Выключатели аккумуляторов
Выключатель аккумуляторов нужен для того, чтобы обесточить электрическую цепь при коротком замыкании и не дать возникнуть пожару. Выключатель обязательно устанавливают со стартовыми аккумуляторами ток холодного пуска которых превышает 800 А.
Наиболее вероятная причина пожара в цепи запуска – это заклинивший стартер. Но если аккумулятор небольшой (пусковой меньше 800 А), стартер быстро разрядит аккумулятор и у него не хватит энергии, чтобы вызвать пожар. Не смотря на то, что на катере с подвесным двигателем и электрической цепью, предназначенной только для запуска, стандарты разрешают не устанавливать выключатель, правильно использовать его повсеместно. Выключатель также необходим для тяговой аккумуляторной батареи большой емкости.
Выключатель аккумуляторов – это устройство безопасности. Но ни однополюсной, ни селекторный выключатели не предназначены для отключения аккумуляторов под нагрузкой. В нормальных условиях они изолируют аккумуляторную батарею только после того, как потребляющее ток оборудование выключено. Если регулярно использовать выключатель для прерывания тока, его контакты обгорят, сопротивление увеличится, и он сам станет причиной пожара. Поэтому для отключения цепей под нагрузкой выключатели применяют только в чрезвычайных ситуациях
Требования к выключателям
Выключатели аккумуляторов оцениваются по максимальной непрерывной нагрузке (испытания проводятся при номинальном токе в течении 1 часа) и по кратковременной нагрузке (испытания в течении 5 минут).
Максимально допустимая непрерывная нагрузка выключателя аккумуляторов не обязательно должна быть равна сумме токов, потребляемых устройствами в цепи. Мощные устройства редко включаются одновременно, а если и включаются, то работают не долго. Поэтому номинал выключателя выбирают равным (или большим) номиналу питающего кабеля. Если кабель защищен от перегрузки предохранителем или автоматом, то и переключатель оказывается защищенным.
Если одновременно включается несколько мощных устройств, предохранитель сгорит раньше, чем расплавится выключатель. Если номинал переключателя меньше номинала подводящего кабеля, предохранители подбирают для защиты выключателя аккумуляторов.
Другое важное требование к выключателям аккумуляторов – величина кратковременной нагрузки. Для выключателя на стартовом аккумуляторе она не должна быть меньше максимального пускового тока, определенного производителем двигателя. Это условие не всегда выполнимо. Даже у двигателей небольшой мощности пусковой ток часто превышает 1000 ампер при напряжении 12 вольт.
Однако такой ток присутствует в цепи доли секунды, а не пять минут, как во время испытаний. Поэтому компания Blue Sea Systems разработала стандарт, который основан на 10 попытках пуска двигателя длительностью по 2 секунды с двухсекундным интервалом и общем временем проверки 2 минуты. В результате для выключателей под маркой Blue Sea появилась новая характеристика – «Стартовый Ток», которая в два раза выше максимальной допустимой кратковременной нагрузки.
Переключатель на два аккумулятора
Двумя аккумуляторными батареями на катерах и яхтах традиционно управляют с помощью селекторного переключателя. Он имеет четыре положения. В первом оба аккумулятора отключены от нагрузки, во втором и в третьем попеременно подключены к ней, а в положении «1 + 2» объединены между собой.
Схема подключения селекторного переключателя аккумуляторов
Селекторный переключатель призван предотвратить разряд аккумулятора, выделенного для запуска двигателя. Однако часто оказывается, что владелец судна забывает перевести переключатель в нужное положение после того как заглушил или запустил двигатель или не помнит в какой позиции он должен стоять в данный конкретный момент.
Это приводит к тому, что во время движения заряжается только один аккумулятор (иногда не тот, который нужно), а на стоянке вместо сервисного разряжается предназначенный для запуска. Селекторный переключатель не изолирует друг от друга цепи разного назначения и оба вида нагрузок остаются соединенными как в положении 1+2, так и положениях 1 и 2. Из-за этого чувствительная электроника всегда подвержена скачкам напряжения при пуске двигателя, а освещение, холодильник и мультимедиа устройства могут разряжать стартовую батарею
Недостатки четырехпозиционной модели привели к появлению в системах управления двумя аккумуляторами двухполюсного переключателя. По сравнение с селекторным он обладает следующими преимуществами
- Два положения — ON и OFF. Оба аккумулятора подключаются к нагрузке одновременно одним поворотом ручки
- Цепи стартовой и сервисной батареи изолированы друг от друга. Мощные потребители, получающие энергию от сервисного аккумулятора, не влияют на стартовый
- Эхолоты и навигационные устройства, подключенные к сервисному аккумулятору защищены от скачков напряжения при запуске двигателя.
- Электромагнитные помехи, возникающие в сервисной цепи не передаются в электронные схемы управления двигателем
Переключатель аккумуляторов может быть с функцией объединения батарей или без нее. Но в обоих случаях он устраняет путаницу, вызываемую селекторным переключателем и упрощает управление нагрузкой
Схема подключения переключателя аккумуляторов на две цепи
Когда двухполюсный переключатель установлен в позиции OFF оба аккумулятора отключены. В положении ON, ток от стартового аккумулятора течет к цепи запуска двигателя, а от сервисного к бортовому оборудованию. Позиция COMBINE BATTERIES соединяет аккумуляторы параллельно. В этом положении сервисный АКБ можно использовать для пуска двигателя, если стартовый разряжен, или заряжать оба аккумулятора от генератора. Автоматизировать процесс зарядки можно, если одновременно с переключателем установить реле развязки или зарядный конвертер
Примеры зарядных конвертеров:
Источник
Популярные автомобили
Установка автоматического реле для зарядки второй батареи в автодоме
В этот раз доработал электро-схему своего автодома, сделав автоматическую систему подзарядки батарей «жилого отсека» от генератора фургона. С автоматическим разрывом цепи, когда двигатель не заведен (чтобы случайно не разрядить стартерный аккумулятор). Для этого существуют готовые решения, но прелесть моего варианта в том, что компоненты стоят очень дешево (600 руб за два реле и 1000р на предохранители)
Важное замечание! Я не авто-электрик и возможны какие-то недочеты в моем способе установки и выборе компонентов. На самый лучший в мире вариант не претендую. Это любительская ( ! ) установка
Такая модификация может быть полезна не только в доме на колесах, но и в других автомобилях для выставок, отдыха или работы, имеющих дополнительную аккумуляторную батарею. С помощью этой схемы она всегда будет заряжаться от генератора, а при заглушенном двигателе отключаться от основной цепи автомобиля, чтобы ее использование не высадило аккумулятор автомобиля нужный для старта двигателя.
Весь процесс установки показан на видео. Внимание видео на английском языке! А еще там я много много говорю, про то какие бывают вариант систем с дополнительной батареей.
Далее краткий текстово-картиночный вариант, для тех не хочет или не может смотреть видео, а может посмотрел но не все понял.
Сначала схема как все это устроено.
Разберем что там находится и зачем
В левой части видно «генератор авто» и «аккумулятор авто» — это то что у вас уже сейчас есть. Минусовой контакт аккумулятора всегда подсоединен к кузову автомобиля.
В правой части находится наш дополнительный аккумулятор, который мы и хотим заряжать (он тоже должен быть 12В). Его минусовую клемму также подсоединяем к кузову (а еще лучше к силовой части типа рамы или лонжерона) автомобиля. Причем хорошо так надежно подсоединяем проводом с большим сечением (20-35 квадратов)
Посередине схемы происходит все волшебство. Там мы ставим реле.
его «мощность» выбирается исходя исходя из мощности генератора. Обычно в легковых машинах это 60-90А, в фургонах 80-180А. У меня сейчас 90А, но реле я все равно взял на 200А. Во-первых — вдруг поменяю генератор на более мощный, во-вторых — в китайских дешевых реле особой веры в «амперы» нет, так что лучше взять сразу побольше, все равно разница в цене не велика.
Для тех кто не в курсе — реле это такая прикольная штука, которая может соединять и разрывать цепь с высоким током. И всем этим можно управлять «электрически».
В данном конкретном реле нужно к контакту «30» подсоединить плюсовой провод от стартерной батареи, а к «87» плюсовой провод «домашней» батареи.
Оставшиеся контакты 85 и 86 служат для управления реле. Если на них послать 12В ток, то реле замкнет соединение между контактами «30» и «87». Если перестать посылать ток, то соединение разорвется.
Управлением реле у нас будет заниматься маленькое автоматическое «реле» (на самом деле не реле) которое вообще создано для подключения ходовых огней. Стоит копейки типа 150 рублей.
У него два входа (вообще три, но желтый провод нам не нужен) и два выхода. Если на вход подать напряжение выше 13В — то на выходе мы тоже получим напряжение. Если на входе напряжение будет меньше 13В — то на выходе ничего не будет.
Тут вся прелесть заключается в том, что когда заведен двигатель — генератор автомобиля начинает вырабатывать ток и повышает напряжение в системе до 13-14В. Таким образом он и заряжает аккумулятор автомобиля (чтобы что-то зарядить нужно дать ток с более высоким напряжением, чем уже есть). Вот это маленькое «авто-реле» как раз и замечает такое изменение чтобы включить ходовые огни. А в нашем случае оно будет включать основное 200А реле.
К «85» контакту большого реле мы подсоединяем плюс с маленького, а в «86» контакту минус.
В принципе это все — когда мы будем заводить двигатель — «маленькое реле» будет активировать большое 200А, которое будет соединять «плюсы» наших батарей, давая возможность генератору заряжать сразу все батареи в автомобиле. Напомню что минус у нас уже соединен через кузов. Старайтесь конечно не включать в эту схему сразу много дохлых батарей, а то слабенький генератор может и не справиться. Совсем умершие батареи лучше заряжать по одной.
Теперь что нам надо еще. Во-первых провода. О да, провода нужны серьезные, всякие сопли по 1-2 квадрата к которым вы привыкли дома тут не прокатят. Так как речь идет о токах порядка 50-150 ампер, то и сечения проводов должны быть соответствующие.
Для генераторов менее 100 Ампер подойдут провода сечением 20 кв.мм. Для генераторов 100-200А нужны уже 35 кв.мм. К тому же не стоит делать провода слишком длинные, т.к. на высокоамперном постоянном токе идут большие потери по пути.
И второй необходимый момент — предохранители. Пожалуйста! Ставьте их везде и всегда. С такими проводами, если вы что-то напутаете или просто изоляция перетрется от старости и замкнет на кузов — без предохранителя место контакта превратиться в центр электро-сварки (я серьезно). Золотое правило — как только провод пошел от аккумулятора — сразу предохранитель!
Я ставил 200А автоматы специально сделанные для 12В авто.
Проверял в работе — действительно при коротком замыкании или превышении лимита автомат сразу срабатывает. Через пару минут его можно включить обратно.
Ну и по центру схемы еще можно увидеть 3-х позиционный переключатель типа «вкл-выкл-выкл». Он управляет режимами работы. В самом левом положении включена автоматическая система, как я описал выше. В среднем положении все выключено и реле будет всегда открыто (это значит что соединение между контактами разорвано). А в третьем положении я насильно замыкаю реле, чтобы иметь возможность завести двигатель авто, когда мой стартовый аккумулятор по какой-то причине разрядился.
Тут стоит сделать поправку, что 200А на которые рассчитано реле и предохранители может быть недостаточно для завода некоторых двигателей. Я пробовал — мой спринтер 2.1л заводится в теплую погоду через реле легко. Когда я делал это зимой (долго крутил стартер) — пару раз предохранители у меня сработали, но все таки фургон я завел, а реле не пострадало (это ему не дадут сделать предохранители). Так что это схема на крайний случай и на ваше усмотрение.
В остальном все круто работает, я доволен. Теперь все батареи сами заряжаются от генератора (а в автодоме заряженные батареи — это один из важных источников комфорта). Ну и можно не бояться, что стартовая батарея вдруг разрядится, т.к. она изолирована от потребителей с помощью этой простой схемы.
По стоимости:
— 200A реле — 450 руб (http://s.click.aliexpress.com/e/mYV7uvb)
— Автоматическое «реле» (для ходовых огней) — 150 руб (http://s.click.aliexpress.com/e/jMJ6u3Z)
— 200A предохранитель/автомат 350 руб (http://s.click.aliexpress.com/e/3faeyfI) — брал 3 штуки, хотя можно обойтись и двумя.
Провода купил в ближайшем электромагазине, за 35мм и 7 метров отдал что-то порядка 2000 руб
Переключатель стоил 50 рублей, всякие клеммы и прочая мелочь еще на 300 руб
Итого порядка 4000 руб за все счастье (половина за провода). Вот в принципе и все на сегодня, пойду дальше пилить дом, спасибо за внимание.
Источник