مؤشر شحن البطارية الإلكتروني. الشواحن الذكية لبطاريات السيارات - نظام حديث لصيانة البطاريات بكافة أنواعها شحن البطارية تلقائيا

ربما واجه كل عشاق السيارات مشكلة بطارية السيارة الميتة مرة واحدة على الأقل. حتى مصادر الطاقة الأعلى جودة والأكثر حداثة يتم تفريغها من وقت لآخر وتتطلب إعادة الشحن. عند شراء شاحن أوتوماتيكي لبطارية السيارة، يجب عليك دراسة خصائص البطارية التي تخطط لشحنها بعناية، وكذلك فهم معنى معلمات الجهاز نفسه.

من خصائص بطارية السيارة، عليك معرفة السعة والجهد والنوع. الغالبية العظمى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن هي من نوع حمض الرصاص. يمكن العثور على المعلمات الدقيقة لمصدر الطاقة في الوثائق الخاصة به أو مباشرة على العلبة أو الملصق.

أنواع الأجهزة لشحن بطاريات السيارات

هناك نوعان من أجهزة الشحن في السوق: أجهزة الشحن الأولية البسيطة (والمعروفة أيضًا باسم "أجهزة الشحن المتقطعة") وأجهزة الشحن الأولية المعقدة. الأول يتميز بحقيقة أن عملية إعادة الشحن تستغرق وقتًا طويلاً، ولكن نظرًا لبطء معدل استعادة طاقة البطارية، فإنها لا تفقد خصائصها عمليًا. هذا الأخير، كقاعدة عامة، يكون له سعر أعلى وقد يحتوي على عدد من الميزات الإضافية. يسمح الجهاز بإعادة الشحن في الوضعين العادي السلس والمتسارع بشكل كبير. الوظائف المفيدة جدًا للوحدات من هذا النوع هي: القدرة على استعادة شحن بطارية السيارة المستنفدة بالكامل تقريبًا، وكذلك تشغيل محرك السيارة بدون بطارية على الإطلاق.

بالمناسبة، الشحن السريع المتوفر عند استخدام أجهزة الشحن السريع له تأثير سلبي إلى حد ما على حالة بطارية السيارة ومتانتها. وفي ضوء ذلك، لا ينصح باستخدام الوضع المتسارع بشكل مستمر إلا إذا كانت هناك حاجة محددة ومبررة. في الظروف العادية، يوصي الخبراء بإعادة الشحن باستخدام جهاز ما قبل التشغيل أو جهاز بدء الشحن في وضع التيار المنخفض. بالمناسبة، يوفر الوضع البطيء التنظيم التلقائي لتيار الشحن الوارد عند استعادة البطارية. لمزيد من الأمان، تتم العملية على النحو التالي: في بداية الإجراء، يتم شحن البطارية بتيار ضعيف، والذي يزيد تدريجياً وينخفض ​​مرة أخرى في نهاية الدورة.

يمكن برمجة أجهزة الشحن الحديثة لتأخذ في الاعتبار المؤشرات الدقيقة للبطارية التي يتم شحنها، مما يؤدي إلى التخلص من الشحن الزائد أو المنخفض للبطارية، وكلا الخيارين لهما تأثير ضار على أداء الأجهزة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك أجهزة شحن تعمل بجهد ثابت، وتيار ثابت، ومجمعة. يتيح لك الأولان استعادة شحن بطارية السيارة بسرعة كبيرة، ولكن كما ذكرنا سابقًا، فإن هذا يقلل من مورد مصدر الطاقة. هذا الأخير يسمح لك بتنفيذ الإجراء دون الإضرار بالبطارية. بل هذا هو السبب وراء استخدام جميع وحدات الشحن الحديثة تقريبًا لمعلمات مدمجة.

مبدأ تشغيل الشاحن

مبدأ التشغيل لجميع الأجهزة المصممة لإعادة شحن البطاريات هو نفسه تقريبًا. عند توصيله بالشبكة يستقبل الجهاز 220 فولت. يتم ضبط الجهد والتيار بواسطة الجهاز إلى القيم المناسبة، ويتم تصحيح التيار وتزويده بمصدر طاقة الشحن.

لكل نوع من البطاريات، يفضل ترتيب معين وطريقة شحن معينة. على سبيل المثال، يعتقد الخبراء أنه من الأفضل إعادة شحن بطاريات الرصاص الحمضية في كثير من الأحيان، دون السماح لها بالتفريغ. يوصى بتفريغ البطاريات القلوية تمامًا نظرًا لما لها من "تأثير الذاكرة". ومع ذلك، يجب شحن كلاهما إلى الحد الأقصى.

شاحن اوتوماتيكي

يعد الشاحن الأوتوماتيكي هو الخيار الأفضل للمبتدئين وعشاق السيارات الذين لا يريدون التعمق في نظرية الكهرباء. الأجهزة من هذا النوع لا تحتاج إلى تدخل بشري، كل شيء يحدث بشكل تلقائي. ما عليك سوى توصيل الوحدة بمصدر الطاقة ووضع المشابك على أطراف بطارية السيارة التي تحتاج إلى إعادة الشحن.

يتحكم الجهاز الأوتوماتيكي في العملية برمتها بشكل مستقل: فهو يأخذ في الاعتبار مستوى الشحن، ويبني دورة، ويتحكم في مسار الإجراء. عندما يصل الشحن إلى مائة بالمائة، يتم إيقاف تشغيل الجهاز تلقائيًا. علاوة على ذلك، إذا لم يتم فصل الشاحن، فإنه يستمر في مراقبة حالة البطارية. إذا انخفض شحنه (بسبب التفريغ الذاتي)، فسوف تكتشف المستشعرات ذلك وسيتم تشغيل الأتمتة مرة أخرى لإعادة الشحن. وبالتالي، سيتم الحفاظ على مستوى شحن مصدر الطاقة باستمرار عند 100٪.

أجهزة الشحن ذات الخمس مراحل في الوضع التلقائي قادرة على:

• إعادة الشحن إلى مستوى شحن 80%؛
• جلب الشحن إلى الحد الأقصى مع تيار متناقص ؛
• الحفاظ على مستوى شحن البطارية عند 95-100%؛
• استخدام وضع التشغيل النبضي للتخلص من كبريتات الصفائح؛
• تشخيص حالة إمدادات الطاقة.

يتمتع الجهاز ذو الثماني مراحل بوظائف أوسع:

• طريقة تفريغ الشحنة تكافح الكبريت.
• التشخيص.
• إعادة الشحن حتى 80%؛
• إعادة الشحن الكامل مع تقليل التيار؛
• فحص التفريغ الذاتي للبطارية؛
• القضاء على فصل المنحل بالكهرباء عند الشحن الكامل؛
• الحفاظ على القدرة القصوى المتاحة؛
• الشحن الوقائي بنسبة 95% وما فوق.

وبالتالي، فإن الشاحن الأوتوماتيكي لبطارية السيارة له عدد من المزايا. إنه بسيط جدًا ومريح للاستخدام، ولا يتطلب مهارات ومعرفة خاصة من عشاق السيارة.

دائرة شاحن بسيطة جدًا تستخدم ترانزستورًا واحدًا فقط لتحديد الجهد الكهربي لفصل البطارية تلقائيًا عن الشبكة عندما تكون مشحونة بالكامل.

وصف دائرة شاحن بطارية السيارة

في الشكل نرى دائرة بسيطة حيث يتم تشغيل ترانزستور واحد في وضع التشغيل القياسي الخاص به.

يمكن فهم مبدأ تشغيل الدائرة من النقاط التالية:

1. تعتبر شحنة البطارية مكتملة عندما يصل الجهد عند أطرافها إلى 13.5 - 14 فولت.
2. يتم ضبط عتبة إيقاف التشغيل (13.5 - 14 فولت) عن طريق قطع المقاوم R2 ببطارية متصلة مشحونة بالكامل. عندما يكون الجهد عند أطراف البطارية حوالي 14 فولت، سيقوم الترانزستور T1 بتشغيل المرحل وسيتم كسر دائرة الشحن.

إن شاحن السيارة الأوتوماتيكي هذا ليس سهل الصنع فحسب، بل إنه ذكي بما يكفي للعناية بحالة البطارية وشحنها بكفاءة عالية.

قائمة الاجزاء:

• R1 = 4.7 كيلو أوم؛
• R2 = أداة تشذيب 10K؛
• T1 = ;
• التتابع = 12 فولت، 400 أوم، SPDT؛
• TR1 = جهد اللف الثانوي 14 فولت، التيار 1/10 من سعة البطارية؛
• جسر الصمام الثنائي = لتيار يساوي التيار المقنن للمحول؛
• الثنائيات D2 و D3 = 1N4007؛
• C1 = 100 فائق التوهج/25 فولت.

من مدير الموقع

المقال نظري بطبيعته وعملي لم أضع هذا المخطط معًا. أوصي بالانتباه إلى النقاط المهمة التالية:

1. يتم فصل البطارية عن الشاحن عندما يصل جهد الشحن إلى 13.5 - 14 فولت. يجب ضبط عتبة الجهد هذه (ضبط المقاوم R2) ببطارية متصلة ومشحونة بالكامل. إذا لم تكن هناك بطارية مشحونة، فأنت بحاجة إلى ضبط R2 على الموضع السفلي (وفقًا للمخطط)، أي "زرع" قاعدة الترانزستور على الأرض. ثم قم بتوصيل البطارية وقم بتوصيل الشاحن. بعد ذلك، تحتاج إلى مراقبة جهد الشحن باستمرار، عندما يصل إلى 13.5 - 14 فولت، تحتاج إلى ضبط R2 على هذا الموضع الذي يفتح فيه التتابع جهات الاتصال الخاصة به.
2. عندما يصل الجهد عند أطراف البطارية إلى 13.5 - 14 فولت، يتم فصل الجهاز عن البطارية. وبعد ذلك، عندما ينخفض ​​الجهد إلى 11.4 فولت، يتم استئناف الشحن مرة أخرى. تقول المقالة الأصلية أن هذا التباطؤ يتم توفيره بواسطة الثنائيات الموجودة في باعث الترانزستور.
3. في المخطط لا يوجد قيود على الشحن الحاليلذلك، عند صنع هذا الشاحن، أوصي باستخدام محول بقوة لا تقل عن 150 واط، والملف الثانوي مصمم لتيار لا يقل عن 10 أمبير. يجب أن يتوافق جسر الصمام الثنائي أيضًا مع التيار المحدد.

اليوم لدينا منتج منزلي مفيد جدًا لعشاق السيارات، خاصة في فصل الشتاء! سنخبرك هذه المرة بكيفية صنع شاحن محلي الصنع من طابعة قديمة بيديك!
إذا كان لديك طابعة قديمة، فلا تتعجل في التخلص منها، فهي تحتوي على مصدر طاقة يمكنك من خلاله صنع شاحن تلقائي بسيط لبطارية السيارة مع وظيفة ضبط الجهد وتيار الشحن. في وقت ما، كان لدي هامش أمان أكبر من رؤوس الطباعة في الطابعة. في هذا الصدد، قمت بتجميع طابعتين مزودتين بمصادر طاقة تعمل تمامًا، ومناسبة تمامًا لإنشاء أجهزة شحن بطاريات أوتوماتيكية منخفضة الطاقة.

تعتمد الدائرة على مثبتين:

1. المثبت الحالي على شريحة LM317
2. مثبت جهد قابل للتعديل مصنوع على دائرة كهربائية دقيقة (ثنائي زينر قابل للتعديل) TL431

يستخدم الجهاز أيضًا شريحة تثبيت Lm7812 أخرى، والتي تعمل على تشغيل مبرد بقوة 12 فولت (والذي كان في الأصل في هذه الحالة).

يتم تجميع الشاحن في العلبة، ويتم إزالة جميع محتويات الوحدة، باستثناء المبرد. يتم تثبيت كل من شرائح التثبيت Lm317 وLm 7812 على المبرد الخاص بها، والذي يتم تثبيته بعلبة بلاستيكية (تنبيه، لا يمكن تركيبها على مشعاع مشترك!).

يتم تجميع الدائرة عن طريق التركيب المثبت على دوائر دقيقة مثبتة. تعتبر المقاومات R2 و R3 بقدرة 2-5 واط في الحالات الخزفية مسؤولة عن الحد من تيار الشحن. يتم تثبيتها بحيث تمر من خلالها. يتم حساب قيمتها باستخدام الصيغة R=1.25(V)/I(A)، ويمكنك حساب الحد الأقصى لتيار الشحن الذي تحتاجه. نظرًا لأننا نتحدث عن الحسابات، دعني أذكرك بأن لدينا إذا كنت بحاجة إلى تنظيم تيار الشحن بسلاسة، فيمكنك تثبيت مقاومة متغيرة قوية بمقاوم محدد إضافي (حتى لا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به للتيار Lm317)
في حالتي كان 24 فولت مع تيار حمل أقصى يبلغ 1 أمبير. من الضروري حجز 0.1 أمبير من هذا 1 أمبير لتشغيل المبرد (يشار إلى تيار الاستهلاك على الملصق) + تركت 10٪ لهامش أمان، على التوالي، للغرض الرئيسي - يبقى 0.8 أمبير لتيار الشحن.

من الواضح أنه لا يمكنك شحن بطارية السيارة بسرعة بتيار 800 مللي أمبير. وفي يوم واحد يمكن تزويد البطارية بـ 24 ساعة * 0.8 أمبير = 19.2 أمبير ساعة، أي 30-45% من سعة بطارية السيارة (عادة 45-65 أمبير).
إذا كان لديك مصدر طاقة "مانح" بتيار 1.5 أمبير، فستتمكن من توفير 30 أمبير ساعة يوميًا، وهو ما يكفي على الأرجح لبطارية تم استخدامها لأكثر من عام.

ولكن، من ناحية أخرى، فإن الشحن بتيار منخفض أكثر فائدة للبطارية، "يتم امتصاصه بشكل أفضل"، فقط قم بفك المقابس من البطارية (إذا كانت صالحة للخدمة)، وقم بتوصيل الشاحن بالبطارية وهذا كل شيء! يمكنك ممارسة عملك ولا تقلق من زيادة شحن البطارية، ولن يتجاوز الحد الأقصى للجهد على البطارية 14.5 فولت، وسيمنع تيار الشحن المنخفض ارتفاع درجة الحرارة المفرط وغليان المنحل بالكهرباء. نظرًا لحقيقة أنك لست مضطرًا إلى التحكم في عملية الشحن، أعتقد أنه يمكن تسمية هذا بأمان بشاحن أوتوماتيكي لبطاريات السيارات، على الرغم من عدم وجود "أتمتة تتبع" في الدائرة.
للراحة، يمكن تجهيز الشاحن بمقياس فولت، مما سيجعل من الممكن مراقبة عملية شحن البطارية بصريا. على سبيل المثال، مثل هذا لبضعة دولارات.

يجب أن يكون الشاحن مزودًا بوسائل حماية ضد انعكاس القطبية. يتم تنفيذ دور هذه الحماية بواسطة ثنائيين بتيار مسموح به يبلغ 5 أمبير متصلين بمخرج الشاحن مع مصهر 2 أمبير (أثناء التثبيت، كن حذرًا ولاحظ قطبية توصيلات الصمام الثنائي!!!).إذا تم توصيل الشاحن بالبطارية بشكل غير صحيح، فسوف يتدفق تيار البطارية إلى الشاحن من خلال المصهر و"يضرب" الصمام الثنائي، وعندما يصل التيار إلى 2 أمبير، سينقذ المصهر العالم! لا تنس أيضًا تزويد الجهاز بصمامات للدائرة 220 فولت (في حالتي، بالنسبة للدائرة 220 فولت، يكون المصهر موجودًا بالفعل داخل مصدر الطاقة).

نقوم بتوصيل الشاحن ببطارية السيارة باستخدام مقاطع "التمساح" الخاصة؛ عند شرائها عبر الإنترنت، انتبه إلى الحجم الفعلي الموضح في الخصائص، حيث يمكنك بسهولة شراء التماسيح من أجل "مصدر طاقة مختبري" سيكون جيدًا للجميع، ولكن لن يتناسب مع الطرف الموجب للبطارية، والاتصال الموثوق به، كما تفهم أنت بنفسك، أمر لا بد منه في مثل هذه الأمور. للراحة، هناك العديد من العلاقات النايلون الفيلكرو على الأسلاك والجسم، والتي يمكنك من خلالها لف الأسلاك بعناية وضغط.

آمل أن تكون فكرة إعادة تدوير الطابعة هذه مفيدة لشخص ما. إذا كنت قد صنعت أجهزة شحن أوتوماتيكية محلية الصنع لبطاريات السيارات (أو غير أوتوماتيكية)، فيرجى مشاركتها مع قراء موقعنا - أرسل لنا صورة ومخططًا ووصفًا موجزًا ​​لجهازك عبر البريد الإلكتروني. إذا كانت لديك أسئلة حول المخطط ومبدأ التشغيل، فاسأل في التعليقات وسأجيب عليها.

تم تصميم الجهاز لشحن بطارية الرصاص المختومة بقوة 6 فولت الخاصة بدراجة نارية كهربائية للأطفال، ولكن مع الحد الأدنى من التعديلات يمكن استخدامه لشحن أنواع أخرى من البطاريات (البطاريات)، بأي جهد، وهو شرط انتهاء الصلاحية. الشحن هو الوصول إلى مستوى جهد معين. في هذا الجهاز، يتوقف شحن البطارية عندما يصل الجهد الطرفي إلى 7.3 فولت. يتم تنفيذ الشحن بتيار غير مستقر يقتصر على 0.1 درجة مئوية بواسطة المقاوم R6. يتم ضبط مستوى الجهد الذي يتوقف عنده الجهاز عن الشحن بواسطة صمام ثنائي زينر VD1 بدقة تصل إلى أعشار فولت.

"قلب" الدائرة عبارة عن مضخم تشغيلي (op-amp)، متصل كمقارن، ومتصل عن طريق إدخال مقلوب بمصدر جهد مرجعي (سلسلة R1-VD1)، وليس عن طريق إدخال مقلوب للبطارية. بمجرد أن يتجاوز جهد البطارية الجهد المرجعي، يتحول جهاز المقارنة إلى الحالة الفردية، ويفتح الترانزستور T1 ويقوم مرحل REL1 بفصل البطارية عن مصدر الجهد، بينما يطبق في نفس الوقت جهدًا إيجابيًا على قاعدة الترانزستور T1. وبالتالي، سيكون T1 مفتوحًا ولن تعتمد حالته بعد الآن على مستوى الجهد عند خرج جهاز المقارنة. المقارنة نفسها مغطاة بردود فعل إيجابية (R7) ، مما يخلق تباطؤًا ويؤدي إلى تبديل حاد ومفاجئ للإخراج وفتح الترانزستور. بفضل هذا، تكون الدائرة خالية من عيوب الأجهزة المماثلة ذات المرحل الميكانيكي، حيث يصدر المرحل صوت قعقعة غير سارة بسبب حقيقة أن جهات الاتصال تتوازن عند حدود التبديل، ولكن التبديل لم يحدث بعد. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، سيستأنف الجهاز العمل بمجرد ظهوره ولن يسمح بشحن البطارية الزائد.

يتم تجميع الجهاز من الأجزاء المتوفرة، ويبدأ العمل فورًا، ولا يحتاج إلى تكوين. يعتمد جهد إيقاف التشغيل فقط على معلمات صمام ثنائي الزينر. يمكن أن يعمل المضخم التشغيلي المشار إليه في الرسم التخطيطي في نطاق جهد الإمداد من 3 إلى 30 فولت، وعند توصيل بطارية بجهد مختلف، على سبيل المثال 12 فولت، من الضروري تحديد صمام ثنائي زينر لجهد البطارية المشحونة (14.4 فولت).

يتم تجميع الجهاز وفقًا لمخطط الدائرة ورسم لوحة الدائرة المطبوعة التي تم اختبارها أثناء التشغيل.

قائمة العناصر الراديوية

تعيين	يكتب	فئة	كمية	ملحوظة	محل	مفكرة بلدي
DA1	مكبر للصوت التشغيلي	LM358	1			إلى المفكرة
T1	الترانزستور ثنائي القطب	2SC2366	1			إلى المفكرة
VD1	ديود زينر	D808	1	اختر عن طريق استقرار الجهد		إلى المفكرة
VD2	الصمام الثنائي	521 د.ك	1			إلى المفكرة
VD3	شوتكي الصمام الثنائي	1N5819	1			إلى المفكرة
VDS1	جسر ديود	KTs402A	1	KTs405A-E		إلى المفكرة
ج1	مكثف كهربائيا	1000 ميكروفاراد 25 فولت	1			إلى المفكرة
ج2	مكثف	0.1 ميكروفاراد 25 فولت	1	سمد 1206		إلى المفكرة
ر1	المقاوم	2.2 كيلو أوم	1	سمد 1206		إلى المفكرة
R2-R5	المقاوم	1 كيلو أوم	4	سمد 1206		إلى المفكرة
ص6	المقاوم	24 اوم	1	2 واط		إلى المفكرة
ص7	المقاوم	30 كيلو أوم	1	سمد 1206		إلى المفكرة
Tr1	محول	230/12 فولت	1

عاجلاً أم آجلاً، يواجه أي مالك سيارة مشكلة بطارية فارغة، خاصة عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر. وبعد بضع مرات من البدء باستخدام طريقة "الإضاءة"، ينشأ اعتقاد راسخ بأن الشاحن الأوتوماتيكي هو أحد العناصر الأساسية. السوق اليوم مليء بمجموعة متنوعة من هذه الأجهزة التي تجعل عينيك مفتوحة على مصراعيها حرفيًا. مختلف الشركات المصنعة والألوان والأشكال والتصاميم وبالطبع الأسعار. إذًا كيف تفهم كل هذا؟

اختيار الشاحن التلقائي

قبل أن تذهب للتسوق، عليك أن تقرر نوع البطارية التي تريد شحنها. وهي تأتي في مجموعة متنوعة من الأنواع: مخدومة وغير مراقبة، مشحونة جافة أو مغمورة بالمياه، قلوية أو حمضية. الأمر نفسه ينطبق على أجهزة الشحن: هناك يدوية وشبه أوتوماتيكية وتلقائية، ويفضل اختيار الأخير، لأنه عمليا لا يتطلب تدخلا خارجيا، ويتم التحكم في عملية الشحن بأكملها بواسطة الجهاز نفسه.

أنها توفر الوضع الأمثل دون التسبب في الجهد الزائد الذي يشكل خطورة على البطارية. ستقوم المكونات الإلكترونية الذكية بكل شيء وفقًا للخوارزمية الصحيحة والمحددة مسبقًا، وبعض الأجهزة قادرة على تحديد درجة تفريغ البطارية وقدرتها، والتكيف بشكل مستقل مع الوضع المطلوب. هذا الشاحن الأوتوماتيكي مناسب لأي نوع من البطاريات تقريبًا.

تحتوي معظم أجهزة الشحن الحديثة وبادئ التشغيل على ما يسمى بوضع الشحن السريع (BOOST). في بعض الحالات، يمكن أن يساعد هذا كثيرًا عندما لا يكون من الممكن بدء تشغيل المحرك باستخدام مشغل بسبب ضعف شحن البطارية. في هذه الحالة، يكفي شحن البطارية في وضع BOOST لبضع دقائق فقط ثم تشغيل المحرك. لا تقم بشحن البطارية لفترة طويلة في وضع BOOST، حيث قد يؤدي ذلك إلى تقليل عمر الخدمة بشكل كبير.

كيف يعمل الشاحن الأوتوماتيكي؟

عادة، تم تصميم هذا الجهاز، بغض النظر عن الشركة المصنعة وفئة السعر، لشحن وتنظيف اللوحات من كبريتات الرصاص (إزالة الكبريت) من البطاريات اثني عشر فولت بسعة 5 إلى 100 آه، وكذلك تقييم مستوى شحنها كميا. تم تجهيز هذا الشاحن بحماية ضد الاتصال غير الصحيح وقصر الدائرة للمحطات الطرفية. يتيح لك استخدام وحدة التحكم الدقيقة تحديد الوضع الأمثل لأي بطارية تقريبًا.

أوضاع التشغيل الأساسية للشاحن الأوتوماتيكي:

يجب أن نتذكر أن الشاحن الأوتوماتيكي المختار بشكل صحيح لبطارية السيارة لا يضمن تشغيله الموثوق به وغير المنقطع فحسب، بل يعمل أيضًا على إطالة عمر الخدمة بشكل كبير.