Skladnost z načinom delovanja akumulatorskih baterij in zlasti načinom polnjenja zagotavlja njihovo brezhibno delovanje v celotni življenjski dobi. Akumulatorske baterije se polnijo s tokom, katerega vrednost lahko določimo s formulo
kjer je I povprečni polnilni tok, A., Q pa nazivna električna zmogljivost akumulatorja, Ah.
Klasična polnilnik za avtomobilsko baterijo je sestavljen iz transformatorja, usmernika in regulatorja polnilnega toka. Kot regulatorji toka se uporabljajo žični reostati (glej sliko 1) in tranzistorski tokovni stabilizatorji.
V obeh primerih ti elementi ustvarjajo znatno toplotno moč, kar zmanjša učinkovitost polnilnika in poveča verjetnost njegove okvare.
Za prilagoditev polnilni tok lahko uporabite shrambo kondenzatorjev, ki so serijsko povezani s primarnim (omrežnim) navitjem transformatorja in opravljajo funkcijo reaktanc, ki vlažijo odvečno omrežno napetost. Poenostavljen diagram takšne naprave je prikazan na sliki. 2.
V tem vezju se toplotna (aktivna) moč sprosti samo na diodah VD1-VD4 usmerniškega mosta in transformatorja, zato je ogrevanje naprave zanemarljivo.
Pomanjkljivost na sl. 2 je treba zagotoviti, da je napetost na sekundarnem navitju transformatorja enkrat in pol večja od nazivne obremenitvene napetosti (~ 18 ÷ 20V).
Diagram polnilnika, ki omogoča polnjenje 12-voltnih akumulatorskih baterij s tokom do 15 A, polnilni tok pa je mogoče spremeniti z 1 na 15 A v korakih po 1 A, je prikazan na sliki. 3.
Napravo lahko samodejno izklopite, ko je baterija popolnoma napolnjena. Ne boji se kratkoročnih kratkih stikov v obremenitvenem krogu in prelomov v njem.
S stikali Q1 - Q4 lahko povežete različne kombinacije kondenzatorjev in tako uravnavate polnilni tok.
Spremenljivi upor R4 nastavi prag odziva K2, ki ga je treba sprožiti, ko je napetost na sponkah akumulatorja enaka napetosti popolnoma napolnjene baterije.
Na sl. 4 prikazuje še en polnilnik, pri katerem je polnilni tok gladko reguliran od nič do največje vrednosti.
Sprememba toka v obremenitvi se doseže s prilagoditvijo kota odpiranja VS1 SCR. Krmilna enota je izdelana na enoslojni tranzistor VT1. Vrednost tega toka je določena s položajem drsnika spremenljivega upora R5. Največji tok polnjenja akumulatorja je 10A, nastavljen z ampermetrom. naprava je na omrežju in strani obremenitve pritrjena z varovalkama F1 in F2.
Različica tiskanega vezja polnilnika (glej sliko 4), dimenzij 60x75 mm, je prikazana na naslednji sliki:
V diagramu na sl. 4 sekundarno navitje transformatorja mora biti načrtovano za tok trikrat višji od polnilnega toka, zato mora biti moč transformatorja tudi trikrat večja od moči, ki jo porabi baterija.
Ta okoliščina je pomembna pomanjkljivost polnilnikov s trenutnim regulatorjem s SCR (tiristor).
Opomba:
Diode usmerniškega mostu VD1-VD4 in tiristor VS1 morajo biti nameščene na radiatorjih.
Možno je znatno zmanjšati izgube moči v SCR in posledično povečati učinkovitost polnilnika, regulatorni element pa je mogoče prenesti iz sekundarnega vezja transformatorja v primarni krog. takšna naprava je prikazana na sl. pet.
V diagramu na sl. 5 je regulacijska enota podobna tisti, ki se je uporabljala v prejšnji različici naprave. SCR VS1 je vključen v diagonalo usmerniškega mostu VD1 - VD4. Ker je tok primarnega navitja transformatorja približno 10-krat manjši od polnilnega toka, se na diodah VD1-VD4 in VS1 SCR sprosti sorazmerno malo toplotne moči in jih ni treba namestiti na radiatorje. Poleg tega je uporaba SCR v primarnem navitju vezja transformatorja omogočila nekoliko izboljšanje oblike krivulje polnilnega toka in zmanjšanje vrednosti faktorja trenutne oblike (kar prav tako vodi do večje učinkovitosti polnilnik). Pomanjkljivost tega polnilnika je galvanska povezava z mrežo elementov krmilne enote, ki jo je treba upoštevati pri razvoju zasnove (na primer uporabiti spremenljiv upor s plastično osjo).
Različica tiskanega vezja polnilnika na sliki 5, velika 60x75 mm, je prikazana na spodnji sliki:
Opomba:
Diode usmerniškega mosta VD5-VD8 morajo biti nameščene na radiatorjih.
V polnilniku na sliki 5 je diodni most VD1-VD4 tipa KTs402 ali KTs405 s črkami A, B, V. Zenerjeva dioda VD3 tipa KS518, KS522, KS524 ali sestavljena iz dveh enakih zener diod s popolno stabilizacijo napetost 16 ÷ 24 voltov (KS482, D808, KS510 itd.). Tranzistor VT1 enojni spoj, tip KT117A, B, V, G. Diodni mostiR VD5-VD8 je sestavljen iz diod, z delujočim tok ni manjši od 10 amperov (D242 ÷ D247 itd.). Diode so nameščene na radiatorjih s površino najmanj 200 kvadratnih metrov in se radiatorji zelo segrejejo; v ohišju polnilnika lahko namestite ventilator za pihanje.
To je zelo preprosto vezje obstoječi polnilnik. Ta bo nadzoroval napetost napolnjenosti akumulatorja in jo, ko bo dosežena nastavljena raven, odklopil od polnilca in tako preprečil prekomerno polnjenje akumulatorja.
Ta naprava nima popolnoma redkih delov. Celotno vezje je zgrajeno na samo enem tranzistorju. Ima LED indikatorje, ki prikazujejo stanje: polnjenje v teku ali je baterija napolnjena.
Komu bo ta naprava koristila?
Takšna naprava bo avtomobilistom vsekakor prišla prav. Za tiste, ki nimajo samodejnega polnilca. Ta naprava bo vaš običajni polnilnik spremenila v popolnoma samodejni polnilnik. Ni vam treba več stalno spremljati polnjenja baterije. Vse, kar morate storiti, je, da akumulator napolnite in se samodejno izklopi šele, ko se popolnoma napolni.Avtomatsko vezje polnilnika
Tu je dejansko vezje stroja. Pravzaprav je to prag rele, ki se sproži, ko je določena napetost presežena. Prag odziva nastavi spremenljivi upor R2. Za popolnoma napolnjeno avtomobilski akumulator običajno je enaka - 14,4 V.
Shemo lahko prenesete tukaj -
Tiskano vezje
Kako narediti tiskano vezje, je odvisno od vas. Ni zapleten in ga je zato mogoče zlahka vrniti na ploščo. No, ali pa se lahko zmedete in to naredite na tekstolitu z jedkanjem.
Nastavitev
Če so vse podrobnosti uporabne, se nastavitev stroja zmanjša samo na nastavitev mejne napetosti z uporom R2. Da bi to naredili, vezje priključimo na polnilnik, vendar baterije še ne priključimo. Upor R2 premaknemo v najnižji položaj po shemi. Izhodno napetost na polnilniku nastavimo na 14,4 V. Nato počasi vrtite spremenljivi upor, dokler se rele ne aktivira. Vse je postavljeno.Poigrajmo se z napetostjo, da zagotovimo, da škatla deluje zanesljivo pri 14,4 V. Po tem je vaš samodejni polnilnik pripravljen za delo.
V tem videoposnetku si lahko podrobno ogledate postopek celotne montaže, nastavitve in preskušanja med obratovanjem.
Naša izkušena ekipa urednikov in raziskovalcev je prispevala k temu članku in ga pregledala glede natančnosti in popolnosti.
Število virov, uporabljenih v tem članku :. Na koncu strani boste našli njihov seznam.
Baterija avtomobilu zagotavlja potrebno moč za avto, napaja pa tudi električno opremo, ko avtomobila ne zaženemo. Čeprav se baterija avtomobila med vožnjo običajno polni z generatorjem izmenični tok, včasih se baterija popolnoma izprazni in jo je treba priključiti na polnilnik. Priključitev polnilnika na izpraznjeno baterijo zahteva izjemno skrb, sicer lahko akumulator poškodujete ali se poškodujete.
Koraki
1. del
Pred priključitvijo polnilnikaPreverite specifikacije za baterijo in polnilnik. Preberite navodila za polnilnik, akumulator in navodila za uporabo vozila, katerega del je akumulator.
Izberite dobro prezračeno območje. V dobro prezračevanem prostoru se vodik bolje odvaja, kar sprošča akumulatorski elektrolit iz žveplove kisline v njegovih predelih. Hlapnost vodika pomeni, da bi baterija lahko eksplodirala.
Ugotovite, kateri priključek akumulatorja je ozemljen na vozilu. Akumulator je ozemljen tako, da ga priključite na šasijo avtomobila. V večini vozil je negativni terminal ozemljitveni terminal. Tip terminala lahko določite na več načinov:
Ugotovite, ali morate akumulator odstraniti iz vozila, da ga napolnite. Te podatke je treba navesti v navodilih za uporabo avtomobila.
2. del
Priključitev polnilnika- Majhne znake korozije lahko z okroglo žično krtačo odstranite tako, da jo položite na sponke akumulatorja in očistite. Takšno krtačo lahko kupite v kateri koli trgovini z avto deli.
- Ne dotikajte se oči, nosu ali ust takoj po čiščenju terminalov. Ne dotikaj se beli cvet, ki je lahko na terminalih, ker gre za strjeno žveplovo kislino.
-
V vsak prostor za baterije nalijte destilirano vodo, dokler voda ne doseže določene ravni. To bo razpršilo vodik iz predelkov. Ta korak izvedite samo, če imate baterijo, ki je ni treba vzdrževati. V nasprotnem primeru sledite navodilom proizvajalca.
- Ko jih napolnite z vodo, zaprite pokrovčke. Včasih polnilne baterije lahko je opremljen z odvodniki plamena. Če baterija nima pokrovčkov za zaviranje gorenja, vzemite mokro krpo in jo položite na pokrovčke.
- Če so pokrovi prostora za baterije zaprti, se jih ne dotikajte.
-
Polnilnik postavite čim dlje od akumulatorja, kolikor dovoljuje dolžina njegovih kablov. To bo zmanjšalo možnost poškodbe naprave zaradi hlapov žveplove kisline v zraku.
Stikalo izhodne napetosti polnilnika nastavite na pravilen napetostni položaj. Če na ohišju akumulatorja ni podatkov o napetosti, so morda v navodilih za uporabo avtomobila.
- Če ima vaš polnilnik regulator napetosti, ga najprej nastavite na največ nizka stopnja napolniti.
-
Posnetke polnilnika priključite na baterijo. Najprej sponko povežite z ozemljitveno sponko (običajno pozitivno). Priključek sponke na ozemljitveni priključek je odvisen od tega, ali je akumulator v njem vozilu ali pa je bilo iz njega izvlečeno.
Izklopite vso opremo vozila.
Odklopite kable akumulatorja vozila. Preden odstranite baterijo, morate najprej odklopiti kabel z ozemljitvene sponke in nato kabel z napajalne sponke.
Po potrebi odstranite akumulator iz vozila.
Očistite sponke akumulatorja. Z raztopino sode bikarbone in vode očistite korodirane terminale in nevtralizirajte morebitno žveplovo kislino, ki se je nanje razlila. Raztopino lahko nanesete s staro zobno ščetko.
Zdaj ni smiselno sami sestavljati polnilnika za avtomobilske akumulatorje: v trgovinah je ogromno pripravljenih naprav, cene zanje so primerne. Ne pozabimo pa, da je lepo narediti nekaj koristnega z lastnimi rokami, še posebej, ker je preprost polnilnik za avtomobilsko baterijo enostavno sestaviti iz improviziranih delov, njegova cena pa bo poceni.
Edino, na kar je treba takoj opozoriti: vezja brez natančne nastavitve toka in napetosti na izhodu, ki na koncu polnjenja nimajo trenutnega izklopa, so primerna samo za polnjenje svinčeve baterije... AGM in uporaba podobnih polnilnikov bo poškodovala baterijo!
Kako narediti najpreprostejšo transformatorsko napravo
Vezje tega polnilnika iz transformatorja je primitivno, a funkcionalno in je sestavljeno iz razpoložljivih delov - enako kot so zasnovani tovarniški polnilniki najpreprostejšega tipa.
V svojem jedru je polnovalni usmernik, od tod tudi zahteve za transformator: ker je na izhodu takih usmernikov napetost enaka nazivni izmenični napetosti, pomnoženi s korenom dveh, nato pri 10 V na navitju transformatorja na izhodu polnilnika bomo dobili 14,1V. Vsak diodni most je vzet z enosmernim tokom več kot 5 amperov ali sestavljen iz štirih ločenih diod, pri enakih trenutnih zahtevah pa je izbran tudi merilni ampermeter. Glavna stvar je, da ga namestite na radiator, ki je v najpreprostejšem primeru aluminijasta plošča s površino najmanj 25 cm2.
Primitivnost takšne naprave ni le minus: zaradi tega, ker nima ne regulacije ne samodejni izklop, se lahko uporablja za "oživitev" sulfatiranih baterij. Toda ne pozabite na pomanjkanje zaščite pred spremembo polarnosti v tem vezju.
Glavna težava je, kje najti transformator primerne moči (vsaj 60 W) in z določeno napetostjo. Lahko se uporablja, če se prikaže sovjetski žarilni transformator. Vendar imajo njegova izhodna navitja napetost 6,3 V, zato boste morali dva zaporedno povezati, enega pa previti tako, da bo skupna izhodna moč 10 V. Primeren je poceni transformator TP207-3, pri katerem so sekundarna navitja povezana na naslednji način:
Hkrati odvijemo navijanje med terminali 7-8.
Preprost polnilnik z elektronsko regulacijo
Vendar se lahko brez odmotavanja dopolnite z vezjem z elektronskim stabilizatorjem napetosti na izhodu. Poleg tega bo takšna shema bolj primerna v garažnih aplikacijah, saj vam omogoča, da prilagodite polnilni tok, ko napajalna napetost pade, po potrebi se uporablja tudi za majhne avtomobilske akumulatorje.
Tu vlogo regulatorja igra sestavljeni tranzistor KT837-KT814, spremenljivi upor uravnava tok na izhodu naprave. Pri sestavljanju polnjenja lahko zener diodo 1N754A zamenjamo s sovjetsko D814A.
Vezje s spremenljivim polnilnikom je enostavno ponoviti in enostavno pritrditi na površino, ne da bi bilo treba jedkati PCB. Vendar ne pozabite, da so tranzistorji s poljskim učinkom postavljeni na radiator, katerega ogrevanje bo opazno. Primerneje je uporabljati staro računalniški hladilniktako, da svoj ventilator priključite na izhode polnilnika. Upor R1 mora imeti moč najmanj 5 W, lažje ga je navijati iz nikroma ali fehrala ali pa vzporedno priključiti 10 eno vatnih uporov po 10 ohmov. Možno ga je ne namestiti, vendar ne smemo pozabiti, da ščiti tranzistorje v primeru kratkega stika.
Pri izbiri transformatorja se ravnajte po izhodni napetosti 12,6-16V, vzemite bodisi žarilni transformator, tako da zaporedno priključite dva navitja, ali izberite že pripravljen model z zahtevano napetostjo.
Video: Najenostavnejši polnilnik baterij
Sprememba polnilnika iz prenosnika
Vendar pa lahko brez iskanja transformatorja, če imate pri roki nepotreben polnilnik za prenosnik - s preprosto spremembo bomo dobili kompakten in lahek preklopni napajalnik, ki lahko polni avtomobilske baterije. Ker moramo na izhodu 14,1-14,3 V dobiti napetost, nobeno pripravljeno napajanje ne bo delovalo, vendar je pretvorba preprosta.
Oglejmo si razdelek tipične sheme, v skladu s katero so tovrstne naprave sestavljene:
V njih vzdrževanje stabilizirane napetosti izvaja vezje iz mikrovezja TL431, ki krmili optični sklopnik (ni prikazano na diagramu): takoj ko izhodna napetost preseže vrednost, ki sta jo postavili upori R13 in R12, mikrovezje prižge LED optičnega sklopnika, krmilniku PWM pretvornika sporoči signal za zmanjšanje obratovalnega cikla dobavljenega na impulzni transformator. Težko? Pravzaprav je vse enostavno narediti z lastnimi rokami.
Po odprtju polnilnika najdemo nedaleč od izhodnega priključka TL431 in dva upora, priključena na Ref. Primerneje je prilagoditi nadlaket delilnika (v diagramu - upor R13): z zmanjšanjem upora zmanjšamo tudi napetost na izhodu polnilnika, hkrati pa ga zvišamo. Če imamo 12 V polnilnik, potrebujemo upor z velikim uporom, če je 19 V polnilnik, pa z nižjim.
Video: Polnilnik za avtomobilske akumulatorje. Zaščita pred kratkim stikom in obratno polarnostjo. Z lastnimi rokami
Upor spajkamo in namesto njega namestimo trimer, ki ga vnaprej konfigurira multimeter za enak upor. Potem, ko ste tovor (žarnico od žarometa) priključili na izhod polnilnika, ga vklopite in gladko vrtite drsnik trimmerja, medtem ko nadzorujete napetost. Takoj, ko dobimo napetost v območju 14,1-14,3 V, polnilnik odklopimo iz omrežja, motor trimmerja pritrdimo z lakom (vsaj za nohte) in ohišje sestavimo nazaj. Ne bo trajalo več časa, kot ste porabili za branje tega članka.
Obstajajo tudi bolj zapleteni stabilizacijski programi, ki jih že najdemo v kitajskih enotah. Tu na primer mikrovezje TEA1761 nadzoruje optični sklopnik:
Vendar je princip nastavitve enak: spremeni se upor upora, spajkanega med pozitivnim izhodom napajalnika in 6. krakom mikrovezja. V zgornjem diagramu sta za to uporabljena dva vzporedna upora (tako dobimo upor, ki izhaja iz standardne serije). Namesto njih moramo spajkati tudi trimer in izhod prilagoditi na želeno napetost. Tu je primer ene take plošče:
Z izbiranjem lahko razumete, da nas na tej plošči zanima en upor R32 (obkrožen z rdečo) - spajkati ga moramo.
Na internetu so pogosto podobna priporočila, kako narediti domač polnilnik računalniška enota prehrana. A ne pozabite, da so vsi v bistvu ponatisi starih člankov iz zgodnjih 2000-ih in podobna priporočila za bolj ali manj sodobni bloki napajanje se ne uporablja. V njih ni več mogoče preprosto dvigniti napetosti 12 V na zahtevano vrednost, saj se nadzorujejo tudi druge izhodne napetosti in bodo s to nastavitvijo neizogibno "odplavale" in zaščita napajalnika bo delovala. Uporabite lahko polnilnike za prenosnike, ki oddajajo eno izhodno napetost, zato so veliko bolj primerni za predelavo.
Tema avtomobilskih polnilcev je za mnoge zanimiva. Iz tega članka boste izvedeli, kako pretvoriti računalniško napajanje v polnopravni polnilnik za avtomobilske baterije. To bo impulzni polnilnik za baterije s kapaciteto do 120 Ah, torej polnjenje bo precej zmogljivo.
Zbrati je tako rekoč nič - napajalnik je preprosto preoblikovan. Dodana bo samo ena komponenta.
Računalniško napajanje ima več izhodnih napetosti. Glavne napajalne tirnice so 3,3, 5 in 12 V. Tako je za delovanje enote potrebna 12-voltna tirnica (rumena žica).
Za polnjenje avtomobilskih baterij mora biti izhodna napetost med 14,5-15 V, zato 12 V iz računalniškega napajanja očitno ni dovolj. Zato je prvi korak dvig napetosti na 12-voltnem vodilu na raven 14,5-15 V.
Nato morate sestaviti nastavljiv stabilizator toka ali omejevalnik, da boste lahko nastavili zahtevani polnilni tok.
Za polnilnik lahko rečemo, da je samodejen. Baterija se bo napolnila do določene napetosti s stabilnim tokom. Ko bo naboj napredoval, bo tok upadel in na samem koncu postopka bo enak nič.
Ko začnete s proizvodnjo naprave, morate najti ustrezen napajalnik. Za te namene so primerni bloki s krmilnikom PLM TL494 ali njegov polnopravni analog K7500.
Kdaj zahtevani blok zaloga najdena, jo morate preveriti. Za zagon enote priključite zeleno žico na katero koli črno žico.
Če se enota zažene, morate preveriti napetost na vseh pnevmatikah. Če je vse v redu, morate ploščo odstraniti iz pločevinastega ohišja.
Po odstranitvi plošče morate odstraniti vse žice, razen dveh črnih, dveh zelenih in gre za zagon enote. Priporočljivo je, da preostale žice odlepite z močnim spajkalnikom, na primer 100 vatov.
Ta korak bo zahteval vašo vso pozornost, saj je to največ pomembna točka v celotni spremembi. Poiskati morate prvi zatič mikrovezja (v primeru je mikrovezje 7500) in najti prvi upor, ki se s tega zatiča nanese na vodilo 12V.
Na prvem zatiču je veliko uporov, vendar pravega ni težko najti, če vse zazvonite z multimetrom.
Po iskanju upora (v primeru je 27 kOhm), morate odpojiti le en terminal. Da bi se v prihodnosti izognili zmedi, se upor imenuje Rx.
Zdaj morate najti spremenljiv upor, recimo 10 kΩ. Njegova moč ni pomembna. Na ta način morate povezati 2 žici, dolgi približno 10 cm:
Ena žica mora biti priključena na spajkani priključek Rx upora, druga pa na ploščo na mestu, od koder je bil spajkan terminal Rx upora. Zahvaljujoč temu nastavljivemu uporu bo mogoče nastaviti potrebno izhodno napetost.
Stabilizator ali omejevalnik polnilnega toka je zelo pomemben dodatek, ki ga je treba vključiti v vsak polnilnik. Ta enota je narejena na osnovi operativnega ojačevalnika. Tu je primeren skoraj vsak "opamp". Primer uporablja proračun LM358. V primeru tega mikrovezja sta dva elementa, vendar je potreben le eden od njih.
Nekaj \u200b\u200bbesed o delu sedanjega omejevalnika. V tem vezju se op-amp uporablja kot primerjalnik, ki primerja napetost na nizko odpornem uporu z referenčno napetostjo. Slednje je nastavljeno s pomočjo zener diode. In nastavljivi upor zdaj spremeni to napetost.
Ko se vrednost napetosti spremeni, bo op-amp poskušal izravnati napetost na vhodih in bo to storil tako, da bo zmanjšal ali povečal izhodno napetost. Tako bo "opamp" nadzoroval tranzistor s poljskim učinkom. Slednji uravnava izhodno obremenitev.
Tranzistor s poljskim učinkom potrebuje močan, saj bo skozi njega polnil ves polnilni tok. Primer uporablja IRFZ44, čeprav je mogoče uporabiti kateri koli drug ustrezen parameter.
Tranzistor mora biti nameščen na hladilniku, kajti kdaj visoki tokovi dobro se bo segrelo. V tem primeru je tranzistor preprosto pritrjen na ohišje napajalnika.
Vezje je bilo hitro postavljenovendar se je kar dobro obneslo.
Zdaj je treba povezati vse v skladu s sliko in začeti urejati.
Napetost je nastavljena na območje 14,5 V. Regulatorja napetosti ni mogoče dvigniti. Za nadzor je na sprednji plošči samo regulator polnilnega toka, voltmeter pa tudi ni potreben, saj bo ampermeter prikazal vse, kar morate videti med polnjenjem.
Ampermeter lahko vzamemo iz sovjetskega analognega ali digitalnega.
Na sprednjo ploščo so pripeljali tudi preklopno stikalo za zagon naprave in izhodne sponke. Projekt lahko zdaj štejemo za zaključen.
Izkazalo se je za enostavno izdelavo in poceni polnilnik, ki ga lahko varno ponovite.
Priložene datoteke:
