Domáca nabíjačka pre autobatériu: schémy, návod. DIY nabíjačka batérií Ako si vyrobiť 12V nabíjačku batérií vlastnými rukami

Každý motorista má skôr či neskôr problémy s batériou. Ani ja som sa tomuto osudu nevyhol. Po 10 minútach neúspešných pokusov o naštartovanie auta som sa rozhodol, že si musím kúpiť alebo vyrobiť vlastnú nabíjačku. Večer po obhliadke garáže a nájdení vhodného transformátora som sa rozhodol, že nabíjanie urobím sám.

Tam som medzi nepotrebným haraburdím našiel aj stabilizátor napätia zo starého televízora, ktorý by podľa mňa úžasne fungoval ako puzdro.

Po prehľadaní obrovského priestoru internetu a skutočne zhodnotení svojich silných stránok som si pravdepodobne vybral najjednoduchšiu schému.

Po vytlačení schémy som išiel k susedovi, ktorý sa zaujíma o rádioelektroniku. Do 15 minút mi zozbieral potrebné súčiastky, odrezal kúsok z fólie PCB a dal mi fixku na kreslenie plošných spojov. Po asi hodine som nakreslil prijateľnú dosku (rozmery puzdra umožňujú priestrannú inštaláciu). Nepoviem vám, ako leptať dosku, je o tom veľa informácií. Vzal som svoj výtvor susedovi a on mi ho vyleptal. V zásade by ste si mohli kúpiť obvodovú dosku a urobiť na nej všetko, ale ako sa hovorí darčekovému koňovi...
Po vyvŕtaní všetkých potrebných otvorov a zobrazení pinoutov tranzistorov na obrazovke monitora som vzal spájkovačku a asi po hodine som mal hotovú dosku.

Diódový mostík je možné zakúpiť na trhu, hlavná vec je, že je navrhnutý pre prúd najmenej 10 ampérov. Našiel som diódy D 242, ich charakteristika celkom vyhovuje a na kúsok DPS som prispájkoval diódový mostík.

Tyristor musí byť nainštalovaný na radiátore, pretože sa počas prevádzky výrazne zahrieva.

Samostatne musím povedať o ampérmetri. Musel som ho kúpiť v obchode, kde si šunt vyzdvihol aj obchodný poradca. Rozhodol som sa trochu upraviť obvod a pridať prepínač, aby som mohol merať napätie na batérii. Aj tu bol potrebný bočník, no pri meraní napätia sa zapája nie paralelne, ale sériovo. Výpočtový vzorec možno nájsť na internete, dodal by som, že veľmi dôležitý je rozptylový výkon bočníkových odporov. Podľa mojich výpočtov to malo byť 2,25 wattu, no môj 4-wattový šunt sa zahrieval. Dôvod mi nie je známy, nemám v takýchto veciach dostatok skúseností, ale keď som sa rozhodol, že potrebujem hlavne hodnoty ampérmetra, a nie voltmetra, rozhodol som sa pre to. Navyše v režime voltmetra sa bočník zreteľne zahrial v priebehu 30-40 sekúnd. Takže keď som zhromaždil všetko, čo som potreboval a skontroloval všetko na stoličke, vzal som telo. Po úplnom rozobratí stabilizátora som vybral celý jeho obsah.

Po označení prednej steny som vyvŕtal otvory pre premenlivý odpor a spínač a potom pomocou vrtáka s malým priemerom po obvode vyvŕtal otvory pre ampérmeter. Ostré hrany boli ukončené pilníkom.

Keď som si trochu polámal hlavu nad umiestnením transformátora a chladiča s tyristorom, rozhodol som sa pre túto možnosť.

Kúpil som si pár ďalších krokodílov a všetko je pripravené na nabíjanie. Zvláštnosťou tohto obvodu je, že funguje iba pri zaťažení, takže po zložení zariadenia a nezistení napätia na svorkách voltmetrom sa neponáhľajte, aby ste ma nadávali. Stačí na svorky zavesiť aspoň autožiarovku a budete spokojní.

Vezmite transformátor s napätím na sekundárnom vinutí 20-24 voltov. Zenerova dióda D 814. Všetky ostatné prvky sú znázornené na schéme.

Analýza viac ako 11 obvodov na výrobu nabíjačky vlastnými rukami doma, nové obvody na roky 2017 a 2018, ako zostaviť schému zapojenia za hodinu.

TEST:

Aby ste pochopili, či máte potrebné informácie o batériách a nabíjačkách pre ne, mali by ste urobiť krátky test:
  1. Aké sú hlavné dôvody vybíjania autobatérie na ceste?

A) Motorista vystúpil z vozidla a zabudol vypnúť svetlomety.

B) Batéria je príliš horúca v dôsledku vystavenia slnečnému žiareniu.

  1. Môže zlyhať batéria, ak sa auto dlhší čas nepoužíva (sedí v garáži bez naštartovania)?

A) Pri dlhšom nečinnosti sa batéria vybije.

B) Nie, batéria sa nezničí, bude potrebné ju len nabiť a bude opäť fungovať.

  1. Aký zdroj prúdu sa používa na dobíjanie batérie?

A) Existuje len jedna možnosť - sieť s napätím 220 voltov.

B) 180 V sieť.

  1. Je potrebné pri pripájaní domáceho zariadenia vybrať batériu?

A) Odporúča sa vybrať batériu z jej inštalovaného miesta, inak hrozí nebezpečenstvo poškodenia elektroniky v dôsledku vysokého napätia.

B) Nie je potrebné vyberať batériu z jej inštalovaného miesta.

  1. Ak si pri pripájaní nabíjačky zameníte „mínus“ a „plus“, zlyhá batéria?

A) Áno, pri nesprávnom pripojení zariadenie vyhorí.

B) Nabíjačka sa jednoducho nezapne, budete musieť presunúť potrebné kontakty na správne miesta.

Odpovede:

  1. A) Nezhasnuté svetlomety pri zastavení a teploty pod nulou sú najčastejšími príčinami vybitia batérie na ceste.
  2. A) Batéria zlyhá, ak sa počas nečinnosti vozidla dlhší čas nedobíja.
  3. A) Na dobíjanie sa používa sieťové napätie 220 V.
  4. A) Neodporúča sa nabíjať batériu doma vyrobeným zariadením, ak nie je vybraté z auta.
  5. A) Svorky by sa nemali zamieňať, inak domáce zariadenie vyhorí.

Batéria na vozidlách vyžadujú pravidelné nabíjanie. Dôvody výboja môžu byť rôzne - od svetlometov, ktoré majiteľ zabudol vypnúť, až po negatívne teploty vonku v zime. Na dobitie batérie Budete potrebovať dobrú nabíjačku. Toto zariadenie je dostupné vo veľkom množstve v obchodoch s autodielmi. Ale ak nie je príležitosť alebo túžba kúpiť, potom Pamäť Môžete to urobiť sami doma. Existuje tiež veľké množstvo schém - je vhodné ich všetky preštudovať, aby ste si vybrali najvhodnejšiu možnosť.

Definícia: Autonabíjačka je určená na prenos elektrického prúdu s daným napätím priamo do Batéria

Odpovede na 5 často kladených otázok

  1. Budem musieť pred nabíjaním batérie v aute vykonať nejaké ďalšie opatrenia?– Áno, budete musieť vyčistiť svorky, pretože počas prevádzky sa na nich objavujú kyslé usadeniny. Kontakty Je potrebné ho veľmi dobre vyčistiť, aby prúd do batérie tiekol bez problémov. Motoristi niekedy používajú na ošetrenie svoriek mazivo, ktoré by sa malo tiež odstrániť.
  2. Ako vyčistiť terminály nabíjačky?— Môžete si kúpiť špecializovaný produkt v obchode alebo si ho pripraviť sami. Voda a sóda sa používajú ako vlastné riešenie. Komponenty sa zmiešajú a premiešajú. Je to vynikajúca možnosť na ošetrenie všetkých povrchov. Keď sa kyselina dostane do kontaktu so sódou, dôjde k reakcii a motorista si to určite všimne. Túto oblasť bude potrebné dôkladne utrieť, aby ste sa zbavili všetkých kyseliny. Ak boli svorky predtým ošetrené mazivom, možno ho odstrániť akoukoľvek čistou handrou.
  3. Ak sú na batérii kryty, je potrebné ich pred nabíjaním otvoriť?— Ak sú na tele kryty, musia sa odstrániť.
  4. Prečo je potrebné odskrutkovať uzávery batérie?— Je to potrebné, aby plyny vznikajúce počas procesu nabíjania mohli voľne opustiť puzdro.
  5. Je potrebné venovať pozornosť hladine elektrolytu v batérii?- Toto sa robí bez problémov. Ak je hladina nižšia, ako je požadované, musíte do batérie pridať destilovanú vodu. Stanovenie hladiny nie je ťažké - dosky musia byť úplne pokryté kvapalinou.

Je tiež dôležité vedieť: 3 nuansy o prevádzke

Domáci výrobok sa trochu líši v spôsobe prevádzky od továrenskej verzie. Vysvetľuje to skutočnosť, že zakúpená jednotka má vstavanú funkcie, pomáhať v práci. Je ťažké ich nainštalovať na zariadenie zostavené doma, a preto budete musieť dodržiavať niekoľko pravidiel prevádzka.

  1. Vlastnoručne zostavená nabíjačka sa nevypne, keď je batéria úplne nabitá. Preto je potrebné zariadenie pravidelne monitorovať a pripojiť k nemu multimeter– na kontrolu nabíjania.
  2. V opačnom prípade musíte byť veľmi opatrní, aby ste si nezamieňali „plus“ a „mínus“. Nabíjačka bude horieť.
  3. Zariadenie musí byť pri pripájaní vypnuté nabíjačka.

Pri dodržaní týchto jednoduchých pravidiel budete môcť správne dobíjať batérie a vyhnúť sa nepríjemným následkom.

Top 3 výrobcovia nabíjačiek

Ak nemáte túžbu alebo schopnosť zostaviť si to sami Pamäť, potom venujte pozornosť nasledujúcim výrobcom:

  1. Stoh.
  2. Sonar.
  3. Hyundai.

Ako sa vyhnúť 2 chybám pri nabíjaní batérie

Pre správnu výživu je potrebné dodržiavať základné pravidlá batérie autom.

  1. Priamo do elektrickej siete batérie pripojenie je zakázané. Na tento účel sú určené nabíjačky.
  2. Dokonca zariadenie je vyrobený s vysokou kvalitou a z dobrých materiálov, stále budete musieť proces pravidelne sledovať nabíjanie, aby sa nevyskytli problémy.

Dodržiavanie jednoduchých pravidiel zabezpečí spoľahlivú prevádzku zariadenia vyrobeného sami. Je oveľa jednoduchšie monitorovať jednotku, ako míňať peniaze na komponenty na opravy.

Najjednoduchšia nabíjačka batérií

Schéma 100% fungujúcej 12 voltovej nabíjačky

Pozrite sa na obrázok pre diagram Pamäť pri 12 V. Zariadenie je určené na nabíjanie autobatérií s napätím 14,5 V. Maximálny prúd prijímaný počas nabíjania je 6 A. Zariadenie je však vhodné aj pre iné batérie - lítium-iónové, keďže napätie a výstupný prúd je možné nastaviť. Všetky hlavné komponenty na zostavenie zariadenia nájdete na stránke Aliexpress.

Požadované komponenty:

  1. konvertor dc-dc buck.
  2. Ampérmeter.
  3. Diódový mostík KVRS 5010.
  4. Huby 2200 uF pri 50 voltoch.
  5. transformátor TS 180-2.
  6. Istič.
  7. Zásuvka na pripojenie k sieti.
  8. "Krokodíly" na pripojenie terminálov.
  9. Radiátor pre diódový mostík.

Transformátor ktorýkoľvek môže byť použitý podľa vlastného uváženia.Hlavná vec je, že jeho výkon nie je nižší ako 150 W (s nabíjacím prúdom 6 A). Na zariadenie je potrebné nainštalovať hrubé a krátke drôty. Diódový mostík je upevnený na veľkom radiátore.

Pozrite sa na obrázok obvodu nabíjačky Svitanie 2. Je zostavený podľa originálu Pamäť Ak zvládnete túto schému, budete môcť nezávisle vytvoriť vysokokvalitnú kópiu, ktorá sa nelíši od pôvodnej vzorky. Konštrukčne je zariadenie samostatnou jednotkou, uzavretou krytom na ochranu elektroniky pred vlhkosťou a vystavením nepriaznivým poveternostným podmienkam. K základni puzdra je potrebné pripojiť transformátor a tyristory na radiátoroch. Budete potrebovať dosku, ktorá bude stabilizovať aktuálny náboj a ovládať tyristory a terminály.

1 inteligentný pamäťový obvod

Pozrite sa na obrázok, kde nájdete schému zapojenia smartu nabíjačka. Zariadenie je potrebné pre pripojenie k oloveným akumulátorom s kapacitou 45 ampérov za hodinu a viac. Tento typ zariadenia je pripojený nielen k batériám, ktoré sa používajú denne, ale aj k tým v službe alebo v zálohe. Ide o pomerne lacnú verziu zariadenia. Neposkytuje indikátor, a môžete si kúpiť najlacnejší mikrokontrolér.

Ak máte potrebné skúsenosti, môžete si transformátor zostaviť sami. Tiež nie je potrebné inštalovať zvukové výstražné signály - ak batérie nesprávne pripojí, rozsvieti sa výbojka, čo signalizuje chybu. Zariadenie musí byť vybavené spínaným zdrojom 12 voltov - 10 ampérov.

1 priemyselný pamäťový obvod


Pozrite sa na priemyselný diagram nabíjačka zo zariadenia Bars 8A. Používajú sa transformátory s jedným 16-voltovým napájacím vinutím, pridáva sa niekoľko diód vd-7 a vd-8. Je to potrebné na zabezpečenie obvodu mostíkového usmerňovača z jedného vinutia.

1 schéma invertorového zariadenia

Pozrite sa na obrázok, kde nájdete schému invertorovej nabíjačky. Toto zariadenie pred nabíjaním vybije batériu na 10,5 V. Prúd sa používa s hodnotou C/20: „C“ označuje kapacitu nainštalovanej batérie. Potom proces napätie stúpne na 14,5 V pomocou cyklu vybíjania a nabíjania. Pomer nabitia a vybitia je desať ku jednej.

1 elektronika nabíjačky elektrického obvodu

1 výkonný pamäťový obvod


Pozrite sa na obrázok na schéme výkonnej nabíjačky pre autobatériu. Zariadenie sa používa na kyslé batéria, s vysokou kapacitou. Zariadenie jednoducho nabije autobatériu s kapacitou 120 A. Výstupné napätie zariadenia je samoregulované. Pohybuje sa od 0 do 24 voltov. Schéma Je pozoruhodný tým, že má málo nainštalovaných komponentov, ale počas prevádzky si nevyžaduje ďalšie nastavenia.

Mnohí už mohli vidieť sovietske Nabíjačka. Vyzerá to ako malá kovová škatuľka a môže sa zdať dosť nespoľahlivé. To ale vôbec nie je pravda. Hlavným rozdielom medzi sovietskym modelom a modernými modelmi je spoľahlivosť. Zariadenie má konštrukčnú kapacitu. V prípade, že do starej zariadenie potom pripojte elektronický ovládač nabíjačka bude možné oživiť. Ak ho však už nemáte po ruke, ale chcete ho zostaviť, musíte si preštudovať schému.

K vlastnostiam v ich výbave je výkonný transformátor a usmerňovač, pomocou ktorého je možné rýchlo nabiť aj veľmi vybité batérie. Mnoho moderných zariadení nebude schopných reprodukovať tento efekt.

Elektrón 3M

Za hodinu: 2 DIY koncepty nabíjania

Jednoduché obvody

1 najjednoduchšia schéma pre automatickú nabíjačku pre autobatériu

Každý majiteľ auta potrebuje nabíjačku batérií, ale stojí to veľa a pravidelné preventívne výlety do autoservisu neprichádzajú do úvahy. Servis batérie na čerpacej stanici si vyžaduje čas a peniaze. Navyše, s vybitou batériou musíte stále jazdiť na čerpaciu stanicu. Každý, kto vie, ako používať spájkovačku, môže zostaviť funkčnú nabíjačku pre autobatériu vlastnými rukami.

Trochu teórie o batériách

Akákoľvek batéria je zásobníkom elektrickej energie. Keď je naň privedené napätie, energia sa ukladá v dôsledku chemických zmien vo vnútri batérie. Keď je pripojený spotrebič, dochádza k opačnému procesu: reverzná chemická zmena vytvára napätie na svorkách zariadenia a prúd preteká záťažou. Ak teda chcete získať napätie z batérie, musíte ju najskôr „položiť“, to znamená nabiť batériu.

Takmer každé auto má svoj vlastný generátor, ktorý pri bežiacom motore dodáva energiu palubnému zariadeniu a nabíja batériu, čím dopĺňa energiu vynaloženú na naštartovanie motora. V niektorých prípadoch (časté alebo ťažké štartovanie motora, krátke jazdy atď.) sa však energia batérie nestihne obnoviť a batéria sa postupne vybíja. Z tejto situácie je len jedna cesta – nabíjanie pomocou externej nabíjačky.

Ako zistiť stav batérie

Ak chcete rozhodnúť, či je nabíjanie potrebné, musíte zistiť stav batérie. Najjednoduchšia možnosť - „otáča sa/neotáča“ - je zároveň neúspešná. Ak sa batéria „netočí“, napríklad v garáži ráno, potom vôbec nikam nepôjdete. Stav „neotáča sa“ je kritický a následky pre batériu môžu byť strašné.

Optimálna a spoľahlivá metóda na kontrolu stavu batérie je meranie napätia na nej konvenčným testerom. Pri teplote vzduchu okolo 20 st závislosť stupňa nabitia od napätia na svorkách batérie odpojenej od záťaže (!) je nasledovné:

  • 12,6…12,7 V - plne nabité;
  • 12,3…12,4 V - 75 %;
  • 12,0…12,1 V - 50 %;
  • 11,8…11,9 V - 25 %;
  • 11,6…11,7 V - vybité;
  • pod 11,6 V - hlboké vybitie.

Treba poznamenať, že napätie 10,6 voltov je kritické. Ak klesne pod, „autobatéria“ (najmä bezúdržbová) zlyhá.

Správne nabíjanie

Existujú dva spôsoby nabíjania autobatérie – konštantné napätie a konštantný prúd. Každý má svoje vlastnosti a nevýhody:

Domáce nabíjačky batérií

Zostavenie nabíjačky pre autobatériu vlastnými rukami je realistické a nie je obzvlášť ťažké. Na to je potrebné mať základné znalosti z elektrotechniky a vedieť držať v rukách spájkovačku.

Jednoduché 6 a 12 V zariadenie

Táto schéma je najzákladnejšia a najpriaznivejšia pre rozpočet. Pomocou tejto nabíjačky efektívne nabijete akýkoľvek olovený akumulátor s prevádzkovým napätím 12 alebo 6 V a elektrickou kapacitou 10 až 120 A/h.

Zariadenie pozostáva zo zostupného transformátora T1 a výkonného usmerňovača zostaveného pomocou diód VD2-VD5. Nabíjací prúd sa nastavuje spínačmi S2-S5, pomocou ktorých sa na silový obvod primárneho vinutia transformátora pripájajú zhášacie kondenzátory C1-C4. Vďaka viacnásobnej „hmotnosti“ každého spínača umožňujú rôzne kombinácie postupne nastavovať nabíjací prúd v rozsahu 1–15 A v krokoch po 1 A. To stačí na výber optimálneho nabíjacieho prúdu.

Napríklad, ak je potrebný prúd 5 A, budete musieť zapnúť prepínače S4 a S2. Uzavreté S5, S3 a S2 dajú spolu 11 A. Na sledovanie napätia na batérii slúži voltmeter PU1, nabíjací prúd sa sleduje pomocou ampérmetra PA1.

Konštrukcia môže použiť akýkoľvek výkonový transformátor s výkonom asi 300 W, vrátane domácich. Na sekundárnom vinutí by mal produkovať napätie 22–24 V pri prúde do 10–15 A. Namiesto VD2-VD5 by sa mali použiť akékoľvek usmerňovacie diódy, ktoré znesú priepustný prúd aspoň 10 A a spätné napätie vhodné sú aspoň 40 V. Vhodné sú D214 alebo D242. Mali by byť inštalované cez izolačné tesnenia na radiátore s rozptylovou plochou najmenej 300 cm2.

Kondenzátory C2-C5 musia byť nepolárne papierové s pracovným napätím minimálne 300 V. Vhodné sú napríklad MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh. Podobné kondenzátory v tvare kocky boli široko používané ako kondenzátory s fázovým posunom pre elektromotory v domácich spotrebičoch. Ako PU1 bol použitý jednosmerný voltmeter typu M5−2 s limitom merania 30 V. PA1 je ampérmeter rovnakého typu s limitom merania 30 A.

Obvod je jednoduchý, ak ho zostavíte z opraviteľných častí, potom nepotrebuje úpravu. Toto zariadenie je vhodné aj na nabíjanie šesťvoltových batérií, ale „váha“ každého zo spínačov S2-S5 bude iná. Preto budete musieť navigovať nabíjacie prúdy pomocou ampérmetra.

S plynule nastaviteľným prúdom

Pomocou tejto schémy je ťažšie zostaviť nabíjačku pre autobatériu vlastnými rukami, ale môže sa opakovať a tiež neobsahuje vzácne diely. S jeho pomocou je možné nabíjať 12-voltové batérie s kapacitou až 120 A/h, nabíjací prúd je plynulo regulovaný.

Batéria sa nabíja pulzným prúdom, ako regulačný prvok je použitý tyristor. Toto prevedenie má okrem gombíka na plynulé nastavenie prúdu aj prepínač režimov, po zapnutí sa nabíjací prúd zdvojnásobí.

Režim nabíjania sa ovláda vizuálne pomocou číselníka RA1. Rezistor R1 je domáci vyrobený z nichrómového alebo medeného drôtu s priemerom najmenej 0,8 mm. Slúži ako obmedzovač prúdu. Lampa EL1 je kontrolka. Na jeho miesto poslúži akákoľvek malá kontrolka s napätím 24–36 V.

Znižovací transformátor je možné použiť už hotový s výstupným napätím na sekundárnom vinutí 18–24 V pri prúde do 15 A. Ak nemáte po ruke vhodné zariadenie, môžete si ho vyrobiť sami z akéhokoľvek sieťového transformátora s výkonom 250–300 W. Za týmto účelom naviňte všetky vinutia z transformátora okrem sieťového vinutia a jedno sekundárne vinutie naviňte akýmkoľvek izolovaným drôtom s prierezom 6 mm. štvorcových Počet závitov vinutia je 42.

Tyristor VD2 môže byť ktorýkoľvek zo série KU202 s písmenami V-N. Inštaluje sa na radiátor s rozptylovou plochou najmenej 200 cm2. Silová inštalácia zariadenia sa vykonáva pomocou vodičov minimálnej dĺžky a s prierezom minimálne 4 mm. štvorcových Namiesto VD1 bude fungovať akákoľvek usmerňovacia dióda so spätným napätím najmenej 20 V a odolávajúca prúdu najmenej 200 mA.

Nastavenie zariadenia spočíva v kalibrácii ampérmetra RA1. To sa dá dosiahnuť pripojením niekoľkých 12-voltových lámp s celkovým výkonom až 250 W namiesto batérie, pričom sa prúd monitoruje pomocou známeho dobrého referenčného ampérmetra.

Z napájacieho zdroja počítača

Na zostavenie tejto jednoduchej nabíjačky vlastnými rukami budete potrebovať pravidelné napájanie zo starého počítača ATX a znalosti rádiového inžinierstva. Ale vlastnosti zariadenia budú slušné. S jeho pomocou sa batérie nabíjajú prúdom až 10 A, upravujúc prúd a nabíjacie napätie. Jedinou podmienkou je, že na ovládači TL494 je žiaduce napájanie.

Na tvorenie Urob si sám nabíjanie auta z počítača budete musieť zostaviť obvod znázornený na obrázku.

Krok za krokom potrebné na dokončenie operácie bude vyzerať takto:

  1. Odhryznite všetky vodiče napájacej zbernice, s výnimkou žltého a čierneho.
  2. Pripojte žltý a oddelene čierny vodič dohromady - budú to nabíjačky „+“ a „-“ (pozri obrázok).
  3. Vyrežte všetky stopy vedúce k kolíkom 1, 14, 15 a 16 ovládača TL494.
  4. Na kryt zdroja nainštalujte premenné odpory s menovitou hodnotou 10 a 4,4 kOhm - ide o ovládacie prvky na reguláciu napätia a nabíjacieho prúdu.
  5. Pomocou závesnej inštalácie zostavte obvod znázornený na obrázku vyššie.

Ak je inštalácia vykonaná správne, potom je úprava dokončená. Ostáva už len vybaviť novú nabíjačku voltmetrom, ampérmetrom a vodičmi s krokosvorkami na pripojenie k batérii.

V prevedení je možné použiť ľubovoľné premenné a pevné odpory, okrem prúdového odporu (dolný v obvode s nominálnou hodnotou 0,1 Ohm). Jeho stratový výkon je minimálne 10 W. Takýto odpor si môžete vyrobiť sami z nichrómového alebo medeného drôtu vhodnej dĺžky, ale v skutočnosti môžete nájsť už hotový, napríklad 10 A bočník z čínskeho digitálneho testera alebo odpor C5-16MV. Ďalšou možnosťou sú dva paralelne zapojené odpory 5WR2J. Takéto odpory sa nachádzajú v spínaných zdrojoch napájania pre PC alebo TV.

Čo potrebujete vedieť pri nabíjaní batérie

Pri nabíjaní autobatérie je dôležité dodržiavať množstvo pravidiel. Toto vám pomôže Predĺžte výdrž batérie a zachovajte si zdravie:

Otázka vytvorenia jednoduchej nabíjačky batérií vlastnými rukami bola objasnená. Všetko je celkom jednoduché, stačí sa zásobiť potrebným náradím a môžete sa bezpečne pustiť do práce.


Neustály trend vývoja prenosnej elektroniky takmer každý deň núti bežného užívateľa riešiť dobíjanie batérií svojich mobilných zariadení. Či už ste majiteľom mobilného telefónu, tabletu, notebooku alebo dokonca auta, tak či onak budete musieť opakovane riešiť nabíjanie batérií týchto zariadení. Dnes je trh s výberom nabíjačiek taký rozsiahly a veľký, že v tejto rozmanitosti je dosť ťažké urobiť kompetentný a správny výber nabíjačky vhodnej pre typ použitej batérie. Okrem toho dnes existuje viac ako 20 typov batérií s rôznym chemickým zložením a bázami. Každý z nich má svoju špecifickú operáciu nabíjania a vybíjania. Moderná výroba v tejto oblasti sa dnes kvôli ekonomickým výhodám sústreďuje predovšetkým na výrobu olovených (gélových) (Pb), nikel-metal-hydridových (NiMH), nikel-kadmiových (NiCd) batérií a batérií na báze lítia - lítium-ión (Li-ion) a lítium-polymér (Li-polymér). Mimochodom, posledné z nich sa aktívne používajú pri napájaní prenosných mobilných zariadení. Lítiové batérie si získali popularitu najmä vďaka použitiu relatívne lacných chemických komponentov, veľkému počtu cyklov nabíjania (až 1000), vysokej špecifickej energii, nízkemu stupňu samovybíjania a schopnosti udržať kapacitu pri negatívnych teplotách.

Elektrický obvod nabíjačky lítiových batérií používanej v mobilných zariadeniach sa scvrkáva tak, že im počas nabíjania poskytuje konštantné napätie, ktoré o 10–15 % prekračuje menovité napätie. Napríklad, ak sa na napájanie mobilného telefónu používa lítium-iónová batéria 3,7 V, potom na jej nabíjanie potrebujete stabilizovaný zdroj energie s dostatočným výkonom na udržanie nabíjacieho napätia nie vyššieho ako 4,2 V - 5 V. Preto je väčšina prenosných nabíjačiek dodávaných so zariadením navrhnutá pre menovité napätie 5V, určené maximálnym napätím procesora a nabitím batérie, berúc do úvahy vstavaný stabilizátor.

Samozrejme netreba zabúdať ani na regulátor nabíjania, ktorý sa stará o hlavný algoritmus nabíjania batérie, ako aj zisťovanie jej stavu. Moderné lítiové batérie vyrábané pre mobilné zariadenia s nízkou spotrebou prúdu sa už dodávajú so vstavaným ovládačom. Regulátor plní funkciu obmedzenia nabíjacieho prúdu v závislosti od aktuálnej kapacity batérie, vypína napájanie zariadenia v prípade kritického vybitia batérie a chráni batériu v prípade skratu záťaže (lítium batérie sú veľmi citlivé na vysoký zaťažovací prúd a majú tendenciu sa veľmi zahrievať a dokonca explodovať). Za účelom zjednotenia a zameniteľnosti lítium-iónových batérií už v roku 1997 vyvinuli Duracell a Intel riadiacu zbernicu na zisťovanie stavu ovládača, jeho činnosti a nabíjania, nazvanú SMBus. Pre túto zbernicu boli napísané ovládače a protokoly. Moderné ovládače stále používajú základy nabíjacieho algoritmu predpísané týmto protokolom. Pokiaľ ide o technickú realizáciu, existuje veľa mikroobvodov, ktoré môžu implementovať riadenie nabíjania lítiových batérií. Medzi nimi vyniká séria MCP738xx, MAX1555 od MAXIM, STBC08 alebo STC4054 so zabudovaným ochranným n-kanálovým tranzistorom MOSFET, odporom na detekciu nabíjacieho prúdu a rozsahom napájacieho napätia regulátora od 4,25 do 6,5 V. Zároveň v najnovších mikroobvodoch od STMicroelectronics má hodnota nabíjacieho napätia batérie 4,2 V rozptyl len +/- 1% a nabíjací prúd môže dosiahnuť 800 mA, čo umožní nabíjanie batérií s kapacitou až až 5000 mAh.


Vzhľadom na nabíjací algoritmus pre lítium-iónové batérie sa oplatí povedať, že ide o jeden z mála typov, ktorý poskytuje certifikovanú schopnosť nabíjania prúdom až 1C (100% kapacity batérie). Batériu s kapacitou 3000 mAh je teda možné nabíjať prúdom až 3A. Časté nabíjanie veľkým „šokovým“ prúdom síce výrazne skráti jeho čas, no zároveň pomerne rýchlo zníži kapacitu batérie a znehodnotí ju. Zo skúseností s navrhovaním elektrických obvodov pre nabíjačky povieme, že optimálna hodnota nabíjania lítium-in (polymérovej) batérie je 0,4C - 0,5C jej kapacity.


Hodnota prúdu 1C je povolená len v momente počiatočného nabíjania batérie, keď kapacita batérie dosiahne približne 70% svojej maximálnej hodnoty. Príkladom môže byť nabíjanie smartfónu alebo tabletu, kedy v krátkom čase dôjde k prvotnému obnoveniu kapacity a zvyšné percentá sa hromadia pomaly.

V praxi pomerne často dochádza k efektu hlbokého vybitia lítiovej batérie, keď jej napätie klesne pod 5 % jej kapacity. V tomto prípade regulátor nie je schopný poskytnúť dostatočný štartovací prúd na vytvorenie počiatočnej nabíjacej kapacity. (Preto sa neodporúča vybíjať takéto batérie pod 10%). Na vyriešenie takýchto situácií je potrebné opatrne rozobrať batériu a vypnúť vstavaný regulátor nabíjania. Ďalej musíte na svorky batérie pripojiť externý zdroj nabíjania, ktorý je schopný dodať prúd minimálne 0,4C kapacity batérie a napätie nie vyššie ako 4,3V (pre 3,7V batérie). Elektrický obvod nabíjačky pre počiatočnú fázu nabíjania takýchto batérií možno použiť z nižšie uvedeného príkladu.


Tento obvod pozostáva zo stabilizátora prúdu 1A. (nastavené odporom R5) na parametrickom stabilizátore LM317D2T a spínacom regulátore napätia LM2576S-adj. Stabilizačné napätie je určené spätnou väzbou na 4. nohu stabilizátora napätia, teda pomerom odporov R6 a R7, ktoré nastavujú maximálne nabíjacie napätie batérie pri voľnobehu. Transformátor musí produkovať striedavé napätie 4,2 - 5,2 V na sekundárnom vinutí. Potom po stabilizácii dostaneme jednosmerné napätie 4,2 - 5V, postačujúce na nabitie vyššie spomínanej batérie.


Nikel - metal - hydridové batérie (NiMH) najčastejšie nájdete v štandardných krytoch batérií - ide o formát AAA (R03), AA (R6), D, C, 6F22 9V. Elektrický obvod nabíjačky pre NiMH a NiCd batérie musí obsahovať nasledujúce funkcie súvisiace so špecifickým nabíjacím algoritmom tohto typu batérie.

Rôzne batérie (aj s rovnakými parametrami) časom menia svoje chemické a kapacitné vlastnosti. V dôsledku toho je potrebné organizovať nabíjací algoritmus pre každý prípad individuálne, pretože počas procesu nabíjania (najmä pri vysokých prúdoch, ktoré niklové batérie umožňujú), nadmerné prebíjanie ovplyvňuje rýchle prehriatie batérie. Teploty pri nabíjaní nad 50 stupňov v dôsledku chemicky nezvratných rozkladných procesov niklu batériu úplne zničia. Elektrický obvod nabíjačky teda musí mať funkciu sledovania teploty batérie. Pre zvýšenie životnosti a počtu nabíjacích cyklov niklovej batérie je vhodné vybiť každý článok na napätie aspoň 0,9V. prúd asi 0,3C z jeho kapacity. Napríklad batéria s 2500 – 2700 mAh. Vybite aktívnu záťaž prúdom 1A. Nabíjačka musí podporovať aj „tréningové“ nabíjanie, kedy počas niekoľkých hodín dôjde k cyklickému vybitiu na 0,9V, po ktorom nasleduje nabíjanie prúdom 0,3 – 0,4C. Z praxe vyplýva, že takto možno oživiť až 30 % vybitých niklových batérií a nikel-kadmiové batérie je možné oveľa ľahšie „oživiť“. Podľa doby nabíjania možno elektrické obvody nabíjačiek rozdeliť na „zrýchlené“ (nabíjací prúd do 0,7 C s dobou plného nabitia 2 – 2,5 hodiny), „stredne dlhé“ (0,3 – 0,4 C – nabitie za 5 – 6 hodín .) a „klasické“ (prúd 0,1C – doba nabíjania 12 – 15 hodín). Pri navrhovaní nabíjačky pre NiMH alebo NiCd batériu môžete tiež použiť všeobecne uznávaný vzorec na výpočet doby nabíjania v hodinách:

T = (E/I) ∙ 1,5

kde E je kapacita batérie, mA/h,
I – nabíjací prúd, mA,
1,5 – koeficient pre kompenzáciu účinnosti pri nabíjaní.
Napríklad doba nabíjania batérie s kapacitou 1200 mAh. prúd 120 mA (0,1C) bude:
(1200/120)*1,5 = 15 hodín.

Zo skúseností s prevádzkou nabíjačiek pre niklové batérie stojí za zmienku, že čím nižší je nabíjací prúd, tým viac cyklov nabíjania prvok vydrží. Výrobca spravidla uvádza cykly pasu pri nabíjaní batérie prúdom 0,1 C s najdlhším časom nabíjania. Nabíjačka dokáže určiť stupeň nabitia plechoviek meraním vnútorného odporu v dôsledku rozdielu poklesu napätia v čase nabíjania a vybíjania určitým prúdom (metóda ∆U).

Takže, berúc do úvahy všetky vyššie uvedené, jedným z najjednoduchších riešení pre vlastnú montáž elektrického obvodu nabíjačky a zároveň vysoko efektívny je obvod Vitaly Sporysh, ktorého popis možno ľahko nájsť na internete.



Hlavnými výhodami tohto obvodu je možnosť nabíjania jednej aj dvoch batérií zapojených do série, tepelná kontrola nabíjania pomocou digitálneho teplomera DS18B20, kontrola a meranie prúdu pri nabíjaní a vybíjaní, automatické vypnutie po ukončení nabíjania a schopnosť nabíjať batériu v „zrýchlenom“ režime. Navyše pomocou špeciálne napísaného softvéru a prídavnej dosky na čipe prevodníka úrovne MAX232 TTL je možné riadiť nabíjanie na PC a ďalej ho vizualizovať vo forme grafu. Medzi nevýhody patrí potreba nezávislého dvojúrovňového napájania.

Olovené (Pb) batérie možno často nájsť v zariadeniach s vysokou spotrebou prúdu: autá, elektrické vozidlá, zdroje neprerušiteľného napájania a ako zdroje energie pre rôzne elektrické náradie. Ich výhody a nevýhody, ktoré možno nájsť na mnohých stránkach na internete, nemá zmysel. V procese implementácie elektrického obvodu nabíjačky pre takéto batérie by sa mali rozlišovať dva režimy nabíjania: vyrovnávacie a cyklické.

Režim vyrovnávacieho nabíjania zahŕňa súčasné pripojenie nabíjačky aj záťaže k batérii. Toto spojenie je možné vidieť v neprerušiteľných zdrojoch energie, automobiloch, veterných a solárnych systémoch. Zariadenie zároveň počas dobíjania funguje ako obmedzovač prúdu a keď batéria dosiahne svoju kapacitu, prepne sa do režimu obmedzenia napätia, aby kompenzovala samovybíjanie. V tomto režime funguje batéria ako superkondenzátor. Cyklický režim zahŕňa vypnutie nabíjačky po dokončení nabíjania a jej opätovné pripojenie, ak je batéria takmer vybitá.

Na internete je pomerne veľa obvodových riešení na nabíjanie týchto batérií, tak sa pozrime na niektoré z nich. Pre začínajúceho rádioamatéra na implementáciu jednoduchej nabíjačky „na kolene“ je elektrický obvod nabíjačky na čipe L200C od STMicroelectronics dokonalý. Mikroobvod je ANALOGOVÝ regulátor prúdu so schopnosťou stabilizovať napätie. Zo všetkých výhod, ktoré má tento mikroobvod, je jednoduchosť konštrukcie obvodu. Možno tu všetky výhody končia. Podľa údajového listu k tomuto čipu môže maximálny nabíjací prúd dosiahnuť 2A, čo vám teoreticky umožní nabíjať batériu s kapacitou až 20 A/h napätím
(nastaviteľné) od 8 do 18V. Ako sa však v praxi ukázalo, tento mikroobvod má oveľa viac nevýhod ako výhod. Už pri nabíjaní 12-ampérovej olovenej batérie SLA s prúdom 1,2A vyžaduje mikroobvod radiátor s plochou najmenej 600 metrov štvorcových. mm. Radiátor s ventilátorom zo starého procesora funguje dobre. Podľa dokumentácie k mikroobvodu je možné naň aplikovať napätie do 40 V. V skutočnosti, ak na vstup použijete napätie vyššie ako 33V. – vyhorí mikroobvod. Táto nabíjačka vyžaduje pomerne výkonný zdroj energie schopný dodať prúd aspoň 2A. Podľa vyššie uvedeného diagramu by sekundárne vinutie transformátora nemalo produkovať viac ako 15 - 17V. striedavé napätie. Hodnota výstupného napätia, pri ktorej nabíjačka zistí, že batéria dosiahla svoju kapacitu, je určená hodnotou Uref na 4. vetve mikroobvodu a je nastavená odporovým deličom R7 a R1. Rezistory R2 – R6 vytvárajú spätnú väzbu, určujúcu hraničnú hodnotu nabíjacieho prúdu batérie.
Rezistor R2 zároveň určuje jeho minimálnu hodnotu. Pri implementácii zariadenia nezanedbávajte výkonovú hodnotu odporov spätnej väzby a je lepšie použiť hodnoty uvedené v obvode. Na implementáciu prepínania nabíjacieho prúdu by bolo najlepšou možnosťou použiť reléový spínač, ku ktorému sú pripojené odpory R3 - R6. Je lepšie vyhnúť sa používaniu reostatu s nízkym odporom. Táto nabíjačka je schopná nabíjať olovené batérie s kapacitou až 15 Ah. za predpokladu, že je čip dobre vychladený.


Elektrický obvod pulznej nabíjačky 3A pomôže výrazne znížiť nabíjacie rozmery malokapacitných olovených batérií (do 20 A/h). stabilizátor prúdu s reguláciou napätia LM2576-ADJ.

Na nabíjanie olovených alebo gélových akumulátorov s kapacitou až 80A/h. (napríklad automobily). Impulzný elektrický obvod nabíjačky univerzálneho typu uvedený nižšie je dokonalý.


Obvod bol úspešne implementovaný autorom tohto článku v puzdre z počítačového zdroja ATX. Jeho elementárna základňa je založená na rádiových prvkoch, väčšinou prevzatých z rozloženého zdroja počítača. Nabíjačka funguje ako stabilizátor prúdu do 8A. s nastaviteľným vypínacím napätím nabíjania. Variabilný odpor R5 nastavuje hodnotu maximálneho nabíjacieho prúdu a odpor R31 nastavuje jeho limitné napätie. Bočník na R33 sa používa ako prúdový snímač. Relé K1 je potrebné na ochranu zariadenia pred zmenou polarity pripojenia na svorky batérie. Impulzné transformátory T1 a T21 v hotovej forme boli tiež prevzaté z počítačového zdroja. Elektrický obvod nabíjačky funguje nasledovne:

1. zapnite nabíjačku s odpojenou batériou (nabíjacie koncovky prehnuté dozadu)

2. Nabíjacie napätie nastavíme s premenlivým odporom R31 (horný na fotografii). Pre vedenie 12V. napätie batérie by nemalo presiahnuť 13,8 - 14,0 V.

3. Pri správnom zapojení nabíjacích svoriek počujeme cvaknutie relé a na spodnom indikátore vidíme hodnotu nabíjacieho prúdu, ktorú nastavíme spodným premenlivým odporom (R5 podľa schémy).

4. Algoritmus nabíjania je navrhnutý tak, aby zariadenie nabíjalo batériu konštantným stanoveným prúdom. Keď sa kapacita akumuluje, nabíjací prúd má tendenciu k minimálnej hodnote a „nabíjanie“ nastáva v dôsledku predtým nastaveného napätia.

Úplne vybitá olovená batéria nezapne relé, ani samotné nabíjanie. Preto je dôležité zabezpečiť nútené tlačidlo na privádzanie okamžitého napätia z vnútorného zdroja energie nabíjačky do riadiaceho vinutia relé K1. Malo by sa pamätať na to, že po stlačení tlačidla sa vypne ochrana proti prepólovaniu, takže pred vynúteným spustením musíte venovať osobitnú pozornosť správnemu pripojeniu svoriek nabíjačky k batérii. Voliteľne je možné spustiť nabíjanie z nabitej batérie a až potom preniesť nabíjacie svorky na požadovanú nainštalovanú batériu. Vývojára okruhu možno nájsť pod prezývkou Falconist na rôznych rádioelektronických fórach.

Na implementáciu indikátora napätia a prúdu bol použitý obvod na ovládači pic PIC16F690 a „super-dostupných dieloch“, ktorých firmvér a popis činnosti možno nájsť na internete.

Tento elektrický obvod nabíjačky si samozrejme nerobí nárok na „referenčný“, ale je plne schopný nahradiť drahé priemyselné nabíjačky a mnohé z nich môže svojou funkčnosťou aj výrazne predčiť. Na záver sa oplatí povedať, že najnovší obvod univerzálnej nabíjačky je určený hlavne pre osobu vyškolenú v dizajne rádií. Ak práve začínate, potom je lepšie použiť oveľa jednoduchšie obvody vo výkonnej nabíjačke s použitím obyčajného výkonného transformátora, tyristora a jeho riadiaci systém pomocou niekoľkých tranzistorov. Príklad elektrického obvodu takejto nabíjačky je uvedený na fotografii nižšie.

Pozri tiež diagramy.

Za normálnych prevádzkových podmienok je elektrický systém vozidla sebestačný. Hovoríme o dodávke energie - kombinácia generátora, regulátora napätia a batérie pracuje synchrónne a zabezpečuje nepretržité napájanie všetkých systémov.

Toto je teoreticky. V praxi majitelia automobilov upravujú tento harmonický systém. Alebo zariadenie odmieta pracovať v súlade so stanovenými parametrami.

Napríklad:

  1. Používanie batérie, ktorej životnosť sa vyčerpala. Batéria sa nenabíja
  2. Nepravidelné výlety. Dlhšie prestoje auta (najmä počas hibernácie) vedú k samovybíjaniu batérie
  3. Auto slúži na krátke jazdy, s častým zastavovaním a štartovaním motora. Batéria jednoducho nemá čas na dobitie
  4. Pripojenie ďalších zariadení zvyšuje zaťaženie batérie. Často vedie k zvýšenému samovybíjaciemu prúdu, keď je motor vypnutý
  5. Extrémne nízka teplota urýchľuje samovybíjanie
  6. Chybný palivový systém vedie k zvýšenému zaťaženiu: auto sa nenaštartuje okamžite, musíte dlho otáčať štartérom
  7. Chybný generátor alebo regulátor napätia bráni správnemu nabíjaniu batérie. Tento problém zahŕňa opotrebované napájacie káble a slabý kontakt v nabíjacom obvode.
  8. A nakoniec ste zabudli vypnúť svetlomety, svetlá či hudbu v aute. Na úplné vybitie batérie cez noc v garáži niekedy stačí len voľne zavrieť dvere. Vnútorné osvetlenie spotrebuje pomerne veľa energie.

Ktorýkoľvek z nasledujúcich dôvodov vedie k nepríjemnej situácii: musíte jazdiť, ale batéria nedokáže naštartovať štartér. Problém rieši externé dobíjanie: teda nabíjačka.

Záložka obsahuje štyri overené a spoľahlivé obvody autonabíjačky od jednoduchých až po tie najzložitejšie. Vyberte si ľubovoľnú a bude to fungovať.

Jednoduchý 12V nabíjací obvod.

Nabíjačka s nastaviteľným nabíjacím prúdom.

Nastavenie od 0 do 10A sa vykonáva zmenou oneskorenia otvorenia SCR.

Schéma zapojenia nabíjačky batérií so samočinným vypnutím po nabití.

Na nabíjanie batérií s kapacitou 45 ampérov.

Schéma inteligentnej nabíjačky, ktorá upozorní na nesprávne pripojenie.

Je úplne jednoduché ho zostaviť vlastnými rukami. Príklad nabíjačky vyrobenej z neprerušiteľného zdroja napájania.

Akýkoľvek obvod nabíjačky do auta pozostáva z nasledujúcich komponentov:

  • Pohonná jednotka.
  • Prúdový stabilizátor.
  • Regulátor nabíjacieho prúdu. Môže byť manuálna alebo automatická.
  • Indikátor úrovne prúdu a (alebo) nabíjacieho napätia.
  • Voliteľné - ovládanie nabíjania s automatickým vypnutím.

Akákoľvek nabíjačka, od najjednoduchších až po inteligentný stroj, pozostáva z uvedených prvkov alebo ich kombinácie.

Jednoduchá schéma pre autobatériu

Vzorec normálneho nabíjania jednoduché ako 5 kopejok - základná kapacita batérie delená 10. Nabíjacie napätie by malo byť o niečo viac ako 14 voltov (hovoríme o štandardnej 12 voltovej štartovacej batérii).