Автоматическое ЗУ для Герметичной Кислотно-Свинцовой АКБ

Сделай сам

Автоматическое ЗУ для Герметичной Кислотно-Свинцовой АКБ

Статья посвящена самостоятельному изготовлению полностью автоматического зарядного устройства для зарядки -вольтной свинцово-кислотной необслуживаемой батареи с гелиевым электролитом. Оно может быть также использовано и для зарядки негерметичных, в том числе автомобильных аккумуляторных батарей. Причём зарядка производится по алгоритму, рекомендованному фирмами-изготовителями и состоит из трёх этапов.

На первом этапе, когда батарея частично или полностью разряжена, допустимо проводить зарядку относи­тельно большим током, достигающим , где – численное значение емкости аккумулятора в ампер-часах. Однако зарядный ток должен быть ограничен сверху указанным значением или стабилизирован. По мере накопления заряда возрастает напряжение на клеммах батареи. Это напряжение должно быть под контролем. В момент достижения уровня первый этап завершен.

На втором этапе необходимо поддерживать постоянным достигнутое напряжение и контролировать зарядный ток, который будет снижаться. В момент, когда батарея наберет не менее заряда и зарядный ток упадет до , необходимо перейти к третьему, заключительному этапу: уменьшить напряжение и поддерживать его на уровне не выше . Зарядный ток, снижаясь достигает значения и стабилизируется на этом уровне. Такой ток для батареи не опасен, считают, что он компенсирует саморазрядку, а поддерживаемый уровень напряжения не допустит перезарядки. В таком режиме батарея может находиться неограниченное время без вреда для себя и всегда готова к применению. Все указанные уровни напряжения соответствуют температуре батареи . Во время зарядки батареи по этому алгоритму к ней не должна быть подключена нагрузка.

Автоматическое ЗУ для Герметичной Кислотно-Свинцовой АКБ

Принцип работы схемы

Схема показана на рисунке выше. По существу, устройство представляет собой комбинированный стабилизатор тока и напряжения. Батарею заряжает выходной ток микросхемы – стабилизатора напряжения. Для изменения выходного напряжения стабилизатора между выводом и общим проводом устройства включена цепь диодов и подстроечный резистор . Резисторы и – датчики тока для первого, второго и третьего этапов зарядки соответственно. На первом этапе большой зарядный ток протекая по датчикам тока вызывает падение напряжения на них, достаточное для открывания транзисторов и Транзисторы и также открыты. Только транзистор закрыт. Все светодиоды , и включены. Транзисторы , и микросхема стабилизируют зарядный ток на уровне . По мере зарядки батареи напряжение на ней возрастает, а ток через транзистор уменьшается. Когда транзистор будет закрыт устройство выйдет из режима стабилизации тока. С этого момента зарядный ток начнет уменьшаться, транзистор закроется, светодиод погаснет, сигнализируя о завершении первого и начале второго этапов зарядки.

Читайте также:  Какой биотуалет лучше для дачи? Без запаха и откачки, торфяные и жидкостные

В начале второго этапа зарядки транзисторы открыты, a закрыты. Зарядка батареи осуществляется при постоянном напряжении, равном сумме напряжения стабилизации микросхемы , падения напряжения на диодной цепи и резисторе . Это суммарное напряжение должно быть в пределах . Ток зарядки плавно уменьшается. Когда его значение становится недостаточным для того чтобы падение напряжения на датчике тока – резисторе поддерживало транзистор в открытом состоянии, этот транзистор закрывается, транзистор также закрывается, а транзистор открывается и входит в насыщение. Светодиод гаснет, сигнализируя о завершении второго этапа зарядки.

На третьем этапе зарядки открытый транзистор шунтирует диод , поэтому напряжение скачком уменьшается до суммы напряжении стабилизации микросхемы , падения напряжения на диодах и резисторе , которая не должна превышать . Зарядный ток также скачком уменьшается и продолжает уменьшаться далее. Когда ток зарядки становится недостаточным для того, чтобы падение напряжения на датчике тока – резисторе поддерживало транзистор в открытом состоянии, этот транзистор закрывается, светодиод гаснет, сигнализируя о завершении третьего этапа и процесса зарядки в целом. Батарея может и далее безопасно находиться во включенном зарядном устройстве неограниченное время.

Аккумулятор имеет отрицательный температурный коэффициент напряжения, равный . прямосмещенного диода также отрицательный. Поэтому цепь из диодов автоматически обеспечивает температурную компенсацию батареи.

Диоды и ограничивают падение напряжения на датчиках и во время протекания большого тока. Продолжительность этапов и всего процесса зависит от уровней тока, которые определяются сопротивлениями датчиков.

Источник питания может быть любым, обеспечивающим при максимальном токе зарядки напряжение , которое может быть нестабилизированным.

Конструкция, детали, наладка

Автоматическое ЗУ для Герметичной Кислотно-Свинцовой АКБ

Печатная плата для схемы показана на рисунке выше. В устройстве диоды и – мощные кремниевые выпрямительные рассчитанные на максимальный ток за рядки. Диоды – любые кремниевые, например, можно применить . Датчики тока – резисторы – могут быть самодельными из отрезка нихромовой проволоки диаметром , длину которой подбирают в процессе налаживания. Диоды необходимо разместить дальше от источников тепла. Микросхема установлена на теплоотводе площадью (из расчета на ватт рассеиваемой мощности).

Читайте также:  Поделка для дома: сделала из пятилитровой канистры незаменимое приспособление для кухни

Для наладки к входу подключают блок питания, а вместо аккумуляторной батареи к выходу через амперметр подключают реостат или иную нагрузку, сопротивление которой можно плавно регулировать. Вначале нужно подобрать сопротивление датчиков тока. При плавном уменьшении сопротивления нагрузки должны последовательно загораться светодиоды . Когда включены все светодиоды ток через нагрузку должен быть стабилизирован. Сопротивление резистора подбирают так, чтобы ток стабилизации был равен максимальному току зарядки (). Подбору резистора препятствует скачок тока, затрудняющий точное измерение тока. Поэтому нужно временно устранить этот скачок установив замыкающую перемычку между базой и эмиттером транзистора . Далее подбирают сопротивление резистора так, чтобы светодиод загорался при токе нагрузки . После этого снимают перемычку между базой и эмиттером транзистора . В последнюю очередь подбирают сопротивление резистора так чтобы светодиод включался при токе нагрузки . Если изготовляемое предназначено для использования с емкостью и проверкой установлено соответствие сопротивлении датчиков значениям, указанным на схеме, этот этап налаживания можно опустить.

Затем устанавливают требуемые уровни напряжения стабилизации третьего и второго этапов зарядки. К выходу подключают вольтметр и нагрузочный резистор сопротивлением и мощностью (обеспечивающий ток около ). Должен гореть один светодиод . Напряжение на нагрузке (третьего этапа) устанавливают движком подстроечного резистора в пределах .

Точность напряжения второго этапа не так критична, она обычно обеспечивается автоматически включением в работу диода . Надо лишь убедиться, что напряжение находится в пределах , подключив к выходу резистор сопротивлением и мощностью (ток – около светятся и ) и проверив напряжение на нем.

Максимальный выходной ток микросхемы позволяет заряжать батареи емкостью до . Если необходимо заряжать батареи большей емкости следует «» микросхему внешним транзистором. При использовании внешнего транзистора выходной ток может достигать , что позволяет заряжать батареи емкостью до .

Читайте также:  Стерео усилитель на 50 Вт

Поскольку электрохимический процесс во всех свинцово кислотных аккумуляторах один и тот же, описанное устройство можно использовать и для зарядки негерметичных аккумуляторных батареи, в том числе автомобильных.

Для удобства навигации по разделу "Зарядные Устройства" подготовлена статья со ссылками на все опубликованные конструкции и кратким описанием. Ссылки будут добавляется по мере написания нового материала.

Автоматическое ЗУ для Герметичной Кислотно-Свинцовой АКБ

Источник

Оцените статью
masterkin.ru
Добавить комментарий