Схема автоматического отключения заряда аккумулятора. Простое автоматическое зарядное устройство

Кому некогда «заморачиваться» со всеми нюансами зарядки автомобильного аккумулятора, следить за током зарядки, вовремя отключить, чтоб не перезарядить и т.д., можно порекомендовать простую схему зарядки автомобильного АКБ с автоматическим отключением при полной зарядке аккумулятора. В этой схеме используется один не мощный транзистор для определения напряжения на аккумуляторе.

Схема простого автоматического зарядного устройства автомобильного аккумулятора

Список необходимых деталей:

R1 = 4,7 кОм;
Р1 = 10K подстроечный;
T1 = BC547B, КТ815, КТ817;
Реле = 12В, 400 Ом, (можно автомобильное);
TR1 = напряжение вторичной обмотки 14 В, ток 1/10 от емкости АКБ (например: АКБ 60А/ч — ток 6А);
Диодный мост D1-D4 = на ток равный номинальному току трансформатора = не менее 6А (например Д242, КД213, КД2997…), установленные на радиаторе;
Диоды D1(параллельно реле), D5,6 = 1N4007, КД105, КД522…;
C1 = 100uF/25V.

В схеме отсутствует индикатор зарядки, контроля тока (амперметр) и ограничение зарядного тока. При желании можно поставить на выход амперметр в разрыв любого из проводов. Светодиоды с ограничительными сопротивлениями (1 кОм) или лампочки параллельно С1 «сеть», а параллельно RL1 «конец заряда». Ток равный 1/10 от ёмкости АКБ подбирается количеством витков вторичной обмотки трансформатора. При намотке вторички трансформатора необходимо сделать несколько отводков для подбора оптимального варианта зарядного тока.

Заряд автомобильного (12-ти вольтового) аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 14 вольт.

Порог отключения (14 вольт) устанавливается подстроечным резистором Р1 при подключенном и полностью заряженном аккумуляторе.

При зарядке разряженного аккумулятора напряжение на нём будет около 13В, в процессе зарядки ток будет падать, а напряжение возрастать. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет 14 вольт, транзистор Т1 включит реле RL1 цепь заряда будет разорвана и АКБ отключится от зарядного напряжения с диодов D1-4.

При снижении напряжения до 11,4 вольт, зарядка снова возобновляется, такой гистерезис обеспечивают диоды D5-6 в эмиттере транзистора. Порог срабатывания схемы становится 10 + 1,4 = 11,4 вольт, которые могут быть рассмотрены как для автоматического перезапуска процесса зарядки.

Такое самодельное простое автоматическое автомобильное зарядное устройство поможет Вам проконтролировать процесс зарядки, не проследить окончание зарядки и не перезарядить свой аккумулятор!

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня - отключать его от зарядника, тем самым предотвращая перезарядку аккумулятора.
Это устройство не имеет абсолютно никаких дефицитных деталей. Вся схема построена всего на одном транзисторе. Имеет светодиодные индикаторы, отображающие состояние: идет зарядка или батарея заряжена.

Кому пригодятся это устройство?

Такое устройство обязательно пригодится автомобилистам. Тем у кого есть не автоматическое зарядное устройство. Это приспособление сделает из вашего обычного зарядного устройства - полностью автоматический зарядник. Вам больше не придется постоянного контролировать зарядку вашей батареи. Все что нужно будет сделать, это поставить аккумулятор заряжаться, а его отключение произойдет автоматически, только после полной зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства

Вот собственно и сама схема автомата. Фактически это пороговое реле, которое срабатывает при превышении определенного напряжения. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R2. Для полностью заряженного автомобильного аккумулятора он обычно равен - 14,4 В.
Схему можете скачать здесь -

Печатная плата

Как делать печатную плату, решать Вам. Она не сложная и поэтому ее запросто можно накидать на макетной плате. Ну или можно заморочиться и сделать на текстолите с травлением.

Настройка

Если все детали исправные настройка автомата сводиться только к выставлению порогового напряжения резистором R2. Для этого подключаем схему к зарядному устройству, но аккумулятор пока не подключаем. Переводим резистор R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Устанавливаем выходное напряжение на заряднике 14,4 В. Затем медленно вращаем переменный резистор до тех пор, пока не сработает реле. Все настроено.
Поиграемся с напряжением, чтобы убедиться что приставка надежно срабатывает при 14,4 В. После этого ваш автоматический зарядник готов к работе.
В этом видео вы можете подробно посмотреть процесс всей сборки, регулировки и испытания в работе.

Описываемое уст-во предназначено для зарядки аккумуляторов емкостью до 100А*ч.

Как известно, при зарядке аккумуляторов большим током снижает их емкость и срок службы, а при зарядки малым током затрачивается очень много времени. так же при зарядке аккумуляторов иногда их перезаряжают, при большем заряде аккумулятора в отличии от номинального (путем длительной зарядки) увеличивается толщина активного слоя на положительных пластинах, что ускоряет их разрушение. Номинальным принято считать зарядку в пределах 115…120% от израсходованного заряда. Признаками окончания заряда является газовыделение на обеих электродах или при достижении 2,5В на одном элементе при условии постоянной плотности электролита.

В ручном режиме узел автоматического выключения обесточен. Узел регулировки тока реализован на фазоимпульсном узле(VT1 VT2), который осуществляет управление тиристором. Плавная регулировка тока осуществляется резистором R9.

В автоматическом режиме зарядное уст-во само отключает зарядку аккумулятора. Узел автоматического отключения выполнен на VT3VT4VD1 и реле К1. Перед началом зарядки резистором R11 устанавливаем напряжение при котором должно произойти отключение зарядного уст-ва (при нажатой кнопке SB1), далее SA2 переводим в положение измерение U и вращением резистора R3 повышаем выходное напряжение до величины заряженного аккумулятора. Далее медленно вращая R11 до такого положения при котором уст-во отключается. После чего подключаем аккумуляторную батарею в соответствии с полярностью, нажимаем SB1 и устанавливаем ток зарядки(R3).

Для предотвращения перегрева обмотки реле при повышенном вторичном напряжении в узле авт. выключения использован R7 и VD12, которые образуют ООС по току, эта цепь поддерживает постоянное значение напряжения на обмотке реле.

Для зарядного уст-ва можно применить: трансформатор ТН-61 127/220-50, соединив 3-и вторичные обмотки последовательно или изготовить трансформатор самостоятельно рассчитанного на мощность 180-230 Вт. Для этого выберите подходящий по мощности любой трансформатор на 220В и удалите вторичную обмотку, далее намотайте проводом ПЭВ-2 2,5 8% от кол-ва витков первичной обмотки. Если же кол-во витков на первичной обмотке не известно, то намотайте поверх ее 30 витков провода диаметром 0,2-0,3 мм — это будет временная вторичная обмотка c напряжением U2. Подайте на первичную обмотку сетевое напряжение и рассчитайте кол-во витков первичной обмотки по формуле: w1=30U1/U2, где w1 — число витков первичной обмотки, U1-напряжение на первичной обмотке (220В), U2 — напряжение на вторичной обмотке.

VT1 — КТ315 КТ312, VT2 — КТ361 КТ203, VT4 — КТ815 КТ817 КТ801, VT3 — необходимо установить на небольшой радиатор. VD1-VD4 — на прямой ток не менее 10А и обратное напряжение 400В, VT6-VT9 на прямой ток 10А, VD10 и VD12 любые кремниевые малой мощности. VD6-VD9 устанавливаем на радиаторы 5-7Вт на каждый, R9 — шунт для микроамперметра — стальная или манганиновая проволока. К1 — на 12В например РЭС32 РФ4 500 341 или РЭС-10 РС4 524 303.PAV1 — измерительный прибор на ток полного отклонения 1мА. Но можно использовать и другой прибор с учетом сопротивления R9. Шкала прибора проградуирована на 10А, шкала напряжения 20В.

Налаживание начинается с фазоимпульсного узла управления тиристором, для этого регулировкой R2 подбирают режим VT2, R3 — определяет диапазон регулирования зарядного тока, R7 — установление вторичного напряжения на реле.

Недостаток данного зарядного уст-ва в том что используется импульсный режим работы трансформатора, что снижает его КПД.

Следующая схема зарядного устройства имеет те же параметры что и предыдущая, но с не большими отличиями: высокий КПД, автоматическое отключение при не правильном подключении аккумулятора.

Уст-во состоит из трансформатора, выпрямителя (VD1VD2) выпрямителя питания узла, фазоимпульсного узла управления тиристора на транзисторах VT1 VT2, тиристора VS1, узла автоматического выключения(VT3 VT4, VD6-VD12), и измерительного узла напряжения и тока на переключателе SA2 и измерительном приборе РАV1.

R4 — регулятор зарядного тока, он управляет фазосдивигающей цепью узла управления тиристором. В начале каждого полупериода сетевого напряжения С1 разряжен, VT1 VT2 закрыты, а зарядный ток через батарею не течет. В каждом полупериоде С1 заряжается через R1R2R4 до напряжения которое поступает на базу VT1 c делителя R3R5. При достижении этого напряжения через базовую цепь VT1 начинает протекать ток который приводит к открыванию VT1 VT2. Импульс разрядки С1 проходит по цепи управления тиристора и открывает его, пропуская ток зарядки через батарею. Тиристор закрывается как только напряжение на аккумуляторе становится больше напряжения поступающего от трансформатора.

Узел автоматического отключения срабатывает когда достигает значения установленного переключателями SA3SA4. Напряжения срабатывания определено падением напряжения на VD11VD12(14В) и прямым падением напряжения на VD6-VD10(0.6В на каждом диоде). При достижении напряжения установленного на SA3SA4, начинает протекать ток через R12, приоткрывая VT4. Это приводит к открыванию VT3 и шунтированию фазосдивигающего конденсатора С1. При этом зарядный ток падает до значения тока саморазрядки аккумулятора и напряжение больше не повышается.

После зарядки аккумулятора через трансформатор протекает ток холостого хода, что бы этого не происходило можно схему дополнить узлом автоматического отключения трансформатора после окончания зарядки (см.рис.). Этот узел необходимо подключить к указанным точкам, исключив из схемы VT3 и R9R10.

В зарядном уст-ве можно применить: VD1VD2 любого типа на максимальный ток не менее 5А, остальные диоды слаботочные, тиристор любой из серии КУ202 на максимальное пробивное напряжение 50В.VD1VD2 надо оснастить радиаторами на %вт, для тиристора радиатор не менее 10Вт. Измерительный прибор на ток полного отклонения 1мА. SA1, SA2, SA4 — ТП1-2, SA3 — галетный на одно направление и не менее 7-и положений. Реле любое на 24В и ток обмотки не более 100мА. Контакты реле должны быть рассчитаны на ток коммутации не менее 1А при напряжении 220В. R6 изготовлен из стальной проволоки диаметром 1,5-2 мм. Т1 на 200-220 Вт, площадь сечения магнитопровода 18-20 см². I-600 ПЭВ2 0,8 мм, II-2*50 ПЭВ-2 2,5мм. Т1 можно применить тот же что и в первом варианте зарядного уст-ва.

R2 — определяет диапазон регулирования зарядного тока, R6 добираем путем изменения длины проволоки, градуировка PAV1 по образцовому амперметру (R7 регулировка показаний амперметра). VD11 VD12 подбирают на напряжение стабилизации 7 В.

Литература — Дробница Н. А. — 60 схем радиолюбительских устройств. МРБ 1116

Зарядные устройства аккумуляторов автомобилей рекомендуется оснащать автоматом, подключающего его при снижении напряж. на аккумуляторе до минимального значения и выключающего по завершению заряда. В особенности это необходимо при применении в роли запасного источника питания или при продолжительном хранении батареи без эксплуатирования — для предупреждения саморазряда.

Описание работы автомата для отключения зарядного устройства

Описываемая электрическая автомата для отключения зарядного устройства вкл аккумулятор на зарядку при снижении на нем напряж. до заданного уровня и выключает при достижении максимума. Предельным напряжением для кислотных аккумуляторов автомобиля служит напряжение 14,2-14,5 вольт, а минимальным разрешенным при разряде — 10,8 вольт. Минимальное рекомендуется лимитировать для пущей надежности напряжением 11,5…12 вольт.

Приведенная электрическая схема содержит компаратор на транзисторах VT1, VT2 и ключ на VT3, VT4. Функционирует электрическая схема следующим образом. Вслед за подсоединением АБ и и подачи напряжения электросети необходимо нажать кнопку SB1 «Пуск». Транзисторы VT1 и VT2 запираются, отпирая ключ VT3, VT4, который активирует электрореле К1.

Реле своими нормально замкнутыми выводами К1.2 выключает электрореле К2, нормально замкнутые выводы которого (К2.1), подсоединяют зарядное устройство (ЗУ) к сети. Такая сложная электрическая схема подключений применяется по 2-м причинам:

во-первых, создается гальваническая развязка высоковольтной электроцепи от низковольтной;
во-вторых, для того чтобы электрореле К2 активировалось при максимальном напряж. аккумулятора и отключалось при минимальном, т.к. используемое электрореле РЭС22 (паспорт РФ 4500163) имеет рабочее напряжение равное 12…12,5 В.

Контакты К1.1 электрореле К1 переводятся в нижнее по схеме положение. В течении заряда аккумулятора потенциал на сопротивлениях R1 и R2 увеличивается, и при достижении на базе VT1 открывающего напряжения, транзисторы VT1 и VT2 отпираются, запирая ключ VT3, VT4.

Реле К1 выключается, включая К2. Нормально замкнутые выводы К2.1 размыкаются и отключают зарядное устройство. Выводы К1.1 переключаются в верхнее по схеме положение. Сейчас потенциал на базе составного транзистора VT1, VT2 обусловливается падением напряж. на сопротивлениях R1 и R2. В ходе разряда АБ потенциал на базе VT1 уменьшается, и в определенный момент VT1, VT2 закрываются, открывая ключ VT3, VT4. Вновь осуществляется цикл заряда. Емкость С1 предназначена для ликвидации помех от дребезга контактов К1.1 в время переключения.

Настройка автомата для отключения зарядного устройства

Настройку прибора делают без аккумулятора и зарядного устройства. Нужен регулируемый блок питания с пределами регулировки 10…20 В. Его подсоединяют к контактам электрической схемы взамен GB1. Движок сопротивления R1 переводят в верхнее положение, а движок R5 — в нижнее. Напряжение источника делают равным мин напряжению аккумулятора (11.5…12 В).

Двигая движок R5 добиваются включения электрореле К1 и светодиода VD7. Потом, увеличивая напряжение блока питания до 14,2…14,5 вольт, перемещением движка потенциометра R1 добиваются выключения К1 и светодиода. Меняя напряжение блока питания в обе стороны, убеждаются, что подключение автомата совершается при напряж. 11,5…12 В, а выключение — при 14,2…14,5 В. На этом настройка заканчивается. В роли R1 и R5 рекомендуется применять многооборотные переменные резисторы марки СП5-3 или похожие.

К.Селюгин, г.Новороссийск

Схема простого автоматического зарядного устройства автомобильного аккумулятора

Список необходимых деталей:

R1 = 4,7 кОм;
Р1 = 10K подстроечный;
T1 = BC547B, КТ815, КТ817;
Реле = 12В, 400 Ом, (можно автомобильное, например: 90.3747);
TR1 = напряжение вторичной обмотки 13,5-14,5 В, ток 1/10 от емкости АКБ (например: АКБ 60А/ч — ток 6А);
Диодный мост D1-D4 = на ток равный номинальному току трансформатора = не менее 6А (например Д242, КД213, КД2997, КД2999 …), установленные на радиаторе;
Диоды D1(параллельно реле), D5,6 = 1N4007, КД105, КД522…;
C1 = 100uF/25V.
R2, R3 — 3 кОм
HL1 — АЛ307Г
HL2 — АЛ307Б

В схеме отсутствует индикатор зарядки, контроля тока (амперметр) и ограничение зарядного тока. При желании можно поставить на выход амперметр в разрыв любого из проводов. Светодиоды (HL1 и HL2) с ограничительными сопротивлениями (R2 и R3 — 1 кОм) или лампочки параллельно С1 «сеть», а к свободному контакту RL1 «конец заряда».

Изменённая схема

Ток, равный 1/10 от ёмкости АКБ подбирается количеством витков вторичной обмотки трансформатора. При намотке вторички трансформатора необходимо сделать несколько отводков для подбора оптимального варианта зарядного тока.

Заряд автомобильного (12-ти вольтового) аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 14,4 вольт.

Порог отключения (14,4 вольт) устанавливается подстроечным резистором Р1 при подключенном и полностью заряженном аккумуляторе.

При зарядке разряженного аккумулятора напряжение на нём будет около 13В, в процессе зарядки ток будет падать, а напряжение возрастать. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет 14,4 вольт, транзистор Т1 отключит реле RL1 цепь заряда будет разорвана и АКБ отключится от зарядного напряжения с диодов D1-4.

Использованы материалы сайта:homemade-circuits.com

Другой вариант схемы зарядного устройства для 12-ти вольтового автомобильного аккумулятора с автоматическим отключением по окончании зарядки

Схема немного сложнее предыдущей, но с более чётким срабатыванием.

Таблица напряжений и процент разряженности АКБ, не подключенных к зарядному устройству

П О П У Л Я Р Н О Е:

В последние годы электронные приборы находят все большее применение в автомобильном транспорте, в том числе и приборы электронного зажигания. Прогресс автомобильных карбюраторных двигателей неразрывно связан с их дальнейшим совершенствованием. Кроме того, сейчас к приборам зажигания предъявляются новые требования, направленные на радикальное повышение надежности, обеспечение топливной экономичности и экологической чистоты двигателя.

Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками

В предыдущей статье мы рассматривали