Как и какое выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Полезные советы, а также видео версия

Появись подобные устройства на сцене лет сорок назад, их освистали бы. Потому что все знали: настоящий зарядник - это тяжелый ящик с огромным трансформатором внутри, разного рода крутилками, вольтметром и амперметром снаружи. Всё остальное - несерьезно.

Современный зарядник - это, как правило, довольно симпатичная автоматическая коробочка с минимумом органов управления. А то и вообще без них. При этом многие почему-то очень похожи друг на друга. А вот одинаковы ли в работе?

Восемь устройств, взятых на тест, мы проверяли при двух температурах: -10 и +20 ºС. Сразу скажем, что не стоит верить утверждениям отдельных производителей насчет работоспособности при более сильных морозах. Во-первых, интенсивность процесса зарядки на холоде падает очень сильно: при -25 ºС зарядный ток 55-й батареи составит всего 4–6% показателя при плюс двадцати пяти. А попытки поднять напряжение заряда чреваты разрушением активной массы и коррозией токоотводов. Во-вторых, при более низких температурах изоляция проводов питания представленных устройств твердеет и ломается. В-третьих… Впрочем, двух причин вполне достаточно.

Килограммы, миллиметры и вольты с амперами мы свели в таблицу, а фотогалерею дополнили замечаниями к каждому экземпляру. В целом можно сказать, что устройства честно выдают заявленные программы заряда. Поводом для придирок стали плавкие предохранители вместо электронной защиты, отсутствие внятных надписей на корпусе и завышенная на фоне «коллег» цена при примерно равных талантах.

8 место

Швеция

7 место

Дания

6 место

Тайвань

5 место

, КНР

4 место

, Россия

3 место

, КНР

2 место

Универсальное зарядное устройство «СОРОКИН» 12.94 , «сделано для России»

1 место

Berkut Smart Power SP-8N, КНР

Сегодня у нас весьма полезная самоделка для автолюбителей, особенно в зимнюю пору! На этот раз мы расскажем как сделать своими руками из старого принтера самодельное зарядное устройство!
Если у Вас есть старый принтер не спешите его выбрасывать, в нем есть блок питания из которого можно сделать простенькое автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с функцией регулировки напряжения и тока заряда. В свое время я запас прочности которых был больше чем у принтерных печатающих головок. В связи с этим у меня скопилось пара-тройка принтеров с абсолютно рабочими блоками питания, вполне пригодными для создания маломощных автоматических зарядных устройств для аккумуляторов.

В основе схемы лежит 2 стабилизатора:

1. Стабилизатор тока на микросхеме LM317
2. Регулируемый стабилизатор напряжения выполненный на микросхеме (регулируемом стабилитроне) TL431

Так же в устройстве задействован еще одна микросхема стабилизатор Lm7812 от нее питается 12 Вольтовой кулер (который и был изначально в этом корпусе).

Собрано зарядное устройство в корпусе , все содержимое блока, кроме кулера, удалено. Микросхемы стабилизаторы Lm317 и Lm 7812 установлены каждая на свой радиатор, которые прикручены к пластиковому корпусу (ВНИМАНИЕ на общий радиатор их ставить нельзя!).

Схема собрана навесным монтажом на микросхемах стабилизаторов. Резисторы R2 и R3 мощностью 2-5 Ватт в керамических корпусах отвечают за ограничение тока заряда. Они устанавливаются так, что бы через них проходил . Их значение рассчитывается по формуле R=1.25(V) /I(A) можете рассчитать необходимый Вам максимальный ток заряда. Раз пошла речь о рассчетах напомню, что у нас есть Если Вам необходимо плавно регулировать ток заряда, можно установить мощный реостат с дополнительным ограничивающим резистором (что бы не превысить максимально допустимый ток для Lm317)
В моем случае был на 24 Вольта с максимальным током нагрузки 1Ампер. Необходимо из этого 1Ампера зарезервировать 0.1 Ампера на запитку кулера (на наклейке указан ток потребления) + я оставил 10% на запас прочности, соответственно под основное назначение- на зарядный ток остается 0.8 Ампера.

Понятно, что током в 800 мА быстро автомобильный Акб не зарядишь. За сутки аккумулятору можно сообщить 24ч*0.8А=19.2 Ампер часа, что составляет 30-45% от емкости аккумулятора легкового автомобиля (как правило 45-65 Ач).
Если у Вас будет «донор» блок питания с током 1.5 Ампера Вы за сутки сможете сообщить 30 Ампер часов, чего возможно хватит с головой для бывшего не один год в употреблении аккумулятора.

Но, с другой стороны, заряд малым током более полезен для Акб «лучше усваивается», достаточно выкрутить пробки из акб (если он обслуживаемый), подключить зарядное устройство к акб и все! Можно заниматься своими делами и не переживать, что аккумулятор перезарядится, максимальное напряжение на батарее не превысит 14.5 Вольт, а малый ток заряда не допустит чрезмерный перегрев и выкипание электролита. В связи с тем, что можно не контролировать процесс окончания заряда, думаю данную можно смело назвать автоматическим зарядным устройством для автомобильных акб, хотя никакой «следящей автоматики» в схеме нет.
Для удобства, зарядное устройство можно снабдить Вольт метром который даст возможность наглядно контролировать процесс заряда аккумулятора. Например таким за пару у.е.

Зарядное устройство необходимо обязательно снабдить защитой от «переполюсовки». Роль такой защиты выполняют два диода с допустимым током 5 Ампер подключенные на выходя зарядного устройства в сочетании с предохранителем на 2 Ампера (при монтаже будьте внимательны и соблюдайте полярность подключения диодов!!!). При неправильном подключении зарядного к АКБ, ток акб пойдет в зарядное через предохранитель и «упрется» в диод, когда значение тока достигнет 2 Ампера предохранитель спасет мир! Также не забудьте снабдить устройство предохранителями по цепи 220 Вольт (в моем случае по цепи 220 Вольт предохранитель уже имеется внутри блока питания).

К автомобильному аккумулятору зарядное подключаемся при помощи специальных зажимов «крокодилов», при покупке их в интернете обращайте внимание на физический размер указанный в характеристиках, так как можно легко купить крокодилы для «лабораторного блока питания» которые будут всем хороши, но не смогут налезть на плюсовую клемму акб, а надежный контакт, как Вы сами понимаете вещь обязательная в таких вопросах. Для удобства на проводах и корпусе есть несколько капроновых стяжек-липучек с помощью которых можно аккуратно и компактно сматывать провода.

Надеюсь эта идея утилизации принтера кому-нибудь пригодится. Если Вы делали самодельные автоматические зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, (или не автоматические) пожалуйста поделитесь с читателями нашего сайта,- пришлите нам на почту фото, схему и небольшое описание Вашего устройства. Если есть вопросы по схеме и принципу работы, задавайте в комментариях,- отвечу.

Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок.

>>
Режим зарядки - меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:

- первый этап - зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В

- второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С

- третий этап - поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С - ёмкость батареи в Ач.

- четвёртый этап - дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.

Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.

>> Режим десульфатации - меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд - разряд током 0,01С, 5 секунд - заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее - обычный заряд.

>>
Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.

>> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С - 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда).

Схема зарядного автомата для 12В АКБ

Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ

Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ

Основа схемы - микроконтроллер AtMega16. Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево », «вправо », «выбор ». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор », выбрать «установки », «параметры профиля », профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор ». Стрелки «влево » или «вправо » сменятся на стрелки «вверх » или «вниз », что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор ». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.

Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа , в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера - встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11.

Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5 R6 R10 R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине.

Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения - на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии.

В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.

Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 - тоже 10Вт. Остальные - 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР , которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В.

ЖКИ – WH1602 или аналогичный, на контроллере HD44780 , KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр

Переделка БП АТХ под зарядное устройство

Схема электрическая доработки стандартного ATX

В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.

Проблем в настройке не было, запустилось сразу, только нужна подстройка под максимально точные показания. После демострации работы другу-автолюбителю этого зарядного автомата, сразу заявка поступила на изготовление еще одного экземпляра. Автор схемы - Slon , сборка и тестирование - sterc .

Обсудить статью АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

Вероятно, каждый автолюбитель хоть раз сталкивался с проблемой разряженной батареи в машине. Даже самые качественные и современные источники питания время от времени разряжаются и требуют подзарядки. При покупке автоматического зарядного устройства для автомобильного аккумулятора необходимо внимательно изучить характеристики батареи, которую планируется подзаряжать, а также понимать значение параметров самого приспособления.

Из характеристик аккумулятора авто необходимо знать емкость, напряжение и его тип. Преимущественное большинство аккумуляторных батарей относятся к свинцово-кислотному типу. Точные же параметры источника питания можно найти в документации к нему или непосредственно на корпусе или этикетке.

Типы устройств для зарядки автомобильных аккумуляторов

На рынке представлены два типа зарядных устройств: простые предпусковые (иначе называемые «подзарядными») и комплексные пускозарядные приспособления. Первые отличаются тем, что процесс подзарядки занимает довольно много времени, однако, благодаря медленной скорости восстановления энергии аккумулятора, он практически не теряет своих свойств. Последние же, как правило, отличаются более высокой ценой и могут иметь ряд дополнительных возможностей. Устройство позволяет производить подзарядку как в обычном плавном, так и в значительно ускоренном режиме. Весьма полезными функциями агрегатов этого типа выступают: возможность восстановить заряд практически полностью опустошенного автомобильного аккумулятора, а также произвести запуск двигателя машины вообще без аккумуляторной батареи.

Быстрая зарядка, доступная при использовании пускозарядных устройств, кстати говоря, довольно неблаготворно влияет на состояние автомобильного аккумулятора и его долговечность. Ввиду этого не рекомендуется использовать ускоренный режим на постоянной основе без особой на то обоснованной необходимости. В обычных условиях специалисты рекомендуют производить подзарядку предпусковым аппаратом или пускозарядным в режиме малого тока. Медленный режим, кстати, предусматривает авторегулирование поступающего зарядного тока при восстановлении батареи. Для большей сохранности процесс происходит следующим образом: в начале процедуры аккумулятор заряжается слабым током, который постепенно возрастает и к концу цикла снова понижается.

Современные зарядные устройства могут программироваться, учитывать точные показатели заряжаемой батареи, исключая как чрезмерный, так и недостаточный заряд АКБ, оба варианта пагубно влияют на работоспособность устройств.

Кроме того, бывают зарядные приспособления, работающие на постоянном напряжении, постоянных токах и комбинированные. Первые два позволяют восстанавливать заряд автомобильного аккумулятора достаточно быстро, однако, как это уже отмечалось, при этом снижается ресурс источника питания. Последний же позволяет проводить процедуру без ущерба для батареи. Скорее, именно поэтому практические все современные зарядные блоки используют именно комбинированные параметры.

Принцип действия зарядного устройства

Принцип работы всех устройств, которые созданы для подзарядки аккумуляторных батарей, практически одинаков. Подключаясь в сеть, прибор получает 220 В. Напряжение и сила тока корректируются аппаратом до надлежащих показателей, ток выпрямляется и подается на заряжаемый источник питания.

Для каждого типа аккумуляторов предпочтителен определенный порядок и способ подзарядки. Например, специалисты считают, что кислотно-свинцовые батареи лучше чаще подвергать подзарядке, не давая им разряжаться. Щелочные же, ввиду того что обладают «эффектом памяти», рекомендуется разряжать полностью. Однако при этом и те и другие нужно заряжать до максимума.

Автоматическое зарядное устройство

Зарядное устройство автомат – лучший выбор для новичков и автолюбителей, которые не хотят особенно вникать в теорию электричества. Приспособления этого типа не нуждаются в человеческом вмешательстве, все происходит автоматически. Достаточно просто подключить агрегат к сети электропитания и надеть зажимы на клеммы автомобильного аккумулятора, нуждающегося в подзарядке.

Автоматическое приспособление самостоятельно управляет всем процессом: учитывает уровень заряда, выстраивает цикл, контролирует течение процедуры. При достижении заряда ста процентов устройство самостоятельно отключается. Далее, если зарядное не отсоединяется, оно продолжает контролировать состояние аккумулятора. Если его заряд будет падать (ввиду саморазряда), датчики определят это и автоматика снова включится для подзарядки. Таким образом, уровень заряда источника питания будет постоянно поддерживаться на 100%-ной отметке.

Пятиэтапные зарядники в автоматическом режиме способны:

• подзаряжать до 80%-ного уровня заряда;
• доводить зарядку до максимума понижающим током;
• поддерживать уровень заряда аккумуляторной батареи на уровне 95–100%;
• используя импульсный режим работы ликвидировать сульфатацию пластин;
• диагностировать состояние источника питания.

Более широкий функционал у восьмиэтапного приспособления:

• методом заряд-разряд борется с сульфатацией;
• диагностика;
• подзарядка до 80%;
• полная дозарядка уменьшающим током;
• проверка саморазряда батареи;
• ликвидация расслоения электролита при полном заряде;
• поддержание максимально доступной емкости;
• профилактическая зарядка на уровне 95% и выше.

Таким образом, автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора имеет ряд преимуществ. Оно весьма просто и удобно в использовании, а также не требует от автолюбителя специальных навыков и знаний.

Рано или поздно любой автолюбитель сталкивается с проблемой разряженного аккумулятора, особенно когда температура опустилась ниже нуля. А а после пары запусков методом «прикуривания» возникает твердая уверенность в том, что автоматическое зарядное устройство относится к предметам первой необходимости. Рынок сегодня просто изобилует разнообразием таких устройств, от которого глаза буквально разбегаются. Различные производители, цвета, формы, конструкции и, само собой, цены. Так как же во всем этом разобраться?

Выбираем автоматическое зарядное устройство

Прежде чем отправиться в поход по магазинам, необходимо определиться, какой аккумулятор предстоит заряжать. Они бывают самых разных видов: обслуживаемые и необслуживаемые, сухозаряженные или залитые, щелочные или кислотные. То же самое касается и зарядных устройств: существуют ручные, полуавтоматические и автоматические Последние выбирать предпочтительнее, поскольку практически не требуют вмешательства извне, и весь процесс заряда контролируется самим устройством.

Они обеспечивают самый оптимальный режим при этом не возникает опасного для батареи перенапряжения. Умная электронная начинка сделает все по правильному, заранее заданному алгоритму, а некоторые устройства способны определять степень разряда аккумулятора и его емкость, самостоятельно настраиваться на нужный режим. Такое автоматическое зарядное устройство подойдет практически для любого типа аккумулятора.

Большинство современных зарядных и пуско-зарядных устройств имеют так называемый режим быстрой зарядки (BOOST). В некоторых случаях это действительно может сильно выручить, когда из-за слабого заряда аккумулятора не удается завести двигатель пусковым устройством. В этом случае достаточно зарядить аккумулятор в режиме BOOST буквально в течение нескольких минут, а затем запустить двигатель. Нельзя длительное время заряжать аккумулятор в режиме BOOST, поскольку это способно значительно сократить срок его службы.

Как работает автоматическое зарядное устройство?

Обычно это устройство независимо от производителя и ценовой категории предназначено для зарядки, а также очистки пластин от сульфата свинца (десульфатации) двенадцативольтовых аккумуляторных батарей, имеющих емкость от 5 до 100 Ач, а также количественной оценки уровня их заряда. Такое зарядное устройство снабжено защитой от неправильного подключения и от короткого замыкания клемм. Применение микроконтроллерного управления позволяет выбрать оптимальный режим практически для любого аккумулятора.

Основные режимы работы автоматического зарядного устройства:

Следует помнить, что правильно подобранное автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора способно не только обеспечить его надежную и бесперебойную работу, но и значительно продлить срок службы.