Устройство развязки аккумуляторов своими руками

Поставил второй аккумулятор в машину при помощи простейшего самодельного устройства развязки

В прошлый раз я писал про установку автономного отопителя , и там же упоминал про второй аккумулятор в буханке. Признаюсь честно, что раньше я не был в курсе всех этих проблем, связанных с использованием сразу нескольких батарей — на лодке я ставил 2 аккумулятора просто в параллель, а на машине у меня всегда был только один. И вот, теперь возникла необходимость, иметь, выражаясь умными словами, отдельно стартерную, и отдельно сервисную батареи.

Когда я принялся изучать данный вопрос, то мне стало совершенно очевидно, почему же на лодке с аккумуляторами всегда все было плохо. Там я в итоге оставил только одну батарею, а вторая — сдохла. Вся беда в том, что батареи все-таки имеют немного разные характеристики, и будучи постоянно включенными параллельно, они сперва плохо заряжаются, а потом еще очень сильно саморазряжаются. Вопрос лодочного аккумуляторного хозяйства мне еще предстоит решать, а вот в машине все оказалось довольно просто.

Суть в том, что на автомобиле не надо экономить топливо, и поэтому электричества там всегда немерено. Заведи только мотор. Однако эксплуатируя на стоянке отопитель, освещение, и другие электроприборы, всегда есть риск посадить батарею, если она только одна, и утром потерять возможность завести мотор. Тут, конечно, сразу приходит мысль о втором аккумуляторе, который не будет электрически связан с первым, и будет работать только на обеспечение всех бытовых нужд. Но при этом, как только мотор заводится и генератор начинает выдавать в ток, этот второй аккумулятор тут же надо подключить в общую сеть, чтобы он заряжался.

Поиск в интернете сразу выдал мне готовое решение, устройство развязки аккумуляторов «УРА». Правда, стоит эта приблуда от 3000 рублей, а почитав, что пишет про нее народ, я понял что она не так уж и хороша, как кажется. Проблема там в том, что устройство включает и отключает аккумуляторы по определенным алгоритмам, но дело может повернуться так, что ты останешься у разбитого корыта с двумя севшими батареями.

Есть, конечно и альтернативные варианты, которые люди так же используют: развязка при помощи двух диодов, либо обычные выключатели массы на каждый аккумулятор. Мне ни один из этих вариантов не подходил. На диодах происходит некоторое падение напряжения, хоть и не большое, но при большой нагрузке сети оно может оказаться критичным. Выключатели массы же могут быть смертельно опасны для инжекторного двигателя — с дуру отключишь оба аккумулятора, и рискуешь спалить ЭБУ. Я тогда подумал о переключателях батарей, которые применяются на яхтах и кемперах, но во-первых, они тоже оказались очень дорогими, и во-вторых, всегда можно забыть его переключить, и один из аккумуляторов, опять же, останется пустым.

И тогда, немного поразмыслив, я нарисовал очень простую схему, состоящую из 3 автомобильных реле, кучка которых всегда есть среди хлама любого автовладельца. Реле эти могут коммутировать токи до 30А, и для сервисной батареи вместе со всеми остальными бытовыми потребителями этого хватит за глаза.

В чем суть? Штатный аккумулятор так и остается на своем месте, штатно подключенным к сети. Дополнительный аккумулятор ставится отдельно, и между ним и сетью ставится мое самодельное устройство. Когда двигатель не работает, то «бытовая» или «сервисная» батарея и «бытовая» сеть полностью разобщена со штатной сетью и «стартерной» батареей. Но как только двигатель заводится — они все соединяются, и обе батареи счастливо заряжаются от генератора.

Тут я должен пояснить, что так как дело происходит на относительно новой буханке, я не имею доступа к лампе контроля заряда. С ней все было бы намного проще и хватило бы двух релюшек, но у меня она, увы, упрятана внутрь моноблочного спидометра, который мне не хотелось разбирать, а распиновки его косы я не знаю и знать не особо хочу. Именно поэтому, в качестве индикатора работы двигателя я решил использовать контрольку давления масла.

Реле 1 служит для подачи питания на реле 2 в тот момент, когда включается зажигание. При этом нормально замкнутое реле 2 (обычное пятиконтактное) тут же срабатывает, так как «масса» идет на него с датчика аварийного давления масла двигателя. После того, как двигатель заводится, «масса» на датчике пропадает, и тогда реле 2 выключается. С его контакта 87а на реле 3 подается +12В. Оно-то, включаясь, и соединяет обе сети. С этим нехитрым устройством я катаюсь уже несколько дней и каких-либо проблем не заметил — все прекрасно заряжается, включается, отключается, и не саморазряжается; стоит недорого и работает абсолютно предсказуемо.

Источник

Устройство развязки аккумуляторов своими руками

Мой особый взгяд на вопрос %)

Решился накидать в кучу всё что есть в сети по теме. Просто чтобы было, а не потому что мне это вот прям надо. Хотя в зимний период я использую два АКБ. Второй АКБ исключительно для автономного отопителя. Не совсем типичное использование. У джиперов принято-то на второй акб собирать все дополнительные потребители включая лебедку. У меня все немного по другому.

Я сразу хочу вывести за скобки вариант использования мощных ручных отключателей. Сними все просто, понятно, надежно, но некомфортно. Я хочу уделить больше внимания современным решениям на основе релейного модуля чувствительного к напряжению на АКБ.

Вероятно в России история таких релейных модулей началась с УРА-200 и УРА-300. К сожалению для меня, эти железяки ушли в прошлое. Возможно на всегда. В данный момент производитель «Энергомаш» перешел на условно импортное решение УРА-400. УРА-400 — это двухкомпонентное устройство состоящее из:

• Силовое бистабильное реле 750Н-R1A-B010-003 (Германия, фирма GRUNER)
  Дистанционно управляемое, поляризованное (изменение состояния вкл/выкл кратковременной подачей напряжения на управляющие контакты) силовое электромагнитное реле на 12V, коммутирующее в зависимости от необходимости либо плюсовую шину либо массу. Долговременный коммутируемый ток на 12V — 300A, пиковая кратковременная нагрузка 2-3 мин 1000A. Реле выполнено в полностью герметичном корпусе небольшого размера 76х30х20 мм. Силовые контакты реле позволяют подключить провода сечением вплоть до 50мм2.
• Блок управления реле БУР
  Предназначен для автоматического включения/выключения реле, контакторов и т.п. в зависимости от уровня напряжения. Может использоваться для подключения дополнительной АКБ к бортовой сети автомобиля.
  Представляет собой блок управления (БУ) с переходной платой и проводами.
  БУ оснащен двумя индикаторами:
  “1” — для индикации уровня напряжения на красном проводе (см.рис.1) и управления режимом работы реле;
  “2” — для индикации уровня напряжения на зеленом проводе (см.рис.1).
  В устройстве предусмотрена ручная установка уровней срабатывания реле, а также выбор режима индикации и работы реле.
  Включение и выключение реле происходит автоматически, в соответствии с диаграммой (рис.2) в зависимости от настройки (Uвкл.>Uвыкл. или Uвкл. Для принудительного включения реле предусмотрена кнопка «On».
  Применяется на автомобилях, а также на морских судах с напряжением бортовой сети 12В.
  В комплект поставки входят: блок управления, переходная плата с соединительными проводами и кабелем с micro-USB разъемом.

Цена комплекта УРА-400 — 4250 рублей.

Реле 750Н-R1A-B010-003 очень хорошее надежное решение. Но ценник не сильно радует. Ну и самое печальное что без блока управления оно мало чем отличается от управления обычными механическими отключателями.

Я же ищу решение соответствующее немного другими критериям. Нечто схожее с УРА-200. Устройство, которое позволит заряжать АКБ2 от генератора при запущенном двигателе и отвязать АКБ2 от АКБ1 при неработающем двигателе. Это позволит мне обеспечить зарядку небольшого АКБ2 обеспечивающего работу автономных потребителей без ущерба для АКБ1. Это по сути единственная задача которую мне нужно решить. Все остальное вторично и не обязательно. Летом я не использую второй АКБ.

И вот я начал искать решения:

Решение №1 voltage sensitive relay module VSR-V7 125A

Пока единственное альтернативное американо-британо-китайское решение в одном корпусе с характеристиками близкими к УРА-200.

Технические характеристики:

• Якобы IP67, потому что твердотельное
• Материал поверхности: нейлон армированный стекловолокном
• Номинальное напряжение: DC 12В
• Комбинированное/открытое напряжение: DC 13,3 В в/12,8 В — вот тут надо будет пробовать. На первый взгляд цифры схожи с УРА-200, но алгоритм может отличаться.
• Непрерывный ток Рейтинг: 125A
• Прерывистый ток Рейтинг: 140A
• Потребляемая мощность: 10 мА (в режиме ожидания)/330мА (в режиме ожидания)/0 мА (в режиме хранения)
• Размер: 68x68x58 мм/ Вес: 211 г
• Размер упаковки 74x74x83 мм, Вес: 240 г

Цена такого решение от 1700 рублей в Китае. Ссылка здесь!

Решение №2 силовое реле 120А + плата управления по напряжению

Тут надо о плюсах и минусах. А так же о плюсах вытекающих из минусов и наоборот 🙂

+ самое дешевое решение
+ модельное решение из доступных недорогих компонентов
+ алгоритм управления отличается от УРА: АКБ2 не будет подключаться при понижении напряжения на АКБ1 (пишу это и в плюс и в минус на ваш выбор, лично я плюсую)

— как минимум плата управления не герметична (пишу это и в плюс и в минус на ваш выбор, лично я плюсую)

Ссылка на реле 120А, ссылка на плату управления. В Китае доступны более мощные реле, для тех кому это надо.

Такое решение в сумме обойдется в пределах 1000 рублей. Но с ним придется повозится побольше. Лишние провода и т.п.
Еще осталась нераскрытой тема энергопотребления в режиме ожидания. Как я понимаю в обеих случаях энергопотребление в режиме ожидания будет идти от стартерного (основного АКБ). Весьма вероятно, в первом случае следует ожидать 10 мА, а во втором 6 мА.

Примечание. Возможно следует добавить в схему реле с отложенным подключением, для того чтобы АКБ2 подключался не сразу, а предположим, через 10 секунд, т.е. после успешного запуска двигателя.

Решение №3 силовое реле + автомобильное реле контроля напряжения 362.3787

Тут наверно надо сказать и возрадоваться что все за нас давно придумали. После того как я набрел на стандартное авто решение Реле контроля напряжения 362.3787 я даже и думать не хочу о чем-то другом. Похоже это самое дешевое и надежное решение которое можно рекомендовать всем. Мне оно нравится куда больше чем хитроумные, мозговитые, дорогущие БУРы. Описание добавлю позже, но думаю что по коду найти описание и сделать выводы несложно. Осталось определиться с силовым реле. К сожалению cиловое бистабильное реле 750Н-R1A-B010-003 (Германия, фирма GRUNER) нвозможно так просто использовать в паре с реле контроля напряжения 362.3787. Реле 750Н-R1A-B010-003 управляется подачей короткого импульса на один из двух управляющих входов. Пэтому без БУР его сюда не приладить. Но есть другие силовые реле, не такие поппулярные но не менее интересные. Начиная от недорогих китайских реле с Али от 450 рублей за штуку до известных в узких кругах 400 ампертных Kilovac Cznka III Relay EV200AAANA. У меня как раз есть Kilovac. Я думал применить его для лебедки, но лебедка не горит. Поставлю как я его пока для тестирования на второй АКБ.

Источник

Устройство развязки аккумуляторов своими руками

Страница 1 из 5

1

2

3

4

5

>

Многим джиперам знакомо устройство развязки аккумуляторов «УРА», которое позиционируется на рынке как прорывная нанотехнология, не имеющая аналогов в России и мире, а начинка этого чудо-устройства надежно залита компаундом и засекречена.

Но недавно господин Solvik, профессионально занимающийся электрикой на авто, был вынужден совершить невозможное — разобрать вышедшее из строя «УРА» для ремонта и успешно починить его. Ему слово:

«Эпоксидка поддалась с трудом. Все попытки в домашних условиях свести ее не дали успеха: грел феном, скоблил Дремелем и т.д. В итоге на работе сунули в печь разогретую до 400-х градусов. Подержал 3 минуты и далее большой шлицевой отверткой расковырял. Отскакивал как колотый миндаль. Думаю можно и в домашней духовке повторить — запаха не почувствовал. В итоге внутри оказались обычные диоды BYP60K05 в количестве 4 штук, подключенные параллельно по 2 шт. А были же в рекламе «автоматический регулятор напряжения на каждый АКБ. » Причиной неисправности был плохой контакт в месте пайки. Видимо паяли на скорую руку. Решил обложить все текстолитом и обратно поставить на место.«

Внимание! Кто будет повторять это устройство самостоятельно, не забудьте, что прямо на радиатор пластину с диодами ставить нельзя, нужно через надежную теплопроводящую диэлектрическую подкладку, или если все же ставить диоды прям на радиатор, то саму «УРА» надо ставить на изоляторы и как-то огораживать. Лучше делать пластину с диодами через подкладку — это сильно безопаснее в плане замыкания на массу и возможного пожара.

Вот вам и «Ура, кобура, на брюках дыра» — как говорила старуха Шапокляк.

Спасибо господину Solvikу за проделанный труд.

Источник

Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости

Электропитание потребителей в современном автомобиле производится по давно устоявшейся схеме.. Есть накопитель и хранитель электричества — аккумулятор на автомобиле, и есть генератор, всегда готовый восполнить его потери на запуск мотора и поддержку потребителей — от штатных фар, щеток и музыкального центра до лебедок, дополнительного освещения и бытовых приборов экспедиционного внедорожника.

Но очень часто большое количество дополнительного оборудования требует еще один аккумулятор на автомобиле, кроме всего прочего обеспечивающего гарантированный пуск двигателя даже при севшей основной батарее, И это, пожалуй, самое простое и понятное решение — второй аккумулятор на автомобиле, изолированный по потреблению от основного. Это не вчерашнее и даже не позавчерашнее изобретение.

Удвоить ток, выдаваемый на электрическую лебедку, или разделить цепи питания стартера двигателя и бытовых приборов — идея, лежащая на поверхности. Но вот вопрос : как заряжать и первый и второй аккумулятор на автомобиле одним генератором? Соединять непосредственно их плюсы и минусы напрямую нельзя. Во-первых, при неравном уровне заряда более слабая аккумуляторная батарея будет постоянно подпитываться от более сильной, снижая общую готовность к запуску.

Во-вторых, даже очень хороший и выносливый генератор может перегреться и выйти из строя, отдавая в сеть удвоенный ток. Наконец, простое параллельное подключение двух аккумуляторов снижает уровень автономности, поскольку лишает владельца внедорожника возможности иметь аварийный резерв.

Поэтому, чтобы подключить второй аккумулятор на автомобиле применяют разделительные устройства. Проще говоря — коммутаторы, представляющие собой мощные переключатели разных конструкций, от простейших самодельных до проверенных заводских. Их задача — дать по очереди заряд сначала одной, а затем другой аккумуляторной батарее.

Подключение двух аккумуляторов на автомобиле через устройства развязки аккумуляторов УРА-200, УРА-300, УРА-300-01, УРА-400, УРА-600.

Всем известны удобные устройства развязки аккумуляторов, например «УРА» с разными цифровыми индексами — УРА-200, УРА-300, УРА-300-01, УРА-400, УРА-600. Устройства развязки аккумуляторов (УРА) предназначены для автоматического подключения/отключения дополнительного аккумулятора к бортовой сети автомобиля и развязки его с основным аккумулятором.

Устройство УРА обеспечивает автономный режим работы аккумуляторов, что позволяет использовать один из них для питания дополнительных устройств, таких как автомагнитола, холодильник, осветительные приборы и другие при неработающем двигателе автомобиля. Это исключает разрядку основного аккумулятора, необходимого для надежного старта двигателя. Применяются УРА на автомобилях, а также на лодках, катерах и судах с напряжением бортовой сети 12 Вольт.

Подключение и отключение второго аккумулятора при использовании УРА происходит автоматически, при достижении и удержании на основной аккумуляторной батарее в течение 6 секунд напряжения +13,2 Вольт и +12,8 Вольт соответственно. Для принудительного подключения второго аккумулятора в устройствах предусмотрена специальная клемма «Старт».

Устройство развязки аккумуляторов УРА-200, характеристики, схема подключения второго аккумулятора.

Наиболее популярное устройство развязки аккумуляторов УРА-200 имеет силовое реле и контроллер, работает без падения напряжения на контактах и не требует повышенных вольт на силовом выводе генератора. Помимо автоматического подключения и отключения второго аккумулятора коммутатор УРА-200 позволяет задействовать принудительное соединение этой аккумуляторной батареи для пуска при больших морозах или для выдачи повышенного тока на электрическую лебедку.

Основные характеристики устройства развязки аккумуляторов УРА-200.

Номинальное напряжение, В : 12
Максимальный ток, А : 200
Номинальный ток, А : 120
Ток потребления, мА : 1,5
Напряжение включения, В : 13,2
Напряжение выключения, В : 12,8
Время задержки включения/выключения, с : 6
Масса, г : 115
Габаритные размеры, мм : 77х45х45
Присоединительные резьбовые клеммы : М6

Схема подключения второго аккумулятора с помощью устройства развязки аккумуляторов УРА-200.

Устройство развязки аккумуляторов УРА-300-01, характеристики, схема подключения второго аккумулятора.

Устройство развязки аккумуляторов УРА-300-01 представляют собой силовое реле со встроенным микроконтроллером и имеет герметичный разъем типа “Super Seal” для подключения цепи управления. Для использования в условиях повышенного воздействия влаги, желательно применять УРА-200 и УРА-300-01, при этом рекомендуется произвести герметизацию крышки устройства по контуру. В комплект устройства УРА 300-01 входит ответная часть разъема с кабелем длиной 1 метр.

Основные характеристики устройства развязки аккумуляторов УРА-300-01.

Номинальное напряжение, В : 12
Максимальный ток, А : 300
Номинальный ток, А : 200
Ток потребления, мА : 1,5
Напряжение включения, В : 13,2
Напряжение выключения, В : 12,8
Время задержки включения/выключения, с : 6
Масса, г : 310
Габаритные размеры, мм : 101х50х44
Присоединительные резьбовые клеммы : М8

Схема подключения второго аккумулятора с помощью устройства развязки аккумуляторов УРА-300-01.

Устройство развязки аккумуляторов УРА-400, характеристики, схема подключения второго аккумулятора.

Устройство развязки аккумуляторов УРА-400 представляет собой мощное поляризованное бистабильное реле, соединенное с блоком управления. Блок управления осуществляет индикацию уровней напряжения аккумуляторов и управление режимом работы реле. В УРА-400 предусмотрена ручная установка уровней срабатывания реле, а также выбор режима индикации и режима работы дополнительной аккумуляторной батареи.

Основные характеристики устройства развязки аккумуляторов УРА-400.

Номинальное напряжение, В : 12
Максимальный ток, А : 400
Номинальный ток, А : 300
Напряжение включения, В : 8-16
Напряжение выключения, В : 8-16
Масса, г : 280
Габаритные размеры, мм : реле 95х75х60; блок управления 70х51х21; провод 3000
Присоединительные резьбовые клеммы : М8

Схема подключения второго аккумулятора с помощью устройства развязки аккумуляторов УРА-400.

Устройства развязки аккумуляторов УРА-300 и УРА-600, характеристики, схема подключения второго аккумулятора.

Для подключения дополнительных устройств большой мощности (лебедки, мощные стартеры) предназначены устройства развязки аккумуляторов УРА-300 и УРА-600. Устройства представляют собой контакторы с блоками управления со встроенными микроконтроллерами, что позволяет им коммутировать значительно большие токи, чем например УРА-200. В остальном принцип работы этих устройств одинаков.

Основные характеристики устройства развязки аккумуляторов УРА-600.

Номинальное напряжение, В : 12
Максимальный ток, А : 600
Номинальный ток, А : 400
Ток потребления, мА : 1,5
Напряжение включения, В : 13,2
Напряжение выключения, В : 12,8
Время задержки включения/выключения, с : 6
Масса, г : 1000
Габаритные размеры, мм : 108х97х72
Присоединительные резьбовые клеммы : M4, М10

Схема подключения второго аккумулятора с помощью устройств развязки аккумуляторов УРА-300 и УРА-600.

Второй аккумулятор на автомобиле, преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов.

Сам по себе второй дополнительный аккумулятор на автомобиле тоже может быть разным. Разумеется, проще и дешевле всего поставить аналог основной аккумуляторной батареи, но есть альтернатива в виде гелевых аккумуляторов. Среди преимуществ гелевых аккумуляторов — возможность располагать их как вертикально, так и горизонтально и нечувствительность к вибрациям и повреждениям корпуса, густая масса электролита попросту не вытекает через отверстия.

Гелевые аккумуляторные батареи не обслуживаемые. Также на их счету долговечность и отсутствие риска осыпания пластин при отдаче критического тока. Но ничего не дается просто так, и за улучшение некоторых параметров гелевых аккумуляторных батарей тоже приходится платить. Прежде всего — тщательным контролем зарядного тока и самой степени зарядки.

Особенно опасен для гелевого аккумулятора перезаряд, ведь внутри густой электролитной массы, точно так же как и в обычном аккумуляторе, при заряде выделяются пузырьки газа. Но если в простой батарее они легко всплывают, уступая место электролиту, то здесь они могут собираться в большие пузыри, создающие заметное давление. Второй минус — гелевые аккумуляторы боятся сильных морозов.

Значит, помимо специфического устройства для зарядки, они потребуют организации утеплителя. Да и сами по себе они вдвое дороже обычных. Несмотря на то, что во многих случаях использование гелевых аккумуляторных батарей оправданно, в условиях даже относительно теплой зимы они принесут больше хлопот, чем пользы.

Но что делать, если в процессе использования электрической лебедки или просто после длительной стоянки все аккумуляторные батареи оказались разряжены и уже не в состоянии провернуть стартер? Тогда остается надеяться только на посторонний источник энергии, например на автономное пусковое устройство — бустер с собственным аккумулятором.

Частично использованы материалы из журнала про внедорожники «4×4 Club».

Источник