رسم تخطيطي لشاحن السيارة. كيف تصنع شاحن بطارية بيديك

لقد صنعت هذا الشاحن لشحن بطاريات السيارات، جهد الخرج هو 14.5 فولت، والحد الأقصى لتيار الشحن هو 6 أ. ولكن يمكنه أيضًا شحن بطاريات أخرى، على سبيل المثال بطاريات الليثيوم أيون، حيث يمكن تعديل جهد الخرج وتيار الخرج خلال مجال واسع. تم شراء المكونات الرئيسية للشاحن على موقع AliExpress.

هذه هي المكونات:

ستحتاج أيضًا إلى مكثف إلكتروليتي 2200 فائق التوهج عند 50 فولت، ومحول لشاحن TS-180-2 (انظر كيفية لحام محول TS-180-2)، وأسلاك، وقابس طاقة، وصمامات، ومبرد للصمام الثنائي الجسر والتماسيح. يمكنك استخدام محول آخر بقوة لا تقل عن 150 واط (لتيار شحن 6 أ)، ويجب تصميم الملف الثانوي لتيار 10 أ وإنتاج جهد 15-20 فولت. يمكن تجميع جسر الصمام الثنائي من الثنائيات الفردية المصممة لتيار لا يقل عن 10 أمبير، على سبيل المثال D242A.

يجب أن تكون الأسلاك الموجودة في الشاحن سميكة وقصيرة. يجب تركيب جسر الصمام الثنائي على مشعاع كبير. من الضروري زيادة مشعات محول DC-DC، أو استخدام مروحة للتبريد.

تجميع الشاحن

قم بتوصيل سلك بقابس طاقة وفتيل بالملف الأساسي للمحول TS-180-2، وقم بتثبيت جسر الصمام الثنائي على المبرد، وقم بتوصيل جسر الصمام الثنائي والملف الثانوي للمحول. قم بلحام المكثف بالأطراف الموجبة والسالبة لجسر الصمام الثنائي.

قم بتوصيل المحول بشبكة 220 فولت وقياس الفولتية بمقياس متعدد. حصلت على النتائج التالية:

1. الجهد المتردد عند أطراف الملف الثانوي هو 14.3 فولت (جهد التيار الكهربائي 228 فولت).
2. الجهد الثابت بعد جسر الصمام الثنائي والمكثف هو 18.4 فولت (بدون تحميل).

باستخدام الرسم التخطيطي كدليل، قم بتوصيل محول تنحي ومقياس الفولتميتر إلى جسر الصمام الثنائي DC-DC.

ضبط جهد الخرج وتيار الشحن

يوجد مقاومتان للتشذيب مثبتتان على لوحة محول DC-DC، أحدهما يسمح لك بضبط الحد الأقصى لجهد الخرج، والآخر يسمح لك بتعيين الحد الأقصى لتيار الشحن.

قم بتوصيل الشاحن (لا يوجد شيء متصل بأسلاك الإخراج)، سيظهر المؤشر الجهد عند مخرج الجهاز والتيار صفر. استخدم مقياس جهد الجهد لضبط الإخراج على 5 فولت. أغلق أسلاك الإخراج معًا، واستخدم مقياس الجهد الحالي لضبط تيار الدائرة القصيرة على 6 أ. ثم قم بإزالة الدائرة القصيرة عن طريق فصل أسلاك الإخراج واستخدم مقياس جهد الجهد لضبط الإخراج على 14.5 فولت.

هذا الشاحن لا يخاف من حدوث ماس كهربائي عند الخرج، ولكن إذا تم عكس القطبية، فقد يفشل. للحماية من انعكاس القطبية، يمكن تركيب صمام ثنائي شوتكي قوي في الفجوة الموجودة في السلك الموجب الذي يصل إلى البطارية. تحتوي هذه الثنائيات على انخفاض الجهد المنخفض عند توصيلها مباشرة. مع هذه الحماية، إذا تم عكس القطبية عند توصيل البطارية، فلن يتدفق أي تيار. صحيح، يجب تثبيت هذا الصمام الثنائي على المبرد، حيث سيتدفق تيار كبير من خلاله أثناء الشحن.

يتم استخدام مجموعات الصمام الثنائي المناسبة في مصادر طاقة الكمبيوتر. يحتوي هذا التجميع على ثنائيات شوتكي مع كاثود مشترك، ويجب أن يكونا متوازيين. بالنسبة لشاحننا، فإن الثنائيات ذات تيار لا يقل عن 15 أمبير مناسبة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في مثل هذه التجميعات يتم توصيل الكاثود بالجسم، لذلك يجب تثبيت هذه الثنائيات على المبرد من خلال حشية عازلة.

من الضروري ضبط حد الجهد العلوي مرة أخرى، مع الأخذ بعين الاعتبار انخفاض الجهد عبر ثنائيات الحماية. للقيام بذلك، استخدم مقياس جهد الجهد الموجود على لوحة محول DC-DC لضبط 14.5 فولت مقاسة بمقياس متعدد مباشرة على أطراف خرج الشاحن.

كيفية شحن البطارية

امسح البطارية بقطعة قماش مبللة بمحلول الصودا، ثم جففها. قم بإزالة المقابس وتحقق من مستوى الإلكتروليت، وإذا لزم الأمر، أضف الماء المقطر. يجب أن يتم إيقاف تشغيل المقابس أثناء الشحن. يجب ألا يدخل أي حطام أو أوساخ إلى داخل البطارية. يجب أن تكون الغرفة التي يتم شحن البطارية فيها جيدة التهوية.

قم بتوصيل البطارية بالشاحن وقم بتوصيل الجهاز. أثناء الشحن، سيزيد الجهد تدريجيا إلى 14.5 فولت، وسوف ينخفض ​​\u200b\u200bالتيار بمرور الوقت. يمكن اعتبار البطارية مشحونة بشكل مشروط عندما ينخفض ​​تيار الشحن إلى 0.6 - 0.7 أمبير.

عادة ما يكون لشواحن البطاريات محلية الصنع تصميم بسيط للغاية، بالإضافة إلى زيادة الموثوقية على وجه التحديد بسبب بساطة الدائرة. ميزة أخرى لصنع الشاحن بنفسك هي الرخص النسبي للمكونات، ونتيجة لذلك، التكلفة المنخفضة للجهاز.

لماذا يعتبر البناء الجاهز أفضل من البناء الذي يتم شراؤه من المتجر؟

وتتمثل المهمة الرئيسية لهذه المعدات في الحفاظ على شحن بطارية السيارة عند المستوى المطلوب إذا لزم الأمر. إذا حدث تفريغ البطارية بالقرب من المنزل حيث يوجد الجهاز الضروري، فلن تكون هناك مشاكل. خلاف ذلك، عندما لا تكون هناك معدات مناسبة لتشغيل البطارية، والأموال غير كافية أيضًا، يمكنك تجميع الجهاز بنفسك.

تعود الحاجة إلى استخدام وسائل مساعدة لإعادة شحن بطارية السيارة في المقام الأول إلى انخفاض درجات الحرارة في موسم البرد، حيث تمثل البطارية نصف فارغة مشكلة كبيرة وأحيانًا غير قابلة للحل تمامًا ما لم يتم إعادة شحن البطارية في الوقت المناسب. ثم ستصبح أجهزة الشحن محلية الصنع لتشغيل بطاريات السيارات بمثابة خلاص للمستخدمين الذين لا يخططون للاستثمار في مثل هذه المعدات، على الأقل في الوقت الحالي.

مبدأ التشغيل

وحتى مستوى معين، يمكن لبطارية السيارة أن تستقبل الطاقة من السيارة نفسها، أو بشكل أكثر دقة، من مولد كهربائي. بعد هذه العقدة، يتم عادةً تثبيت مرحل مسؤول عن ضبط الجهد على ما لا يزيد عن 14.1 فولت. لكي يتم شحن البطارية إلى الحد الأقصى، يلزم وجود قيمة أعلى لهذه المعلمة - 14.4 فولت. وبناء على ذلك، يتم استخدام البطاريات لتنفيذ مثل هذه المهمة.

المكونات الرئيسية لهذا الجهاز هي المحول والمقوم. ونتيجة لذلك، يتم توفير تيار مباشر بجهد بقيمة معينة (14.4 فولت) إلى الخرج. ولكن لماذا يوجد ارتفاع في جهد البطارية نفسها - 12 فولت؟ يتم ذلك لضمان القدرة على شحن البطارية التي تم تفريغها إلى مستوى تكون فيه قيمة معلمة البطارية هذه تساوي 12 فولت. إذا كان الشحن يتميز بنفس قيمة المعلمة، فسوف يصبح تشغيل البطارية مهمة صعبة.

شاهد الفيديو، أبسط جهاز لشحن البطارية:

ولكن هناك فارق بسيط هنا: إن زيادة طفيفة في مستوى جهد البطارية ليست حرجة، في حين أن القيمة المتزايدة بشكل كبير لهذه المعلمة سيكون لها تأثير سيء للغاية على أداء البطارية في المستقبل. مبدأ التشغيل الذي يميز أي شاحن، حتى أبسط شاحن بطارية السيارة، هو زيادة مستوى المقاومة، الأمر الذي سيؤدي إلى انخفاض في تيار الشحن.

وعليه، كلما ارتفعت قيمة الجهد (تميل إلى 12 فولت)، انخفض التيار. للتشغيل العادي للبطارية، يُنصح بضبط مقدار معين من تيار الشحن (حوالي 10% من السعة). على عجل، من المغري تغيير قيمة هذه المعلمة إلى قيمة أعلى، ومع ذلك، فإن هذا محفوف بعواقب سلبية على البطارية نفسها.

ما هو المطلوب لصنع البطارية؟

العناصر الرئيسية لتصميم بسيط: الصمام الثنائي والسخان. إذا قمت بتوصيلها بشكل صحيح (في السلسلة) بالبطارية، فيمكنك تحقيق ما تريد - سيتم شحن البطارية خلال 10 ساعات. ولكن بالنسبة لأولئك الذين يحبون توفير الكهرباء، فإن هذا الحل قد لا يكون مناسبا، لأن الاستهلاك في هذه الحالة سيكون حوالي 10 كيلوواط. يتميز تشغيل الجهاز الناتج بكفاءة منخفضة.

العناصر الأساسية لتصميم بسيط

ولكن لإنشاء تعديل مناسب، سيتعين عليك تعديل العناصر الفردية بشكل طفيف، على وجه الخصوص، المحول، الذي يجب أن تكون قوته على مستوى 200-300 واط. إذا كان لديك معدات قديمة، فإن هذا الجزء من التلفزيون الأنبوبي العادي سيفي بالغرض. لتنظيم نظام التهوية، سيكون المبرد مفيدا، فمن الأفضل أن يأتي من جهاز كمبيوتر.

عند إنشاء شاحن بسيط لتشغيل البطارية بيديك، فإن العناصر الرئيسية هي أيضًا الترانزستور والمقاوم. لكي يعمل الهيكل، ستحتاج إلى علبة معدنية مدمجة من الخارج، ولكنها واسعة جدًا، والخيار الجيد هو صندوق التثبيت.

من الناحية النظرية، حتى هواة الراديو المبتدئين الذين لم يواجهوا دوائر معقدة من قبل، يمكنهم تجميع هذا النوع من المعدات.

رسم تخطيطي لشاحن بطارية بسيط

تكمن الصعوبة الرئيسية في الحاجة إلى تعديل المحول. عند هذا المستوى من الطاقة، تتميز اللفات بمستويات جهد منخفضة (6-7 فولت)، وسيكون التيار مساويًا لـ 10 أمبير. عادةً، يلزم جهد 12 فولت أو 24 فولت، اعتمادًا على نوع البطارية. للحصول على مثل هذه القيم عند إخراج الجهاز، من الضروري توفير اتصال متوازي لللفات.

التجميع خطوة بخطوة

يبدأ الشاحن محلي الصنع لتشغيل بطارية السيارة بإعداد القلب. يتم لف السلك على اللفات بأقصى قدر من الضغط، ومن المهم أن تتناسب المنعطفات بإحكام مع بعضها البعض ولا توجد فجوات. يجب ألا ننسى العزل الذي يتم تركيبه على فترات 100 دورة. يبلغ المقطع العرضي للسلك للملف الأساسي 0.5 مم ، واللف الثانوي من 1.5 إلى 3.0 مم. إذا اعتبرنا أنه عند تردد 50 هرتز، يمكن أن توفر 4-5 دورات جهدًا قدره 1 فولت، على التوالي، للحصول على 18 فولت، يلزم حوالي 90 دورة.

بعد ذلك، يتم اختيار صمام ثنائي ذو طاقة مناسبة لتحمل الأحمال المطبقة عليه في المستقبل. الخيار الأفضل هو الصمام الثنائي لمولد السيارة. للتخلص من خطر ارتفاع درجة الحرارة، من الضروري ضمان دوران الهواء الفعال داخل جسم هذا الجهاز. إذا لم يكن الصندوق مثقوبًا، فيجب عليك الاهتمام بذلك قبل البدء في التجميع. يجب توصيل المبرد بمخرج الشاحن. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تبريد الصمام الثنائي ولف المحول، وهو ما يؤخذ في الاعتبار عند اختيار منطقة التثبيت.

شاهد الفيديو للحصول على تعليمات التصنيع التفصيلية:

تحتوي دائرة الشاحن البسيط لتشغيل بطارية السيارة أيضًا على مقاومة متغيرة. ولعملية الشحن العادية، من الضروري الحصول على مقاومة تبلغ 150 أوم وقوة 5 وات. يلبي نموذج المقاوم KU202N هذه المتطلبات أكثر من غيرها. يمكنك اختيار خيار مختلف عن هذا، ولكن يجب أن تكون معلماته مماثلة في القيمة لتلك المشار إليها. مهمة المقاوم هي تنظيم الجهد عند مخرج الجهاز. يعد طراز الترانزستور KT819 أيضًا الخيار الأفضل من بين عدد من نظائره.

تقييم الكفاءة والتكلفة

كما ترون، إذا كنت بحاجة إلى تجميع شاحن محلي الصنع لبطارية السيارة، فإن دائرته أكثر من سهلة التنفيذ. الصعوبة الوحيدة هي ترتيب جميع العناصر وتركيبها في السكن مع توصيلها لاحقًا. ولكن من الصعب أن يسمى هذا العمل كثيف العمالة، وتكلفة جميع الأجزاء المستخدمة منخفضة للغاية.

من المحتمل أن يتم العثور على بعض الأجزاء، وربما جميعها، في المنزل بواسطة أحد هواة الراديو، على سبيل المثال، مبرد من جهاز كمبيوتر قديم، محول من تلفزيون أنبوبي، غلاف قديم من مثبت. أما بالنسبة لدرجة الكفاءة، فإن هذه الأجهزة، التي تم تجميعها بأيديها، لا تتمتع بكفاءة عالية للغاية، ومع ذلك، نتيجة لذلك، فإنها لا تزال تتعامل مع مهمتها.

شاهد الفيديو، نصائح الخبراء المفيدة:

وبالتالي، ليست هناك حاجة لاستثمارات كبيرة في إنشاء شاحن محلي الصنع. على العكس من ذلك، فإن تكلفة جميع العناصر قليلة للغاية، مما يجعل هذا الحل متميزًا مقارنة بجهاز يمكن شراؤه جاهزًا. المخطط الذي تمت مناقشته أعلاه ليس عالي الكفاءة، ولكن ميزته الرئيسية هي بطارية السيارة المشحونة، وإن كان ذلك بعد 10 ساعات. يمكنك تحسين هذا الخيار أو النظر في العديد من الخيارات الأخرى المقترحة للتنفيذ.

هذه دائرة توصيل بسيطة جدًا للشاحن الموجود لديك. والذي سيتحكم في جهد شحن البطارية، وعند الوصول إلى المستوى المحدد، افصله عن الشاحن، وبالتالي يمنع البطارية من الشحن الزائد.
لا يحتوي هذا الجهاز على أي أجزاء نادرة على الإطلاق. الدائرة بأكملها مبنية على ترانزستور واحد فقط. تحتوي على مؤشرات LED تشير إلى الحالة: جاري الشحن أو شحن البطارية.

ومن سيستفيد من هذا الجهاز؟

سيكون هذا الجهاز بالتأكيد مفيدًا لسائقي السيارات. لمن ليس لديه شاحن اوتوماتيكي. سيقوم هذا الجهاز بتحويل الشاحن العادي الخاص بك إلى شاحن تلقائي بالكامل. لم يعد عليك مراقبة شحن البطارية باستمرار. كل ما عليك فعله هو شحن البطارية، ولن يتم إيقاف تشغيلها تلقائيًا إلا بعد شحنها بالكامل.

دائرة الشاحن الأوتوماتيكية

هنا هو الرسم التخطيطي الفعلي للآلة. في الواقع، إنه مرحل عتبة يتم تنشيطه عند تجاوز جهد معين. يتم تعيين عتبة الاستجابة بواسطة المقاوم المتغير R2. بالنسبة لبطارية السيارة المشحونة بالكامل، عادة ما تكون تساوي - 14.4 فولت.
يمكنك تنزيل المخطط هنا -

لوحة الدوائر المطبوعة

إن كيفية صنع لوحة دوائر مطبوعة أمر متروك لك. إنها ليست معقدة وبالتالي يمكن وضعها بسهولة على اللوح. حسنًا ، أو قد تشعر بالارتباك وتصنعه على القماش بالحفر.

إعدادات

إذا كانت جميع الأجزاء في حالة عمل جيدة، فسيتم تقليل إعداد الجهاز فقط إلى ضبط جهد العتبة باستخدام المقاوم R2. للقيام بذلك، نقوم بتوصيل الدائرة بالشاحن، ولكن لا نقوم بتوصيل البطارية بعد. نقوم بنقل المقاوم R2 إلى أدنى موضع وفقًا للمخطط. قمنا بضبط جهد الخرج على الشاحن على 14.4 فولت. ثم قم بتدوير المقاوم المتغير ببطء حتى يعمل المرحل. تم ضبط كل شيء.
دعونا نلعب بالجهد للتأكد من أن وحدة التحكم تعمل بشكل موثوق عند 14.4 فولت. وبعد ذلك، يصبح الشاحن التلقائي جاهزًا للاستخدام.
في هذا الفيديو، يمكنك مشاهدة عملية التجميع والضبط والاختبار بالتفصيل أثناء التشغيل.

في الهندسة الكهربائية، تُسمى البطاريات عادةً بمصادر التيار الكيميائي التي يمكنها تجديد واستعادة الطاقة المستهلكة من خلال تطبيق مجال كهربائي خارجي.

تسمى الأجهزة التي تزود لوحات البطارية بالكهرباء أجهزة الشحن: فهي تجعل المصدر الحالي في حالة صالحة للعمل وتشحنه. لتشغيل البطاريات بشكل صحيح، تحتاج إلى فهم مبادئ عملها والشاحن.

كيف تعمل البطارية؟

أثناء التشغيل، يمكن لمصدر التيار الكيميائي المعاد تدويره أن:

1. تشغيل الحمل المتصل، على سبيل المثال، المصباح الكهربائي والمحرك والهاتف المحمول والأجهزة الأخرى، باستخدام إمدادات الطاقة الكهربائية الخاصة به؛

2. تستهلك الكهرباء الخارجية المتصلة بها، وتنفقها لاستعادة احتياطي قدرتها.

في الحالة الأولى يتم تفريغ البطارية، وفي الحالة الثانية يتم شحنها. هناك العديد من تصميمات البطاريات، لكن مبادئ تشغيلها شائعة. دعونا نتفحص هذه المشكلة باستخدام مثال صفائح النيكل والكادميوم الموضوعة في محلول إلكتروليت.

البطارية ضعيفة

تعمل دائرتان كهربائيتان في وقت واحد:

1. خارجي، مطبق على أطراف الإخراج؛

2. داخلي.

عندما يتم تفريغ المصباح الكهربائي، يتدفق تيار في الدائرة الخارجية للأسلاك والخيوط، المتولد عن حركة الإلكترونات في المعادن، وفي الجزء الداخلي، تتحرك الأنيونات والكاتيونات عبر المنحل بالكهرباء.

تشكل أكاسيد النيكل مع الجرافيت المضاف أساس اللوحة الموجبة الشحنة، ويتم استخدام إسفنجة الكادميوم على القطب السالب.

عندما يتم تفريغ البطارية، ينتقل جزء من الأكسجين النشط من أكاسيد النيكل إلى المنحل بالكهرباء وينتقل إلى اللوحة التي تحتوي على الكادميوم، حيث يؤكسده، مما يقلل من السعة الإجمالية.

شحن البطارية

غالبًا ما تتم إزالة الحمل من أطراف الإخراج للشحن، على الرغم من أنه يتم استخدام الطريقة عمليًا مع حمل متصل، مثل بطارية السيارة المتحركة أو الهاتف المحمول المشحون، والذي تجري عليه محادثة.

يتم تزويد أطراف البطارية بالجهد من مصدر خارجي ذو طاقة أعلى. له مظهر ثابت أو ناعم، شكل نابض، يتجاوز فرق الجهد بين الأقطاب الكهربائية، ويتم توجيهه بشكل أحادي القطب معهم.

تتسبب هذه الطاقة في تدفق التيار في الدائرة الداخلية للبطارية في الاتجاه المعاكس للتفريغ، عندما يتم "إخراج" جزيئات الأكسجين النشطة من إسفنجة الكادميوم وتعود إلى مكانها الأصلي من خلال المنحل بالكهرباء. ونتيجة لهذا، يتم استعادة القدرة المستهلكة.

أثناء الشحن والتفريغ، يتغير التركيب الكيميائي للصفائح، ويعمل المنحل بالكهرباء كوسيط نقل لمرور الأنيونات والكاتيونات. تؤثر شدة التيار الكهربائي المار في الدائرة الداخلية على معدل استعادة خصائص اللوحات أثناء الشحن وسرعة التفريغ.

تؤدي العمليات المتسارعة إلى الإطلاق السريع للغازات والتسخين المفرط، مما قد يؤدي إلى تشويه بنية اللوحات وتعطيل حالتها الميكانيكية.

تعمل تيارات الشحن المنخفضة جدًا على إطالة وقت استعادة السعة المستخدمة بشكل كبير. مع الاستخدام المتكرر للشحن البطيء، تزداد كبريت الصفائح وتقل السعة. لذلك، يتم دائمًا أخذ الحمل المطبق على البطارية وقوة الشاحن بعين الاعتبار لإنشاء الوضع الأمثل.

كيف يعمل الشاحن؟

النطاق الحديث للبطاريات واسع جدًا. لكل نموذج يتم اختيار التقنيات الأمثل، والتي قد لا تكون مناسبة أو قد تكون ضارة للآخرين. يقوم مصنعو المعدات الإلكترونية والكهربائية بدراسة ظروف تشغيل مصادر التيار الكيميائي بشكل تجريبي وإنشاء منتجاتهم الخاصة لهم، والتي تختلف في المظهر والتصميم والخصائص الكهربائية للإخراج.

هياكل الشحن للأجهزة الإلكترونية المحمولة

تختلف أبعاد أجهزة الشحن الخاصة بالمنتجات المحمولة ذات الطاقة المختلفة بشكل كبير عن بعضها البعض. أنها تخلق ظروف تشغيل خاصة لكل نموذج.

حتى بالنسبة للبطاريات من نفس النوع AA أو AAA ذات السعات المختلفة، يوصى باستخدام وقت الشحن الخاص بها، اعتمادًا على سعة وخصائص المصدر الحالي. يشار إلى قيمها في الوثائق الفنية المرفقة.

تم تجهيز جزء معين من أجهزة الشحن والبطاريات الخاصة بالهواتف المحمولة بحماية تلقائية تعمل على إيقاف تشغيل الطاقة عند اكتمال العملية. ومع ذلك، ينبغي أن يتم رصد عملهم بصريا.

هياكل شحن بطاريات السيارات

ويجب مراعاة تكنولوجيا الشحن بشكل دقيق خاصة عند استخدام بطاريات السيارات المصممة للعمل في الظروف الصعبة. على سبيل المثال، في فصول الشتاء الباردة، يجب استخدامها لتدوير الجزء الدوار البارد لمحرك الاحتراق الداخلي باستخدام مادة تشحيم سميكة من خلال محرك كهربائي متوسط ​​- بادئ الحركة.

عادة لا تتمكن البطاريات الفارغة أو المعدة بشكل غير صحيح من التعامل مع هذه المهمة.

كشفت الطرق التجريبية عن العلاقة بين تيار الشحن لبطاريات الرصاص الحمضية والقلوية. من المقبول عمومًا أن قيمة الشحن المثالية (أمبير) هي 0.1 قيمة السعة (أمبير ساعة) للنوع الأول و0.25 للنوع الثاني.

على سبيل المثال، تبلغ سعة البطارية 25 أمبير ساعة. إذا كانت حمضية، فيجب شحنها بتيار قدره 0.1∙25 = 2.5 أ، وللقلوية - 0.25∙25 = 6.25 أ. لإنشاء مثل هذه الظروف، ستحتاج إلى استخدام أجهزة مختلفة أو استخدام جهاز عالمي واحد به وظائف كمية كبيرة.

يجب أن يدعم الشاحن الحديث لبطاريات الرصاص الحمضية عددًا من المهام:

التحكم في تيار الشحن واستقراره ؛

مراعاة درجة حرارة الإلكتروليت ومنعه من التسخين أكثر من 45 درجة عن طريق إيقاف التيار الكهربائي.

تعد القدرة على تنفيذ دورة التحكم والتدريب للبطارية الحمضية للسيارة باستخدام الشاحن وظيفة ضرورية، وتتضمن ثلاث مراحل:

1. شحن البطارية بالكامل للوصول إلى السعة القصوى؛

2. تفريغ لمدة عشر ساعات بتيار 9÷10% من السعة المقدرة (الاعتماد التجريبي)؛

3. إعادة شحن البطارية الفارغة.

عند تنفيذ CTC، تتم مراقبة التغير في كثافة المنحل بالكهرباء ووقت الانتهاء من المرحلة الثانية. يتم استخدام قيمتها للحكم على درجة تآكل اللوحات ومدة عمر الخدمة المتبقي.

يمكن استخدام شواحن البطاريات القلوية في تصميمات أقل تعقيدًا، لأن مصادر التيار هذه ليست حساسة جدًا لظروف الشحن الزائد والشحن الزائد.

يوضح الرسم البياني للشحن الأمثل للبطاريات الحمضية القاعدية للسيارات اعتماد زيادة السعة على شكل التغير الحالي في الدائرة الداخلية.

في بداية عملية الشحن ينصح بالمحافظة على التيار عند القيمة القصوى المسموح بها ومن ثم تخفيض قيمته إلى الحد الأدنى لإتمام التفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تستعيد القدرة بشكل نهائي.

وحتى في هذه الحالة، من الضروري التحكم في درجة حرارة المنحل بالكهرباء وإدخال تصحيحات للبيئة.

يتم التحكم في الإكمال الكامل لدورة شحن بطاريات الرصاص الحمضية عن طريق:

استعادة الجهد على كل بنك إلى 2.5÷2.6 فولت؛

تحقيق الحد الأقصى لكثافة المنحل بالكهرباء، والتي تتوقف عن التغيير؛

تشكيل تطور الغاز العنيف عندما يبدأ المنحل بالكهرباء في "الغليان" ؛

تحقيق سعة بطارية تتجاوز بنسبة 15÷20% القيمة المعطاة أثناء التفريغ.

الأشكال الحالية لشاحن البطارية

شرط شحن البطارية هو أن يتم تطبيق جهد كهربائي على لوحاتها، مما يؤدي إلى توليد تيار في الدائرة الداخلية في اتجاه معين. هو يستطيع:

1. لها قيمة ثابتة؛

2. أو تتغير بمرور الوقت وفق قانون معين.

في الحالة الأولى، تستمر العمليات الفيزيائية والكيميائية للدائرة الداخلية دون تغيير، وفي الحالة الثانية، وفقًا للخوارزميات المقترحة مع زيادة ونقصان دوري، مما يخلق تأثيرات تذبذبية على الأنيونات والكاتيونات. يتم استخدام أحدث إصدار من التكنولوجيا لمكافحة كبريتات الصفائح.

يتم توضيح بعض الاعتمادات الزمنية لتيار الشحن من خلال الرسوم البيانية.

تُظهر الصورة اليمنى السفلية اختلافًا واضحًا في شكل تيار الخرج للشاحن، والذي يستخدم التحكم بالثايرستور للحد من لحظة فتح نصف دورة الموجة الجيبية. ونتيجة لذلك، يتم تنظيم الحمل على الدائرة الكهربائية.

وبطبيعة الحال، يمكن للعديد من أجهزة الشحن الحديثة إنشاء أشكال أخرى من التيارات غير الموضحة في هذا الرسم البياني.

مبادئ إنشاء دوائر الشواحن

لتشغيل معدات الشحن، عادة ما يتم استخدام شبكة أحادية الطور بجهد 220 فولت. يتم تحويل هذا الجهد إلى جهد منخفض آمن، والذي يتم تطبيقه على أطراف إدخال البطارية من خلال أجزاء إلكترونية وأشباه الموصلات المختلفة.

هناك ثلاثة مخططات لتحويل الجهد الجيبي الصناعي في أجهزة الشحن بسبب:

1. استخدام محولات الجهد الكهروميكانيكية التي تعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.

2. تطبيق المحولات الإلكترونية.

3. عدم استخدام أجهزة المحولات المعتمدة على مقسمات الجهد.

يعد تحويل جهد العاكس ممكنًا من الناحية الفنية، والذي أصبح يستخدم على نطاق واسع لمحولات التردد التي تتحكم في المحركات الكهربائية. لكن بالنسبة لشحن البطاريات، فهذه معدات باهظة الثمن.

دوائر الشاحن مع فصل المحولات

يضمن المبدأ الكهرومغناطيسي المتمثل في نقل الطاقة الكهربائية من الملف الأولي 220 فولت إلى الملف الثانوي فصل إمكانات دائرة الإمداد عن الدائرة المستهلكة تمامًا، مما يلغي ملامستها للبطارية والتلف في حالة حدوث أخطاء في العزل. هذه الطريقة هي الأكثر أمانا.

تحتوي دوائر الطاقة للأجهزة المزودة بمحول على العديد من التصميمات المختلفة. توضح الصورة أدناه ثلاثة مبادئ لإنشاء تيارات قسم الطاقة المختلفة من أجهزة الشحن من خلال استخدام:

1. جسر ديود مع مكثف لتنعيم التموج؛

2. جسر الصمام الثنائي دون تجانس تموج.

3. صمام ثنائي واحد يقطع نصف الموجة السالبة.

يمكن استخدام كل من هذه الدوائر بشكل مستقل، ولكن عادة ما تكون إحداها هي الأساس، والأساس لإنشاء دائرة أخرى أكثر ملاءمة للتشغيل والتحكم من حيث تيار الإخراج.

يتيح لك استخدام مجموعات ترانزستورات الطاقة مع دوائر التحكم في الجزء العلوي من الصورة في الرسم التخطيطي تقليل جهد الخرج عند ملامسات الخرج لدائرة الشاحن، مما يضمن تنظيم حجم التيارات المباشرة التي تمر عبر البطاريات المتصلة .

يظهر في الشكل أدناه أحد الخيارات لتصميم الشاحن هذا مع التنظيم الحالي.

تسمح لك نفس التوصيلات في الدائرة الثانية بتنظيم سعة التموجات والحد منها في مراحل مختلفة من الشحن.

تعمل نفس الدائرة المتوسطة بفعالية عند استبدال اثنين من الثنائيات المتقابلة في جسر الصمام الثنائي بالثايرستور الذي ينظم قوة التيار بشكل متساوٍ في كل نصف دورة متناوبة. ويتم تعيين التخلص من شبه التوافقيات السلبية لثنائيات الطاقة المتبقية.

إن استبدال الصمام الثنائي الفردي في الصورة السفلية بثايرستور أشباه الموصلات مع دائرة إلكترونية منفصلة لقطب التحكم يسمح لك بتقليل نبضات التيار بسبب فتحها لاحقًا، والذي يستخدم أيضًا في طرق مختلفة لشحن البطاريات.

يظهر أحد الخيارات لتنفيذ هذه الدائرة في الشكل أدناه.

تجميعها بيديك ليس بالأمر الصعب. يمكن تصنيعه بشكل مستقل عن الأجزاء المتاحة ويسمح لك بشحن البطاريات بتيارات تصل إلى 10 أمبير.

النسخة الصناعية من دائرة شاحن المحولات Electron-6 مصنوعة على أساس اثنين من الثايرستور KU-202N. لتنظيم دورات فتح أشباه التوافقيات، يحتوي كل قطب تحكم على دائرته الخاصة المكونة من عدة ترانزستورات.

تحظى الأجهزة التي لا تسمح بشحن البطاريات فحسب، بل أيضًا باستخدام طاقة شبكة الإمداد بجهد 220 فولت للتوصيل الموازي لبدء تشغيل محرك السيارة، بشعبية كبيرة بين عشاق السيارات. يطلق عليهم البدء أو بدء الشحن. لديهم دوائر إلكترونية ودوائر طاقة أكثر تعقيدًا.

الدوائر مع المحولات الإلكترونية

يتم إنتاج هذه الأجهزة من قبل الشركات المصنعة لتشغيل مصابيح الهالوجين بجهد 24 أو 12 فولت. فهي رخيصة نسبيا. يحاول بعض المتحمسين توصيلها لشحن البطاريات منخفضة الطاقة. ومع ذلك، لم يتم اختبار هذه التكنولوجيا على نطاق واسع ولها عيوب كبيرة.

دوائر الشاحن بدون فصل المحولات

عندما يتم توصيل عدة أحمال على التوالي بمصدر حالي، يتم تقسيم جهد الدخل الإجمالي إلى أقسام مكونة. بفضل هذه الطريقة، تعمل المقسمات، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد إلى قيمة معينة على عنصر العمل.

يتم استخدام هذا المبدأ لإنشاء العديد من أجهزة شحن RC للبطاريات منخفضة الطاقة. نظرًا للأبعاد الصغيرة للأجزاء المكونة، يتم تركيبها مباشرة داخل المصباح اليدوي.

يتم وضع الدائرة الكهربائية الداخلية بالكامل في غلاف معزول من المصنع، مما يمنع الاتصال البشري بإمكانات الشبكة أثناء الشحن.

يحاول العديد من المجربين تنفيذ نفس المبدأ لشحن بطاريات السيارات، واقتراح مخطط اتصال من شبكة منزلية من خلال مجموعة مكثف أو لمبة متوهجة بقوة 150 واط وتمرير نبضات تيار من نفس القطبية.

يمكن العثور على تصميمات مماثلة على مواقع المتخصصين في الأعمال اليدوية، مشيدين ببساطة الدائرة، ورخص الأجزاء، والقدرة على استعادة قدرة البطارية الفارغة.

لكنهم صامتون عن حقيقة أن:

يمثل الأسلاك المفتوحة 220 ؛

يتم تسخين خيوط المصباح تحت الجهد وتغيير مقاومتها وفقًا لقانون غير مناسب لمرور التيارات المثلى عبر البطارية.

عند تشغيله تحت الحمل، تمر تيارات كبيرة جدًا عبر الخيط البارد والسلسلة المتصلة بالسلسلة بأكملها. بالإضافة إلى ذلك، يجب إكمال الشحن بتيارات صغيرة، وهو ما لا يتم أيضًا. ولذلك، فإن البطارية التي تعرضت لعدة سلاسل من هذه الدورات تفقد قدرتها وأدائها بسرعة.

نصيحتنا: لا تستخدم هذه الطريقة!

يتم إنشاء أجهزة الشحن للعمل مع أنواع معينة من البطاريات، مع مراعاة خصائصها وشروط استعادة قدرتها. عند استخدام أجهزة عالمية متعددة الوظائف، يجب عليك اختيار وضع الشحن الذي يناسب بطارية معينة على النحو الأمثل.

قدمت قناة "بطاريات السيارات" رسمًا تخطيطيًا بسيطًا وموثوقًا لدائرة بطارية السيارة. ليس من الصعب تكرار ذلك بيديك، فهو مُجمَّع من الأجزاء المتاحة. تم تطوير هذا المخطط بواسطة سيرجي فلاسوف.

يمكنك شراء جهاز نهائي أو مكونات ووحدات راديو في هذا المتجر الصيني.

يمكن أخذ كافة مكونات الراديو من أجهزة التلفاز والراديو القديمة. يمكنك الطلب والشراء وسيكلف 2-3 دولارات. قد يكون أرخص في السوق، ولكن الموثوقية غالبا ما تكون موضع شك. كانت هناك حالات تدهورت فيها بطاريات سيارات المستخدمين.

وصف المخطط

تتكون الدائرة من 14 مقاومًا، و5 ترانزستورات، وثنائيات زينر، وصمامًا ثنائيًا، ومقياس جهد (يوجد غالبًا مقياس جهد 10 كيلو أوم على أجهزة التلفاز)، ومقاومة ضبط. سنحتاج إلى الثايرستور Q 202 ومفتاح التبديل. يستخدم مقياس التيار الكهربائي للإشارة إلى التيار، ويستخدم الفولتميتر للإشارة إلى الجهد.

تعمل دائرة zu في وضعين. يدوي وتلقائي. عندما نقوم بتشغيل الوضع اليدوي، نقوم بضبط تيار الشحن على 3 أمبير. يختنق باستمرار بـ 3 أمبير مهما كان الوقت. عندما نتحول إلى الشحن التلقائي، نقوم أيضًا بضبطه على ثلاثة أمبير. عندما يصل شحن البطارية إلى القيمة التي قمت بضبطها، على سبيل المثال 14.7 فولت، يغلق صمام الزينر ويتوقف عن شحن البطارية.

سوف تحتاج إلى 3 ترانزستورات KT 315. اثنان KT 361. يتم تجميع المشغل على اثنين KT 315. يتم تجميع الترانزستور الرئيسي على KT 361. يعمل ترانزستوران مثل الثايرستور. التالي هو المكثف. عند 0.47 ميكروفاراد. أي ديود.
كانت المشكلة هي إيجاد ثلاث مقاومات. اثنان عند 15 أوم، وواحد عند 9 أوم.
من الروابط:

كل ما تبقى هو طباعته وتجميع نفس ذاكرة السيارة بنفسك.

أبعاد ثنائي الفينيل متعدد الكلور. 3.6x36x77 ملم.

ما الجيد في هذا الشاحن؟

نظام آلي. عندما يقوم مؤلف الفيديو بشحن بطاريته في السيارة، يقوم بضبطها على الحد الأدنى، حيث يحدد 2 أمبير. يمكنك الذهاب إلى السرير والراحة بسلام. لا شيء يغلي، البطارية مشحونة بالكامل. يضع حملاً على البطارية بمصباح كهربائي بقوة عدة واط. لماذا هذا حمولة صغيرة؟ وهذا يساعد كثيرًا في مكافحة كبريتات الصفائح التي تدمر البطاريات. تم ضبط الدائرة على عتبة إيقاف التشغيل البالغة 14.7 فولت. عندما تصل البطارية إلى سعتها لهذه المعلمة، يتم إيقاف تشغيل الشاحن. وفي الوقت نفسه، يستنزف المصباح الكهربائي البطارية ويفرغ قليلاً. وعندما تصل إلى 14-12 فولت، يتم تشغيل الدائرة مرة أخرى وتنتقل البطارية إلى وضع الشحن مرة أخرى. بهذه الطريقة نمنع الكبريت.

فيديو يظهر شاحن لبطارية السيارة.