Автоматическое устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов

Предлагаемое устройство предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей ёмкостью от 32 до 60 Ач и поддержания их в заряженном состоянии. Фирмы-производители рекомендуют осуществлять подзарядку батарей током, равным 0,04—0,06 от ёмкости аккумуляторной батареи в ампер-часах. По данным фирм, время зарядки батареи во многом зависит от зарядного тока - как при подзарядке в автомобиле, так и при зарядке от зарядного устройства. В процессе зарядки напряжение на полюсах аккумуляторной батареи изменяется, и когда оно становится равным 2,3—2,35 В на ячейку (от 13,8 В до 14,1 В для батареи 12 В), батарея заряжена на 100%. Ненагруженный аккумулятор саморазряжается - за сутки примерно на 1—2% своей ёмкости. Если поверхность аккумулятора сильно загрязнена брызгами электролита, эта величина значительно возрастает.

Преимущества устройства:

• аккумулятор может быть подключен к зарядному устройству сколь угодно долго, и всегда находится в полностью заряженном состоянии;
• вследствие малости подзаряжающего тока, зарядное устройство не перегружается, а потребление тока от электросети минимально;
• нет необходимости в слежении за процессом зарядки.

Электрическая схема (рис. 2.81) зарядного устройства сделана так, что при 100%-й зарядке аккумуляторной батареи она переключается в режим сохранения заряда, подавая слабый подзаряжающий ток (100—250 мА). Этот небольшой ток предотвращает саморазряд и сульфатацию.

Зарядное устройство питается от сети с напряжением 220 В±10%.



Выпрямительный блок состоит из сетевого трансформатора Т1 мощностью 100 Вт, выпрямительного моста В2М1-5А и фильтрующего конденсатора С1.

Сопротивление резистора R1 зависит от ёмкости аккумуляторной батареи.

Для аккумуляторной батареи ёмкостью 45 Ач требуется ток:

I = 0,05·45 = 2,25 А.

Тогда резистор R1 должен иметь сопротивление примерно 1,8 Ом.

Для аккумулятора емкостью 60 Ач зарядный ток составляет 3 А, а сопротивление резистора R1 - 1,33 Ом. Резистор R1 наматывается на керамическом корпусе проводом диаметром 1 ч- 1,2 мм. Точная величина сопротивления R1 определяется тем, какая аккумуляторная батарея подсоединена к устройству. Устройство будет более универсальным, если заменить резистор R1 регулируемым сопротивлением (реостатом).

Блок отслеживания степени зарядки состоит из стабилизатора напряжения DA1, управляющего реле К1, транзистора VT1 (2Т9135) и триггера Шмитта (VT2, VT3), образующего пороговое устройство, отслеживающее степень зарядки батареи. При достижении напряжения 13,9 ч- 14,1 В устройство переключается в режим поддержания заряда. Согласно данным фирм-производителей аккумуляторов, такой режим допустим для всех распространенных типов свинцовых аккумуляторов.

Для указания режима работы зарядного устройства использованы два светодиодных индикатора. В процессе зарядки светится индикатор "ЗАРЯД" HL2 (зеленый), а в режиме сохранения заряда индикатор "ПОДЗАРЯД" HL1 (желтый).

Наладка

Регулировка устройства на степень зарядки 100% осуществляется следующим образом. К полюсам аккумуляторной батареи подключается вольтметр с максимальным отклонением стрелки 20—30 В и при достижении напряжения 13,9—14,1 В многооборотный потенциометр R13 устанавливается так, чтобы устройство перешло из режима зарядки в режим сохранения заряда. Эту операцию желательно повторить несколько раз. На этом вся настройка завершается.

Детали

Вместо диодного моста В2М1-5 (устанавливающегося на ребристом радиаторе) можно применить четыре диода (любые из серии Д242—Д248), включённых по мостовой схеме.

Блок контроля, состоящий из интегральной схемы DA1, реле К1 (типа R15-12В, польского производства или другое на напряжение срабатывания 12 В) и остальных элементов, монтируется на печатной плате.

На транзистор VT1 крепится пластинчатый радиатор размерами 30x12x1 мм.

Всё устройство монтируется в металлическом корпусе с отверстиями для вентиляции.