Содержание
- Немного теории об аккумуляторах
- Как узнать состояние батареи
- Правильная зарядка
- Самодельные зарядки для АКБ
- Простое устройство на 6 и 12 В
- С плавной регулировкой тока
- Из компьютерного блока питания
- Что необходимо знать при зарядке АКБ
- Процесс изготовления
- Зарядка от USB-порта
- Заключение
- Как подготовить АКБ к зарядке дома
- Важные параметры для зарядки аккумулятора
- Рекомендуем посмотреть:
Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.
Немного теории об аккумуляторах
Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.
Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.
Как узнать состояние батареи
Чтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.
Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:
- 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
- 12.3…12.4 В — 75%;
- 12.0…12.1 В — 50%;
- 11.8…11.9 В — 25%;
- 11.6…11.7 В — разряжена;
- ниже 11.6 В — глубокий разряд.
Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.
Правильная зарядка
Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:
- Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
- Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.
Самодельные зарядки для АКБ
Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.
Простое устройство на 6 и 12 В
Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.
Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.
К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.
В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.
Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.
Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.
С плавной регулировкой тока
По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.
Читайте также: Ваз 2107 как открыть капот порвался тросик
Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.
Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.
Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.
Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.
Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.
Из компьютерного блока питания
Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.
Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.
Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:
Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.
В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.
Что необходимо знать при зарядке АКБ
Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:
Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.
Читайте также: Почему глохнет дизельный двигатель на холостом ходу
На сегодняшний момент, достаточно много различных устройств, работающих на батарейках. И тем досаднее, когда в самый неподходящий момент наше устройство перестает работать, потому что батарейки попросту сели, а их заряда недостаточно для нормального функционирования прибора.
Многие умельцы отмечают, что предпочтительнее заряжать подобные аккумуляторы (AA или AAA) с помощью постоянного тока, потому что такой режим наиболее выгоден в плане безопасности для самих батареек. Вообще, переданная сила заряда от сети составляет порядка 1,2-1,6 от значения емкости самого аккумулятора. К примеру, никель-кадмиевый аккумулятор, емкость которого будет составлять 1А/ч, будет заряжаться током емкостью 1,6 А/ч. При этом, чем меньше показатель данной мощности, тем лучше для процесса зарядки.
Процесс изготовления
В современном мире существует достаточно много бытовых приборов, оснащенных специальным временным таймером, отсчитывающим определенный промежуток, затем сигнализируя об его окончании. При изготовлении своими руками устройства для зарядки пальчиковых аккумуляторов, можно также применить данную технологию, которая уведомит вас об окончании процесса заряда аккумуляторов.
Зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов AAпредставляет собой прибор, генерирующий постоянный ток, заряжая мощностью до 3 А/ч. При изготовлении использовалась самая обычная, даже классическая схема, которую вы видите ниже. Основой, в данном случае, является транзистор VT1.
Напряжение на данном транзисторе обозначено с помощью светодиода красного цвета VD5, выполняющий роль индикатора, при включении прибора в сеть. Резистор R1 задает определенную мощность токов, проходящих через данный светодиод, в результате чего колеблется напряжение в нем. Значение коллекторного тока формируется сопротивлением от R2 до R5, которые включены в VT2 — так называемую «эмиттерную цепь». При этом, меняя значения сопротивления, можно контролировать степень зарядки. R2 постоянно включен в VT1, задавая ток постоянного действия с минимальным значением — 70 мА. Чтобы повысить мощность заряда, необходимо подключать остальные резисторы, т.е. R3,R4 и R5.
После включения прибора в сеть, на резисторе R2 появляется определенное напряжение, передающееся на транзистор VT2. Затем, ток протекает дальше, в результате чего начинает интенсивно гореть светодиод VD7.
Рассказ про самодельное устройство
Зарядка от USB-порта
Можно изготовить зарядное устройство для никель-кадмиевых батарей на основе обычного USB-порта. При этом, заряжаться они будут током емкостью примерно 100 мА. Схема, в таком случае, будет следующей:
На сегодняшний момент, существует достаточно много различных зарядных устройств, продающихся в магазинах, но их стоимость может быть достаточно высокой. Учитывая, что главный смысл различных самоделок — это именно экономия денежных средств, то самостоятельная сборка еще более целесообразна в данном случае.
Данную схему можно доработать, добавив дополнительную цепь для зарядки пары аккумуляторов AA. Вот, что в итоге получилось:
Чтобы было более наглядно, вот те комплектующие, которые использовались в процессе сборки:
Понятно, что без элементарного инструментария нам не обойтись, поэтому перед началом сборки необходимо удостовериться, что у вас в наличии есть все необходимое:
- паяльник;
- припой;
- флюс;
- тестер;
- пинцет;
- различные отвертки и нож.
Интересный материал про изготовление своими руками, рекомендуем к просмотру
Тестер необходим для того, чтобы проверить работоспособность наши радиодетали. Для этого нужно сравнить их сопротивление, после чего сверить с номинальным значением.
Для сборки нам также понадобится корпус и батарейный отсек. Последний можно взять из детского симулятора Тетрис, а корпус может быть изготовлен из обычного пластмассового футляра (6,5см/4,5см/2см).
Крепим отсек для батарей на корпусе, используя шурупы. В качестве основы для схемы прекрасно подойдет плата от приставки Денди, которую нужно выпилить. Удаляем все ненужные компоненты, оставляя только гнездо питания. Следующим шагом будет пайка всех деталей, основываясь на нашей схеме.
Шнур питания для устройства можно взять обычный шнур от компьютерной мыши, обладающий входом USB, а также часть питающего провода со штекером. При пайке нужно строго соблюдать полярность, т.е. припаивать плюс к плюсу и т.д. Подключаем шнур к USB, проверяя напряжение, которое подается на штекер. Тестер должен показывать 5В.
В завершении нужно установить зарядный ток. Для этого необходимо разорвать цепь, соединяющую VD1 и плюсовую полярность аккумулятора. Подключаем тестер таким образом, чтобы его плюс соединялся с диодом, а минус — с аккумулятором. Выставляем режим измерения тока (200 мА).
Включаем в есть, после чего должен загореться светодиод, конечно, если все сделано правильно. Затем устанавливаем необходимый ток зарядки (100 мА), путем изменения сопротивления на резисторе R1. Проводим данную процедуру и для второго аккумулятора AA.
Еще одно интересное видео на это тему
Заключение
Естественно, если у человека нет необходимых знаний, то ему и смысла нет браться за подобное дело, ведь толка от этого не будет абсолютно никакого.
Вообще, если сделать все правильно, соблюдая основные рекомендации, то можно забыть о постоянной покупке новых батарей для своих приборов общего пользования. Подобная экономия очень кстати, ведь цена за раcходные материалы постоянно растет, а заряда батарей хватает на очень короткое время.
Ниже обзор зарядных устройств, рекомендованных к заказу:
Необходимость зарядки автомобильной батареи может возникнуть при любых обстоятельствах. Поэтому автомобилисты (как любители, так и профессионалы) изобрели большое количество способов, как заряжать аккумулятор автомобиля, находясь в разных ситуациях. Конечно, не все опробованные методы идеальны. Ведь бывает так, что зарядное устройство приходится мастерить своими руками, находясь дома, в деревне, либо вообще в глухом месте. В связи с этим многие спрашивают, как осуществляется зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях, потому что это особенно актуально — к примеру, перед началом зимнего сезона, когда требуется полная готовность АКБ к интенсивной работе при холодной погоде.
Читайте также: С каким усилием затягивать болты на колесах
Как подготовить АКБ к зарядке дома
Сначала нужно вытащить батарею. Чтобы сделать это безопасно, нужно знать, какую клемму снимать первой с аккумулятора.
Перед тем, как заряжать автомобильный аккумулятор, нужно осмотреть его со всех сторон на предмет возможных повреждений. Если корпус поврежден, такая батарея не должна использоваться, ее необходимо срочно заменить. Следует проверить, не произошло ли утечки электролита. Прежде чем заряжать АКБ, ее необходимо очистить от загрязнений.
Разряжена АКБ или нет, можно легко определить, если на ней установлен индикатор заряда-разряда. На батареях современной конструкции, как правило, такие индикаторы присутствуют всегда. Если АКБ разряжена, индикатор загорается определенным цветом, и нужно позаботиться о том, как зарядить полностью разряженный аккумулятор. Цвет может быть красным, но здесь важно обращать внимание еще и на специальные поясняющие наклейки, которые могут быть различными у отдельных фирм-производителей. Наклейка, поясняющая состояние АКБ автомобиля, обычно находится рядом с самим индикатором.
Если вдруг придется заряжать батарею без индикатора, нужно будет самостоятельно измерить напряжение на ее клеммах с помощью вольтметра или мультиметра (в просторечии подобное устройство называется просто тестером). Сделать это очень легко: плюсовой провод красного цвета от мультиметра подсоединяется к красной плюсовой клемме АКБ, а минусовой (черный), соответственно, выводится на черную клемму. Если батарея сильно разряжена, напряжение на клеммах будет равняться 11,6 В и ниже. Показатель U 12 В означает разряженность АКБ на 50% и более.
Следует постоянно помнить о том, что любая батарея, независимо от ее конструкции и состояния химических веществ внутри, будет испарять электролит, когда будет проводиться зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях. Поэтому отвечать на вопрос, можно ли заряжать аккумулятор дома, следует так: сделать это вполне реально, но при бдительном соблюдении техники безопасности.
При очищении АКБ от загрязнений важно не забыть осуществить проверку всех ее вентиляционных отверстий — для того, чтобы не произошло вздутия корпуса и взрыва химических веществ. Если отверстия будут забиты пылью или грязью, испарениям не будет выхода. Если внутри батареи находится жидкий электролит, к которому имеется доступ, его состояние тоже необходимо проверить перед тем, как будет проводиться зарядка аккумулятора в домашних условиях. В норме электролит обязательно должен быть прозрачным, без помутнений и черноты и полностью покрывать свинцовые пластины батареи. Подробнее о том, какая кислота находится в аккумуляторе автомобиля →
Прежде чем заряжать аккумулятор в квартире, следует позаботиться о том, чтобы открытые источники огня находились от него на безопасном расстоянии. Ни в коем случае нельзя проводить манипуляции с батареей на кухне или в любом другом помещении рядом с газовой плитой или колонкой. Также нельзя курить вблизи места, где находится батарея. Только при соблюдении этих правил зарядить автомобильный аккумулятор дома будет реально — без возможных плохих последствий.
Прежде чем начать подпитывать аккумулятор зарядным устройством, нужно соблюсти главное правило: вначале ЗУ подключается к АКБ, и только после этого можно вставлять штекер в розетку . Если легкомысленно отнестись к этому моменту, все предохранители блока питания могут разом перегореть.
Важные параметры для зарядки аккумулятора
Независимо от того, где осуществляется зарядка АКБ, любой автомобилист всегда должен помнить основные показатели напряжения и силы тока, которые являются необходимыми и оптимальными для полноценной зарядки батареи. Задача не в том, как быстро зарядить аккумулятор автомобиля, а в том, чтобы у нас была правильная и надежная схема.
Выглядит она так:
- заряжать аккумулятор следует силой тока не больше 10% от его фактической емкости ;
- оптимальный показатель U на клеммах составляет +10% от фактическогонапряжения полностью заряженного автомобильного аккумулятора — только так можно правильно поставить на зарядку источник питания для того, чтобы батарея была в порядке;
- экспресс-зарядку АКБ методом постоянного напряжения большими токами проводить возможно, но не рекомендуется ;
- если аккумулятор гелевый, показатель U не должен быть выше 14 В , напряжение больше 14 В для геля уже критично.
Каким током заряжать аккумулятор? Например, если ваш кислотный аккумулятор имеет показатель емкости 60 Ач, то сила тока, подаваемого в процессе ее зарядки, не должна превышать показатель в 6 А. Это и есть 10 процентов. Оптимальное напряжение на клеммах батареи +10% высчитывается так же просто. Когда аккумулятор является заряженным полностью, его U= 12,6 В. 10% — это 1,26 В, прибавляем эту цифру к 12,6 В и получаем 13,86 В.
Что же касается экспресс-зарядки быстрыми токами, батарея будет заряжаться гораздо быстрее, но может произойти ее повреждение в силу того, что в первые часы она принимает ток от 20 до 30 А. Это значительно больше, чем безопасные 10% от ее емкости.
Источник: