Зарядить аккумулятор 24 вольта зарядкой 12 вольт

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов 12/24 В

Знакомые с автобазы маршрутных микроавтобусов попросили сделать зарядное устройство для зарядки аккумуляторов 12 В и 24 В. Поскольку пользоваться им будут абсолютно неподготовленные люди, решено сделать его устойчивой к ошибкам от далёких от электроники юзерам.

Просмотрев несколько разных схем с сайта 2Схемы обнаружилось, что бессмысленно делать какую-то автоматику и электронику. Выпрямитель должен просто давать правильное напряжение и, при необходимости, оптимальный ток. Что как раз нужно автомобильным аккумуляторам.

Схема выпрямителя для АКБ на 12 и 24 В

В общем конструкция тривиальна. Трансформатор, выключатель, диодный мост, светодиоды, амперметр, реле, кнопка. Вот и всё.

Как действует зарядное устройство

Нажмите кнопку СТАРТ, чтобы подать напряжение на трансформатор. Это приводит в действие реле Pk, которое соединит контакты, подключенные параллельно кнопке START. Цепь зафиксируется и проводит до тех пор, пока на катушке реле есть напряжение.

Реле действует как «защита от дурака», такая как случайное замыкание и постоянная перегрузка выпрямителя. Короткое замыкание или большой ток вызывают падение напряжения и реле размыкается, отключая источник питания трансформатор и защищая выпрямитель от повреждения.

Далее тут есть переключатель напряжения в сочетании со светодиодами, которые информируют о текущем напряжении на выходе. Можно было соединить две обмотки параллельно и тогда выходной ток был бы больше, но в наличии был переключатель только однополюсный. Конечно вы можете сделать такую модификацию либо использовать другой трансформатор и получать разные напряжения, например 6 В и 12 В. Нужно только впаять другое реле и светодиоды.

Выходные напряжения 14 В и 28 В. Ток — 3,5 А или чуть выше. Понадобилось всего 5 часов, чтобы собрать и запустить его (с перерывом на обед). Передняя панель напечатана на белой клейкой бумаге для струйной печати.

Аккумулятор должен заряжаться током 1/10 от его емкости, то есть 45 Ач — 4,5 А. Что подразумевает полное время зарядки 10 часов. Полная разрядка кислотной батареи окажет большое влияние на ее работу.

Конечно ошибкой является отсутствие предохранителя на выходе выпрямителя, который защитил бы АКБ в случае пробоя моста. Кроме того, сетевой предохранитель следует обязательно размещать на обмотке.

Что касается отсутствия регулирования тока. Вероятно оно и не нужно при такой текущей эффективности. Максимальный ток составляет 3,5 А, то есть можете легко зарядить авто аккумулятор 36 Ач и выше. Перегрузка тоже не угроза, потому что напряжение низкое и ток будет падать с ростом напряжения. Естественно заряжая аккумулятор не забывайте, что он подключен (автомата тут нет).

Понятно что в идеале зарядный ток должен быть установлен на уровне 10% емкости аккумулятора (например 100 Ач — это 10 A зарядный ток или 50 Ач — это зарядный ток 5 А), после этого зарядное напряжение не должно превышать 13,8 В во время обычной зарядки, а на ускоренном третьем напряжении 15 В должен быть автоматический выключатель зарядки, когда зарядный ток достигает небольшого значения на конечной стадии зарядки и зависит от емкости аккумулятора и его температуры, ну и должно быть защищено от короткого замыкания и перегрузки, но это всё уже из области совсем других ЗУ.

Если трансформатор на напряжение 20 В, то будет ток намного больше, чем 10 А, а если 10 В, ток, вероятно, вообще не будет течь. Для зарядки батареи обычно достаточно 5 А. Помните еще одну вещь: чем больше ток, который заряжаете АКБ, тем быстрее придётся заменить его новым!

Схема защиты зарядного

Самая простая система защиты может быть выполнена на нескольких радиоэлементах. Реле с контактным током, превышающим зарядный ток (например 16 А) — катушка на 5-9 В постоянного тока. Диод — 1 А, резистор Р — в 5 раз больше, чем сопротивление катушки реле. Конденсатор С — например 220 мкФ 25 В. Конечно у схемы есть недостаток — после отсоединения аккумулятора реле продолжает работать, пока не отключится электропитание.

Можно использовать два решения. Сначала установите дополнительный выпрямительный диод в направлении противоположном «стабилитрону» в цепи катушки реле. Второе решение состоит в том, чтобы поставить выпрямительный диод в противоположном направлении вместо «стабилитрона», а светодиод также обратно плюс резистор и использовать его как знак обратного подключения батареи.

Также советую использовать диоды Шотки, например, от блока питания компьютера. Эти диоды выделяют меньше тепла чем обычные. Дальнейшее снижение потерь мощности в выпрямителе может быть достигнуто с помощью трансформатора с симметричной (двойной) вторичной обмоткой. Трансформатор тут на 50 Вт, нельзя ожидать от него многого, но он всё-же делает свою работу уже долгое время.

Источник

Грузовые аккумуляторы — 24 Вольта

Почему 24 Вольта?

В грузовых авто и автобусах для снижения слишком мощных токов, как вырабатываемых генератором так и потребляемых стартером, применяется напряжение в 2 раза большее, чем в легковых авто. Повышение напряжения в системе в 2 раза, позволяет уменшить ток также в 2 раза. И хотя система называется 24 Вольта, в действительности, при заведенном моторе, напряжение выдаваемое генератором около 28-29 В. При выключенном двигателе, напряжение ниже 25,2-25,4 Вольт.

В 24V системе применяют ДВА 12V аккумулятора, соединенных между собой последовательно. Если досконально подходить к вопросу, то один 12 V аккумулятор состоит из 6-ти «2V» аккумуляторов соединенных последовательно. А в случае грузовика уже последовательно соеденено 12 «2V» батарей. Проблема состоит в том, чтобы заряжать и разряжать эти батареи одновременно. Заряжаются все 12 аккумуляторых ячеек общим напряжением от генератора 28,8 Вольт (каждая из двенадцати должна иметь напряжение заряда 2,4 Вольта). Это как кормить 12 котят из одной миски так, чтобы все сьели одинаковое количество 🙂 Лакать котята должны с одинаковой скоростью и быть одинаково разряженными. то есть одинаково проголодавшимися.

Емкость пары грузовых аккумуляторов

Новые аккумуляторы должны быть одинаковой емкости. Вопреки общему заблуждению, емкости аккумуляторов подключенных последовательно не складываюся. Общая емкость последовательно включенных АКБ равна. емкости меньшей батареи. Например, если последовательно подключить батареи емкостью 12 V 190Ач и 12V 90Ач, то получим АКБ 24V 90Ач. При разряде у меньшей АКБ раньше закончится емкость (заряд), электрическая цепь разомкнется, так как через «пустой АКБ» не будет проходить ток разряда. В нашем случае более мощная батарея 190Ач не разрядится даже наполовину (в первой 190-90=100, а во второй 90-90=0).

Внутреннее сопротивление грузовой АКБ

Для грузовых аккумуляторов важен параметр, который не указывается производителями на этикетках — это внутреннее сопротивление аккумулятора. Аккумуляторы с одинаковым внутренним сопротивлением в паре одинаково разряжаются и заряжаются. Если сопротивление каждой из 12 ячеек одинаково то и напряжение заряда (а также при нагрузке — разряда) будет делится между всеми поровну. Интутивно: батареи с равным внутренним сопротивлением — АКБ одного производителя и модели, одинаковой даты выпуска с одинаковыми характеристиками пускового тока и емкости. Однако для точного подбора, необходим прибор умеющий измерять внутреннее сопротивление АКБ .

Установка более мощных батарей

Установка АКБ мощнее штатных. Поддон, ящик или ниша должны быть расчитаны под установку АКБ большего размера, например 225 Ач. В противном случае большие батареи не поместятся. Других «противопоказаний» против установки более мощных батарей не существует. Генератор зарядит их — гарантия 100%! Запас емкости и пускового тока упростит эксплуатацию автомобиля зимой. Запас энергии это всегда плюс .

Пусковой ток

Пусковой ток, указанный производителем, показатель в большей мере возможностей и класса данной батареи. Если стартер неисправен или мотор требует ремонта, то АКБ с более мощным током холодного прокрута сможет решить проблему пуска.

Но производитель проектирует такие мощные аккумуляторы не для этого. Обычно «максимальные» пусковые токи при запуске двигателя исправный стартер не использует. Батарея с мощным током выигрывает в другом. Например, она может завести мотор будучи сильно разряженной (хотя допускать эксплуатацию разряженной АКБ нежелательно).

С каждым годом эксплуатации, все характеристики аккумулятора становятся хуже (включая и значения пускового тока), разица между максимально возможным пусковым током и реально необходимым при запуске будет каждый год становится все меньше. В теории батарея с более мощным ТХП сможет дольше прослужить. В общем, мощный пусковой ток — это очень хорошо .

Аккумуляторные клеммы

Обычно в грузовиках применяются свинцовые клеммы. Свинцовые — очень хорошие клеммы по характеристикам сопротивления и возможности пропускать мощные токи. но они непрочные. Выщербленности, плохое прилягание (плохой контакт) клемм с выводами аккумулятора в итоге приводят к перегреву, искрению, и (как следствие) нагару в местах контактов. Если контакт плохой, не нужно зажимать клемму изо всех сил или забивать в соединение гвозди. В итоге будет безвозвратно испорчен токовывод грузового аккумулятора. Дешевле и проще заменить старые клеммы на новые.

Особенности эксплуатации грузовых АКБ

Несколько правил эксплуатации пары аккумуляторов на грузовике, которые позволят продлить срок эксплуатаци и:

— 12V приборы включать необходимо через инвертор 24V/12V, а не подключать прибор к одному из двух АКБ;

— каждые несколько месяцев меняйте батареи местами;

— протирайте корпус аккумуляторов раствором пищевой соды, уничтожая утечки тока через грязный корпус;

— следите, чтобы пластины батарей не были сухими — уровень электролита должен быть на 1-2см выше пластин. Доливать только дистиллированную воду!

— во время простоя автомобиля отключайте «массу»;

— раз в квартал профилактически заряжайте АКБ каждую отдельно 12 V зарядным устройством.

Цель этих действий — как можно дольше удерживать два аккумулятора в одинаковом состоянии, не допуская их расбалансировки. Расбалансировка начинается с различной степени заряженности АКБ, затем уже различного внутреннего сопротивления, а в дальнейшем начнет выражаться в кардинальных отличиях по емкости, максимальному току заряда и разряда и в разных пусковых возможностях пары АКБ.

Расбалансированная пара АКБ в грузовике станет вести себя следующим образом: более «слабый» аккумулятор будет «кипеть» , что очень скоро приведет к короткому замыканию в одной из банок, а более «сильный» будет постоянно недозаряжатся во время поездки и разряжаться через «слабого» товарища во время стоянок.

Защита аккумуляторов от кражи

К сожалению, сегодня воровство аккумуляторов с грузовиков серьезная проблема. Два грузовых АКБ сданных на лом стоят около 100 долларов. Поэтому желающих «заработать» достаточно. Аккумуляторы в грузовиках и автобусах часто находятся в открытых поддонах, в ящиках с пластмассовыми крышками либо закрыты в нише заслонкой с примитивным замком. Действенной защитой является установка металлической крышки, закрывающей аккумуляторы, запирающейся на замок (в автобусах установка дополнительных замков).

Уважаемые посетители! При желании, в форме ниже Вы можете оставить свой комментарий. Внимание! Рекламный спам, сообщения не относящиеся к теме статьи, оскорбительного или угрожающего характера, призывающие и/или расжигающие межнациональную вражду будут удалены без объяснений

Спасибо за статью.

Добрый вечер. Полезно, кратко, насыщенно,доходчиво.спасибо за труд

Источник

Как зарядить два аккумулятора одновременно

Приходится ли вам использовать энергию стартового аккумулятора иначе чем для запуска двигателя? Если да, то вы подвергаете себя опасности. Пропустите момент, когда напряжение аккумулятора опустится ниже критического уровня и окажетесь обездвиженным посреди водоема. Останется звонить с просьбой о помощи на берег или уповать на проходящее мимо судно.

Гораздо разумнее установить дополнительный аккумулятор, подключить к нему бортовое оборудование и без опасений пользоваться отопителем, холодильником, эхолотом или музыкальным центром как на ходу, так и на стоянках. Но прежде чем это делать необходимо решить, как заряжать обе аккумуляторные батареи

Последовательно соединенные аккумуляторы

У последовательно соединенных аккумуляторов напряжение увеличивается, а емкость остается прежней.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством

При последовательном соединенные аккумуляторы должны быть одного типа и возраста. Емкость и производитель так же должны быть одинаковыми. Если один из аккумуляторов до этого использовался, то скорее всего его емкость уже меньше номинальной и во время зарядки он зарядится первым. Но зарядное устройство может не «заметить» этого и попытается полностью зарядить оставшиеся. Температура и давление в корпусе старого аккумулятора возрастут. Начнет выделяться газ, а активный материал пластин станет разрушаться.

Под нагрузкой износ старого аккумулятора усилится. После того как слабые ячейки израсходуют заряд, хорошие еще продолжать давать ток. Напряжение на разряженных ячейках упадет до нуля, а затем их полярность поменяется на противоположную (чаще всего это происходит в больших батареях). Последует неконтролируемы рост давления и температуры и наступит катастрофа.

Заменять батарею последовательно соединенных аккумуляторов рекомендуется целиком. Если меняете только один, состояние заряда всех аккумуляторов должно остаться одинаковым. Небольшую разницу устранит зарядное устройство на этапе абсорбции. При больших отличиях сильнее заряженный аккумулятор будет перезаряжаться, а в не дозаряженном начнется сульфатация.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством. Три – 36-вольтовым.

Параллельно соединенные аккумуляторы

При параллельном соединении аккумуляторов увеличивается емкость, а напряжение не меняется. Аккумуляторы в батарее должны быть одного типа и возраста, а соединяющие их кабели, короткими и толстыми, чтобы уменьшить падение напряжения.

Несколько параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов заряжают 12-вольтовым зарядным устройством. Время зарядки батареи при этом будет больше, чем отдельно взятого аккумулятора

Устройства зарядки нескольких аккумуляторов

Для одновременной зарядки нескольких групп аккумуляторов используют следующие устройства

Переключатели аккумуляторов

Проще всего два разных по назначению аккумулятора подключить к устройству зарядки с помощью ручного переключателя. Как правило используют рассчитанные на высокий ток четырехпозиционные модели. В положении 1 + 2 переключатель соединяет аккумуляторы параллельно, в остальных разъединяет их. Четырехпозиционный переключатель устанавливают на катерах и яхтах с двумя аккумуляторами, попеременно используемыми и для запуска двигателя, и для питания бортовой нагрузки

К переключателю не рекомендуется подсоединять дополнительную нагрузку со стороны аккумуляторов, чтобы не нарушать его изолирующие функции. Однако на практике для устройств 24-часой готовности (помпа, зарядное устройство и т.д.) делают исключение.

Генератор двигателя соединяют с переключателем или со стороны нагрузки, или со стороны сервисной батареи. В первом случае аккумуляторы можно заряжать вместе или по отдельности, но генератору нужна защита. Перевод ручки переключателя во время работы двигателя в положении OFF приведет к скачку напряжения, который может вывести диоды выпрямителя из строя. При втором способе опасности для генератора нет, но аккумуляторы будут заряжаться только одновременно.

Характеристики переключателей АКБ:

Система с ручным переключателем не застрахована от человеческих ошибок. Если во время работы генератора аккумуляторы разъединены, один из них не зарядится. Если соединены при заглушенном двигателе, оба разрядятся и в следующий раз двигатель не запустится.

Четырехпозиционный переключатель, попеременно подключающий стартовый и сервисный аккумуляторы встречается на катерах очень часто. Однако, если аккумуляторы разного типа, например, гелевый и с жидким электролитом, то один из них будет постоянно перезаряжен, а другой недозаряжен и оба раньше времени выйдут из строя.

Диодные изоляторы

Изоляторы аккумуляторов используют свойство диодов пропускать ток только в одном направлении. Ток идет от источника зарядки к обоим аккумуляторам, а изолятор не дает ему проходить между аккумуляторами и предохраняет батареи от разряда.

Самый большой недостаток изоляторов на диодах – падение напряжения. Разница между полностью заряженным и разряженным 12-вольтовым аккумулятором — 0,8-1 вольт, поэтому потеря 0,6-1 вольт на диодах означает, что напряжение на сервисных аккумуляторах всегда будет меньше, чем необходимого для нормальной зарядки

Стандартный регулятор получает данные о напряжении в электрической системе с выхода генератора, а не с клемм аккумулятора. Если в цепи есть диоды, то регулятор «не знает», что на аккумуляторах 13,6-13,8 вольт, а не 14,2 как на генераторе. Если потери напряжения не компенсировать, генератор прекратить зарядку задолго до того, как аккумуляторы зарядятся до 100%. В результате — хроническая недозарядка, сульфатация и уменьшение емкости.

Развязывающее реле

В отличии от диодного изолятора реле развязки не делит ток между аккумуляторами, а соединяет их параллельно. Реле срабатывает, и подключает второй аккумулятор, когда напряжение на первом превышает установленный порог. После того как напряжение снижается, реле размыкается и изолирует батареи. Развязывающее реле лишено недостатков диодного изолятора — падение напряжения на нем не превышает сотых долей вольта

Моделей реле развязки множество. Самое простое активируется контрольным напряжением, например, от замка зажигания. Аналоговые реле соединяют и разъединяют аккумуляторы автоматически, но имеют фиксированное напряжение срабатывания. Цифровые модели позволяют регулировать напряжение срабатывания с шагом 0,1-0,2 вольта. Такие устройства отслеживают тренд напряжения и «принимают решение» о переключении только когда он длится определенное время. Благодаря этому удается избежать «дребезга» реле при кратковременных колебания напряжения.

Отдельная группа — бистабильные развязывающие реле. Они не потребляют ток в замкнутом состоянии и их удобно использовать для одновременной зарядки нескольких аккумуляторов от маломощных источников электрической энергии – солнечных панелей или ветрогенераторов.

Контроллеры аккумуляторов

К этой группе относят управляемые микроконтроллером устройства на MOSFET транзисторах, падение напряжения на которых даже при максимальном токе не превышает 0,03-0,01 вольт.

В отличии от батарейных изоляторов и реле, пытающихся одновременно зарядить два разных аккумулятора микропроцессорный разделитель изолирует аккумуляторы. Источник зарядки получает реальное представление о состоянии заряжаемой батареи и скорость зарядки возрастает. После того как первый аккумулятор заряжен, подключается второй, и зарядка продолжается. Подробнее о современных зарядных изоляторах аккумуляторов.

Сравнительные характеристики переключателя, реле и делителя аккумуляторов:

Источник