Сборка зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Содержание

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора

Автомобильную бортовую сеть до тех пор, пока силовая установка не запустится питает аккумуляторная батарея. Но сама она электрическую энергию не вырабатывает. Аккумулятор просто является вместилищем электроэнергии, которая храниться в нем и при надобности отдается потребителям. После израсходованная энергия восстанавливается за счет работы генератора, который ее вырабатывает.

Но даже постоянная подзарядка АКБ от генератора не способна полностью восстанавливать израсходованную энергию. Для этого периодически нужна зарядка от внешнего источника, а не генератора.

Конструкция и принцип работы зарядного устройства

Чтобы произвести зарядку аккумулятора используются зарядные устройства. Данные приборы работают от сети 220 В. На самом деле зарядное устройства является обычным преобразователем электрической энергии.

Он берет переменный ток сети 220 В, понижает его и преобразовывает в постоянный ток напряжением до 14 В, то есть до напряжения, которое выдает сам АКБ.

Сейчас производится большое количество всевозможных зарядных устройств – от примитивных и простейших до приборов с большим количеством всевозможных дополнительных функций.

Продаются и зарядные устройства, которые помимо возможной подзарядки АКБ, установленной на авто, могут еще и произвести запуск силовой установки. Такие устройства называются зарядно-пусковыми.

Есть и автономные зарядно-пусковые приборы, которые могут подзарядить АКБ или запустить мотор без подключения самого устройства к сети 220 В. Внутри же такого прибора помимо оборудования, преобразующего электрическую энергию, имеется еще и обычный аккумулятор, что и делает такой прибор автономным, хотя батарее прибора тоже после каждой отдачи электроэнергии требуется зарядка.

Видео: Как сделать простейшее зарядное устройство

Что касается обычных зарядных устройств, то простейшее из них состоит всего из нескольких элементов. Основным элементом у такого устройства является понижающий трансформатор. В нем производится понижение напряжение с 220 В до 13,8 В, которые являются самыми оптимальными для зарядки АКБ. Однако трансформатор только понижает напряжение, а вот преобразование его с переменного тока на постоянный выполняется другим элементом устройства – диодным мостом, который производит выпрямление тока и разделение его на положительный и отрицательный полюса.

За диодным мостом обычно в схему включен амперметр, который показывает силу тока. В простейшем устройстве используется стрелочный амперметр. В более дорогих приборах, он может быть цифровым, также помимо амперметра может быть встроен и вольтметр. В некоторых зарядных устройствах существует возможность выбора напряжения, к примеру, им можно заряжать как 12-вольтовые АКБ, так и 6-вольтовые.

От диодного моста выходят провода с «плюсовой» и «минусовой» клеммами, которыми и производится подключение прибора к аккумулятору.

Все это заключено в корпус, из которого выходит провод с вилкой для подключения к сети, и провода с клеммами. Чтобы обезопасить всю схему от возможного повреждения, в нее включен плавкий предохранитель.

В целом, это и вся схема простого зарядного устройства. Выполнить им зарядку аккумулятора сравнительно просто. К разряженной батарее подключаются клеммы прибора, при этом важно не перепутать полюса. Затем прибор подключается к сети.

В самом начале зарядки прибор будет подавать напряжение с силой тока в 6-8 ампер, но по мере зарядки, сила тока будет уменьшаться. Все это будет отображаться на амперметре. Если батарея полностью зарядится, то стрелка амперметра опустится до нуля. Это и есть весь процесс зарядки аккумулятора.

Простота схемы зарядного устройства обеспечивает возможность самостоятельного его изготовления.

Самостоятельное изготовление автомобильного зарядного устройства

Теперь рассмотрим самые простые зарядные устройства, которые можно изготовить самому. Первым будет устройство, которое по принципиальной схеме очень сходно с описанным.

На схеме обозначено:
S1 — выключатель питания (тумблер);
FU1 — предохранитель на 1А;
T1 — трансформатор ТН44;
D1-D4 — диоды Д242;
C1 — конденсатор 4000 мкФ, 25 В;
A — амперметр на 10А.

Итак, для изготовления самодельного зарядного устройства понадобиться понижающий трансформатор ТС-180-2. Такие трансформаторы использовались на старых ламповых телевизорах. Его особенностью является наличие двух первичных и вторичных обмоток. При этом каждая их вторичных обмоток на выходе имеет по 6,4 В и 4,7 А. Поэтому чтобы добиться необходимых для зарядки АКБ 12,8 В, на которые способен этот трансформатор, нужно произвести последовательное соединение этих обмоток. Для этого используется короткий провод с сечением не менее 2,5 мм. кв. перемычкой соединяется не только вторичные обмотки, но и первичные.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Далее потребуется наличие диодного моста. Для его создания берутся 4 диода, рассчитанных на силу тока не менее 10 А. Эти диоды можно закрепить на текстолитовой пластине, а затем произвести правильное их соединение. К выходным диодам подсоединяются провода, которые устройство и будет подключаться к АКБ. На этом сборку прибора можно считать завершенной.

Теперь о правильности процесса зарядки. При подключении устройства к аккумулятору, нельзя перепутывать полярность, иначе можно вывести из строя и батарею, и прибор.

При подключении к АКБ, устройство должно быть полностью обесточено. Включать его в сеть можно только после подсоединения к батарее. Отключать от батареи его тоже следует после отключения от сети.

Не рекомендуется проверять работоспособность устройства путем обычного короткого замыкания, когда соединяют плюсовую минусовую клеммы, это может повредить зарядное устройство.

Сильно разряженную батарею нельзя подключать к прибору без средства, понижающего напряжение и силу тока, иначе прибор на АКБ будет подавать ток высокой силы, который может навредить батарее. В качестве понижающего средства может выступать обычная 12-вольтовая лампа, которая подсоединяется к выводным клеммам перед АКБ. Лампа при работе устройства будет гореть, тем самым частично забирая на себя напряжение и ток. Со временем, после частичной зарядки батареи, лампу из цепи можно исключить.

При зарядке периодически нужно проверять степень зарядки батареи, для чего можно воспользоваться мультиметром, вольтметром или нагрузочной вилкой.

Полностью заряженная батарея при проверке на ней напряжения должна показывать не менее 12,8 В, если значение ниже – требуется дальнейшая зарядка, для доведения этого показателя до нужного уровня.

Видео: Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Поскольку данная схема не имеет защитного корпуса, не стоит оставлять устройство без присмотра во время работы.

И пусть этот прибор не обеспечивает оптимальные 13,8 В на выходе, но для подзарядки аккумулятора вполне годиться, хотя примерно через два года пользования батареей все же понадобиться выполнить ее зарядку заводским устройством, обеспечивающим все оптимальные параметры для зарядки батареи.

Бестрансформаторное зарядное устройство

Бестрансформаторная схема простого зарядного устройства для зарядки кислотных аккумуляторов с емкостью от 0,5 до 120 Ампер

Интересной по конструкции является схема самодельного устройства, которое не имеет трансформатора. Его роль в данном устройстве выполняет набор конденсаторов, рассчитанных на напряжение в 250 В. Таких конденсаторов должно быть не менее 4. Сами конденсаторы подключаются параллельно.

К набору конденсаторов параллельно подключается резистор, предназначенный для гашения остаточного напряжения после отключения прибора от сети.

Далее потребуется диодный мост для работы с допустимым током не менее 6 А. Он подключается в схему после набора конденсаторов. А далее уже к нему подсоединяются провода, которыми устройство будет подключаться к АКБ.

(7 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Зарядное устройство для аккумулятора своими руками

Владельцам автомобилей приходится сталкиваться с вопросами обслуживания своего транспортного средства. Но обращаться в сервисные центры по каждому даже незначительному поводу накладно, поэтому мелкие неисправности большинство предпочитает устранять самостоятельно. К ним вполне можно отнести и разрядившийся аккумулятор. Обычно для его зарядки применяют специальное оборудование, которое достаточно широко представлено на рынке.

Однако многие автомобилисты со стажем предпочитают собирать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Конечно, оно будет отличаться от промышленных моделей и не всегда в лучшую сторону. Но это не смущает автолюбителей, привыкших экономно расходовать средства. Поэтому мы решили немного помочь владельцам авто и предоставить схему простейшего ЗУ с подробным описанием всех этапов работы.

Что представляет собой ЗУ и где применяется

Как и положено в таких случаях начнем повествование с ознакомления с прибором и его назначения. Зарядные устройства используются для восстановления аккумуляторов. Они представляют собой источник постоянного тока с напряжением в 12-14В. Первые ЗУ состояли из двух основных блоков:

В силу своих конструктивных особенностей они имели большой вес, но в то же время были одними из самых дешевых, чем и завоевали популярность у владельцев авто. Они и сегодня используются достаточно часто. В качестве выпрямителя в таких устройствах используется полупроводниковый диод или мост. Особой разницы между этими двумя вариантами не существует, поэтому можно выбрать наиболее удобную для того, сто будет собирать. Единственное отличие состоит в потреблении мощности у второй схемы оно меньше. Что касается стоимости, то реализация зарядки на схеме с диодным мостом обойдется дороже и будет более сложной в производстве.

Кроме рассмотренных элементов ЗУ оснащается:

Последний необходим для контроля за параметрами тока и подключается при помощи провода со специальными крокодилами.

Но есть и более сложная модификация зарядных устройств – импульсная. Такие устройства обладают рядом преимуществ одним из них является наличие надежной электронной защиты от КЗ, скачков напряжения в сети и переполюсовки. Их схема основана на инверторных преобразователях, что позволило значительно уменьшить вес и габариты. Однако, привело к возрастанию стоимости практически в 2 раза.

Что потребуется для сборки

Чтобы воплотить свою задумку в реальность нужно немного. Из инструментов потребуются:

  1. Паяльник;
  2. Ножницы для того чтобы отрезать необходимый по размеру кусок фольгированного текстолита;
  3. Маркер для рисования плат;
  4. Припой;
  5. Провода, используемые в цепи высокого напряжения;
  6. Кабель для подключения к аккумулятору (сечение 10 мм²);
  7. Крепежные элементы;
  8. Трансформатор;
  9. Дрель с комплектом сверл.

Для схемы будут нужны радиодетали, корпус можно взять от какого-либо ненужного прибора. Главное условие, чтобы он подходил по размеру. После того, как все необходимое будет подобрано можно приступать непосредственно к сборке прибора.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

В специальной литературе можно найти огромное количество разработок по этой тематике. Для тех, кто ранее не занимался сборкой электронных устройств стоит выбрать самую простую. Как вариант можно взять приведенную на этом рисунке.

Мы рассмотрим только одну из множества схем зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, которые можно собрать своими руками. В большинстве они работают по такому же принципу, как и описанный в этой статье прибор. Отличия состоят в основном в используемых деталях и выходных параметрах. Возможно добавление в схему элементов для более точной регулировки, но существенных отличий у них нет.

Этапы сборки ЗУ

Для того чтобы собрать устройство, предназначенное для восстановления батареи, вам потребуется трансформатор, который можно позаимствовать в ламповом телевизоре. На его сердечнике имеется две обмотки, которые рассчитаны на напряжение до 7 В. При подсоединении их последовательно вы получите необходимые 12-24В на выходе. Наматывая провод нужно следить чтобы не оставались пустоты между витками. Они должны плотно прилегать: последующий к предыдущему. Через каждые 100 витков должна находиться изоляция.

Смотрим видео, этапы сборки:

Рассчитывается их количество исходя из сечения провода. Если оно составляет 1,5-3 мм то при частоте 50 Гц на 1В потребуется 5 витков. Значит, для получения 18 В придется сделать 90.

После того, как с трансформатором окончили можно приступать к сборке электронной части схемы зарядного устройства для аккумулятора, собираемого своими руками. Для этого нужен диод высокой мощности и кулер для обдува системы во избежание перегрева.

Также придется купить следующие детали:

  • Транзистор КТ819 с металлическим корпусом;
  • Переменный резистор КУ202Н.

Если эти элементы не получается найти, то можно заменить их другими, но только в крайнем случае. Особенно важно подобрать резистор, так как он отвечает за регулировку напряжения на конце схемы собранного пуско-зарядного устройства своими руками. И от того насколько правильно она будет работать зависит интенсивность восстановления аккумуляторной батареи.

Что касается элемента для охлаждения, то для этой цели подойдет кулер с компьютера. Его подключают к выходу собираемого устройства. Задача этого элемента охлаждение обмотки и диода. Это нужно учитывать при выборе его месторасположения.

Чтобы иметь возможность контроля за работой пуско-зарядного устройства 12В, собранного своими руками в систему подключают амперметр или вольтметр.

Следующий этап – выбор корпуса. Поскольку в нем будет наводиться несколько отдельных блоков, то потребуется металлическая коробка больших размеров. Как вариант можно использовать корпус от вышедшего из строя стабилизатора напряжения.

Простое ЗУ своими руками, подробно:

Вот и все что потребуется для сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками. Схема относительно не сложная для того чтобы с ней мог справиться человек, обладающий минимальными знаниями в радиотехнике.

Единственное, о чем не стоит забывать – это то, что при использовании такого прибора необходимо соблюдать правила безопасности.

Эффективность такого устройства – мнение специалистов

Чтобы собранный своими руками прибор оправдал ваши надежды стоит придерживаться следующих требований.

Выбирать трансформатор нужно с запасом мощности. Во-первых, он будет меньше нагреваться в процессе работы и больше прослужит. Во-вторых, это позволит усовершенствовать собранный прибор при необходимости. Наличие в схеме пускового устройства для автомобиля, собираемой своими руками, мощного трансформатора избавит от необходимости приобретать понижающий или делать его самостоятельно.

Провода высокого давления следует выбирать только с хорошей изоляцией. Они будут меньше путаться, да и хорошая защита никогда не бывает лишней.

Провода, подключаемые к зарядному устройству, также могут быть изготовлены из кабеля, с которого снимается изоляция в том месте, где выполняется подключение. Для пускового устройства лучше выбирать медный и обязательно необходимого сечения. Иначе при принудительном заводе автомобиля он будет нагреваться, что может привести к КЗ. Идеальным вариантом станут съемные провода для прибора пуска. Это позволит сделать его эксплуатация более удобной.

Вот и все, что необходимо знать для того чтобы не только собрать самостоятельно устройство для восстановления аккумулятора, но и добиться его эффективной работы.

Делаем самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Запуск двигателя автомобиля производит стартер при помощи аккумуляторной батареи. Эта важная деталь с течением времени и в зависимости от температурных условий способна разряжаться и терять емкость. Иногда севшая АКБ застает автолюбителя врасплох, но исправить ситуацию поможет зарядное устройство, которое можно купить в любом автомагазине.

Преимущества и недостатки перед готовым изделием

Большое число автолюбителей предпочитают изготовить зарядку для АКБ своими руками по следующим причинам:

  1. Низкая себестоимость из-за дешевизны комплектующих.
  2. Простота эксплуатации и надежность.

Самодельная конструкция имеет и свои недостатки, такие как отсутствие у большинства схем различных режимов работы, функции автоматической зарядки и защиты от несоблюдения полярности. Но для многих владельцев авто они отходят на второй план по причине того, что устройство успешно справляется с зарядкой АКБ в течение 10 часов.

Принцип действия

Пуско-зарядное устройство состоит из главных узлов – трансформатора и выпрямителя, которые преобразуют переменное напряжение 220 В, и подают ток тех же параметров до полного заряда батареи.

Что потребуется для изготовления?

Для сборки своими руками устройства зарядки АКБ, потребуются:

  1. Трансформатор TH61-22, в котором обмотки соединены последовательно. Он характеризуется КПД не ниже 0,8, и силой тока, не превышающей 6 А. Для этого хватит устройства, мощность которого 150 Вт. Трансформатор на вторичной обмотке должен выдавать напряжение до 20 В с силой тока 8 А. Если не удалось найти готового устройства с необходимыми параметрами, можно использовать любой трансформатор нужной мощности, в котором своими руками перемотать вторичную обмотку, что позволит получать необходимые выходные характеристики тока.
  2. Конденсаторы серии МБГЧ, работающие с напряжением не менее 350 В, и поддерживающие переменное напряжение.
  3. Диоды, рассчитанные на ток около 10 А.
  4. Прибор для изменения напряжения. Для этого подходит амперметр, работающий с постоянным током, или электромагнитная головка, аналогичная М24.

Схема простого ЗУ

Одной из самых популярных пуско-зарядных устройств является прибор, собранный на конденсаторной схеме. Он отличается достаточно высоким КПД, не выделяет во время эксплуатации тепло, отличается стабильным током, не зависящим от заряда и колебаний подачи, и защищен от коротких замыканий.

Поэтапная сборка

Создать один из вариантов пуско-зарядного устройства своими руками можно согласно следующей инструкции:

  1. Выбирается подходящая схема прибора для зарядки аккумулятора (в данном случае конденсаторная).
  2. Подбирается подходящий корпус, в котором можно разместить плату с деталями прибора и трансформатор. Им может стать корпус миллиамперметра, из которого убирают содержимое кроме стрелочного компонента.
  3. Трансформатор крепят винтами на алюминиевую пластину, которая закрепляется к корпусу.
  4. Вовнутрь корпуса устанавливают текстолитовую пластинку, с закрепленными на ней конденсаторами, реле, и другими деталями.
  5. На корпус крепят регулятор напряжения и выводы для клемм.
  6. Снаружи крепят массивный алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов, а также предохранитель и вилку для подачи питания.
  7. Шкала вольтметра может не подойти для необходимых измерений, и тогда на плотной основе изготавливается новая и клеится поверх существующей.
  8. Все детали соединяют друг с другом согласно схеме.
  9. Провода с «крокодилами», идущие от ЗУ к АКБ, должны быть не менее 1 мм в сечении.

Оценка эффективности

При желании, эффективность прибора можно повысить за счет выбора более сложной схемы, которая даст возможность работы в различных режимах, в том числе и автоматическом, а также с функциями защиты от короткого замыкания, перегрева и перезаряда батареи.

Еще один вариант на видео

Другие варианты схем и их сборка

Наибольшей популярностью из-за простоты и эффективности пользуются следующие устройства:

Зарядное из корпуса БП компьютера. Подойдет блок питания, превышающий по мощности 150 Вт, так как чтобы зарядить АКБ, нужен ток, составляющий 10% от емкости аккумулятора. В конструкцию необходимо внести следующие изменения:

  • Отсоединить ненужные выводы (-5 и +5 В, -12 и +12 В);
  • Резистор R1 заменить на подстрочный с характеристикой 27 кОм;
  • Напряжение +12 В снимается с верхнего вывода;
  • Сзади ставят потенциометр-регулятор и выпускаются сетевой провод со шнурами и «крокодилами».

Похожий вариант показан на видео

Простая зарядка, изготовленная из 12-вольтового адаптера. В данном случае его схема не понадобится, но нужно учесть его выходное напряжение должно быть равно напряжению АКБ, иначе она заряжаться не будет. На провода адаптера одевают «крокодилы», в которых цветом или другим способом помечают полярность. Клеммы последовательно подключают к батарее и включают прибор.

Схожий вариант на видео

Зарядка из диода и лампы накаливания. Схема устройства включает в себя следующие элементы:

  • Диод, пропускающий ток только в одну сторону. Альтернатива – блок питания ноутбука;
  • Лампа накаливания, мощностью до 200 В. Чем она больше, тем зарядка проходит быстрее;
  • Клеммы, повода и штекер.

Перед сборкой устройства желательно посмотреть видео, где показаны особенности подключения деталей и работы зарядного устройства. Так, при верной настройке, лампа будет светиться в пол канала. При полном заряде батареи лампочка может вовсе не гореть. Весь процесс занимает около 10 часов, после чего устройство обязательно отключается, чтобы не вызвать перегрев АКБ.

Один очень простой вариант показан на видео

Защита от неправильной полярности

Чтобы исключить проблему переполюсования контактов, схема прибора должна включать реле и диод, которые не пустят ток в неверном направлении, и неправильный заряд на аккумулятор идти не будет. При соблюдении полярности реле замыкается, и начинается зарядка. Такая схема актуальна для любых типов тиристорных или транзисторных устройств.

Настройка и запуск

Регулировку устройства проводят в процессе зарядки, но правильнее заранее своими руками проверить и настроить участки регулирования и защиты при помощи тестера.

Запуск устройства производят в следующем порядке:

  1. Снятие автомобильного аккумулятора и очистка его от грязи и остатков кислоты.
  2. В АКБ выкручиваются пробки и проверяется уровень электролита. Если необходимо, то производят доливку воды.
  3. Регулятор пуско-зарядного устройства выставляется на нужное показание зарядного тока, контакты подключаются к аккумулятору с соблюдением полярности.
  4. Прибор включается, и в зависимости от степени зарядки АКБ производится периодическая регулировка силы тока до 100% зарядки аккумулятора.

В заключении еще один интересный вариант устройства

При недостатке опыта всегда можно отыскать видео в сети, где подробно описаны различные зарядные устройства, их схема и процесс сборки. Такой аппарат будет выполнять те же функции, что и произведенный на заводе, но по деньгам обойдется намного дешевле.