Как сделать контроллер заряда аккумулятора на 12 вольт

Обновлено: 08.07.2024

Как часто автовладельцы не могут завести четырехколесного любимца из-за отсутствия заряда в аккумуляторе? Конечно, если этот казус приключился в гараже возле зарядного агрегата или поблизости есть друг с автомобилем, готовый помочь запустить стартер, особых проблем не предвидится.

Куда хуже обстоят дела, если ни первый, ни второй вариант вы реализовать не можете, особенно от этого страдают автомобилисты, не имеющие возможности приобрести дорогостоящее зарядное заводского производства. Но и в этом случае можно найти решение, если сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.

Преимущества и недостатки самодельного устройства

Главным преимуществом самодельного зарядного устройства является его дешевизна, даже если вы не имеете всех необходимых деталей, экономия будет ощутимой. Также значительным плюсом является возможность использования ненужных приборов и устройств в качестве источника материалов для самодельного ЗУ.

К недостаткам самодельной зарядки аккумуляторов следует отнести несовершенство в эксплуатации. Увы, но модель не может самостоятельно отключаться при достижении максимального заряда, поэтому вам придется контролировать этот процесс или дополнить изобретение самодельной автоматикой, что под силу опытным радиолюбителям.

Параметры устройства

Как вам хорошо известно, вся сеть в авто питается низким напряжением 12В постоянного тока, но уровень зарядки автомобильного аккумулятора должен находиться в диапазоне от 13 до 15В. Ток заряда на выходе устройства должен составлять порядка 10% от емкости источника питания. Если ток окажется меньше, заряд все равно будет происходить, но процедура продлиться гораздо дольше. Поэтому выбор элементов для зарядного устройства должен отталкиваться от рабочих параметров конкретной модели свинцовых АКБ и сети, к которой оно будет подключаться.

Что нужно для ЗУ?

Конструктивно зарядное устройство включает в себя такие элементы:

Главным элементом является двухобмоточный трансформатор, если у вас имеется агрегат с большим числом обмоток, можно использовать и его, но остальные катушки окажутся незадействованными. Помимо классических вполне подойдут и импульсные трансформаторы, взятые из китайской электроники.
Так как напряжение на выходе из трансформатора получится переменным, а для подзарядки аккумулятора требуется постоянное, вам понадобится выпрямитель. В данном примере мы соберем его самостоятельно из четырех диодов, но если у вас имеется подходящая модель, можете установить ее.
В зависимости от расстояния и величины вторичного напряжения, вам могут пригодиться соединительные провода, а для самостоятельной намотки еще и медный проводник в лаковой изоляции.
Амперметр и вольтметр для контроля основных величин на выходе, их можно проверять и обычным мультиметром, но это потребует излишних затрат времени, поэтому куда проще установить стационарные приборы. Рис. 1: измерение с помощью мультиметра
Автоматика отключения может выполняться посредством реле напряжения или тока. Реагирует на заполнение емкости батареи и отключает автоматическое ЗУ. Вместе с реле можно установить автомобильную лампочку или светодиод для регистрации окончания заряда.
Переменный резистор или переключатель для регулировки тока во вторичной цепи зарядного агрегата. Необходим, если вы собираетесь использовать зарядное устройство для аккумуляторов разного типа или если вам сложно рассчитать рабочие параметры и их придется подстраивать.

Если вы собираетесь зарядить аккумулятор одни раз, можно использовать только первые три элемента, для постоянного использования будет удобнее иметь, хотя бы контрольные приборы. Но, прежде чем собрать все это в единую конструкцию, вам необходимо убедиться, что параметры зарядного устройства после сборки будут соответствовать вашим потребностям. Первым, что должно соответствовать, является трансформатор зарядного приспособления.

Если трансформатор не подходит

Для начала пересчитайте коэффициент трансформации по формуле: U₁/U₂ = N₁/N₂ ,

где U₁ и U₂ – напряжение на первичной и вторичной обмотке соответственно;

N₁ и N₂ – количество витков в первичке и вторичке соответственно.

К примеру, электрическая машина используется в качестве блока питания на 42В, а вы хотите получить для зарядного устройства 14В. Следовательно, вам необходимо при 480 витках в первичке, сделать 31 виток на вторичке зарядного. Этого можно добиться как путем сокращения числа витков, удалив лишние, так и путем намотки новой. Но первый вариант не всегда подходит, так как сечение обмотки трансформатора может не выдержать силу тока с меньшим числом витков.

Где U₁ и U₂ – напряжение на первичной и вторичной обмотке, I ₁ и I ₂ – ток, протекающий в первичке и вторичке.

Как видите, с понижением числа витков и напряжения на вторичной обмотке сила тока в ней пропорционально возрастет. Как правило, запаса по сечению не хватает, поэтому после определения силы тока под нее подбирают новый проводник из данных таблицы:

Таблица: выбор сечения, в зависимости от протекающего тока

Если расчетная величина тока на выходе зарядного устройства превышает нужные 10% от емкости аккумулятора, в цепь обязательно включается токоограничивающий резистор, величина которого подбирается пропорционально излишку тока.

Порядок сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

В зависимости от имеющихся у вас компонентов и параметров аккумулятора, сборка ЗУ будет значительно отличаться. В данном примере технология изготовления включает в себя такие этапы:

Составьте или возьмите готовую схему зарядного устройства для кислотных аккумуляторов. В данном примере используется такой довольно простой вариант: Рис. 3: схема зарядного устройства
Здесь применяется трансформатор с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, которые нужно соединить последовательно для получения нужного уровня напряжения. Рис. 4: Трансформатор ТС — 180 — 2

Но вы должны отталкиваться от параметров вашей электрической машины. Поэтому при необходимости уберите лишние обмотки или заизолируйте их выводы (если они есть), намотайте вторичку (если существующая не дает нужный уровень напряжения в ЗУ).

а на вторичной выводы 9 и 9′.

Для защиты зарядного устройства, как со стороны сети, так и со стороны свинцовой батареи нужно установить два предохранителя. В рассматриваемом примере с высокой стороны зарядного устройства применяется предохранитель на 0,5А, а в цепи зарядки свинцового аккумулятора 10А.

При наличии регулятора тока зарядного устройства, начинать зарядку следует с минимального значения на амперметре и плавно повышать его до требуемой величины. При накоплении в аккумуляторе достаточного количества заряда, амперметр будет показывать около 1А, после чего можете смело отключать зарядное от сети и использовать аккумулятор по назначению.

Рис. 14: зависимость величин от времени заряда

Можно ли сделать какое-либо устройство дешевле чем купить на Али? Наверное да, при условии что комплектующие брать там же…

Но дело не в дешевизне. Качество, заявленные характеристики, а иногда и намеренная дезинформация многих разочаровывает.

Предлагаю Вашему вниманию схему контроллера для зарядного устройства , причём практически для аккумуляторов любого типа, напряжения и тока. С небольшими переделками контроллер подойдёт и для основы построения мощного ЗУ автомобильных аккумуляторов.

Схема функционально состоит из узлов: контроля и установки напряжения заряда, контроля и установки напряжения разряда, установки тока заряда, установки тока разряда.

Установка и контроль напряжения заряда . Опорное напряжение со стабилизатора DA1 15 В через делитель R3 сравнивается компаратором DA2.1 c напряжением на АКБ . Установка порога - R3 . Как только напряжение на АКБ достигнет установленного уровня, DA2.1 переключит триггер DD1.1→ закроется VT4→VT6→ заряд окончен.

Установка и контроль напряжения разряда. Опорное напряжение со стабилизатора DA1 15 В через делитель R1 сравнивается компаратором DA2.2 c напряжением на АКБ . Установка порога - R1 . При достижении порога переключится триггер DD1.2 →откроется VT5 →условие для работы узла заряда.

Пока уровень напряжения на АКБ не упал до установленного, триггер DD1.2 запускает цепь разряда АКБ стабилизированным током . Установка тока разряда - R16 . Ток стабилизирован в установленном режиме т.к. DA3.1 будет поддерживать равенство напряжений на резисторах R16 и R29 .

Установка тока заряда производится опорным напряжением со стабилитрона VD4 подстроечным резистором R25 с источником тока на VT4, VT5 .

Печатная плата односторонняя, из фольгированного стеклотекстолита. Схема контроллера рассчитывалась для входного напряжения в диапазоне 18 - 20 В . Выходные транзисторы применены BD678 - составной (дарлингтона) в цепи заряда и n-mosfet IRL1404ZPBF в разрядной цепи, для которых должен быть предусмотрен теплоотвод. Разделяющий диод VD5 - шоттки.

Настройка сводится к установке порогов напряжения и токов заряда - разряда соответствующими резисторами под конкретный АКБ .

Зарядное устройство для подзаряда АКБ машины, будь оно самодельным или уже готовым, удовлетворяет двум условиям: надёжность (запас по мощности в 3 раза), от которой зависит долговечность, и стабильный ток (или напряжение). В принципе, автомобильную батарею можно заряжать хоть выпрямленными 220 вольтами от розетки, лишь бы ЗУ не перегревалось.

Требования к самодельным устройствам

Первым делом АКБ нужно обеспечить ток, равный 10% от её ёмкостного ампеража, указанного на этикетке. Если заряжается 75-амперный аккумулятор, то и ток ему нужен такой, что равен не более 7,5 А. Напряжение на АКБ, которая заряжается именно по его величине, не должно превышать 14 В. Для ЗУ, осуществляющих подзаряд по току, напряжение может изменяться в широких пределах, вплоть до нескольких сотен вольт. Ток должен быть постоянным. Переменное напряжение уничтожит батарею из-за своей знакопеременности. Лучшим выпрямителем в схеме считается именно диодный мост.

Если заряжается АКБ с неизвестным значением ёмкости, то ток предварительно уменьшают, контролируя вольтметром напряжение на подключённой к ЗУ батарее. В современных импульсных источниках питания измерители тока и напряжения уже имеются. Если сетевое напряжение пропало (выключили электричество на линии), то разряд АКБ не должен осуществляться через само зарядное устройство. Такое могло бы происходить в случае, когда владелец надолго вышел из дома, а в его отсутствие электричества не было несколько и более часов.

Чтобы автоматизировать подзаряд, в схему зарядного устройства встроен контроллер. Он избавляет владельца от необходимости самостоятельно контролировать весь процесс, отнимая время у самого себя.

Для аккумуляторов разной ёмкости зарядный ток должен регулироваться от сотен миллиампер до 33 А – с учётом требований к ёмкостному амперажу АКБ со стороны производителей грузовиков.

Сборка простой модели

Для автомобильного аккумулятора схема, собранная своими руками, предусматривает несколько вариантов построения ЗУ: от простого до усложнённого. Например, самое простое, обладающее гасящими конденсаторами, способно подзарядить АКБ ёмкостью до 100 А*ч, предусмотрено ступенчатое выставление рабочего тока от 1 до 10 А. Этого окажется достаточно для обслуживания автомобильной АКБ в легковой машине, включая и внедорожники.

Достоинство такой схемы – она пригодна для подзаряда АКБ на 6, 14 и 18 В, поскольку ЗУ выдаёт более 20 В.

Зарядное устройство с фазоимпульсной регулировкой

Тиристорные сборки в простейшем случае изготавливаются на основе однопереходных или обычных биполярных транзисторов. В этой цепи содержится резистор, которым подстраивается время задержки срабатывания переходов транзисторов. А это позволяет задать ток подзаряда, показания которого отображаются на амперметре. Питание этой схемы – от диодного моста, до которого в схеме установлен понижающий трансформатор. Вместо имеющегося в схеме элемента КУ202В применяют КУ202 с индексами Г–Е либо аналоги помощнее вроде Т-160 и Т-250. Выпрямительные диоды выдерживают обратное напряжение не ниже 40 В и прямой ток в 10 А. Диоды и тиристор ставятся на радиаторы с площадью теплоотдачи не менее 1 дм2. Более мощные тиристоры ставить на радиатор незачем. Нагрузка на вторичную обмотку – 10 А при 22 вольтах. Транзисторы КТ361А можно заменить на КТ361Б-Е, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж–К, КТ502Г. Вторым берётся КТ315А-Д, КТ3102А, КТ312Б. Вместо КД-105Д – КД105Г, КД105В, Д226 (высоковольтные). Амперметр должен замерять токи до 15 А, вольтметр – с напряжением предела до 20 В.

Изготовление из драйвера для светодиодных лент

Автоматическое ЗУ также изготавливается из драйвера питания для светолент. Его мощность в запасе не должна оказаться менее 100 ватт. Чтобы не было проблем с получением выходного напряжения, можно использовать любое, например, от сетевых прожекторов. Дело в том, что платы в них выдают напряжение до 80 В – в зависимости от схемы сборки светоизлучающей панели или ленты. Старайтесь выбирать те лампы или панели, в которых светосборки образуют последовательные группы светодиодов, соединённые параллельно. Главное – обеспечить такую их работу, чтобы микросборка не перегревалась, как это происходит, например, на светодиодных лампах комнатного назначения.

Некоторые мощные лампы обладают подстроечным резистором. Попробуйте поднять его напряжение до максимально возможного – или до такого, при котором он способен выдать хотя бы 14 В. Предел выставляемого выходного напряжения зависит от того, насколько электроника по своим параметрам отличается от ожидаемых параметров, т. к. даже в одной и той же партии транзисторы и микросхемы имеют немного разные параметры.

На других резисторах указано большое сопротивление – до сотен тысяч Ом (маркер 364 обозначает 360 тысяч Ом, 360 кОм, 36 с четырьмя нулями, здесь последняя цифра указывает количество нулей, таков формат).

Высокоомные резисторы не трогайте – замените один из низкоомных, он и задаёт напряжение или рабочий ток для питания светосборки. Старайтесь не перегреть драйвер: на него ставят радиатор на термопасте, чтобы плата не нагревалась больше 40 градусов, либо устанавливают компьютерный кулер, например, от процессора ПК. Если драйвер перегревается, то лучше установить и то и другое.

Главным достоинством такого ЗУ послужит его способность не перезарядить АКБ. Даже когда вы её забыли вовремя отключить от сети питания, она останется в целости и сохранности, т. к. ширина и высота (длительность и амплитуда) импульсов на таком устройстве выстраиваются по нагрузке. Контроллер от светоленты или светофары подстраиваются под нагрузку. Это ЗУ подходит для закрытых гелевых батарей, которые не могут быть обслужены без принудительного вскрытия. Технология AGM, за которую потребитель заплатит повышенным вниманием к питающему батарею во время подзаряда напряжению или току, обладает существенным недостатком: такие АКБ чувствительны к малейшему перезаряду, т. к. могут вздуться и лопнуть.

Другие идеи создания

Сделать самому для автомобиля пуско-зарядное устройство можно на основе бесперебойника. Данное решение относится к умным и портативным, которое можно собрать, не заказывая огромного количества деталей для сборки. Хорошее по своим параметрам ЗУ для машины изготавливается из блока питания, чей рабочий запас по напряжению как минимум двойной.

Такая схема обладает толстыми и хорошо изолированными проводами (можно использовать любые негорючие), схемой защиты. Даже когда оно изготовлено из старого стабилизатора, который в своё время собирали из долговечных деталей, такое ЗУ считается довольно надёжным.

Для зарядки и тренировки

Чтобы спасти батарею от глубокого разряда при внезапном и долгосрочном исчезновении напряжения, в схеме ЗУ встроен функциональный узел на основе реле. Пока ЗУ подключено к сети, это реле образует цепь питания, по которой и течёт зарядный ток. Когда сетевое напряжение пропало, реле отключается и размыкает цепь, отчего потеря зарядного тока через АКБ исключена. Релейный способ защиты от разряда не отключённой вовремя батареи – устаревший, но не менее надёжный, помогающий спасти АКБ от порчи. В современных ЗУ эту функцию исполняют транзисторные силовые ключи. Рабочие характеристики трансформатора следующие: 25 В на вторичной обмотке при работе, 5-амперный ток нагрузки. Диоды в выпрямителе рассчитаны на ток в 10 А, но для исключения их перегрева лучше взять 20- или 30-амперные, чтобы не устанавливать их на радиатор. Рабочее напряжение диодов – от 40 В. Транзистор КТ827 – или его зарубежный аналог такой же мощности – ставится на радиатор. Стабилитрон рассчитан на малую мощность и напряжение до 12 В. В качестве резисторов лучше выбрать мощные проволочные. Напряжение срабатывания реле – 24 В и с током на контактах до 6 А.

Постоянное по току реле подключается через дополнительный диодный мост.

Для АКБ с ШИМ-регулировкой тока

Такой вариант – способ получить ток до 6 А. ШИМ-регулировка тока по своему электромонтажному и сборочному чертежам демонстрирует малые габариты. Благодаря решению на основе ШИМ управляющий током подзаряда транзистор выделяет меньше тепла за счёт работы в режиме ключа. Регулировочный блок для зарядного тока, в состав которого входит задающий генератор, реализован на базе микросхемы К561ЛА7. Генерация задающей частоты — 13 кГц, скважность импульсов регулируется при помощи подстраивающего резистора. Сигнал генератора подается на униполярный транзистор, функционирующий в режиме ключа. Выставляя номинал сопротивления на регулирующем резисторе, вы управляете отношением значения времени открытия транзистора к периоду, в котором он же находится в случае запертого элемента. Это даёт возможность выставить ток подзаряда батареи, который проходит через амперметр ЗУ.

Электропитание на микросхему идёт от простого параметрического стабилизатора, в состав которого входят резистор и диод. Стабилизатор подсоединён к выпрямляющему переменное напряжение диодному мосту. Чтобы устройство занимало меньше места, диодный мост собран на диодах Шоттки. Для успешной работы такого ЗУ вторичная обмотка трансформатора выдаёт 20 В и ток в 7 А. При использовании трансформатора с отводами от вторичной обмотки (обмоточная трёхточка) число диодов сокращается вдвое. Тогда часть вторичной обмотки окажется незадействованной. Выпрямительные диоды устанавливаются на теплоотводящий радиатор. Для успешного теплоотвода применяют прокладки со слюдой или теплопроводящую пасту.

Если размеры ЗУ для вас не особенно важны, то диоды Шоттки меняются на обычные полупроводниковые, однако им потребуется больший по своей площади рассеивания радиатор. Диоды рассчитаны на ток в 10 А и обратное напряжение от 40 В – если об этом не позаботиться, то эти элементы при работе нагреются до 70 градусов, что само по себе опасно для полупроводниковых элементов. При невысоком зарядном токе – до 5 А – транзистор в схеме ставить на радиатор незачем.

Радиаторы изготавливаются преимущественно из меди или алюминия: эти металлы обладают хорошей теплопроводностью. Размер пластины – 5*5 см, толщина – 1 мм.

С фазоимпульсной регулировкой

Это мощное зарядное устройство славится тем, что собрано из доступных советских деталей, которые наверняка найдутся у любого радиотехника. Прибор обеспечивает плавную регулировку тока в пределах 0… 10 А и пригоден для зарядки аккумуляторов ёмкостью до 100 А·ч.

Схема устройства с фазоимпульсной регулировкой

От простого тиристорного (переключающего) управления этот вариант отличается введением в схему элементов фазоимпульсного управления (ФИМ контроллер). В простейшем случае переключающий элемент изготавливается из двух мощных биполярных транзисторов. Как и в предыдущем случае с тиристорным управлением, путём изменения сопротивления переменного резистора изменяется интервал задержки при открывании тиристора относительно момента прихода полуволны.

С этим интервалом выставляется и ток подзаряда, контролируемого по показаниям амперметра. Питание этого функционального узла осуществляется от диодного моста, подсоединённого к выходу вторичной обмотки понижающего сетевое напряжение трансформатора. Детали меняются, как и в предыдущем варианте тиристорного ЗУ без ФИМ, на аналогичные.

Нюансы использования

При использовании самодельного пускового ЗУ установите допустимые рабочие параметры, как в случае с промышленным устройством. Ток выставляется на нулевое значение, АКБ подключается к ЗУ, затем устройство включается в сеть. С помощью регулятора устанавливается нужный ток подзаряда. Если АКБ заряжена до 13,2 В, то выбранное значение уменьшают в 2 раза. При напряжении в 13,8 В значение тока устанавливается нулевым, и ЗУ отключается, затем батарея отсоединяется от него. Автоматическая схема самостоятельно выключит ток заряда, когда напряжение достигнет всё тех же 13,8 В.

Обычные зарядные устройства к автоаккумуляторам, продающиеся по цене от 2000 рублей, представляют из себя простейший блок питания с диодным мостом и амперметром для контроля тока. Можно ли долго пользоваться таким ЗУ, если цена нового свинцового аккумулятора Bosch достигает 5000 руб? Каждый сам решает для себя. Вот автор и решил немного потратиться и создать зарядку, имеющую все необходимые режимы по быстрому и безопасному восстановлению ёмкости АКБ.

Описание зарядного устройства

Измерение напряжения аккумулятора.
Измерение тока заряда и разряда. Ток измеряется датчиком тока на ОУ.
Стабилизация зарядного тока на выбранном уровне. Алгоритм регулятора – пошаговый, управление током – ШИМ (Установка тока ведется из основного окна прибора.). 3.1 Выбор режима заряда – постоянным током или пульсирующем (десульфатация).
Отключение заряда если напряжение достигло заданного уровня выбранном в меню.
Стабилизация тока разряда на выбранном уровне в режиме разряда. Алгоритм регулятора – пошаговый, управление током – ШИМ.
Подсчет Ампер*часов при разряде АБ. Разряд производится только после полной зарядки АБ. (При выборе режима разряд, если АБ не дозаряжен, автоматически производится дозаряд, а затем уже разряд с подсчетом Ампер*часов.)
Включение подсветки дисплея (LIGHT). Выбор в меню. Параметр Подсветка вкл – подсветка включена всегда. В режиме авто выкл – подсветка включается при подаче питания на 30 сек и при нажатии на кнопки. Через 30 сек от последнего нажатия на кнопки подсветка отключается.
При любой остановке программы подается прерывистый сигнал (0,5 Гц) на вывод 4 МК. Отключается сигнал нажатием кнопки старт.
Программа отслеживает правильность установки напряжений. Минимальное напряжение (Umin) не может быть установлено выше либо равным максимальному (Umax). И наоборот.
В режиме старт нажатие на кнопку PLUS или MINUS выводит на индикатор текущую информацию о состоянии процесса. В верхней строке ток и напряжение. В нижней строке оставшееся время (подробно) и выходная мощность в процентах.

Схема и печатные платы ЗУ

Схема управляющего блока

Схема источника питания

Работа зарядного устройства

1. Программа запускается/останавливается нажатием на кнопку старт из любого окна программы. Если кнопка нажата, когда программа запущена, устройство переходит в режим финиш (окончание работы программы). Следующее нажатие переводит устройство в первоначальное состояние (основное окно индикатора).

2. Если напряжение на аккумуляторе ниже, чем Umax/4, считается, что аккумулятор не подключен или неисправен. На дисплей выводится надпись No Bat. В режиме START название выбранного режима мигает.

Режим Зарядка

Программа контролирует напряжение и ток на АБ. Если напряжение ниже заданного в настройках Umax – работает стабилизатор зарядного тока с заданием Is. Если напряжение достигло Umax – остановка программы. Индикация заряд выкл.

Если напряжение стало выше Umax на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке напряжение, при котором произошло отключение.

Если ток заряда I превысил ток Is на 0.2 на время более 5 сек – остановка программы, индикация ERROR.

Если истекло время заряда (параметр H, часы) – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке надпись Time out.

Режим Разряд

Если при старте программы напряжение на АБ ниже Umax, включается дозаряд АБ с током Is. После достижения напряжения Umax начинается разряд АБ с током Ii. Ведется подсчет емкости АБ.

Когда напряжение на АБ достигнет Umin разряд прекращается, на индикатор выводится индикация разряд выкл и емкость на АБ-. AH Vm 11.0 – минимальное напряжение на АБ.

Если истекло время дозаряда или разряда (для дозаряда и заряда устанавливается время H) – остановка программы, индикация ERROR.

Если ток заряда или разряда превысил установленные на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке ток, при котором произошло отключение.

Режим КТЦ АКБ

При старте программы включается заряд АБ с током Is. Через 1 сек АБ переключается на разряд с током Ii. Еще через 1 сек АБ снова переключается на заряд. Так продолжается до тех пор, пока напряжение не достигнет Umax – программа останавливается. Индикация КТЦ выкл. Если напряжение стало выше Umax на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR. Если ток заряда или разряда превысил установленные на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR.

Если истекло время заряда (параметр H) – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке надпись Time out.

Выбранный режим после отключения от сети не запоминается. При включении всегда режим зарядка.

Обозначение символов на дисплее

V -измеренное напряжение на АБ
Vs(max) -напряжение до какого будет произведен заряд
Vmin(m) -минимальное напряжение на АБ при котором разряд будет отключен
I -измеренный ток заряда
Is -установленный ток заряда
Id - измеренный ток разряда
Ii -установленный в меню ток разряда(стабилизация тока разряда)
Imin -минимальный ток при котором заряд будет окончен
H -время таймера. Для вех режимов.
Hi -оставшееся время до отключения по таймеру
P -емкость АБ-Аh
LED -подсветка

1.При подключении к сети устройства вывести на дисплей информацию-если АБ подключена

1.1.Напряжение до какого будет произведен заряд. По умолчанию Vs=14.2 (Диапазон выбора в меню 1-30 вольт.)

1.2.Установленный ток заряда. По умолчанию Is=0.5А.( диапазон выбора в меню 0.5 -10А.дискретность 0.5А.)

1.3.Реальное напряжение на АБ. Например-V=13.7

1.4.Режим по умолчанию - зарядка (режим можно изменить в меню. Названия режимов. заряд . разряд. ктц акб.)

РЕЖИМ 1.заряд

Если АБ не подключена-вместо напряжения на АБ вывести надпись - no bat.Все остальное как и при подключённой АБ.

Пример 1.0. батарея не подключена

Vs=14.2 Is=0.5A
? АКБ Заряд

При нажатии кнопки start - запустить установленный режим. При повторном нажатии - остановить. при запущенном режиме - название выбранного режима мигает. при остановленном - горит постоянно.

Пример 1.1. батарея подключена.

Vs=14.2 Is=0.5A
V=13.7 Заряд

При запущенном режиме вместо установленного напряжения до которого будет произведен заряд отображать реальный ток заряда. Пример I = 3.6 A

Пример 1.2. идет заряд.

I=3.6A Is=0.5A
V=13.7 заряд

После окончания заряда (по таймеру или по достижению установленного напряжения на АБ или ток заряда снизится до I=min) отключить заряд и вывести – заряд выкл.

Если ток заряда превышает установленный в меню. А также напряжение на АБ превысило установленное в меню-отключить заряд и вывести надпись - ERROR.

РЕЖИМ 2. разряд

2.При выборе режима- разряд (при запуске этого режима автоматически зарядить АБ до установленного напряжения и затем начать разряд.

Пример 2.0. Индикация в основном окне режима. Если режим не запущен-название режима (разряд) не мигает. При запущенном режиме, название режима используемого в данный момент (заряд или разряд) мигает.

Если режим запущен. АБ не заряжена. Идет автоматический заряд, после которого начнется разряд.

I=0.5A заряд
P=0Ah

2.1 Ток разряда по умолчанию A. Диапазон выбора в меню 0.5-10 А. дискретность 0.5 А.

2.2. Hi - Время оставшееся до конца разряда после истечения которого разряд будет отключен по умолчанию.

2.3. Измеренная емкость батареи P=. Ah (пример Р = 45.4Ah).

Пример 2.1. окно в процессе разряда

Id=0.5A Hi=10
P=45.4Ah разряд

После окончания разряда подать сигнал с паузой 1 секунду. И так пока не будет включен другой режим. Сигнал подать на вывод 4 МК. Светодиод out. На дисплей вывести надпись верху - P=. Ah. Vm=11.0 внизу - разряд OFF.

Пример 2.2. разряд окончен

P=100.3Ah Vm=11.0
Разряд выкл

РЕЖИМ 3. Ктц акб. Десульфатация.

В основном окне режима, если режим запущен, название режима (КТЦ) мигает. Если не запущен - не мигает.

3.1. Ток заряда по умолчанию Is = 5А. Диапазон 0.5-10 А

3.2. Ток разряда Диапазон 0.5-10 А.

3.3. Напряжение на АБ. Частота 1 Гц.

Пример 3.0. идет десульфатация.

I=5.0A Id=0,5A
V=14.2 КТЦ-АКБ

После окончания заряда(по таймеру или при достижении установленного напряжения, режим отключить) вывести надпись - КТЦ ВЫКЛ. И напряжение на АБ.

Пример 3.1.конец работы.

V=14.7
КТЦ ВЫКЛ

Остальные настройки в меню. Все файлы находятся в архиве. За подробностями обращайтесь на форум. Автор: Александрович.

Форум по обсуждению материала ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АВТО НА КОНТРОЛЛЕРЕ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый - фотографии процесса и получившийся результат.

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры - краткий обзор и сравнение технологий.

Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.

Аккумулятор вместе с генератором являются устройствами, обеспечивающими автомобиль электропитанием. От степени зарядки батареи зависит успешный старт машины и работа приборов, входящих в электрическую сеть при выключенном двигателе. Поэтому важно следить за ее зарядкой. Для контроля зарядки предназначен контроллер заряда автомобильной АКБ. В статье описывается принцип действия устройства, дается инструкция по изготовлению своими руками.

Если не контролировать зарядку, то недозаряд аккумулятора грозит тем, что в один прекрасный момент может не завестись двигатель, особенно в зимний период. Проверить напряжение на клеммах устройства можно с помощью мультиметра. Если говорит контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи на приборной панели, это говорит о том, что у батареи низкая зарядка. Но горение лампочки малоинформативно.

Встроенный контроллер

Благодаря техническому прогрессу повышается комфорт обслуживания и поездки на машине. Многие современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами. Одна из его функций – показывать напряжение АКБ. Но такая роскошь доступна не всем водителям. На старых моделях порой установлен аналоговый вольтметр, но по его показаниям трудно судить о состоянии зарядки. Поэтому стали производить специальные индикаторы заряда аккумуляторных батарей. Они выпускаются как встроенными в аккумулятор, так и в виде отдельных устройств, которые подключаются к бортовому компьютеру.

Встроенными индикаторами обычно оснащаются необслуживаемые аккумуляторные батареи. Они представляют собой поплавковые индикаторы, которые часто называют гидрометрами. По их цвету можно определить степень заряженности АКБ и уровень электролита. Для контроля состояния аккумулятора достаточно индикации одной ячейки. Перед тем, как воспользоваться индикатором, следует слегка постучать по нему. Это необходимо для того, чтобы вышли пузырьки воздуха, которые могут помешать вести наблюдения. Таким образом, можно будет четко видеть цвет индикатора.

При анализе следует учесть то, что когда батарея начинает заряжаться, то плотность электролита увеличивается ближе к электродам. Над электродами повышение плотности происходит за счет диффузии. Индикатор находится над электродами, соответственно будет реагировать на плотность в этой части батареи. Это может стать причиной неточных результатов.

Даже при полной зарядке индикатор может оставаться черного цвета. Объясняется такая ситуация тем, что не успели перемешаться слои электролита большей плотности со слоями меньшей плотности. Процесс диффузии может длиться несколько дней.

Точную зарядку можно определить с помощью тестера.

Конструкция

Схема встроенного индикатора выглядит следующим образом:

Принцип действия

У большинства гидрометров одинаковый принцип действия, он основывается на трех положениях индикатора. Когда заряжается батарея, увеличивается плотность электролита. Благодаря этому зеленый шарик, выполняющий роль поплавка, всплывает по трубке и появляется в глазке индикатора. Обычно поплавок виден, если заряженность батареи превышает 65 %.

Если поплавок тонет в электролите, это означает, что плотность не отвечает норме и АКБ недостаточно заряжена. При этом глазок индикатора будет черного цвета. Такая ситуация говорит о том, что необходима подзарядка.

Существуют модели, в которых кроме зеленого шарика есть красный, поднимающийся по трубке при низкой плотности. В этом случае в глазке будет виден красный шарик.

Последним вариантом является низкий уровень электролита. В этом случае в глазок индикатора будет видна поверхность электролита. Это значит, что необходимо долить электролит или дистиллированную воду. Правда, в случае с необслуживаемым устройством, сделать это сложно.

Заводские контроллеры

Существуют промышленные устройства для контроля уровня зарядки АКБ. Рассмотрим некоторые из них.

Контроллер уровня зарядки DC-12 В представляет собой конструктор. Он подойдет тем, кто имеет знания по электротехнике. Устройство позволяет контролировать заряженность батареи и выполнять функцию реле-регулятора. Продается в виде набора деталей и собирается самостоятельно. Диапазон напряжений составляет от 2,5 до 18 В. Потребляемый ток – 20 мА. Размеры печатной платы: 43х20 мм (автор видео — DeXter Show).

Панель с индикатором от TMC пригодится автолюбителям, которые установили в свой автомобиль второй аккумулятор. Устройство состоит из алюминиевой панели, вольтметра и тумблера. С помощью тумблера осуществляется переключение между батареями.

Можно приобрести устройства контроля уровня заряда аккумулятора от фирмы Faria Euro Black Style, но у них очень высокая стоимость.

Инструкция по изготовлению

Если есть желание, знания по электронике и время, можно изготовить контроллер зарядки аккумулятора своими руками. Конструктивно устройство будет состоять из электронного блока, на корпусе которого будут расположены три диода красного, зеленого и синего цвета. Цвета диодов можно выбрать любые, главное, правильно оценивать полученные результаты.

Назначение данного устройства – контролировать работу автомобильного аккумулятора с напряжение электросети от 6 до 14 В. Этот прибор схож с тем, что продается в магазине. Речь идет о наборе DC-12 В, о котором упоминалось выше. Принцип действия обоих устройств одинаков.

Для изготовления контроллера понадобятся следующие детали:

для размещения компонент печатная плата;
транзисторы: ВС547 и ВС557;
резисторы: сопротивлением 1 кОм – 2, 220 Ом – 3, 2,2 кОм – 1;
диоды (стабилизаторы) на 9,1 и 10 В;
набор светодиодов RGB (красный, зеленый, синий).

Перед сборкой следует проверить, чтобы контакты соответствовали цвету светодиодов. Проверку можно выполнить с помощью тестера. Это можно сделать с помощью тестера. Монтируя компоненты, желательно светодиоды вывести на проводах длиной 5-20 см, а не припаивать их к плате. Такую конструкцию легче расположить на приборной панели автомобиля.

Сборка устройства осуществляется по следующей схеме:

При сборке следует размещать комплектующие на печатной плате как можно более компактно, чтобы он не занимали много места. После подключения к бортовой электросети контроллер будет показывать текущий уровень зарядки аккумулятора.

При этом он будет лишь сигнализировать об определенном уровне, не показывая конкретных значений:

если загорается светодиод красного цвета, это означает, что напряжение находится в пределах от 6 до 10 В — это критичный уровень;
если горит синий светодиод, то заряд составляет 11-13 В – это оптимальное значение, которое соответствует нормальной работе аккумуляторной батареи;
если аккумулятор полностью заряженный, загорается светодиод зеленого цвета.

Собранную панель рекомендуется устанавливать и подключать к бортовой сети на обратной стороне панели приборов, а на лицевую сторону вывести светодиоды на проводах. Если выполнять все работы аккуратно, то это не отразится на внешнем виде приборной доски.

Установка контроллера позволяет контролировать заряженность аккумуляторной батареи, что дает возможность вовремя подзаряжать АКБ и не даст попасть в ситуацию, когда не заводится двигатель из-за разряженной батареи.

В этом видео демонстрируется, как собрать простое устройство для проверки заряженности батареи (автор ролика — Паяльник TV).

Читайте также: