ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

Абрамов Сергей г. Оренбург

Срок службы автомобильного аккумулятора зависит не только от качества изделия, но и от правильной эксплуатации. Некоторые автолюбители предполагают, что если на автомобиле ездить постоянно, то с аккумулятором всё будет в порядке. Однако всем известно что езда по городу состоит с достаточно частым запуском стартёра и малым пробегом из точки А в точку В. Вследствие чего аккумулятор не успевает возобновить потраченную энергию, недозаряжается, а это в свою очередь приводит к сульфатации пластин и потере номинальной ёмкости аккумулятора. Автор после двух лет эксплуатации нового аккумулятора измерил его ёмкость, она оказалась менее 50%. В некоторых статьях авторы рекомендуют заряжать аккумуляторы перед зимней эксплуатацией, но мне кажется это необходимо делать 2-4 раза в год. Причём необходимо перед зарядкой тренировать аккумулятор методом 2х-3х кратного разряда-заряда. Заряд при этом можно так же проводить десульфатирующим способом, т.е. 30сек. заряжается током 0,1С , 10сек. разряжается током 0,01С.

Автор разработал устройство Рис1. которое позволяет работать как в автоматическом так и ручном режиме. Рассмотрим работу устройства в ручном режиме. После подачи 220 вольт на Х1 и включения выключателя SA1, на выходе вторичной обмотки трансформатора Т1 появляется напряжение, которое в свою очередь выпрямляется диодным мостом VD16 и фильтруется конденсатором С14. От данного моста запитывается реле К1 и стабилизатор D3, напряжение с которого подаётся на питание микроконтроллера D5.

С третьей и четвёртой обмоток трансформатора Т1 напряжение подаётся на диодный мост VD5 и стабилизаторы напряжения D1 (+12 вольт), D2 (-17,6 вольт) от которых запитываются операционные усилители D4, D7. C пятой обмотки трансформатора Т1 напряжение выпрямляется диодным мостом VD9-VD12 фильтруется конденсатором С7 и служит для запитки двух параллельно включенных источников тока, (ИТУН) D7.1, D7.2, VT3-VT6, R9-R12, R30,R31,C17,C18 которые управляются ШИМ импульсами с 5 ножки микроконтроллера D5. С шестой обмотки трансформатора Т1 напряжение выпрямляется диодным мостом VD1, фильтруется конденсатором C4 стабилизируется микросхемой D6. От этой микросхемы запитана схема управления разрядом аккумулятора (ИТУН) состоящей из D4.1, VT1, VT2, R1-R4, C1,C2. ИТУН управляется ШИМ импульсами с 3 ноги микроконтроллера через развязывающий оптрон VS1. На операционном усилителе D4.2 собрана схема контроля за напряжением на аккумуляторе. На резисторах R13, R14 собран делитель напряжения. Цепочка R17-R20 служит для сдвига уровня измеряемого напряжения за счёт вычитания из напряжения на аккумуляторе опорного напряжения. Диоды VD13, VD14 служат для защиты входа аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера D5. Со 2го выхода микроконтроллера по одной шине организовано управление индикатором собранном на HL2, VT8, R32-R34, и транзисторным ключём собранным на VT7, VT9, R35, R37, R38 который включает реле К1. Индикатор HL2 осуществляет индикацию следующих режимов HL2-постоянно горит- включена разрядка аккумулятора внешней нагрузкой, HL2-не горит, устройство находится в режиме стоп или ручном режиме, HL2-длинное зажигание длинное погасание-режим заряда, HL2-короткое зажигание короткое погасание-режим десульфатации. Кнопка SB1 переводит устройство в режим СТОП, SB2- ПУСК устройство переводится в режим заряда или заряд/разряд. Кнопками SB3-SB6 осуществляется установка тока в режиме заряда-разряда. Кнопкой SB7 после включения устройства, осуществляется переключение в режим десульфатации при этом на короткое время зажигается светодиод HL2. В режиме десульфатации, после включения кнопки пуск происходит разряд аккумулятора до 10,2 вольт внешней нагрузкой HL1. Затем заряд током 5,5а в течение 30сек и разряд током 0,55а в течение 10сек, процедура повторяется до тех пор пока на аккамуляторе в течение 2х часов перестанет нарастать напряжение, затем ток уменьшается до 2,75а и происходит дозарядка в течение ещё 2х часов. Если напряжение начнёт снижаться, зарядка выключается. В ручном режиме происходит зарядка током 5,5а, до стабильного напряжения на аккумуляторе в течение 2х часов. Кнопками SB3-SB6 можно изменять ток заряда/разряда. Индикация тока осуществляется миллиамперметром PA1 и установленным переключателем SA2 в положение «А» при переключении в положение «V» можно контролировать напряжение.

Аккумулятор следует подключать к зарядному устройству только после того как будет включено питание, иначе может выйти из строя транзистор VT2. Для предотвращения данного события можно рекомендовать изготовить изолированный преобразователь напряжения 12-21/16/9/9в который будет запитываться непосредственно от аккумулятора, а вторичные обмотки с выпрямителями будут подключены к D1,D2,D3,D6.

Рис1.

В устройстве использован трансформатор типа ТС180. Первичную обмотку оставляем на месте, а остальные разматываем. Вначале мотаем пятую обмотку проводом ПЭВ2 диаметром 1,5мм -50 витков, затем вторую проводом диаметром 0,5мм -26 витков, шестую диаметром 0,3мм -20 витков, третью и четвёртую диаметром 0,4 по 50 витков. Индикатор PA1 типа М2001/1-М4, который необходимо немного доработать, сдвинуть ноль вправо от реального нуля, и присоединив амперметр и шунт R8 переградуировать значения шкалы. Необходимо так же отградуировать значения напряжения и подобрать резисторы R6 или R7. В устройстве можно применить любое реле на напряжение катушки 12 вольт и ток контактов 4-5ампер.

Схема собрана на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита Рис2, размером 40х95мм.

В микроконтроллер записана микропрограмма, HEX коды которой находятся в табл1.

После сборки устройство необходимо настроить на напряжение отключения во время разряда. Для этого отсоединяем левую сторону (по схеме) резистора R13, подсоединяем к нему лабораторный блок питания и подаём с него 10,2 вольта. Запускаем устройство в автоматическом режиме, при этом включится реле и лампочка HL1, вращаем подстроечный резистор R19 до отключения реле. На этом наладка заканчивается и проверяется работоспособность всего устройства.

Рис2.

Табл1.

:020000040000FA

:020000002F28A7

:080008000528A900030EAA005F

:100010000B1819280B1911282A0E8300A90E290E76

:1000200009000B118B1E0C288B1285168920851256

:100030000C2805080B10051E2028201C23282E281C

:10004000201825282E2820142628201087208720D5

:100050000B118B12210881008B16A0140C2883121F

:10006000640085010730990083161630850004303E

:1000700081000630950010309600990183120830F7

:100080008B00A0145F30840080018403A0184428F2

:10009000FF30A6004630A500FF30A7001430A800AE

:1000A0000A30A10081000030A020A2008B1764005C

:1000B000A60B6428A50B6428FF30A6004630A500D7

:1000C000851C7820051D8220A70B7728A80B772890

:1000D000FF30A7001430A800A01C772821082202B6

:1000E00003197728031C7628A10A7728A10357282B

:1000F000FF302202031DA20A2208A4000030A30040

:100100008E2008000A302202031DA2037C28AA3098

:100110008A280530AB00AB0B8B2808008B13230813

:1001200083169B008312240883169A001C155530F1

:100130009D00AA309D009C141C1183128B1708008F

:0C01400083169B001C141A088312080090

:02400E00C43FAD

:00000001FF