Источники питания 12в для зарядки аккумулятора

Основные правила и нюансы зарядки свинцового аккумулятора. Схемы доработки АКБ

Многие считают, что для того, чтобы зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор, достаточно обратиться к заводским инструкциям. Но на самом деле ни один документ не сможет предложить достаточную и полную информацию для осуществления зарядки: условия, применяемые средства и время. Для того, чтобы решить этот вопрос, необходимо использовать дополнительные источники информации.

Тип и режим работы кислотной АКБ с напряжением 12 В

Для начала необходимо определить класс батареи, работа которой строится на реакции свинца и серной кислоты между собой. Это делается для того, чтобы выявить алгоритм зарядки для конкретной АКБ. По теории каждый свинцовый аккумулятор имеет два режима зарядки:

• Буферный. Заряжается от сети, редко производит самостоятельную зарядку.
• Циклический. Зарядка происходит сменой циклов, состоящих из разрядки-подзарядки.

К SLA-аккумуляторам преимущественно относятся автомобильные аккумуляторы классического типа. Среди АКБ, которые используются в велобайках и другом индивидуальном электротранспорте, числятся гелевые, буферные, герметичные и необслуживаемые свинцово-кислотные источники тока.

Как правильно заряжать свинцовую аккумуляторную батарею?

Для того, чтобы восстановить затраченную ёмкость, необходимо зарядить свинцовый аккумулятор. Заряженная свинцовая аккумуляторная батарея всегда будет исправно работать, если в автомобиле исправен генератор и машина постоянно используется, если же мощность для источника энергии потеряна, то ее можно вернуть, если воспользоваться специальным устройством для зарядки кислотной АКБ при номинальном напряжении в 12 В.

Правила зарядки аккумуляторной батареи автомобиля

Для того, чтобы зарядить АКБ, необходимо следовать простым правилам:

• устройство должно быть установлено только на ровную поверхность;
• без строгого соблюдения полярности зарядка производиться не будет, поэтому проверьте правильность подключения «крокодильчиков» к клеммам батареи;
• зарядный ток необходимо выставить.

Постоянным током

Разновидность аккумуляторов определяет основные параметры зарядки:

1. Если брать классическую АКБ, которая заполнена жидким электролитом, то величина заряда в этом случае не должна превышать показатель в 10% от ёмкости, указанной фирмой-производителем.
2. Показатель в 10-30% характерен для AGM-аккумуляторов.
3. Для АКБ с гелеобразным наполнителем эта цифра варьирует от 20 до 30%.

Постоянным напряжением

Для того, чтобы время зарядки кислотного аккумулятора не превышало допустимое, нельзя допускать полной потери емкости. Помните, что время зарядки напрямую зависит от количества остаточной ёмкости.

У аккумуляторной батареи, которая полностью разряжена, напряжение находится в пределах 12.7-13 В. Если включить мотор, то эти показатели увеличатся на 1.5 В. Стоит помнить, что оптимальная зарядка требует того, чтобы цифровые показатели напряжения не превышали 14,6 В. Если этот показатель превысить, то электронная жидкость закипит, произойдет перезарядка аккумулятора, а сам прибор придет в негодность.

Когда это нужно делать?

Необходимость в зарядке возникает тогда, когда:

• у генератора и аккумуляторной батареи выявлена неисправность цепи;
• при редком использовании автомобиля, либо при эксплуатации машины на небольшие расстояния;
• если запустить мотор на морозе.

Как влияет температура на процесс?

1. Если температура составляет ниже — 15 градусов, то не рекомендуют производить зарядку аккумулятора, т.к. низкая температура может спровоцировать остановку работы механизма рекомбинации газов в герметичной ёмкости свинцового аккумулятора, при этом потеряется вода в электролите. Чтобы исправить недозаряд, необходимо подключать температурную компенсацию, равную – 3мВ /° С.
2. При температуре более 40 градусов напряжение заряда уменьшается и может произойти перезарядка.

Обязательно ли снимать АКБ с машины, прежде чем подключить к устройству?

Многие автомобилисты стараются не снимать аккумулятор с машины для зарядки, мотивируя это тем, что после полной зарядки и установки АКБ на прежнее место возникают проблемы с электроникой. Такие опасения имеют под собой почву, поэтому если вы все же решили заряжать аккумулятор на машине, то постарайтесь придерживаться следующих правил:

1. верхнюю поверхность следует хорошо очистить и включить выводы, предварительно сняв защитную крышку и выкрутив металлические болты;
2. уровень электролита должен быть достаточным, при нехватке долейте дистиллированную воду, иначе вы не получите 100%-го заряда АКБ;
3. подключать устройство в сеть следует только после того, как будет соблюдена полярность.

Какие есть особенности у зарядного устройства?

От правильной зарядки аккумулятора зависит очень многое. В исправной машине АКБ служит 2-3 года при пробеге 70-100 тыс км. Если батарея будет в заряженном состоянии, то ее срок службы значительно повысится. Рекомендуют заряжать аккумулятор в том случае, когда он станет разряжен наполовину, но при этом не стоит делать это слишком часто.

Схема доработки

Для того, чтобы АКБ не выходила из строя и прослужила долгое время, необходимо ее доработать. Для тех, кто в этом разбирается, можно найти в интернете различные схемы и пошаговые инструкции, как это сделать с наименьшими затратами.

Выбор выходного напряжения

Чтобы стабилизировать выходное напряжение, необходимо использовать TL431. Для делителя R2 напряжение всегда выдает 2.5 между R1 и R2. Это значит, что с такими показателями аккумулятор должен быть разряжен. Чтобы увеличить напряжение до 14.2 В при блоке питания 12 В необходимо изменить показатели R1 и R2: первый увеличить, а второй уменьшить. При этом блок питания выдаст 14.1. Этого достаточно для того, чтобы больше не менять данные делителя.

Схема зарядного устройства для свинцового аккумулятора с использованием TL431:

Добавление светодиода зеленого цвета и резистора r4 параллельно оптрону

При низком напряжении TL431 закрывается, останавливая ток в оптроне. Чтобы получать информацию о заряде аккумулятора необходимо поставить зеленый светодиод.

Ток оптрона при нормальном функционировании аккумулятора равен 0.5 мА – получаем слабое свечение зеленого светодиода. Для большей яркости необходимо подсоединить резистор R4 с номиналом в 220 Ом параллельно оптрону. Ток в зеленом диоде при этом увеличится до 5 мА.

Схема зарядного устройства свинцово кислотных аккумуляторов с добавлением светодиода зеленого цвета и резистора r4 параллельно оптрону:

Добавление петли гистерезиса ограничения тока

При большой перегрузке, такой, например, как короткое замыкание, необходимо сделать так, чтобы контроллер смог запустить БП. Для этого понадобится резистор мощности R5 и R6, красный светодиод и транзистор Т1. Переключатель включается параллельно с резисторами, при этом ток получает постоянное значение в 3.5 А. Недостаток такого соединение – сильное нагревание резисторов. Заменить одиночный резистор можно токовым зеркалом или операционным усилителем.

Схема зарядного устройства свинцово кислотных аккумуляторов с ограничением тока:

Источник

Зарядные устройства для аккумулятора автомобиля

Для зарядки свинцово-кислотных батарей используются специальные устройства, подающие постоянный ток. Корректно подобранное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора обеспечивает восстановление емкости и продлевает срок эксплуатации источника питания. Оборудование выбирается по типу и емкости используемой батареи, а также по ряду дополнительных параметров.

Разновидности существующих зарядных устройств

Зарядные устройства для аккумуляторных батарей машин подразделяются на 3 категории:

1. Стандартные, оснащенные трансформатором переменного тока, работающим совместно с полупроводниковым выпрямительным блоком. Из-за использования трансформатора изделия имеют повышенный вес и увеличенные размеры корпуса. Оборудование используется на станциях технического обслуживания автомобилей или для зарядки промышленных батарей.
2. Импульсные зарядные блоки, характеризующиеся уменьшенными габаритами. В конструкции применяется инверторный преобразователь, защищенный предохранительным блоком (для разрыва цепи в случае превышения нагрузки или короткого замыкания). Оборудование используется в гаражах для самостоятельной зарядки автомобильных или мотоциклетных АКБ.
3. Комбинированные установки, позволяющие запускать силовой агрегат автомобиля от внешней сети. В конструкции устройства предусмотрен конденсаторный блок, накапливающий импульс электроэнергии, достаточный для проворачивания вала двигателя стартером. На корпусе установлены переключатели рабочих параметров и контрольные приборы.

Какое зарядное устройство выбрать

Выбор оборудования осуществляется на основе технических параметров аккумулятора, установленного на автомобиле. Рекомендуется ознакомиться с дополнительными режимами, которые поддерживаются зарядными блоками. Если владельцу не требуются функции десульфатации и ускоренной зарядки, то можно снизить затраты, приобретя оборудование с упрощенной конструкцией.

Напряжение аккумулятора 6, 12, 24 В

Применяемые на автомашинах источники постоянного тока разделяются на 3 категории по значению напряжения на клеммах:

1. Батареи 6 В используются на части автомобилей и мотоциклов, выпущенных до начала 50-х гг. прошлого столетия. Источники питания с пониженным до 6 В напряжением ограничено встречаются на моторных лодках и малогабаритной сельскохозяйственной технике.
2. Аккумуляторы 12 В стандартно применяются на легковых автомобилях.
3. Источники питания 24 В собираются из 2 стандартных батарей, соединенных по последовательной схеме. Конструкция используется на грузовой технике и автобусах для упрощения процедуры запуска силового агрегата.

При выборе зарядного блока необходимо учесть допустимое напряжение, которое указывается на корпусе или в документации. Встречаются устройства с плавной или ступенчатой регулировкой напряжения. При подключении зарядки с недостаточными характеристиками происходит перегрев и разрушение устройства.

Тип заряжаемой батареи

На автомобилях используются свинцово-кислотные источники нескольких разновидностей:

• сурьмянистый и малосурьмянистый аккумуляторы, требующие постоянного контроля уровня электролита;
• изделия кальциевого типа, обладающие пониженным расходом воды и уменьшенным саморазрядом;
• гибридные батареи, не допускающие скачков напряжения в цепи зарядки;
• устройства AGM и GEL (с загущенным электролитом), требующие применения специального зарядного оборудования.

Подбираем емкость аккумулятора

При выборе модели зарядного устройства учитывается емкость источника постоянного тока, установленного на машине. Рабочие характеристики блока должны превышать емкость батареи на 15-20%, что обеспечивает усиленную надежность при работе. Рекомендуется приобретать зарядку с увеличенным запасом, что позволит заряжать батареи повышенной емкости.

Какой должен быть ток заряда

При зарядке стандартных кислотных батарей ток в цепи зарядки составляет 10% от значения емкости источника постоянного тока. Рекомендуется приобретать оборудование с запасом мощности, позволяющее заряжать батареи с увеличенной емкостью. Применение зарядных блоков с увеличенной мощностью позволяет снизить нагрузку на преобразователь напряжения и выпрямительный модуль, что положительно влияет на надежность оборудования.

Контроль за уровнем заряда

Блок автоматического контроля обеспечивает автоматизацию процесса зарядки, владельцу не требуется присутствовать рядом с оборудованием и вручную корректировать параметры тока или напряжения.

Популярные модели зарядок

Базовое оборудование с ручной корректировкой параметров тока или лишенное регуляторов:

1. Устройство Калибр УЗ-20А оснащается металлическим кожухом с вентиляционными отверстиями, внутри установлен электрический вентилятор для улучшения циркуляции воздушных масс.
2. На фронтальной панели предусмотрен тумблер для выбора напряжения внешней цепи (12 или 24 В) и имеется контрольный аналоговый амперметр. Схема зарядного блока рассчитана на ток до 20 А, производитель допускает подключение аккумуляторов емкостью 10-300 А*ч.
3. Блок Patriot BCI-22V отличается от УЗ-20А улучшенными рабочими характеристиками, допускается подключение батарей емкостью до 400 А*ч. В конструкции предусмотрен переключатель режимов (12 или 24 В), установлен ручной корректор силы тока в цепи зарядки.
4. Установка Сонар УЗ 20703П отличается использованием выпрямительного блока с пониженными характеристиками, максимальный ток в цепи составляет 15 А (ограничен плавким предохранителем). Оборудование работает только с батареями напряжением 12 В, поддерживается функция 2-этапной зарядки. Пользователь может вручную скорректировать силу тока, предусмотрены контрольные индикаторы и стрелочный амперметр.
5. Блок зарядки аккумуляторов Орион PW 265 отличается уменьшенными габаритами и массой. В схеме установлен предохранитель, ограничивающий ток зарядки значением 7 А, допускается подключение свинцовых аккумуляторов емкостью от 4,5 А*ч (напряжением 12 В). Электронный контроллер защищает оборудование от ошибочного подключения, коротких замыканий и перегрева. Предусмотрено автоматическое снижение токовых параметров на завершающем этапе зарядки.
6. Компактный зарядный блок Kolner KBCH4 предназначен для зарядки батарей напряжением 12 В. Оборудование оснащается упрощенным трансформатором, сила тока в цепи не превышает 4 А. На фронтальной части кожуха предусмотрены контрольные диоды, отображающие ход зарядки. Амперметр конструкцией не предусмотрен, для переноски применяется рукоятка, выполненная в виде единой детали с пластиковым корпусом.
7. Изделие Вымпел 32, оборудованный металлическим кожухом, поддерживает зарядку батарей с жидким или загущенным электролитом емкостью до 400 А*ч. Изделие оснащено контроллером, снижающим токовую нагрузку в конце процедуры зарядки. В конструкции блока предусмотрен вентилятор принудительного охлаждения, установлен плавкий предохранитель (номинал 20 А) и используется термическое защитное реле.

Среди автоматических зарядных устройств наибольшее распространение имеют устройства:

1. Блок Smart Power SP-8N, разработанный для зарядки автомобильных элементов питания напряжением 12 В. Оборудование поддерживает совместную работу с аккумуляторами емкостью от 4 до 160 А*ч, предусмотрен предохранитель, отсекающий подачу питания при повышении силы тока до 8 А. Микропроцессор обеспечивает ступенчатую зарядку, предусмотрено переключение рабочих функций. Зарядное устройство поддерживает режим десульфатации, используемый для восстановления емкости малосурьмянистых и сурьмянистых батарей.
2. Устройство Орион 57 оснащается монохромным дисплеем, на котором отображаются рабочие параметры. Оборудование предназначено для зарядки батарей напряжением 6 или 12 В, предусмотрены индивидуальные регуляторы силы тока (в диапазоне 0,8-20 А) и напряжения (в интервале 7,4-18 В). В конструкции применены зажимные клеммы, допускается коммутация аккумуляторов емкостью до 200 А*ч. Прибор оснащен защитой от перегрева и переполюсовки, допускается использовать устройство как вольтметр или амперметр.
3. Блок Кедр Авто 10 относится к устройства комбинированного типа, обеспечивающим автоматическую или ручную зарядку (выбирается при помощи тумблеров на фронтальной панели). Электронный блок поддерживает режим зарядки током силой до 10 А, затем устройство плавно снижает токовую нагрузку. Предусмотрена функция десульфатации, использование усовершенствованных трансформаторов и электроники позволило снизить вес изделия до 600 г.
4. Компактный блок Стек MXS3.8 оснащен электронным контроллером, поддерживающим 7-ступенчатую зарядку батарей напряжением 12 В. Устройство отличается использованием пластикового корпуса с защитой от проникновения влаги и пыли. Ток в цепи зарядки ограничен значением 3,8 А, допускается подключение свинцовых батарей емкостью до 130 А*ч. За счет использования ступенчатой зарядки скорость восполнения емкости снижена, имеется дополнительный режим десульфатации батареи.
5. Зарядное устройство Quattro Elementi i-Charge 10 отличается использованием индикаторного цветного сенсорного экрана. В конструкции предусмотрена защита от перегрева и перегрузки (допускается ток силой до 6,5 А). Для настройки рабочих параметров используются сенсорные кнопки на дисплее, рядом с виртуальными клавишами отображается значение регулируемого параметра. Оборудование поддерживает зарядку кислотных батарей напряжением 12 В и емкостью не более 100 А*ч.
6. Компактное импульсное изделие Fubag Micro 80/12 оснащено влагозащищенным корпусом из ударопрочного пластика. На верхней части кожуха расположены сигнальные светодиоды и установлена кнопка выбора рабочих режимов. Зарядный блок поддерживает подсоединение батарей емкостью 3-80 А*ч, допускается зарядка источников питания с загущенным электролитом (тип GEL). Имеются дополнительные функции зимней зарядки и автоматического десульфатирования.

Среди зарядных устройств с возможностью пуска мотора наиболее востребованы изделия:

1. Блок Орион 66, рассчитанный на напряжение 12 В, сила тока в цепи во время прокручивания мотора стартером достигает 185 А. В конструкции предусмотрен конденсаторный блок с увеличенной емкостью, обеспечивающий запас энергии для нескольких попыток запуска. На фронтальной крышке расположен аналоговый амперметр, предусмотрен штекер стандарта USB для восполнения емкости батарей электронного оборудования (сотовые телефоны, планшеты).
2. Переносной агрегат Telwin Leader 150 Start – способен выдать ток силой до 140 А. Изделие позволяет коммутировать батареи емкостью до 250 А, на фронтальной панели размещается аналоговый амперметр. Предусмотрены переключатели режимов работы, в конструкции установлена защита от ошибочного подключения и короткого замыкания.
3. Установка Fubag Force 420 – оснащается корпусом с увеличенными габаритами, что привело к росту массы до 23 кг. Устройство обеспечивает подачу импульса тока силой до 360 А, что позволяет запускать бензиновые и дизельные двигатели. Оборудование перемещается при помощи рукоятки, нижняя часть кожуха оснащается колесами (передние ролики – поворотными опорами). Выпрямительный блок допускает подключение аккумуляторных батарей свинцово-кислотного типа емкостью от 50 до 800 А*ч.
4. Блок Wester CHS360 – отличается от оборудования Force 420 цветом корпуса и применением колес увеличенного диаметра, что позволяет перемещать установку по неровной дороге. Изделие поддерживает 4 рабочих режима, предусмотрен контрольный амперметр.
5. Орион 80 – отличается сниженными параметрами пускового тока (до 110 А), оборудование предназначено для запуска малолитражных моторов легковых автомобилей и мотоциклов. В конструкции предусмотрена дублированная защита от перегрева. Установка оснащена пластиковым корпусом со стационарной рукояткой для переноски.
6. Прибор Тамбов ЗПУ135 – оснащен конденсаторным блоком, дающим импульс пускового тока силой 170 А, между повторными попытками требуется выдержать паузу не менее 90 секунд. На фронтальной панели расположен амперметр и находятся коммутационные клеммы. Устройство оснащается металлическим корпусом, масса установки – 8 кг. Для переноски используется откидная ручка.

Рейтинг лучших зарядных блоков составляется на основе отзывов владельцев. Следует учитывать, что на рынок постоянно выходят новые модификации устройств. Это приводит к изменению позиций зарядных блоков в рейтинге. При покупке следует ориентировать как на отзывы пользователей, так и на требуемые технические характеристики.

Источник