Nie każdy właściciel samochodu ma ładowarkę do akumulatora samochodowego. Wiele osób nie uważa za konieczne zakupu takiego urządzenia, wierząc, że nie będzie im potrzebne. Jednak, jak pokazuje praktyka, każdy kierowca przynajmniej raz w życiu znajduje się w sytuacji, w której musi jechać, ale...
Nie ma konieczności kupowania nowej fabrycznej ładowarki, można ją wykonać samodzielnie np. ze starych urządzeń elektrycznych. Istnieje wiele opcji tworzenia własnych ładowarek samochodowych, jednak większość z nich ma istotne wady.
Film pokazuje tworzenie ładowarki samochodowej:
W przypadku, gdy wszystkie elementy są sprawne, a montaż przebiegł bez błędów, obwód powinien działać natychmiast. A właściciel samochodu musi jedynie ustawić próg napięcia za pomocą rezystora. Gdy ładowanie dotrze do tego urządzenia, przełączy się ono w tryb niskiego prądu.
Regulacja odbywa się w momencie ładowania. Ale chyba lepiej się ubezpieczyć: skonfiguruj i przetestuj systemy ochrony i regulacji. Do tego celu potrzebny będzie multimetr lub tester przystosowany do pracy ze stałym napięciem.
Korzystając z domowej ładowarki samochodowej, należy przestrzegać pewnych zasad.
Ważne jest, aby jeszcze przed ładowaniem oczyścić go z kurzu i brudu. Następnie przetrzeć roztworem sody, aby usunąć pozostałości kwasu. Jeśli na akumulatorze znajdują się cząstki kwasu, napój gazowany zacznie się pienić.
Korki do uzupełniania kwasów w akumulatorze należy odkręcić. Odbywa się to tak, aby gazy powstające w akumulatorze miały możliwość ucieczki. Następnie należy sprawdzić ilość: jeśli poziom jest niższy od optymalnego, dodać wodę destylowaną.
Następnie za pomocą przełącznika ustaw określony odczyt prądu ładowania, podłącz zmontowane urządzenie, biorąc pod uwagę polaryzację. W związku z tym dodatni zacisk ładowania powinien być podłączony do dodatniego zacisku akumulatora. Trzymanie przełącznika w pozycji dolnej spowoduje, że strzałka urządzenia będzie wskazywała aktualne napięcie. Woltomierz zaczyna jednocześnie wyświetlać aktualne napięcie.
Jeśli ma pojemność 50 Ah i jest obecnie naładowany w 50% to należy najpierw ustawić prąd na 25 amperów, stopniowo zmniejszając go do zera. Urządzenia do automatycznego ładowania działają na podobnej zasadzie. Pomagają naładować akumulator samochodowy do 100%. To prawda, że takie urządzenia są bardzo drogie. Dzięki terminowemu ładowaniu tak drogie urządzenie nie jest potrzebne.
Podsumowując, można powiedzieć, że nawet wykorzystując zużyte części ze starych urządzeń, można złożyć całkiem przyzwoitą ładowarkę do akumulatora samochodowego. Jeśli nie masz możliwości zrobienia tego sam, zawsze możesz znaleźć takiego rzemieślnika w każdej spółdzielni garażowej. A na pewno będzie kosztować znacznie mniej niż zakup nowego, fabrycznego urządzenia.
Bardzo często, zwłaszcza w zimnych porach roku, miłośnicy samochodów stają przed koniecznością ładowania akumulatora samochodowego. Można, a nawet zaleca się zakup fabrycznej ładowarki, najlepiej ładującej i rozruchowej do użytku w garażu.
Ale jeśli masz umiejętności elektrotechniki i pewną wiedzę w dziedzinie inżynierii radiowej, możesz własnoręcznie wykonać prostą ładowarkę do akumulatora samochodowego. Poza tym lepiej przygotować się wcześniej na ewentualną sytuację, w której akumulator nagle się rozładuje daleko od domu lub miejsca, gdzie jest zaparkowany i serwisowany.
Ładowanie akumulatora samochodowego jest konieczne, gdy spadek napięcia na zaciskach jest mniejszy niż 11,2 V. Pomimo tego, że akumulator jest w stanie uruchomić silnik samochodu nawet przy takim naładowaniu, to podczas długotrwałego postoju przy niskim napięciu rozpoczynają się procesy zasiarczania płyt, które prowadzą do utraty pojemności akumulatora.
Dlatego podczas zimowania samochodu na parkingu lub w garażu konieczne jest ciągłe ładowanie akumulatora i monitorowanie napięcia na jego zaciskach. Lepszą opcją jest wyjęcie akumulatora, odłożenie go w ciepłe miejsce, ale nadal nie zapomnij o utrzymaniu jego naładowania.
Akumulator ładowany jest prądem stałym lub pulsacyjnym. W przypadku ładowania ze źródła stałego napięcia zwykle wybiera się prąd ładowania równy jednej dziesiątej pojemności akumulatora.
Na przykład, jeśli pojemność akumulatora wynosi 60 amperogodzin, prąd ładowania należy wybrać na 6 amperów. Badania pokazują jednak, że im niższy prąd ładowania, tym mniej intensywne są procesy zasiarczania.
Ponadto istnieją metody odsiarczania płytek akumulatorowych. Są one następujące. Najpierw akumulator jest rozładowywany do napięcia 3–5 woltów przy wysokich prądach o krótkim czasie trwania. Na przykład podczas włączania rozrusznika. Następnie następuje powolne pełne ładowanie prądem około 1 ampera. Takie procedury powtarza się 7-10 razy. Działania te powodują efekt odsiarczania.
Odsiarczające ładowarki impulsowe praktycznie opierają się na tej zasadzie. Bateria w takich urządzeniach ładowana jest prądem pulsacyjnym. Podczas ładowania (kilka milisekund) na zaciski akumulatora przykładany jest krótki impuls rozładowania o odwrotnej polaryzacji i dłuższy impuls ładowania o bezpośredniej polaryzacji.
Bardzo ważne jest, aby podczas procesu ładowania zapobiec efektowi przeładowania akumulatora, czyli momentu, w którym zostanie on naładowany do maksymalnego napięcia (12,8 - 13,2 V, w zależności od rodzaju akumulatora).
Może to spowodować wzrost gęstości i stężenia elektrolitu, nieodwracalne zniszczenie płytek. Dlatego ładowarki fabryczne są wyposażone w elektroniczny system sterowania i wyłączania.
Rozważmy przypadek ładowania akumulatora za pomocą improwizowanych środków. Na przykład sytuacja, gdy wieczorem zostawiłeś samochód pod domem, zapominając o wyłączeniu niektórych urządzeń elektrycznych. Rano akumulator był rozładowany i nie można było uruchomić samochodu.
W takim przypadku, jeśli samochód odpala dobrze (z pół obrotu), wystarczy trochę „dokręcić” akumulator. Jak to zrobić? Po pierwsze, potrzebujesz źródła stałego napięcia w zakresie od 12 do 25 woltów. Po drugie, restrykcyjny opór.
Co możesz polecić?
Obecnie niemal w każdym domu znajduje się laptop. Zasilacz laptopa lub netbooka ma z reguły napięcie wyjściowe 19 woltów i prąd co najmniej 2 amperów. Zewnętrzny pin złącza zasilania to minus, wewnętrzny pin jest dodatni.
Jako ograniczający opór i jest to obowiązkowe!!!, można zastosować żarówkę oświetlenia wnętrza samochodu. Można oczywiście uzyskać większą moc z kierunkowskazów lub jeszcze gorszych przystanków lub gabarytów, ale istnieje możliwość przeciążenia zasilacza. Najprostszy obwód jest zmontowany: minus zasilacz - żarówka - minus akumulator - plus akumulator - plus zasilacz. W ciągu kilku godzin akumulator będzie naładowany w stopniu wystarczającym do uruchomienia silnika.
Jeśli nie masz laptopa, możesz kupić w przedsprzedaży na rynku radiowym potężną diodę prostowniczą o napięciu wstecznym większym niż 1000 woltów i prądzie 3 amperów. Jest niewielki i w razie potrzeby można go umieścić w schowku na rękawiczki.
Co zrobić w sytuacji awaryjnej?
Jako obciążenie ograniczające można zastosować lampy konwencjonalne żarówka o temperaturze 220 Wolt. Na przykład lampa o mocy 100 W (moc = napięcie x prąd). Zatem przy stosowaniu lampy o mocy 100 W prąd ładowania będzie wynosić około 0,5 ampera. Niewiele, ale w ciągu nocy zapewni akumulatorowi pojemność 5 amperogodzin. Zwykle wystarczy rano kilka razy zakręcić rozrusznikiem.
Jeśli połączysz równolegle trzy 100-watowe lampy, prąd ładowania wzrośnie trzykrotnie. Możesz naładować akumulator samochodowy prawie do połowy w ciągu nocy. Czasami zamiast lamp włączają kuchenkę elektryczną. Ale tutaj dioda może już zawieść, a jednocześnie akumulator.
Ogólnie rzecz biorąc, tego rodzaju eksperymenty z bezpośrednim ładowaniem akumulatora z sieci napięcia przemiennego o napięciu 220 woltów Ekstremalnie niebezpieczne. Należy je stosować tylko w skrajnych przypadkach, gdy nie ma innego wyjścia.
Zanim zaczniesz tworzyć własną ładowarkę do akumulatora samochodowego, powinieneś ocenić swoją wiedzę i doświadczenie w dziedzinie elektrotechniki i radiotechniki. Zgodnie z tym wybierz poziom złożoności urządzenia.
Przede wszystkim należy zdecydować się na bazę elementu. Bardzo często użytkownicy komputerów pozostają ze starymi jednostkami systemowymi. Tam są zasilacze. Oprócz napięcia zasilania +5 V zawierają one szynę +12 V. Z reguły jest przeznaczony na prąd do 2 amperów. To wystarczy na słabą ładowarkę.
Wideo - instrukcja wykonania krok po kroku i schemat prostej ładowarki do akumulatora samochodowego z zasilacza komputerowego:
Ale 12 woltów to za mało. Konieczne jest „podkręcenie” go do 15. Jak? Zwykle stosuje się metodę „szturchania”. Weź rezystancję około 1 kilooma i podłącz ją równolegle z innymi rezystancjami w pobliżu mikroukładu z 8 nogami w obwodzie wtórnym zasilacza.
Zatem zmienia się odpowiednio współczynnik transmisji obwodu sprzężenia zwrotnego i napięcie wyjściowe.
Trudno to wyjaśnić słowami, ale zwykle użytkownikom się to udaje. Wybierając wartość rezystancji, można osiągnąć napięcie wyjściowe około 13,5 wolta. To wystarczy, aby naładować akumulator samochodowy.
Jeśli nie masz pod ręką zasilacza, możesz poszukać transformatora z uzwojeniem wtórnym o napięciu 12–18 woltów. Stosowano je w starych telewizorach lampowych i innym sprzęcie AGD.
Teraz takie transformatory można znaleźć w używanych zasilaczach UPS, można je kupić za grosze na rynku wtórnym. Następnie rozpoczynamy produkcję ładowarki transformatorowej.
Ładowarki transformatorowe są najpopularniejszymi i najbezpieczniejszymi urządzeniami szeroko stosowanymi w praktyce motoryzacyjnej.
Wideo - prosta ładowarka do akumulatora samochodowego za pomocą transformatora:
Najprostszy obwód ładowarki transformatorowej do akumulatora samochodowego zawiera:
Przez obciążenie ograniczające przepływa duży prąd i robi się bardzo gorąco, dlatego aby ograniczyć prąd ładowania, w obwodzie pierwotnym transformatora często stosuje się kondensatory.
Zasadniczo w takim obwodzie można obejść się bez transformatora, jeśli mądrze wybierzesz kondensator. Ale bez izolacji galwanicznej od sieci prądu przemiennego taki obwód będzie niebezpieczny z punktu widzenia porażenia prądem.
Bardziej praktyczne są układy ładowania akumulatorów samochodowych z regulacją i ograniczeniem prądu ładowania. Jeden z tych schematów pokazano na rysunku:
Mostek prostowniczy wadliwego generatora samochodowego można wykorzystać jako mocne diody prostownicze, nieznacznie ponownie podłączając obwód.
Bardziej złożone ładowarki impulsowe z funkcją odsiarczania są zwykle wykonywane przy użyciu mikroukładów, a nawet mikroprocesorów. Są trudne w produkcji i wymagają specjalnych umiejętności instalacji i konfiguracji. W takim przypadku łatwiej jest kupić urządzenie fabryczne.
Warunki jakie należy spełnić korzystając z domowej ładowarki samochodowej:
Wideo - schemat ładowarki akumulatora samochodowego z UPS:
Może Cię zainteresować:
Skaner do autodiagnostyki samochodu
Jak szybko pozbyć się rys na karoserii samochodu
Jakie są zalety instalacji autobuforów?
Lustro DVR Rejestratory samochodowe Lustro
Podobne artykuły
Komentarze do artykułu:
Lyoka
Informacje tu przedstawione są z pewnością interesujące i pouczające. Jako były inżynier radiowy szkoły radzieckiej przeczytałem ją z wielkim zainteresowaniem. Ale w rzeczywistości teraz nawet „zdesperowani” radioamatorzy raczej nie będą zawracać sobie głowy szukaniem schematów obwodów domowej ładowarki, a później składaniem jej za pomocą lutownicy i komponentów radiowych. Zrobią to tylko fanatycy radia. O wiele łatwiej jest kupić urządzenie wykonane fabrycznie, zwłaszcza że ceny, moim zdaniem, są przystępne. W ostateczności możesz zwrócić się do innych miłośników motoryzacji z prośbą o „zapalenie”, na szczęście teraz wszędzie jest mnóstwo samochodów. To, co tu napisano, jest przydatne nie tyle ze względu na jego wartość praktyczną (choć też), ale w ogóle na zaszczepienie zainteresowania radiotechniką. W końcu większość współczesnych dzieci nie tylko nie potrafi odróżnić rezystora od tranzystora, ale nie będzie w stanie go wymówić za pierwszym razem. I to jest bardzo smutne...
Michael
Kiedy bateria była stara i na wpół wyczerpana, często korzystałem z zasilacza laptopa, aby ją naładować. Jako ogranicznik prądu zastosowałem niepotrzebne stare tylne światło z czterema 21-watowymi żarówkami połączonymi równolegle. Kontroluję napięcie na zaciskach, na początku ładowania zwykle jest to około 13 V, akumulator łapczywie zżera ładunek, potem napięcie ładowania wzrasta, a gdy osiągnie 15 V, przestaję ładować. Niezawodne uruchomienie silnika zajmuje od pół godziny do godziny.
Ignacy
Mam w garażu radziecką ładowarkę „Wolna” z 1979 roku. Wewnątrz znajduje się potężny i ciężki transformator oraz kilka diod, rezystorów i tranzystorów. Prawie 40 lat służby, i to pomimo tego, że mój ojciec i brat używają go stale, nie tylko do ładowania, ale także jako zasilacza 12 V. I teraz faktycznie łatwiej kupić tanie chińskie urządzenie za pięćset metrów kwadratowych, niż zawracać sobie głowę lutownicą A na Aliexpress można go kupić nawet za półtora setki, chociaż wysłanie go zajmie dużo czasu. Choć opcja z zasilaczem komputerowym przypadła mi do gustu, to w garażu mam kilkanaście starych, ale sprawdzają się całkiem nieźle.
San Sanych
Hmmm. Oczywiście generacja Pepsicolu rośnie... :-\ Prawidłowa ładowarka powinna dawać napięcie 14,2 V. Nie więcej i nie mniej. Przy większej różnicy potencjałów elektrolit się zagotuje, a akumulator spęcznieje, więc problem będzie wtedy go wyjąć lub odwrotnie, nie zamontować z powrotem w aucie. Przy mniejszej różnicy potencjałów akumulator nie będzie ładowany. Najbardziej normalny obwód przedstawiony w materiale to transformator obniżający napięcie (pierwszy). W takim przypadku transformator musi wytwarzać dokładnie 10 woltów przy prądzie co najmniej 2 amperów. Jest ich mnóstwo w sprzedaży. Lepiej jest zainstalować diody domowe - D246A (należy zainstalować na grzejniku z izolatorami mikowymi). W najgorszym - KD213A (można je przykleić do grzejnika aluminiowego za pomocą superkleju). Dowolny kondensator elektrolityczny o pojemności co najmniej 1000 uF i napięciu roboczym co najmniej 25 woltów. Nie jest również potrzebny bardzo duży kondensator, ponieważ dzięki tętnieniom niedostatecznie wyprostowanego napięcia uzyskujemy optymalny ładunek akumulatora. W sumie otrzymujemy 10 * pierwiastek z 2 = 14,2 woltów. Ja sam mam taką ładowarkę od czasów 412. Moskali. W ogóle nie do zabicia. 🙂
Cyryl
Zasadniczo, jeśli masz niezbędny transformator, samodzielne złożenie obwodu ładowarki transformatora nie jest takie trudne. Nawet dla mnie, niezbyt dużego specjalisty w dziedzinie elektroniki radiowej. Wiele osób mówi: po co zawracać sobie głowę, skoro łatwiej jest kupić. Zgadzam się, ale tu nie chodzi o efekt końcowy, ale o sam proces, bo o wiele przyjemniej jest używać czegoś zrobionego własnoręcznie, niż czegoś kupionego. A co najważniejsze, jeśli ten domowy produkt zepsuje się, to osoba, która go montowała, doskonale zna swoją ładowarkę i jest w stanie szybko ją naprawić. A jeśli zakupiony produkt się wypali, nadal musisz kopać i wcale nie jest faktem, że zostanie znaleziona awaria. Głosuję na samodzielnie zbudowane urządzenia!
Oleg
Generalnie uważam, że idealną opcją jest ładowarka przemysłowa, więc mam taką i noszę ją cały czas w bagażniku. Ale w życiu sytuacje są różne. Kiedyś odwiedzałam córkę w Czarnogórze i tam na ogół nic ze sobą nie noszą, a rzadko kiedy ktoś takową ma. Więc zapomniała zamknąć drzwi na noc. Bateria jest wyczerpana. Żadnej diody pod ręką, żadnego komputera. Znalazłem śrubokręt Boschevsky'ego o napięciu 18 woltów i prądzie 1 ampera. Użyłem więc jego ładowarki. To prawda, że ładowałem go przez całą noc i okresowo sprawdzałem, czy się nie przegrzał. Ale ona nie mogła tego znieść, rano zaatakowali ją pół kopniakiem. Opcji jest wiele, trzeba szukać. Cóż, jeśli chodzi o ładowarki domowe, jako inżynier radiowy mogę polecić jedynie te transformatorowe, czyli tzw. izolowane przez sieć, są bezpieczne w porównaniu do kondensatorów, diod z żarówką.
Siergiej
Ładowanie akumulatora niestandardowymi urządzeniami może doprowadzić do całkowitego, nieodwracalnego zużycia lub zmniejszenia gwarantowanej pracy. Cały problem polega na podłączeniu domowych produktów, tak aby napięcie znamionowe nie przekraczało dopuszczalnego. Należy wziąć pod uwagę zmiany temperatury i jest to bardzo ważny punkt, szczególnie zimą. Kiedy zmniejszamy o stopień, zwiększamy go i odwrotnie. Istnieje przybliżona tabela w zależności od rodzaju akumulatora - nie jest trudno ją zapamiętać. Kolejną ważną kwestią jest to, że wszystkie pomiary napięcia i oczywiście gęstości są wykonywane tylko wtedy, gdy silnik jest zimny, a silnik nie pracuje.
Witalik
Generalnie z ładowarki korzystam niezwykle rzadko, może raz na dwa, trzy lata i tylko wtedy, gdy wyjeżdżam na dłuższy czas, np. latem na kilka miesięcy na południe, aby odwiedzić bliskich. I tak w zasadzie auto jeździ prawie codziennie, akumulator jest naładowany i nie ma potrzeby stosowania tego typu urządzeń. Dlatego uważam, że kupowanie za pieniądze czegoś, czego praktycznie w ogóle nie używasz, nie jest zbyt mądre. Najlepszą opcją jest złożenie tak prostego statku, powiedzmy z zasilacza komputerowego, i pozostawienie go w spokoju, czekając na skrzydłach. Przecież najważniejsze tutaj nie jest pełne naładowanie akumulatora, ale trochę go rozweselić, aby uruchomić silnik, a wtedy generator wykona swoje zadanie.
Nikołaj
Jeszcze wczoraj ładowaliśmy akumulator za pomocą ładowarki śrubokrętowej. Samochód stał na zewnątrz, mróz sięgał -28, akumulator kilka razy zakręcił i zatrzymał się. Wyjęliśmy śrubokręt, kilka przewodów, podłączyliśmy i po pół godzinie auto bezpiecznie odpaliło.
Dmitrij
Gotowa ładowarka sklepowa to oczywiście idealna opcja, ale kto chce korzystać z własnych rąk, a biorąc pod uwagę, że nie trzeba jej często używać, nie trzeba wydawać pieniędzy na zakup i dokonywać ładowania się.
Domowa ładowarka powinna być autonomiczna, nie wymagać nadzoru ani kontroli prądu, gdyż ładujemy najczęściej w nocy. Ponadto musi zapewniać napięcie 14,4 V i zapewniać wyłączenie akumulatora, gdy prąd i napięcie przekroczą normę. Powinien także zapewniać zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji.
Główne błędy, które popełniają „Kulibins”, to podłączenie bezpośrednio do domowej sieci elektrycznej, to nawet nie jest błąd, ale naruszenie przepisów bezpieczeństwa, kolejnym ograniczeniem prądu ładowania są kondensatory, a to też jest droższe: jeden bank kondensatory 32 uF przy 350-400 V (mniej niż to nie jest możliwe) będą kosztować jak fajna markowa ładowarka.
Najłatwiej jest zastosować komputerowy zasilacz impulsowy (UPS), jest on teraz tańszy niż transformator sprzętowy i nie trzeba wykonywać osobnego zabezpieczenia, wszystko jest gotowe.
Jeśli nie masz zasilacza do komputera, musisz poszukać transformatora. Odpowiedni jest zasilacz z uzwojeniami żarnika ze starych telewizorów lampowych - TS-130, TS-180, TS-220, TS-270. Mają mnóstwo mocy za oczami. Na rynku samochodowym można znaleźć stary transformator żarnikowy TN.
Ale to wszystko jest tylko dla tych, którzy przyjaźnią się z elektrykami. Jeśli nie, nie przejmuj się – nie wykonasz ćwiczeń spełniających wszystkie wymagania, więc kupuj gotowe i nie marnuj czasu.
Laura
Dostałem ładowarkę od dziadka. Od czasów sowieckich. Domowej roboty. Zupełnie tego nie rozumiem, ale znajomi, jak to widzą, pstrykają językami z podziwu i szacunku, mówiąc, że to rzecz „od wieków”. Mówią, że był zmontowany przy użyciu kilku lamp i nadal działa. Co prawda praktycznie z tego nie korzystam, ale nie o to tu chodzi. Wszyscy krytykują radziecką technologię, ale okazuje się ona wielokrotnie bardziej niezawodna niż nowoczesna technologia, nawet domowa.
Władysław
Ogólnie rzecz biorąc, przydatna rzecz w gospodarstwie domowym, szczególnie jeśli istnieje funkcja regulacji napięcia wyjściowego
Aleksiej
Nigdy nie miałem okazji używać ani składać domowych ładowarek, ale potrafię sobie wyobrazić zasadę montażu i działania. Myślę, że domowe produkty nie są gorsze od fabrycznych, po prostu nikt nie chce majsterkować, zwłaszcza że te kupowane w sklepie są dość przystępne.
Zwycięzca
Ogólnie schematy są proste, jest kilka części i są dostępne. Regulację można również przeprowadzić, jeśli masz pewne doświadczenie. Kolekcjonowanie jest więc całkiem możliwe. Oczywiście bardzo przyjemnie jest korzystać z urządzenia zmontowanego własnymi rękami)).
Iwan
Ładowarka to oczywiście przydatna rzecz, ale teraz na rynku pojawiło się więcej ciekawych egzemplarzy - ich nazwa to ładowarki startowe
Siergiej
Istnieje wiele obwodów ładowarki i jako inżynier radiowy wypróbowałem wiele z nich. Do zeszłego roku miałem schemat, który działał dla mnie od czasów sowieckich i działał doskonale. Ale pewnego dnia (z mojej winy) akumulator całkowicie padł w garażu i potrzebowałem trybu cyklicznego, aby go przywrócić. Wtedy nie zawracałem sobie głowy (z braku czasu) tworzeniem nowego obwodu, tylko poszedłem i go kupiłem. A teraz na wszelki wypadek noszę ładowarkę w bagażniku.
Wielu miłośników motoryzacji doskonale wie, że aby przedłużyć żywotność akumulatora, konieczne jest okresowe pobieranie go z ładowarki, a nie z generatora samochodowego.
Im dłuższa żywotność baterii, tym częściej należy ją ładować, aby przywrócić ładowanie.
Do wykonania tej operacji, jak już wspomniano, wykorzystuje się ładowarki zasilane z sieci 220 V. Na rynku motoryzacyjnym jest wiele takich urządzeń, mogą one posiadać różne przydatne funkcje dodatkowe.
Jednak wszyscy wykonują to samo zadanie - przekształcają napięcie przemienne 220 V na napięcie stałe - 13,8-14,4 V.
W niektórych modelach prąd ładowania jest regulowany ręcznie, ale są też modele z pracą w pełni automatyczną.
Ze wszystkich wad zakupionych ładowarek można zauważyć ich wysoki koszt, a im bardziej zaawansowane urządzenie, tym wyższa cena.
Ale wiele osób ma pod ręką dużą liczbę urządzeń elektrycznych, których elementy mogą nadawać się do stworzenia domowej ładowarki.
Tak, domowe urządzenie nie będzie wyglądało tak reprezentacyjnie jak zakupione, ale jego zadaniem jest ładowanie baterii, a nie „popisywanie się” na półce.
Jednym z najważniejszych warunków przy tworzeniu ładowarki jest przynajmniej podstawowa wiedza z zakresu elektrotechniki i elektroniki radiowej, a także umiejętność trzymania lutownicy w dłoniach i umiejętność prawidłowego jej użycia.
Pierwszy schemat będzie być może najprostszy i poradzi sobie z nim prawie każdy entuzjasta samochodów.
Do wykonania prostej ładowarki wystarczą tylko dwa elementy - transformator i prostownik.
Głównym warunkiem, jaki musi spełniać ładowarka, jest to, że prąd wyjściowy z urządzenia musi wynosić 10% pojemności akumulatora.
Oznacza to, że w samochodach osobowych często stosuje się akumulator 60 Ah, na tej podstawie prąd wyjściowy urządzenia powinien wynosić 6 A. Napięcie powinno wynosić 13,8-14,2 V.
Jeśli ktoś ma stary, niepotrzebny, lampowy telewizor radziecki, to lepiej mieć transformator, niż go nie znaleźć.
Schemat ideowy ładowarki telewizyjnej wygląda następująco.
Często na takich telewizorach instalowano transformator TS-180. Jego osobliwością była obecność dwóch uzwojeń wtórnych, każde o napięciu 6,4 V i natężeniu prądu 4,7 A. Uzwojenie pierwotne również składa się z dwóch części.
Najpierw musisz połączyć uzwojenia szeregowo. Wygoda pracy z takim transformatorem polega na tym, że każdy z zacisków uzwojenia ma swoje własne oznaczenie.
Aby połączyć uzwojenie wtórne szeregowo, należy połączyć ze sobą piny 9 i 9.
A do pinów 10 i 10\’ - przylutuj dwa kawałki drutu miedzianego. Wszystkie przewody przylutowane do zacisków muszą mieć przekrój co najmniej 2,5 mm. kw.
Jeśli chodzi o uzwojenie pierwotne, to w przypadku połączenia szeregowego należy połączyć piny 1 i 1. Przewody z wtyczką do podłączenia do sieci należy przylutować do pinów 2 i 2\’. W tym momencie praca z transformatorem jest zakończona.
Na schemacie widać jak należy podłączyć diody - do mostka diodowego przylutowane są przewody wychodzące z pinów 10 i 10' oraz przewody które idą do akumulatora.
Nie zapomnij o bezpiecznikach. Zaleca się montaż jednego z nich na „dodatnim” zacisku mostka diodowego. Bezpiecznik ten musi być przystosowany do prądu nie większego niż 10 A. Drugi bezpiecznik (0,5 A) należy zainstalować na zacisku 2 transformatora.
Przed rozpoczęciem ładowania lepiej sprawdzić funkcjonalność urządzenia i sprawdzić jego parametry wyjściowe za pomocą amperomierza i woltomierza.
Czasami zdarza się, że prąd jest nieco wyższy niż wymagany, dlatego niektórzy instalują w obwodzie 12-woltową żarówkę o mocy od 21 do 60 watów. Ta lampa „odbierze” nadmiar prądu.
Niektórzy entuzjaści samochodów używają transformatora z zepsutej kuchenki mikrofalowej. Ale ten transformator będzie musiał zostać przerobiony, ponieważ jest to transformator podwyższający, a nie transformator obniżający.
Nie jest konieczne, aby transformator był w dobrym stanie, ponieważ często wypala się w nim uzwojenie wtórne, które nadal będzie musiało zostać usunięte podczas tworzenia urządzenia.
Przeróbka transformatora sprowadza się do całkowitego usunięcia uzwojenia wtórnego i nawinięcia nowego.
Jako nowe uzwojenie stosuje się izolowany drut o przekroju co najmniej 2,0 mm. kw.
Podczas nawijania musisz zdecydować o liczbie zwojów. Można to zrobić eksperymentalnie - owinąć 10 zwojów nowego drutu wokół rdzenia, następnie podłączyć do jego końcówek woltomierz i zasilić transformator.
Na podstawie wskazań woltomierza określa się, jakie napięcie wyjściowe zapewnia te 10 zwojów.
Przykładowo pomiary wykazały, że na wyjściu jest 2,0 V. Oznacza to, że 12 V na wyjściu zapewni 60 zwojów, a 13 V zapewni 65 zwojów. Jak rozumiesz, 5 zwojów dodaje 1 wolt.
Warto zaznaczyć, że lepiej taką ładowarkę złożyć wysokiej jakości, a następnie umieścić wszystkie elementy w obudowie, którą da się wykonać ze złomu. Lub zamontuj go na podstawie.
Pamiętaj, aby zaznaczyć, gdzie znajduje się przewód „dodatni”, a gdzie „ujemny”, aby nie spowodować „przekroczenia plusa” i uszkodzenia urządzenia.
Ładowarka wykonana z zasilacza komputerowego ma bardziej złożony obwód.
Do produkcji urządzenia odpowiednie są jednostki o mocy co najmniej 200 W modeli AT lub ATX, sterowane za pomocą kontrolera TL494 lub KA7500. Ważne jest, aby zasilacz był w pełni sprawny. Świetnie spisał się model ST-230WHF ze starych komputerów PC.
Poniżej zaprezentowano fragment schematu takiej ładowarki, nad którym będziemy pracować.
Oprócz zasilacza potrzebny będzie również potencjometr-regulator, rezystor dostrajający 27 kOhm, dwa rezystory 5 W (5WR2J) i rezystancja 0,2 oma lub jeden C5-16MV.
Początkowy etap prac sprowadza się do odłączenia wszystkiego, co niepotrzebne, czyli przewodów „-5 V”, „+5 V”, „-12 V” i „+12 V”.
Rezystor oznaczony na schemacie jako R1 (dostarcza napięcie +5 V na pin 1 sterownika TL494) należy odlutować, a w jego miejsce wlutować przygotowany rezystor trymera 27 kOhm. Magistralę +12 V należy podłączyć do górnego zacisku tego rezystora.
Pin 16 sterownika należy odłączyć od przewodu wspólnego, należy także przeciąć połączenia pinów 14 i 15.
Należy zamontować potencjometr-regulator w tylnej ściance obudowy zasilacza (R10 na schemacie). Należy go zamontować na płycie izolacyjnej tak, aby nie dotykał korpusu bloku.
Przez tę ścianę należy poprowadzić również przewody służące do podłączenia do sieci, a także przewody do podłączenia akumulatora.
Aby zapewnić łatwość regulacji urządzenia, z istniejących dwóch rezystorów 5 W na osobnej płytce należy wykonać blok rezystorów połączonych równolegle, który zapewni moc wyjściową 10 W przy rezystancji 0,1 oma.
Często właściciele samochodów muszą borykać się ze zjawiskiem niemożności uruchomienia silnika z powodu słabego akumulatora. Aby rozwiązać problem, będziesz musiał użyć ładowarki do akumulatora, która kosztuje dużo pieniędzy. Aby nie wydawać pieniędzy na zakup nowej ładowarki do akumulatora samochodowego, możesz zrobić to sam. Ważne jest tylko znalezienie transformatora o niezbędnych właściwościach. Aby wykonać domowe urządzenie, nie musisz być elektrykiem, a cały proces zajmie nie więcej niż kilka godzin.
Nie wszyscy kierowcy wiedzą, że w samochodach stosowane są akumulatory kwasowo-ołowiowe. Takie akumulatory wyróżniają się wytrzymałością, dzięki czemu mogą wytrzymać nawet 5 lat.
Do ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych stosuje się prąd równy 10% całkowitej pojemności akumulatora. Oznacza to, że do naładowania akumulatora o wydajności 55 A/h potrzebny jest prąd ładowania o natężeniu 5,5 A. Przyłożenie bardzo dużego prądu może doprowadzić do wrzenia elektrolitu, co z kolei doprowadzi do zmniejszenie żywotności urządzeń. Mały prąd ładowania nie wydłuża żywotności akumulatora, ale nie wpływa negatywnie na integralność urządzenia.
To jest interesujące! Po podaniu prądu o natężeniu 25 A akumulator szybko się ładuje, dlatego w ciągu 5-10 minut po podłączeniu ładowarki o tej wartości można uruchomić silnik. Tak wysoki prąd wytwarzają nowoczesne ładowarki inwerterowe, jednak negatywnie wpływa to na żywotność akumulatora.
Podczas ładowania akumulatora prąd ładowania przepływa z powrotem do prądu roboczego. Napięcie na każdą puszkę nie powinno być wyższe niż 2,7 V. Bateria 12 V ma 6 niepołączonych ze sobą puszek. W zależności od napięcia akumulatora różni się liczba ogniw, a także wymagane napięcie dla każdego ogniwa. Jeśli napięcie będzie wyższe, doprowadzi to do procesu rozkładu elektrolitu i płytek, co przyczynia się do awarii akumulatora. Aby zapobiec wrzeniu elektrolitu, napięcie jest ograniczone do 0,1 V.
Akumulator uważa się za rozładowany, jeśli po podłączeniu woltomierza lub multimetru urządzenia wskazują napięcie 11,9-12,1 V. Taki akumulator należy natychmiast naładować. Naładowany akumulator ma napięcie na zaciskach 12,5-12,7 V.
Przykład napięcia na zaciskach naładowanego akumulatora
Proces ładowania polega na przywróceniu zużytej pojemności. Ładowanie akumulatorów można przeprowadzić na dwa sposoby:
Teraz nawet niedoświadczony kierowca może zrozumieć, że jeśli nie ma potrzeby spieszyć się z ładowaniem akumulatora, lepiej dać pierwszeństwo pierwszej opcji (pod względem prądu). Przy przyspieszonym odzyskiwaniu ładunku żywotność urządzenia ulega skróceniu, dlatego istnieje duże prawdopodobieństwo, że w najbliższej przyszłości będziesz musiał kupić nową baterię. W związku z powyższym materiał rozważy opcje produkcji ładowarek w oparciu o prąd i napięcie. Do produkcji można wykorzystać dowolne dostępne urządzenia, o czym porozmawiamy później.
Przed wykonaniem procedury wykonania domowej ładowarki do akumulatorów należy zwrócić uwagę na następujące wymagania:
Odwrócenie polaryzacji jest procesem niebezpiecznym, w wyniku którego akumulator może eksplodować lub zagotować się. Jeśli akumulator jest w dobrym stanie i tylko lekko rozładowany, to w przypadku nieprawidłowego podłączenia ładowarki prąd ładowania wzrośnie powyżej znamionowego. Jeśli akumulator jest rozładowany, to po odwróceniu polaryzacji obserwuje się wzrost napięcia powyżej ustawionej wartości, w wyniku czego elektrolit wrze.
Zanim zaczniesz opracowywać ładowarkę do akumulatorów, ważne jest, aby zrozumieć, że takie urządzenie jest wykonane samodzielnie i może negatywnie wpłynąć na żywotność baterii. Czasami jednak takie urządzenia są po prostu konieczne, ponieważ mogą znacznie zaoszczędzić pieniądze na zakupie urządzeń fabrycznych. Przyjrzyjmy się, z czego można wykonać własne ładowarki do akumulatorów i jak to zrobić.
Ta metoda ładowania jest istotna w sytuacjach, gdy trzeba uruchomić samochód na rozładowanym akumulatorze w domu. W tym celu potrzebne będą elementy do montażu urządzenia oraz źródło (gniazdko) napięcia przemiennego 220 V. Obwód domowej ładowarki do akumulatora samochodowego zawiera następujące elementy:
To jest ważne! Przed złożeniem takiego obwodu musisz zrozumieć, że zawsze istnieje ryzyko dla życia, dlatego powinieneś zachować szczególną ostrożność i ostrożność.
Schemat podłączenia ładowarki od żarówki i diody do akumulatora
Wtyczkę należy włożyć do gniazdka dopiero po złożeniu całego obwodu i zaizolowaniu styków. Aby uniknąć wystąpienia prądu zwarciowego, w obwodzie znajduje się wyłącznik automatyczny 10 A. Podczas montażu obwodu należy wziąć pod uwagę polaryzację. Żarówkę i diodę półprzewodnikową należy podłączyć do dodatniego bieguna akumulatora. Przy zastosowaniu żarówki o mocy 100 W do akumulatora będzie przepływał prąd ładowania o natężeniu 0,17 A. Aby naładować akumulator 2 A, należy go ładować przez 10 godzin. Im wyższa moc żarówki, tym wyższy prąd ładowania.
Ładowanie całkowicie rozładowanego akumulatora takim urządzeniem nie ma sensu, ale naładowanie go w przypadku braku fabrycznej ładowarki jest całkiem możliwe.
Ta opcja należy również do kategorii najprostszych domowych ładowarek. Podstawą takiej ładowarki są dwa główne elementy - przetwornica napięcia i prostownik. Istnieją trzy rodzaje prostowników, które ładują urządzenie w następujący sposób:
Prostowniki pierwszej opcji ładują akumulator wyłącznie prądem stałym, który jest pozbawiony tętnienia napięcia przemiennego. Prostowniki prądu przemiennego przykładają pulsujące napięcie prądu przemiennego do zacisków akumulatora. Prostowniki asymetryczne mają składnik dodatni, a prostowniki półfalowe są stosowane jako główne elementy konstrukcyjne. Schemat ten daje lepsze wyniki w porównaniu do prostowników prądu stałego i przemiennego. To jego konstrukcja zostanie omówiona dalej.
Do montażu wysokiej jakości urządzenia do ładowania akumulatorów potrzebny będzie prostownik i wzmacniacz prądowy. Prostownik składa się z następujących elementów:
Obwód elektryczny prostownika asymetrycznego
Aby zmontować obwód, należy użyć bezpiecznika o maksymalnym prądzie 1 A. Transformator można pobrać ze starego telewizora, którego moc nie powinna przekraczać 150 W, a napięcie wyjściowe powinno wynosić 21 V. Jako rezystor musisz wziąć potężny element marki MLT 2. Dioda prostownicza musi być zaprojektowana na prąd co najmniej 5 A, dlatego najlepszą opcją są modele takie jak D305 lub D243. Wzmacniacz oparty jest na regulatorze opartym na dwóch tranzystorach serii KT825 i 818. Podczas montażu tranzystory montuje się na radiatorach w celu poprawy chłodzenia.
Montaż takiego obwodu odbywa się metodą przegubową, to znaczy wszystkie elementy znajdują się na starej płycie oczyszczonej z torów i połączonej ze sobą za pomocą przewodów. Jego zaletą jest możliwość regulacji prądu wyjściowego ładowania akumulatora. Wadą diagramu jest konieczność znalezienia niezbędnych elementów, a także prawidłowego ich ułożenia.
Najprostszym analogiem powyższego schematu jest wersja bardziej uproszczona, pokazana na zdjęciu poniżej.
Uproszczony obwód prostownika z transformatorem
Proponuje się zastosowanie uproszczonego obwodu wykorzystującego transformator i prostownik. Dodatkowo będziesz potrzebować żarówki 12 V i 40 W (samochodowej). Złożenie obwodu nie jest trudne nawet dla początkującego, należy jednak zwrócić uwagę na to, aby dioda prostownicza i żarówka znajdowały się w obwodzie doprowadzanym do ujemnego bieguna akumulatora. Wadą tego schematu jest to, że wytwarza prąd pulsujący. Aby wygładzić pulsacje, a także zredukować mocne uderzenia, zaleca się zastosować obwód przedstawiony poniżej.
Obwód z mostkiem diodowym i kondensatorem wygładzającym zmniejsza tętnienia i zmniejsza bicie
Ostatnio popularna stała się opcja ładowania samochodu, którą można wykonać samodzielnie, korzystając z zasilacza komputerowego.
Na początek będziesz potrzebować działającego zasilacza. Do takich celów nadaje się nawet jednostka o mocy 200 W. Wytwarza napięcie 12 V. Naładowanie akumulatora nie wystarczy, dlatego ważne jest zwiększenie tej wartości do 14,4 V. Instrukcje krok po kroku dotyczące wykonania ładowarki z zasilacza komputerowego są następujące:
Końcówkę zielonego przewodu należy przylutować do styków ujemnych w miejscu, w którym znajdowały się czarne przewody
Za tryb pracy PWM odpowiada mikrokontroler TL494
Rezystor wskazany fioletową kropką należy wylutować
W miejsce usuniętego rezystora wlutowany jest regulator
Napięcie wyjściowe jest regulowane przez rezystor zmienny
Wynikowy opór powinien wynosić 120,8 kOhm
Lutowanie rezystorów szeregowo zwiększa ich rezystancję
Ogólny widok ładowarki z zasilacza komputerowego
To jest interesujące! Zmontowana ładowarka pełni funkcję zabezpieczenia przed prądem zwarciowym, a także przed przeciążeniem, jednak nie chroni przed odwróceniem polaryzacji, dlatego należy przylutować przewody wyjściowe odpowiedniego koloru (czerwony i czarny), aby ich nie pomylić w górę.
Po podłączeniu ładowarki do zacisków akumulatora dostarczony zostanie prąd o natężeniu około 5-6 A, co jest wartością optymalną dla urządzeń o wydajności 55-60 A/h. Poniższy film pokazuje, jak wykonać ładowarkę do akumulatora z zasilacza komputerowego z regulatorami napięcia i prądu.
Rozważmy jeszcze kilka opcji niezależnych ładowarek do akumulatorów.
Jeden z najprostszych i najszybszych sposobów ożywienia rozładowanego akumulatora. Aby wdrożyć schemat ożywienia baterii za pomocą ładowania z laptopa, będziesz potrzebować:
Przejdźmy do wdrożenia schematu. Żarówka służy do ograniczenia prądu do optymalnej wartości. Zamiast żarówki możesz zastosować rezystor.
Ładowarka do laptopa może posłużyć także do „ożywienia” akumulatora samochodowego.
Złożenie takiego schematu nie jest trudne. Jeśli nie planujesz używać ładowarki do laptopa zgodnie z jej przeznaczeniem, możesz odciąć wtyczkę, a następnie podłączyć zaciski do przewodów. Najpierw użyj multimetru, aby określić polaryzację. Żarówka jest podłączona do obwodu prowadzącego do dodatniego bieguna akumulatora. Zacisk ujemny akumulatora jest podłączony bezpośrednio. Dopiero po podłączeniu urządzenia do akumulatora można podać napięcie do zasilacza.
Za pomocą bloku transformatora znajdującego się wewnątrz kuchenki mikrofalowej możesz wykonać ładowarkę do akumulatora.
Instrukcje krok po kroku dotyczące wykonania domowej ładowarki z bloku transformatora z kuchenki mikrofalowej przedstawiono poniżej.
Schemat podłączenia bloku transformatora, mostka diodowego i kondensatora do akumulatora samochodowego
Urządzenie można zamontować na dowolnym podłożu. Ważne jest, aby wszystkie elementy konstrukcyjne były niezawodnie chronione. W razie potrzeby obwód można uzupełnić o przełącznik i woltomierz.
Jeśli poszukiwanie transformatora doprowadziło do ślepego zaułka, możesz użyć najprostszego obwodu bez urządzeń obniżających napięcie. Poniżej znajduje się schemat pozwalający na wykonanie ładowarki do akumulatora bez użycia przekładników napięciowych.
Obwód elektryczny ładowarki bez użycia przekładnika napięciowego
Rolę transformatorów pełnią kondensatory, które są zaprojektowane na napięcie 250 V. Obwód powinien zawierać co najmniej 4 kondensatory, umieszczając je równolegle. Rezystor i dioda LED są połączone równolegle z kondensatorami. Rolą rezystora jest tłumienie napięcia resztkowego po odłączeniu urządzenia od sieci.
Obwód zawiera również mostek diodowy przeznaczony do pracy z prądami do 6A. Mostek jest włączony w obwód za kondensatorami, a przewody prowadzące do akumulatora w celu ładowania są podłączone do jego zacisków.
Osobno powinieneś zrozumieć pytanie, jak prawidłowo naładować akumulator za pomocą domowej ładowarki. Aby to zrobić, zaleca się przestrzeganie następujących zaleceń:
Na podstawie powyższych zaleceń należy stwierdzić, że urządzenia domowej roboty, choć akceptowalne, nadal nie są w stanie zastąpić urządzeń fabrycznych. Wykonanie własnej ładowarki nie jest bezpieczne, szczególnie jeśli nie masz pewności, że potrafisz to zrobić poprawnie. W materiale przedstawiono najprostsze schematy realizacji ładowarek do akumulatorów samochodowych, które zawsze przydadzą się w gospodarstwie domowym.
Stały trend w rozwoju elektroniki przenośnej niemal każdego dnia zmusza przeciętnego użytkownika do radzenia sobie z ładowaniem akumulatorów swoich urządzeń mobilnych. Niezależnie od tego, czy jesteś właścicielem telefonu komórkowego, tabletu, laptopa, czy nawet samochodu, tak czy inaczej będziesz musiał wielokrotnie mierzyć się z ładowaniem akumulatorów tych urządzeń. Dziś rynek wyboru ładowarek jest tak rozległy i duży, że w tej odmianie dość trudno jest dokonać kompetentnego i prawidłowego wyboru ładowarki odpowiedniej do rodzaju używanego akumulatora. Ponadto obecnie istnieje ponad 20 rodzajów akumulatorów o różnym składzie chemicznym i zasadach. Każdy z nich ma swoją własną specyficzną operację ładowania i rozładowywania. Ze względu na korzyści ekonomiczne, nowoczesna produkcja na tym obszarze koncentruje się obecnie przede wszystkim na produkcji akumulatorów ołowiowo-kwasowych (żelowych) (Pb), niklowo-metalowo-wodorkowych (NiMH), niklowo-kadmowych (NiCd) oraz akumulatorów litowych - litowo-jonowy (Li-ion) i litowo-polimerowy (Li-polimer). Nawiasem mówiąc, te ostatnie są aktywnie wykorzystywane do zasilania przenośnych urządzeń mobilnych. Baterie litowe zyskały popularność głównie dzięki zastosowaniu stosunkowo niedrogich składników chemicznych, dużej liczbie cykli ładowania (do 1000), wysokiej energii właściwej, niskiemu stopniowi samorozładowania i zdolności do utrzymywania pojemności w ujemnych temperaturach.
Obwód elektryczny ładowarki do akumulatorów litowych stosowanych w gadżetach mobilnych sprowadza się do zapewnienia im podczas ładowania stałego napięcia, które przekracza napięcie nominalne o 10–15%. Przykładowo, jeśli do zasilania telefonu komórkowego używany jest akumulator litowo-jonowy 3,7 V, to do jego ładowania potrzebne jest stabilizowane źródło zasilania o wystarczającej mocy, aby utrzymać napięcie ładowania nie wyższe niż 4,2 V - 5 V. Dlatego większość ładowarek przenośnych dołączanych do urządzenia jest zaprojektowana na napięcie nominalne 5 V, określone na podstawie maksymalnego napięcia procesora i poziomu naładowania akumulatora, z uwzględnieniem wbudowanego stabilizatora.
Nie można oczywiście zapomnieć o kontrolerze ładowania, który dba o główny algorytm ładowania akumulatora, a także odpytywanie jego stanu. Nowoczesne baterie litowe produkowane do urządzeń mobilnych o niskim poborze prądu mają już wbudowany kontroler. Sterownik realizuje funkcję ograniczania prądu ładowania w zależności od pojemności prądowej akumulatora, odcina dopływ napięcia do urządzenia w przypadku krytycznego rozładowania akumulatora oraz zabezpiecza akumulator w przypadku zwarcia obciążenia (lit akumulatory są bardzo wrażliwe na duży prąd obciążenia i mają tendencję do nadmiernego nagrzewania się, a nawet eksplodowania). W celu ujednolicenia i wymienności akumulatorów litowo-jonowych już w 1997 roku Duracell i Intel opracowały magistralę sterującą do odpytywania stanu kontrolera, jego działania i naładowania, zwaną SMBus. Dla tego autobusu napisano sterowniki i protokoły. Nowoczesne sterowniki nadal wykorzystują podstawy algorytmu ładowania zalecane przez ten protokół. Pod względem technicznym istnieje wiele mikroukładów, które mogą realizować kontrolę ładowania akumulatorów litowych. Wśród nich wyróżnia się seria MCP738xx, MAX1555 firmy MAXIM, STBC08 lub STC4054 z wbudowanym ochronnym n-kanałowym tranzystorem MOSFET, rezystorem wykrywającym prąd ładowania i zakresem napięcia zasilania sterownika od 4,25 do 6,5 V. Jednocześnie w najnowszych mikroukładach STMicroelectronics napięcie ładowania akumulatorów o wartości 4,2 V ma rozpiętość zaledwie +/- 1%, a prąd ładowania może sięgać 800 mA, co umożliwi ładowanie akumulatorów o pojemności aż do 5000 mAh.
Biorąc pod uwagę algorytm ładowania akumulatorów litowo-jonowych, warto stwierdzić, że jest to jeden z nielicznych typów, który zapewnia certyfikowaną możliwość ładowania prądem do 1C (100% pojemności akumulatora). Tym samym akumulator o pojemności 3000 mAh można ładować prądem o natężeniu do 3A. Jednak częste ładowanie dużym prądem „udarowym”, choć znacznie skróci jego czas, jednocześnie dość szybko zmniejszy pojemność akumulatora i sprawi, że będzie on bezużyteczny. Z doświadczenia w projektowaniu obwodów elektrycznych do ładowarek powiemy, że optymalna wartość ładowania akumulatora litowo-jonowego (polimerowego) wynosi 0,4 ° C - 0,5 ° C jego pojemności.
Wartość prądu 1C jest dozwolona tylko w momencie pierwszego ładowania akumulatora, gdy pojemność akumulatora osiągnie około 70% wartości maksymalnej. Przykładem może być ładowanie smartfona lub tabletu, gdy początkowe przywrócenie pojemności następuje w krótkim czasie, a pozostałe procenty kumulują się powoli.
W praktyce dość często efekt głębokiego rozładowania akumulatora litowego występuje, gdy jego napięcie spadnie poniżej 5% jego pojemności. W takim przypadku sterownik nie jest w stanie zapewnić prądu rozruchowego wystarczającego do zgromadzenia początkowej pojemności ładowania. (Dlatego nie zaleca się rozładowywania takich akumulatorów poniżej 10%). Aby rozwiązać takie sytuacje, należy ostrożnie zdemontować akumulator i wyłączyć wbudowany kontroler ładowania. Następnie należy podłączyć do zacisków akumulatora zewnętrzne źródło ładowania, zdolne do dostarczenia prądu o wartości co najmniej 0,4 C pojemności akumulatora i napięcia nie wyższego niż 4,3 V (dla akumulatorów 3,7 V). Schemat elektryczny ładowarki dla początkowego etapu ładowania takich akumulatorów można wykorzystać na poniższym przykładzie.
Obwód ten składa się ze stabilizatora prądu 1A. (ustawiony przez rezystor R5) na stabilizatorze parametrycznym LM317D2T i regulatorze napięcia przełączającego LM2576S-adj. Napięcie stabilizacji określa się na podstawie sprzężenia zwrotnego do czwartej nogi stabilizatora napięcia, czyli stosunku rezystancji R6 i R7, które ustalają maksymalne napięcie ładowania akumulatora na biegu jałowym. Transformator musi wytwarzać na uzwojeniu wtórnym napięcie przemienne 4,2–5,2 V. Następnie po ustabilizowaniu otrzymamy napięcie stałe 4,2 – 5V, wystarczające do naładowania ww. akumulatora.
Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH) najczęściej można spotkać w standardowych obudowach akumulatorów - jest to format AAA (R03), AA (R6), D, C, 6F22 9V. Obwód elektryczny ładowarki do akumulatorów NiMH i NiCd musi zawierać następującą funkcjonalność związaną ze specyficznym algorytmem ładowania tego typu akumulatorów.
Różne akumulatory (nawet o tych samych parametrach) z biegiem czasu zmieniają swoje właściwości chemiczne i pojemnościowe. W rezultacie konieczne staje się zorganizowanie algorytmu ładowania dla każdego przypadku indywidualnie, ponieważ podczas procesu ładowania (szczególnie przy dużych prądach, na które pozwalają akumulatory niklowe), nadmierne przeładowanie wpływa na szybkie przegrzanie akumulatora. Temperatury podczas ładowania powyżej 50 stopni, spowodowane chemicznie nieodwracalnymi procesami rozkładu niklu, całkowicie zniszczą akumulator. Dlatego obwód elektryczny ładowarki musi mieć funkcję monitorowania temperatury akumulatora. Aby zwiększyć żywotność i liczbę cykli ładowania akumulatora niklowego, zaleca się rozładować każde ogniwo do napięcia co najmniej 0,9 V. prąd około 0,3C od jego pojemności. Na przykład akumulator o pojemności 2500 – 2700 mAh. Rozładuj aktywne obciążenie prądem 1A. Ładowarka musi także obsługiwać ładowanie „treningowe”, gdy przez kilka godzin następuje cykliczne rozładowanie do 0,9 V, a następnie ładowanie prądem 0,3 - 0,4C. Praktyka pokazuje, że w ten sposób można ożywić do 30% zużytych akumulatorów niklowych, a akumulatory niklowo-kadmowe można znacznie łatwiej „ożywić”. Ze względu na czas ładowania obwody elektryczne ładowarek można podzielić na „przyspieszone” (prąd ładowania do 0,7 C przy pełnym czasie ładowania 2 – 2,5 godz.), „średnio trwające” (0,3 – 0,4 C – ładowanie w 5 – 6 godz.) i „klasyczny” (prąd 0,1C – czas ładowania 12 – 15 godz.). Projektując ładowarkę do akumulatora NiMH lub NiCd, można także skorzystać z ogólnie przyjętego wzoru na obliczenie czasu ładowania w godzinach:
T = (E/I) ∙ 1,5
gdzie E to pojemność akumulatora, mA/h,
I – prąd ładowania, mA,
1,5 – współczynnik kompensacji wydajności podczas ładowania.
Przykładowo czas ładowania akumulatora o pojemności 1200 mAh. prąd 120 mA (0,1C) będzie wynosił:
(1200/120)*1,5 = 15 godzin.
Z doświadczenia obsługi ładowarek do akumulatorów niklowych warto zauważyć, że im niższy prąd ładowania, tym więcej cykli ładowania wytrzyma element. Z reguły producent wskazuje cykle paszportowe podczas ładowania akumulatora prądem 0,1 C przy najdłuższym czasie ładowania. Ładowarka może określić stopień naładowania puszek mierząc rezystancję wewnętrzną wynikającą z różnicy spadków napięcia w czasie ładowania i rozładowywania określonym prądem (metoda ∆U).
Zatem biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, jednym z najprostszych rozwiązań samodzielnego montażu obwodu elektrycznego ładowarki, a jednocześnie wysoce wydajnym, jest obwód Witalija Sporysza, którego opis można łatwo znaleźć w Internecie.
Głównymi zaletami tego układu jest możliwość ładowania zarówno jednego, jak i dwóch akumulatorów połączonych szeregowo, kontrola termiczna ładowania za pomocą termometru cyfrowego DS18B20, kontrola i pomiar prądu podczas ładowania i rozładowywania, automatyczne wyłączanie po zakończeniu ładowania oraz możliwość ładowania akumulatora w trybie „przyspieszonym”. Dodatkowo za pomocą specjalnie napisanego oprogramowania oraz dodatkowej płytki na chipie konwertera poziomu MAX232 TTL możliwe jest sterowanie ładowaniem na komputerze PC i jego dalsza wizualizacja w formie wykresu. Wady obejmują potrzebę niezależnego dwupoziomowego zasilania.
Baterie ołowiowe (Pb) często można spotkać w urządzeniach o dużym poborze prądu: samochodach, pojazdach elektrycznych, zasilaczach bezprzerwowych oraz jako źródła zasilania różnych elektronarzędzi. Nie ma sensu wymieniać ich zalet i wad, które można znaleźć na wielu stronach w Internecie. W procesie realizacji obwodu elektrycznego ładowarki do takich akumulatorów należy rozróżnić dwa tryby ładowania: buforowy i cykliczny.
Tryb ładowania buforowego polega na jednoczesnym podłączeniu ładowarki i obciążenia do akumulatora. To połączenie można zaobserwować w zasilaczach bezprzerwowych, samochodach, systemach energetyki wiatrowej i słonecznej. Jednocześnie podczas ładowania urządzenie pełni funkcję ogranicznika prądu, a gdy akumulator osiągnie swoją pojemność, przełącza się w tryb ograniczania napięcia, aby skompensować samorozładowanie. W tym trybie akumulator pełni rolę superkondensatora. Tryb cykliczny polega na wyłączeniu ładowarki po zakończeniu ładowania i ponownym podłączeniu, jeśli poziom naładowania baterii jest niski.
W Internecie istnieje sporo rozwiązań obwodów do ładowania tych akumulatorów, dlatego przyjrzyjmy się niektórym z nich. Dla początkującego radioamatora do wdrożenia prostej ładowarki „na kolanach” obwód elektryczny ładowarki na chipie L200C firmy STMicroelectronics jest idealny. Mikroukład jest ANALOGOWYM regulatorem prądu z możliwością stabilizacji napięcia. Ze wszystkich zalet tego mikroukładu jest prostota konstrukcji obwodu. Być może na tym kończą się wszystkie zalety. Według arkusza danych tego chipa maksymalny prąd ładowania może osiągnąć 2A, co teoretycznie pozwoli naładować napięciem akumulator o wydajności do 20 A/h 
(regulowane) od 8 do 18V. Jednak, jak okazało się w praktyce, ten mikroukład ma znacznie więcej wad niż zalet. Już podczas ładowania 12-amperowego akumulatora ołowiowo-żelowego SLA prądem 1,2A mikroukład wymaga grzejnika o powierzchni co najmniej 600 metrów kwadratowych. mm. Chłodnica z wentylatorem ze starego procesora sprawdza się dobrze. Zgodnie z dokumentacją mikroukładu można do niego przykładać napięcia do 40 V. W rzeczywistości, jeśli na wejście przyłożysz napięcie większe niż 33 V. – przepala się mikroukład. Ta ładowarka wymaga dość mocnego źródła zasilania, które może dostarczyć prąd o natężeniu co najmniej 2A. Zgodnie z powyższym schematem uzwojenie wtórne transformatora powinno wytwarzać nie więcej niż 15 - 17 V. napięcie przemienne. Wartość napięcia wyjściowego, przy której ładowarka stwierdza, że akumulator osiągnął swoją pojemność, jest określona przez wartość Uref na 4. odnodze mikroukładu i jest ustalana przez dzielnik rezystancyjny R7 i R1. Rezystory R2 – R6 tworzą sprzężenie zwrotne, określając wartość graniczną prądu ładowania akumulatora. 
Rezystor R2 określa jednocześnie jego wartość minimalną. Realizując urządzenie, nie zaniedbuj wartości mocy rezystancji sprzężenia zwrotnego i lepiej zastosować wartości znamionowe wskazane w obwodzie. Aby zaimplementować przełączanie prądu ładowania, najlepszą opcją byłoby zastosowanie przełącznika przekaźnikowego, do którego podłączone są rezystory R3 - R6. Lepiej unikać stosowania reostatu o niskiej rezystancji. Ładowarka ta umożliwia ładowanie akumulatorów ołowiowych o pojemności do 15 Ah. pod warunkiem, że chip jest dobrze schłodzony.
Obwód elektryczny ładowarki impulsowej 3A pozwoli znacznie zmniejszyć wymiary ładowania akumulatorów ołowiowych o małej pojemności (do 20 A/h). stabilizator prądu z regulacją napięcia LM2576-ADJ.
Do ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych lub żelowych o wydajności do 80A/h. (na przykład samochody). Przedstawiony poniżej impulsowy obwód elektryczny ładowarki typu uniwersalnego jest idealny.
Układ został pomyślnie zaimplementowany przez autora tego artykułu w obudowie z zasilacza komputerowego ATX. Jego elementarna baza opiera się na radioelementach, pochodzących głównie z rozebranego zasilacza komputerowego. Ładowarka pełni funkcję stabilizatora prądu do 8A. z regulowanym napięciem odcięcia ładowania. Zmienna rezystancja R5 ustala wartość maksymalnego prądu ładowania, a rezystor R31 ustala jego napięcie graniczne. Bocznik na R33 służy jako czujnik prądu. Przekaźnik K1 jest niezbędny do zabezpieczenia urządzenia przed zmianą polaryzacji podłączenia do zacisków akumulatora. Z zasilacza komputerowego pobrano także transformatory impulsowe T1 i T21 w gotowej formie. Obwód elektryczny ładowarki działa w następujący sposób:
1. włącz ładowarkę przy odłączonym akumulatorze (zaciski ładowania odchylone)
2. Ustawiamy napięcie ładowania ze zmienną rezystancją R31 (na zdjęciu górna). Dla przewodu 12V. akumulatora nie powinna przekraczać 13,8 - 14,0 V.
3. Po prawidłowym podłączeniu zacisków ładowania słychać kliknięcie przekaźnika, a na dolnym wskaźniku widzimy wartość prądu ładowania, którą ustawiamy dolną rezystancją zmienną (R5 zgodnie ze schematem).
4. Algorytm ładowania jest zaprojektowany w taki sposób, że urządzenie ładuje akumulator stałym, określonym prądem. W miarę gromadzenia się pojemności prąd ładowania zmierza do wartości minimalnej, a „ładowanie” następuje ze względu na wcześniej ustawione napięcie.
Całkowicie rozładowany akumulator ołowiowy nie włączy przekaźnika, podobnie jak samo ładowanie. Dlatego ważne jest zapewnienie wymuszonego przycisku dostarczającego chwilowe napięcie z wewnętrznego źródła zasilania ładowarki do uzwojenia sterującego przekaźnika K1. Należy pamiętać, że wciśnięcie przycisku powoduje wyłączenie zabezpieczenia przed odwróceniem polaryzacji, dlatego przed wymuszonym uruchomieniem należy zwrócić szczególną uwagę na prawidłowe podłączenie zacisków ładowarki do akumulatora. Opcjonalnie istnieje możliwość rozpoczęcia ładowania z naładowanego akumulatora, a dopiero potem przeniesienia zacisków ładowania do wymaganego zamontowanego akumulatora. Twórcę układu można znaleźć pod pseudonimem Falconist na różnych forach radioelektronicznych.
Do realizacji wskaźnika napięcia i prądu wykorzystano obwód na kontrolerze pic PIC16F690 oraz „super dostępne części”, których oprogramowanie i opis działania można znaleźć w Internecie.
Ten obwód elektryczny ładowarki nie rości sobie oczywiście pretensji do „odniesienia”, ale jest w stanie w pełni zastąpić drogie ładowarki przemysłowe, a nawet znacznie przewyższać wiele z nich pod względem funkcjonalności. Podsumowując, warto stwierdzić, że najnowszy uniwersalny obwód ładowarki przeznaczony jest głównie dla osoby przeszkolonej w projektowaniu radioodbiorników. Jeśli dopiero zaczynasz, lepiej zastosować znacznie prostsze obwody w mocnej ładowarce za pomocą zwykłego mocnego transformatora, tyrystora i jego układu sterowania za pomocą kilku tranzystorów. Przykład obwodu elektrycznego takiej ładowarki pokazano na poniższym zdjęciu.
Zobacz także diagramy.
