Автозарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

Как узнать состояние батареи

Чтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

• 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
• 12.3…12.4 В — 75%;
• 12.0…12.1 В — 50%;
• 11.8…11.9 В — 25%;
• 11.6…11.7 В — разряжена;
• ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

• Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
• Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

1. Все свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
2. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
3. Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
4. Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
5. Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
6. Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

Как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора?

Любой автомобильный аккумулятор, вне зависимости от своей ёмкости, рано или поздно требует подзарядки. Генератор восполняет некоторую потерю энергии, но полноценно восстанавливает ёмкость батареи только специальное зарядное устройство (ЗУ) для автомобильного аккумулятора.

Разновидности зарядных устройств.

На рынке зарядных устройств представлено большое количество приборов, функционал которых позволяет делать гораздо больше, чем просто подавать постоянный ток на клеммы аккумулятора. Если рассматривать тему разновидностей ЗУ глобально, то они подразделяются на трансформаторные и импульсные. На данный момент трансформаторные уже уходят на покой, уступая место более современным моделям.

Почти все виды зарядных устройств, которые сейчас существуют, относятся к инверторным. Основным отличием таких устройств является заряд импульсами, а не постоянным током. В них встроена электроплата, позволяющая контролировать стабильный процесс заряда. К преимуществам импульсных зарядников относят лёгкий вес, компактные габариты и ясность в управлении.

Рассмотрим основные виды зарядных устройств:

• Пуско-зарядные (ПЗУ) — это один из самых популярных видов автоматических зарядных устройств, которыми пользуются в основном на станциях СТО. Подходит для аккумуляторов разных параметров и мощности. Идеален в ситуации, когда по какой-либо причине вы не можете снять батарею и подключить её для зарядки. ПЗУ максимально быстро подготавливает АКБ к запуску и даёт запас времени.
• Зарядно-восстановительные — оптимальный вариант для зарядки домашнего автомобиля. Во время разрядки свинцовые пластины находятся в процессе сульфирования, а в минуты подзарядки образовываются разные активные вещества. От условий использования зависит уровень покрытия пластин кристаллами сульфата. При хорошем уходе он остается низким, а большой процент кристаллов улетучивается в момент восстановления заряда.
  Но если условия неблагоприятные, пластины покрываются крупными частицами сульфата, не исчезающими во время зарядки, а на рабочей поверхности теряется мощность. С помощью зарядно-восстановительного устройства происходит десульфатация.
• Выравнивающие — это вид зарядных устройств, использующихся в ситуации, когда для достижения цепи постоянного тока на 24 В применяют сразу два аккумулятора, соединенные последовательно. По правилам заряда нескольких батарей, все характеристики и уровень заряда у них должен быть одинаковый. Такой подход позволяет исключить перезаряд одной батареи и неполный заряд другой.
  Если присутствует разница в зарядах, батареям наносится непоправимый вред. Во избежание подобной ситуации и используется выравнивающее ЗУ, работающее достаточно просто: прибор перекачивает заряд из аккумулятора с большим напряжением на аккумулятор с меньшим. Когда заряд на двух батареях выровняется, прибор заканчивает работу. Благодаря такому устройству можно продлить срок службы аккумуляторов, работающих в связке.

Существует ещё одна категория зарядных — портативные ЗУ для автомобильного аккумулятора, предназначенные для запуска двигателя при севшем аккумуляторе вдали от электрической сети.

Как выбирают зарядное устройство для аккумулятора?

Перед покупкой зарядного устройства определитесь со следующими показателями и дополнительными функциями прибора.

Автомат или нет?

Нет единственного мнения о том, какое выбирать ЗУ для аккумулятора. Если вы знаете технологию обслуживания в совершенстве, вам подойдут устройства с ручным управлением или внешним управлением посредством Wi-Fi. Если же вы являетесь новичком, то для вас существуют варианты с автоматическим выбором тока и напряжения.

Примите ко вниманию несколько советов:

• автомат подходит только для ежемесячной подзарядки аккумулятора, разряженного максимум до 50%;
• дорогие программируемые устройства с функцией восстановления покупайте только для группового использования;
• если в дальнейшем вы планируете изучать аккумуляторы более подробно, имеет смысл приобрести автоматические микропроцессорные приборы с функцией программирования.

Режимы работы.

Существует два режима работы зарядного устройства — стабилизация тока и стабилизация напряжения:

1. В первом случае аккумулятор заряжается быстрее, но, чтобы не допустить его повреждение, на фазе завершения зарядки немного уменьшают величину зарядного тока.
2. Во втором случае ток на аккумуляторе изменяется в процессе зарядки, в то время как величина зарядного напряжения остается постоянной. Когда процесс зарядки заканчивается, постепенно уменьшается и ток.

Кроме обычной зарядки, в устройствах также может присутствовать режим Boost, предназначенный для быстрой зарядки. Он предусматривает повышенный ток для быстрого заряда, которого хватает на запуск двигателя. Аккумулятор в таком режиме способен зарядиться за 15 минут, но использовать режим часто не рекомендуется.

В продаже встречаются и профессиональные устройства, предназначенные для зарядки сразу нескольких аккумуляторов при параллельном или последовательном подключении.

Сила тока.

От силы тока заряда и пуска зависит совместимость зарядника с самим аккумулятором. Этот параметр измеряется в амперах и определяется через номинальную ёмкость АКБ. Если силу тока заряда можно регулировать, учитывайте наибольший показатель так же, как и силу пускового тока:

• Сила тока зарядки. Оптимальная величина будет в 10 раз меньше номинальной ёмкости АКБ машины — для аккумулятора на 80 Ач подойдет зарядник с током зарядки 8 А. Слишком маленькое значение зарядного тока увеличивает длительность зарядки, хоть и положительно влияет на срок эксплуатации, слишком большое — позволяет зарядить АКБ гораздо быстрее, но сокращает срок его службы.
• Сила тока пуска. Оптимальное значение превышает номинальную ёмкость аккумулятора в 10 раз, поэтому для АКБ на 80 Ач понадобится зарядка с пусковым током 800 А.

Не используйте зарядку, если пусковой ток машины превышает пусковой ток устройства, так как оно начинает работать на пределе своих возможностей, что чревато поломкой и даже пожаром. Подбирайте зарядное устройство с запасом на 10-15 % по пусковому току , так как это уберегает от рисков и позволяет заряжать аккумулятор с большой ёмкостью.

Напряжение.

Современные зарядные устройства редко ограничиваются чётким определённым номиналом напряжения, но следует знать, что для аккумулятора легкового автомобиля подходит зарядное устройство с напряжением на 12 В.

В продаже также встречаются модели на 6 В и 24 В. Первые нужны для зарядки АКБ мотоциклов, а вторые — для грузовых автомобилей.

Существуют и модели с переключателем режима работы 12/24 или 6/12/24. Однако большинству автомобилистов такие не пригодятся, поэтому нет смысла переплачивать за лишний функционал.

Режим десульфатации.

Это полезная функция зарядных устройств. Иногда из-за плохой погоды или после глубоких разрядов на пластинах АКБ образовываются сульфаты серной кислоты, а плотность электролитов при этом падает, из-за чего снижается и их ёмкость (иногда до 70-80 % потерь).

Для восстановления этих значений и используется режим десульфатации — специальные циклы заряда-разряда. Поставьте аккумулятор на зарядку, а зарядное устройство — в режим десульфатации и оставьте так на несколько дней. В процессе сульфаты уничтожаются, пластины очищаются, а ёмкость аккумулятора восстанавливается.

Защита и безопасность.

Виды защиты, которые должны быть в автозарядке:

• защита от перезаряда является основной, так как в случае перезарядки аккумулятора он моментально выходит из строя;
• температурный контроль необходим для отключения процесса зарядки при нагреве пластин аккумулятора, что приводит к их разрушению;
• защита от короткого замыкания необходима в случае возникновения замыкания банок АКБ.

Потребляемая мощность.

При выборе зарядного устройства обратите внимание на его мощность — процесс зарядки маломощным прибором требует много времени и работы устройства на пределе. Запас мощности должен составлять не менее 15 %.

Чтобы рассчитать время, необходимое на зарядку АКБ, разделите ёмкость последнего на силу зарядного тока, после чего к полученным значениям добавьте ещё 10 % — умножьте на 1,1. Например, для зарядки батареи ёмкостью 50 Ач зарядным устройством с силой тока 10 А понадобится 50/10*1,1 = 5,5 часов. А чтобы зарядить этим же устройством аккумулятор ёмкостью 90 Ач, потребуется почти 10 часов.

Ёмкость батареи.

Это не физические размеры, а величина, измеряемая в единицах Ампер в час, которая определяет величину тока, отдаваемую аккумулятору за определенное время:

• Ёмкость заряжаемого АКБ — один из параметров, по которому определяется совместимость зарядного устройства и аккумулятора. Современные приборы рассчитаны на широкий диапазон ёмкостей батареи, что существенно упрощает выбор подходящего агрегата (45-120 Ач, 33-180 Ач). Аккумулятор и ЗУ должны совпадать по этому показателю. При слишком больших несоответствиях это становится причиной преждевременного износа обоих устройств.
• Ёмкость встроенного АКБ. Чем она больше, тем дольше зарядное устройство проработает и больше функций реализует. С увеличением ёмкости встроенной батареи возрастает стоимость и вес устройства. Встроенный АКБ позволяет выдать пусковой ток при отсутствии стационарной электросети, а также питает дополнительные устройства.

Подбирают ёмкость аккумулятора следующим образом:

• при объёме двигателя в 1-1,6 л подходит аккумулятор ёмкостью 55 Ач;
• 1,3-1,9 л — 60 Ач;
• 1,4-2,3 л — 66 Ач;
• 1,6-2,3 л — 77 Ач;
• 1,9-4,5 л — 90 Ач;
• 3,8-10,9 л — 140 Ач;
• 7,2-12 л — 190 Ач;
• 7,5 — 17 л — 200 Ач.

Температурный диапазон.

Большинство современных аккумуляторов работают в широком температурном диапазоне. Но учитывайте, что при очень низких и очень высоких температурах может изменяться химическая структура аккумулятора, что становится причиной больших проблем.

Зарядка аккумуляторов при высоких и низких температурах:

Как правильно выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Всем счастливым обладателям автомобилей обязательно рекомендуется иметь зарядное устройство для аккумулятора, поскольку АКБ периодически нуждается в подзарядке. Кроме того, нередко бывают ситуации, когда автомобиль стоит продолжительное время. После этого для успешного запуска мотора обязательно потребуется зарядка. В зимнее время года потребность в зарядном устройстве становится ещё более актуальной, поскольку низкие температуры являются стрессом для аккумуляторной батареи. Так, что если приобрели автомобиль, то обязательно нужно купить зарядное устройство (ЗУ). Оно вам понадобится очень скоро. А мы поможем сделать выбор зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Перед выбором ЗУ

Ещё до похода в магазин или посещения интернет-магазина для выбора зарядного устройства вы должны выяснить всю информацию о своём аккумуляторе. Тип и характеристики автомобильного аккумулятора оказывают непосредственное влияние на выбор ЗУ.

Есть и другие виды аккумуляторов для автомобилей, но они распространены значительно меньше. Поэтому выбирать под них зарядное устройство не имеет смысла. В подавляющем большинстве автомобилей, передвигающихся по дорогам, установлены аккумуляторные батареи типа WET. Это стандартные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом (водный раствор серной кислоты). Для того типа АКБ подходят все виды автомобильных зарядных устройств.

А вот для батарей AGM и GEL подходят далеко не все ЗУ. Эти аккумуляторы вместо жидкого электролита имеют серную кислоту в связанном виде: в виде пропитки стекловолокна (AGM) или геля (GEL). Эти аккумуляторы чувствительны к перезаряду и скачкам напряжения. Поэтому для их зарядки следует приобретать либо специальные ЗУ, либо универсальные модели, которые имеют отдельный режим для работы с подобными АКБ. Подробнее об этом читайте в статье «Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов».

Второе, на что нужно обратить внимание, это номинальное напряжение аккумулятора. Практически на всех легковых автомобилях стоят АКБ с напряжением 12 вольт. Некоторые модели аккумуляторов для грузовых автомобилей и спецтехники имеют номинал 24 вольта.

Также выясните номинальную ёмкость вашей батареи. Это значение также будет использоваться при выборе зарядного устройства. Теперь у вас на руках есть тип, напряжение и ёмкость АКБ. Переходим к выбору зарядного устройства для аккумулятора.
Вернуться к содержанию

Виды зарядных устройств для АКБ

По назначению ЗУ можно разделить на три основные группы:

При выборе типа устройства вам нужно продумать, как вы его будете использовать. Если автомобиль стоит у вас в месте, где подведено электричество, то можно взять пуско-зарядное устройство. Тогда при севшей АКБ можно будет осуществить пуск двигателя. Если вы собираетесь использовать устройство только для зарядки, то нет смысла переплачивать.

Можно также выделить виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов по их устройству:

Импульсные ЗУ имеют небольшой вес и габариты. В их составе имеется инвертор и защита от замыкания. Трансформаторные модели более громоздкие, поскольку в их конструкции предусмотрен выпрямитель и трансформатор. Импульсные ЗУ более современные, совершенные и удобные. Несмотря на то что они дороже трансформаторных, рекомендуем покупать именно импульсные модели.

Основные характеристики зарядных устройств

Ниже мы рассмотрим основные характеристики ЗУ, на которые следует обратить внимание при выборе, и дадим необходимые пояснения.

Режимы работы

Чтобы выбрать правильное ЗУ для своего аккумулятора, в начале статьи мы говорили о выяснении типа батареи. Для наиболее распространённых моделей WET подойдут все устройства, а вот для AGM и GEL. Но в продвинутых моделях должны присутствовать специальные режимы для зарядки гелевых аккумуляторов. Эти батареи очень чувствительны к превышению напряжения зарядки. Если для WET батареи напряжение в 15 вольт не критично, то для гелевых оно может привести к необратимым изменениям. От повышенного напряжения гель или стекловолокно начнёт отслаиваться от пластин и АКБ потеряет свои характеристики. В худшем варианте аккумулятор вспучит и он выйдет из строя.

Стоит также отметить, что в продаже есть устройства, которые позволяют заряжать сразу несколько автомобильных аккумуляторов при последовательном или параллельном соединении. Но это скорее может пригодиться профессиональным аккумуляторщикам, которые заряжают АКБ на поток. Для обычного автолюбителя нет смысла переплачивать за такие «фишки».
Вернуться к содержанию

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Напряжение, которое выдаёт зарядное устройство, должно соответствовать номинальному напряжению АКБ, которое Вы должны были выяснить перед выбором. Практически все современные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов выдают напряжение 12 вольт. Вторые по популярности ЗУ с возможностью зарядки АКБ номиналом 24 вольта. Реже встречаются зарядные устройства, которые выдают напряжение 6 вольт. Этот режим пригодится при зарядке соответствующих батарей для мотоциклов, скутеров и т. п. В идеале ЗУ должно иметь возможность ручной установки напряжения, но такие модели встречаются редко.

Ток зарядки

Для того, чтобы правильно подобрать зарядное устройство по этому параметру, в начале статьи мы узнали номинальную ёмкость АКБ. Ток зарядки не должен быть выше 10 процентов от ёмкости батареи. То есть, распространённые аккумуляторы 55 А-ч для легковых автомобилей нужно заряжать током не более 5,5 ампер. Исключение режим Boost, о котором говорилось выше. Но и с ним нужно знать меру. Ток в при ускоренной зарядке не должен превышать 30 процентов от стандартного значения. Для той же батареи 55 А-ч это максимальное значение силы тока в режиме Boost не должно быть выше 5,5 + 5,5*0,3 = 7,15 ампер.

Помните, что заряжать высоким током следует только в нестандартных ситуациях, когда требуется срочная ускоренная зарядка. Постоянно этот режим использовать нельзя, поскольку это снижает срок службы АКБ.

В идеале зарядное устройство должно иметь возможность ручной регулировки тока. При прочих равных советуем выбирать именно такие ЗУ. Тогда при необходимости можно будет провести зарядку АКБ на малом токе. Ведь большинство ЗУ в автоматическом режиме сами подбирают ток. Но для более полной и качественной зарядки лучше вести её малым током при постоянном напряжении. Это будет дольше, но значительно лучше. Если аккумулятор заряжать в таком режиме, то его пластины значительно меньше будут подвержены сульфатации. Поэтому с уверенностью можно сказать, что ЗУ с регулировкой тока заряда – это правильный выбор.
Вернуться к содержанию

Виды защиты и безопасность

При покупке зарядного устройства поинтересуйтесь у продавца, какие виды защиты имеет та или иная модель. Все современные ЗУ должны иметь защиту от перегрева, а также он неправильного подсоединения клемм устройства к выводам АКБ.

Некоторые компании-производители ЗУ

Давайте вкратце рассмотрим некоторых популярных производителей зарядных устройств, чтобы вам легче было сделать выбор. Трудно однозначно сказать, какое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора лучше из всего изобилия на рынке. Но, рассматривая продукцию разных производителей, можно найти что-то оптимальное и сделать правильный выбор.

ЗУ «Калибр»

Начнём с российских производителей. Отечественная компания «Калибр» выпускает достаточно широкий спектр устройств для зарядки автомобильных аккумуляторов по демократичной цене.

В качестве примера можно привести ЗУ-100. Устройство обойдётся по цене около 3 тысяч рублей. Можно заряжать АКБ ёмкостью от 20 до 100 А-ч и номиналом 12─24 вольта. Также можно отметить ЗУИ-8, которое зарядит АКБ в полностью автоматическом режиме. Зарядное устройство Калибр ЗУ-700 подойдёт для зарядки мощных аккумуляторных батарей ёмкостью от 92 до 250 А-ч.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

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.

Рис. 2: Пример установки регулировочного резистора

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

Далеко не всегда в гараже или дома вы встретите именно такой трансформатор, который будет питаться от 220В и выдавать на выходных клеммах 13 – 15В. Большинство моделей, используемых в обиходе, действительно имеют первичную катушку на 220В, но на выходе может быть любой номинал. Чтобы это исправить вам потребуется изготовить новую вторичку.

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