как номинальное напряжение аккумуляторной батареи. На рис. 8 одно зарядное устройство на 24 В подключено к аккумуляторной батарее на 24 В.

На рисунке 9 мы видим пару 12-вольтовых аккумуляторов, соединенных параллельно. Этот 12-вольтовый аккумулятор подключается к одному 12-вольтовому зарядному устройству. Обратите внимание на синий провод, обозначенный W1. Назначение этого провода — равномерно сбалансировать падение напряжения на обеих батареях и на каждом проводе во время зарядки. Это не критично для зарядных устройств с меньшим током, но когда вы начинаете попадать в диапазон 10 ампер и выше, разница в напряжении может быть значительной. Синий провод W1 должен быть подсоединен к противоположному концу аккумуляторной батареи по сравнению с черным проводом в верхней части аккумуляторной батареи.

Рисунок 11: Четыре батареи в последовательном/параллельном соединении (пример 1), одно зарядное устройство

Схема, показанная на рисунке 11, представляет собой приемлемый способ зарядки комбинированного последовательного/параллельного блока батарей. Этот метод определенно лучше схемы, показанной на рис. 10, потому что дисбаланс напряжений отдельных батарей не так важен. Есть некоторые сложные детали алгоритмов зарядки, которые специально оптимизированы для учета и устранения дисбаланса напряжения отдельных батарей в больших последовательностях. Даже без этих специальных функций зарядки одно 24-вольтовое зарядное устройство в этом устройстве работает лучше, чем два 12-вольтовых зарядных устройства. Опять же, синий провод, обозначенный W1, выполняет ту же функцию дисбаланса падения напряжения заряда, что и на рисунке 9..

На рис. 12 снова показаны два 12-вольтовых зарядных устройства, подключенных к последовательно/параллельно аккумуляторной батарее. Но этот аккумулятор настроен так же, как пример 2 в предыдущем разделе. У вас есть два комплекта из двух батарей, соединенных параллельно. Затем эти два параллельно соединенных набора батарей соединяются последовательно одним проводным соединением. В этом случае вполне допустимо использовать одно зарядное устройство для каждого из параллельно соединенных комплектов аккумуляторов, не беспокоясь о дисбалансе напряжений, обсуждаемом в отношении примера 1. Напомним, что пример 1, показанный на рис. 4, имел два комплекта из двух аккумуляторов. , сначала соединены последовательно, затем каждая серия соединена параллельно 2 проводными соединениями.

Для тех любителей математики, которые увлекаются топологией, n-мерными пространствами и т. д., можно учесть тот факт, что в примере 2 есть еще один кусок провода, соединяющий батареи (всего 5 отрезков провода), по сравнению с 4 отрезками. провода в примере 1. Это одно дополнительное соединение позволяет эффективно использовать два 12-вольтовых зарядных устройства вместо одного 24-вольтового зарядного устройства. В некоторых более крупных системах такие соображения могут повлиять как на экономичность, так и на надежность системы.

Рисунок 12: Четыре батареи в последовательном/параллельном соединении (пример 2), два зарядных устройства

На рисунке 13 показано такое же расположение блока батарей на 24 В, 4 батареи, последовательное/параллельное, как в примере 2, но с одним зарядное устройство на 24 вольта. Из-за различий между физическими электрическими соединениями в аккумуляторных батареях при сравнении примеров 1 и 2 в одном случае допустимо использовать либо две 12-вольтовые батареи, либо одну 24-вольтовую батарею. В другом случае это неприемлемо.

Если у вас возникнут какие-либо сомнения относительно электрических соединений между батареями и зарядным оборудованием, обратитесь к производителю батареи и/или зарядному устройству и убедитесь, что вы правильно выполняете соединения. Эта информация потенциально может сэкономить много денег и разочарований.

Рисунок 13: Четыре батареи последовательно/параллельно (пример 2), одно зарядное устройство

Еще одно замечание по поводу дисбаланса напряжения при подаче зарядного тока. На рис. 13 показаны два выделенных провода: синий, обозначенный W1, и зеленый, обозначенный W2. Интересно, что если соединение с положительной клеммы батареи D переместить на положительную клемму батареи C, не изменяя соединение с отрицательной клеммой батареи A, то будет существовать дисбаланс напряжения. Проведите мысленный эксперимент. Возьмите карандаш и проследите путь зарядного тока от выхода, положительной клеммы зарядного устройства на 24 вольта, через провода и аккумуляторы, через W1 и обратно к выходу, отрицательной клемме зарядного устройства на 24 вольта.

Теперь вернитесь к рисунку 12 и посмотрите на зеленый провод, обозначенный W3. При подключении 2 независимых зарядных устройств синие провода W1 и W2 корректируют дисбаланс напряжения, который может существовать в отдельных, параллельно соединенных аккумуляторных батареях. Зеленый провод W3 абсолютно ничего не делает в плане зарядки аккумуляторов. На самом деле, его можно просто снять, потому что через него ОТСУТСТВУЕТ ТОК, пока две группы аккумуляторов заряжаются.

(Загрузите этот документ в формате Adobe PDF.)

Как зарядить несколько 12-вольтовых аккумуляторов в ряд

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор S. Hussain Ather

Перезарядка аккумуляторов может оказаться удобной для долгосрочных проектов и экономии энергии. Процесс зарядки батарей с помощью устройства, такого как зарядное устройство, означает создание электрической цепи для увеличения заряда, хранящегося в отдельных батареях. Вы можете узнать больше об этих схемах, чтобы узнать, как лучше всего заряжать аккумуляторы при использовании зарядного устройства.

Эти руководства и объяснения того, как заряжать аккумуляторы в соответствии друг с другом, означают, что вы будете создавать электрические цепи, которые могут использовать преимущества работы зарядных устройств для надлежащей зарядки аккумуляторов.

Будьте осторожны при работе с цепями, так как вы не должны касаться концов проводов, если они не изолированы, чтобы защитить себя, и не касайтесь цепей, если провода или батареи мокрые. Не смешивайте аккумуляторы разных размеров с разным напряжением или емкостью в ампер-часах (Ач) и при необходимости используйте резиновые перчатки, чтобы изолировать руки от электричества и защитить себя.

​ Последовательные цепи ​ передают ток в одном направлении по контуру, в то время как параллельные цепи передают ток по разным путям через ответвления. Последовательный и параллельный методы означают, что для зарядки 12-вольтовых (12 В) аккумуляторов в линию можно использовать как последовательную, так и параллельную цепь. В последовательных цепях ток постоянен во всей цепи, а напряжение меняется на каждом элементе цепи.

В ​ параллельных цепях ​ падение напряжения в каждой ветви цепи одинаково, а ток изменяется по всей цепи. 9

Закон Ома V ​ (в вольтах), ток ​ I ​ (в амперах) и сопротивление ​ R ​ (в омах). Это затрудняет зарядку батареи, потому что увеличение напряжения будет обеспечивать разный заряд для каждой батареи.

Вы можете использовать зарядное устройство для самих аккумуляторов, которое более эффективно использует повышенное выходное напряжение, но последовательное соединение аккумуляторов не влияет на емкость цепи в Ач, показатель того, сколько энергии аккумулятор может хранить. Это означает, что вы должны сосредоточиться на повышенном напряжении и способах его использования для зарядки нескольких аккумуляторов на 12 В, используя, например, зарядное устройство с тем же напряжением, что и каждый аккумулятор.

Одной из основных конфигураций для последовательной зарядки батарей является подключение положительного выхода зарядного устройства (красного цвета) к положительному концу одной из батарей. Затем подключите отрицательный конец батареи к положительному концу следующей и продолжайте делать это с остальными батареями.

Для последней батареи подключите отрицательный конец батареи к отрицательному выводу (черному) зарядного устройства. Если у вас есть два зарядных устройства, вы можете вместо этого подключить как положительный, так и отрицательный выходы зарядного устройства для первого зарядного устройства к первой батарее и подключить как положительные, так и отрицательные выходы зарядного устройства для второго зарядного устройства к последней батарее.

В случае использования двух и более зарядных устройств общее напряжение источника аккумуляторов можно найти, просуммировав каждое зарядное устройство. Если вы можете найти зарядное устройство для каждой батареи, это может гарантировать, что каждая батарея будет заряжена на полную мощность. Использование большего количества зарядных устройств может быть более идеальным, поскольку оно гарантирует, что каждая батарея будет заряжаться одновременно, но это зависит от ваших потребностей. Для последовательной зарядки аккумуляторов на 6 В с помощью зарядного устройства на 12 В можно использовать одно зарядное устройство.

Знание различий между последовательными и параллельными цепями для зарядки аккумуляторов может помочь вам повысить эффективность ваших аккумуляторов с помощью различных методов в результате различной физики между последовательными и параллельными цепями. В то время как последовательная зарядка аккумуляторов может восстановить их заряд за счет увеличения напряжения на каждом из них, параллельная зарядка аккумуляторов работает по-разному.

Параллельная зарядка аккумуляторов

При параллельной зарядке аккумуляторов вы заряжаете не напряжение аккумуляторов, а напряжение ампер-часов емкость батарей. Емкость Ач, также известная как спецификация или рейтинг Ач, говорит вам о произведении тока батареи на то, как долго батарея может производить этот ток. Значение AH также изменяется в зависимости от того, как долго используется батарея. Рейтинг «100 Ач за 2 часа» говорит о том, что батарея может обеспечивать ток силой 5 ампер в течение 20 часов. Рассчитайте эти значения, чтобы определить, как параллельная схема изменяет емкость Ач.

Учитывайте соответствующие промежутки времени, связанные с каждой емкостью Ач. Аккумулятор с маркировкой 100 Ач не будет обеспечивать ток 100 ампер в течение одного часа. Вероятно, он будет обеспечивать только около 40 минут тока при 100 ампер. Это связано с тем, что свинцово-кислотные батареи теряют способность пропускать ток по мере увеличения скорости разряда в результате Закон Пейкерта ​.

При параллельном подключении аккумуляторы имеют повышенную емкость Ач даже при одинаковом напряжении на всех аккумуляторах. Параллельная установка схемы может использовать ее ответвления для увеличения времени, в течение которого батарея может питать элементы с емкостью Ач. Если вы хотите настроить параллельную цепь зарядки, батареи все равно будут заряжаться только до своего стандартного напряжения. Зарядка аккумуляторов в параллельной цепи означает, что вы должны учитывать, как увеличится емкость Ач.

Примером метода параллельной зарядки аккумуляторов является использование одной ветви параллельной цепи для зарядки каждого аккумулятора с помощью одного зарядного устройства. Подсоедините положительный вывод зарядного устройства к положительному выводу первой батареи и подключите этот положительный вывод к положительному выводу второго аккумулятора. Продолжайте до тех пор, пока все батареи не будут подключены. Затем подключите отрицательный вывод зарядного устройства к отрицательному выводу первой батареи и продолжайте подключать каждый отрицательный вывод так же, как вы делали это с положительными выводами.

Применение этих методов 

Существуют и другие способы подключения цепей для зарядки аккумуляторов. Хотя в этих примерах использовались чисто последовательные и чисто параллельные схемы, вы можете подключать батареи, используя гибриды последовательно-параллельных цепей. В этих типах цепей используются элементы, которые создают замкнутые контуры, которые вы найдете в последовательных цепях, а также ответвления для распределения тока по разным путям в параллельных цепях.

Одним из способов демонстрации последовательно-параллельной схемы является использование четырех аккумуляторов с одним зарядным устройством. Подсоедините положительный вывод зарядного устройства к положительному выводу первой батареи, а затем подключите положительный вывод аккумулятора к положительному выводу второго аккумулятора.

Аналогичным образом подключите отрицательный вывод зарядного устройства к отрицательному выводу третьего аккумулятора, а затем подключите отрицательный вывод третьего аккумулятора к отрицательному выводу четвертого. Наконец, соедините отрицательные клеммы первой и второй батарей с положительными клеммами третьей и четвертой батарей соответственно.