Категорически приветствую всех читателей!
Написать данную статью меня побудили несколько факторов: борьба с потенциальным алкоголизмом, желание несколько упорядочить «кашу» из накопившейся информации и, конечно, большое желание помочь единомышленникам.
В конечном итоге мы получим зарядное устройство с линейной характеристикой выходного тока. Это означает, что зарядка будет происходить в два этапа — постоянным заданным вручную током до набора заданного напряжения, затем постоянным заданным напряжением. При этом выходной ток будет плавно снижаться вплоть до нуля, когда заряд будет полностью окончен. Это самый правильный способ зарядки.
Также мы добавим режим десульфатации аккумуляторной батареи. Такой функцией обладают некоторые заводские зарядные устройства, например, Кедр-Авто 10. Такой зарядник у меня так же имеется, и его режим работы мне не очень нравится: во-первых, он не производит должным образом зарядку постоянным напряжением, а просто падает в дозарядку малым током. Окончания зарядки придется ждать очень долго; во-вторых, в интересующем нас режиме "Цикл" максимальное напряжение целенаправленно увеличено до 15,5 вольт, чтобы устройство не отключалось. Это в конечном итоге приведёт к перезаряду аккумулятора. Использованная у меня реализация лишена этих недостатков.
Ключевые моменты статьи для удобства восприятия и навигации я выделил полужирным шрифтом.
Лирика: данный текст ориентирован на начинающих радиолюбителей, подобных мне самому. Собственно, я сам почти год назад не держал в руках паяльник, пока не набрёл на статью Андрея Голубева про изготовление лабораторного блока питания из компьютерного БП. Не имея четкого представления, зачем он мне впоследствии пригодится, я поставил себе задачу во что бы то не стало разобраться и сделать себе такое устройство. И это мне удалось. Выражаю огромную человеческую благодарность Андрею и Юрию Вячеславовичу за посильную помощь в моих начинаниях. Много крови я у них выпил. Я не повторяю статью Андрея, но постараюсь ключевые моменты переделки раскрыть более подробно, останавливаясь на моментах, которые вызывали у меня много вопросов. Прошу воспринимать данный материал как отчет о проделанной работе. Чтобы понимать, о чем я вообще говорю, вам необходимо изучить вышеупомянутые статьи.
Многие здесь и сейчас присутствующие знают, что я человек расчетливый, и не ищущий легких путей. И недавно, промывая подкапотку любимого авто от месячной пыли, обнаружил недобро косящийся на меня красный глаз индикатора плотности в банке аккумуляторной батареи. В связи с никак не радующими глаз ценами на аккумуляторы, да и что угодно в наше время, в принципе, решил, что не стоит оставлять без внимания такой важный элемент автомобиля, как аккумуляторная батарея, пробуждающая 6 цилиндров в сибирские морозы. Готовь сани летом, как говорится. А с другой стороны, не кошерно таскать в гараж лабораторный блок питания, в который вложил душу.
А что нам стоит дом построить?
За период создания вышеупомянутого лабораторника у меня скопилось достаточной количество барахла, которое можно превратить в объект обсуждения – аккумуляторное зарядное устройство.
По сути, это тот же лабораторный блок питания, но с некоторыми ограничениями – минимальное напряжение на выходе равно 14,4В, максимальное 16В, блок питания не стартует без подключенного к выходным клеммам аккумулятора и имеет защиту от переполюсовки. В штатном режиме регулятор напряжения всегда в крайнем левом положении, и напряжение на выходе равно 14,4В. Повышенное напряжение используется для "пинка" запущенным аккумуляторам.
Суть зарядного устройства: обеспечить стабилизированное напряжение 14,4 вольта и заданный ограниченный ток. Проще говоря, в начале процесса зарядки ток будет максимальным, заданным реостатом. По мере заряда батареи, собственное напряжение аккумулятора будет расти. В конце концов, когда напряжение аккумулятора станет 14,4 вольта, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения и станет постепенно снижать ток до нуля. В таком состоянии аккумулятор может находиться сколь угодно долго, и ничего плохого с ним не произойдет.
Мне по вышеупомянутой причине сия поделка обошлась в 0 рублей и 0 копеек, если же все комплектующие покупать поштучно, бюджет может подрасти до 1000 рублей, где большую часть занимают вольтамперметры. От момента задумки до реализации прошла неделя. Делал в основном вечерами, но пару дней посвятил процессу полностью.
На этом описательно-вступительную часть предлагаю считать оконченной и перейти к самому интересному.
Достался в виде трупа блок питания ATX:
Видно следы отвратительного ремонта: силовые ключи и диодные сборки вообще не прикручены к радиаторам. Схема очень схожа с этой:
после чтения форумов остановился на этих моделях
—СОРОКИН 12,94 (3000 рублей)
—BERKUT SMART POWER SP-4N (2600 рублей)
—Bosch C3 (3200 рублей)
—ЛБ-Электро BL1204 (1700-2570 рублей в зависимости от кол-ва)
Все эти ЗУ умеют десульфотацию делать.
Зарядное устройство 12.94 (ЗУ) предназначено для обслуживания и зарядки 12-вольтовых и 6-вольтовых аккумуляторных батарей, используемых в легковых автомобилях, мотоциклах, садовой технике и т.п.
Данное устройство является полностью автоматическим и имеет поэтапный режим зарядки в 9 стадий. Зарядное устройство безопасно для электроники транспортного средства и может быть подключено к АКБ, установленной на транспортном средстве, в течение длительного периода времени, для зимнего хранения и круглогодичного использования.
Устройство снабжено программой быстрого и бережного заряда, а также памятью последнего режима заряда при отключении питания.
ЗУ имеет комплектацию, позволяющую осуществлять несколько вариантов его подключения для зарядки АКБ, а именно: контакты-крокодилы, штекер в прикуриватель, кольцевые клеммы для штатной установки.
Портативное универсально зарядное устройство BERKUT(Беркут) SMART POWER SP-4N предназначено для зарядки всех типов аккумуляторных батарей, которые применяются на различных транспортных средствах. Технические характеристики устройства позволяю обеспечить ток заряда, равный 14,4-14,7В.
Питание ЗУ организуется от бытовой сети переменного тока 220В 50(60)Гц. Отличительной особенность данной модели является возможность выполнения зарядки АКБ через гнездо прикуривателя автомобиля, при помощи контактов-«крокодилов», либо с использованием кольцевых клемм.
Также следует выделить возможность эксплуатации зарядного устройства в одном из четырех режимах работы. Поимо обычных режимов зарядки (14,4В/ 1A и 14,4В/ 4A) имеется еще и режим «зима». В этом случае SP-4N может применяться для работы с аккумуляторными батареями в условиях, когда температура окружающего воздуха равна 5 градусов и ниже. Специальный режим «десульфатация» позволяет производить восстановление АКБ путем увеличения выходного напряжения до величины 17В.
Технические характеристики:
Для аккумуляторных батарей транспортных средств: 12 Вольт
Поэтапный режим работы: 9 Стадии зарядки
Максимальный зарядный ток: 4A
Подключение в бытовую сеть: 220 Вольт
4 режима работы включая Десульфатацию и Зимняя зарядка
Влагостойкий корпус устройства
SMART POWER SP- 4N заряжает любую кислотно-свинцовую батарею в 9 стадий:
СТАДИЯ 1 – ДИАГНОСТИКА — проверяет способность АКБ принимать заряд . В случае неисправности, загорается LED «ОШИБКА».
СТАДИЯ 2 – ВОССТАНОВЛЕНИЕ БАТАРЕИ — зарядка малыми токами, LED «ЗАРЯДКА» – светится. (устройство поддерживает минимальный ток зарядки для первоначального восстановления емкости батареи).
СТАДИЯ 3 – МЯГКИЙ СТАРТ -зарядка малыми токам с плавным увеличением напряжения, LED «ЗАРЯДКА» – светится.
СТАДИЯ 4 – ПУЛЬСИРУЮЩИЙ РЕЖИМ — АКБ получает импульсы большого тока, для восстановления свойств батареи, LED «ЗАРЯДКА» – светится.
СТАДИЯ 5 – РЕЖИМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ — подготовка АКБ к основному заряду, LED «ЗАРЯДКА» – светится.
СТАДИЯ 6 – ОСНОВНОЙ ЗАРЯД — заряжает от 20% до 70%, LED «ЗАРЯДКА» – светится.
СТАДИЯ 7 – АБСОРБЦИЯ – заряжает от 70% до 95 %, LED «ЗАРЯДКА» – светится. (устройство постепенно снижает ток зарядки, исключая перезаряд).
СТАДИЯ 8 – КОНТРОЛЬ — контролирует способность АКБ удерживать заряд, LED «100%» – светится. (устройство контролирует напряжение АКБ).
СТАДИЯ 9 – СБЕРЕГАЮЩИЙ РЕЖИМ — заряжает от 95% до 100 %, LED «100%» – светится. (автоматическая дозарядка малыми пульсирующими токами, отключение при 100%-ом заряде, исключает перезаряд).
Характеристики:
Зарядное устройство Bosch C3 имеет 4 режима зарядки для различных видов аккумуляторов в зависимости от степени разряда . Устройство автоматически выбирает вариант режима, что обеспечивает более эффективную зарядку аккумуляторной батареи.
1. Стандартная зарядка: Для восстановления работоспособности АКБ
2. Импульсная зарядка: Для оптимизированной зарядки аккумуляторной батареи при глубоком разряде.
3. Автоматически активирует при напряжении батареи между 7,5В и 10,5В.
4. Зарядка аккумуляторной батареи в холодном состоянии.
Другие функции:
— функция памяти настроек. При отключении от электропитания прибор сохраняет последние настройки. При использовании его для зарядки одного и того же аккумулятора достаточно подключить ЗУ к розетке для начала зарядки.
— кабель оснащен съемным разъёмом для вкючения/отключения
— защита от короткого замыкания: Прибор оснащен автоматической защитой от короткого замыкания при неправильном присоединении. В случае возникновения данной ситуации загорается сигнальный светодиод и
зарядное устройство автоматически отключается.
Преимущества зарядного устройства Bosch C3:
— универсальное устройство – предназначено для работы с любыми аккумуляторными батареями для легковых, малых коммерческих автомобилей, мототехники и других транспортных средств и механизмов.
— предназначается для зарядки всех кислотно-свинцовых типов аккумуляторных батарей: AGM, гелевые, с жидким электролитом.
— автоматическое управление процессом зарядки внутренним процессором
— высокая интерактивность благодаря простому и разборчивому интерфейсу
— обеспечивает 100% уровень зарядки аккумуляторной батареи.
— безопасная эксплуатация благодаря встроенным защитам от короткого замыкания и перегрева.
Основные особенности устройства
Компактное, мощное, экономичное, простое и удобное в использовании.
Заряжает все типы свинцово — кислотных АКБ.
Широкий диапазон ёмкостей АКБ. 12В.; 1,2Ач.-85Ач.- заряд, до 120 Ач. — подзаряд и обслуживание.
Автоматическая установка величины зарядного тока.
Ускоренный заряд. (Для диапазона ёмкостей 1,2 — 15 Ач.)
Автоматический учёт изменения внутренних параметров АКБ (внутреннее сопротивление, температура, степень сульфатации и др.) и автоматическая корректировка зарядного тока в процессе заряда.
Автоматическая функция десульфатации (ДСФ). Режим "снежинка" (заряд при повышенном напряжении). Позволяет заряжать холодные АКБ, а также устранять расслоение электролита в глубоко разряженных АКБ.
Хранение заряженного АКБ в буферном режиме.
Устройство снабжено функцией безискрового подключения и отключения АКБ, что значительно повышает взрывобезопасность при проведении работ по заряду и обслуживанию АКБ.
Предварительная оценка уровня заряда батареи (без подключения к сети).
Устройство содержит встроенный коммутатор выходных проводов, защищающий от переполюсовки при подключении АКБ, короткого замыкания и искрения (отсутствует напряжение на выходных зажимах, если не подключена АКБ).
Устройство защищено от превышения предельной температуры внутри корпуса.
Автоматический перезапуск программы заряда в случае перебоя в питании и срабатывания температурной защиты.
Проверяем устройства, сохраняющие заряд батарей при длительной стоянке. На испытаниях — восемь образцов.
BAT_5284-утв
О существовании подобных устройств многие даже не догадываются. Про зарядные устройства знают все, а вот какие-то подзарядные — что это? И в каких случаях они могут потребоваться?
К терминологии мы еще вернемся, а нужны эти «подзарядки» вот зачем. Представьте, что автомобиль неделями стоит в гараже без движения. Когда же он вдруг срочно понадобился, выясняется, что батарея подсела настолько, что крутить стартер не может. А если это случается постоянно?
В подобную ситуацию часто попадают автомобили, которые стоят на выставочных стендах. У них играет аудиосистема, горит свет, но мотор не работает. Вот и тянутся под капот тоненькие проводки, подпитывающие штатную батарею машины от внешнего источника.
Большие токи не нужны: достаточно компенсировать потребление штатных микроконтроллеров, а также охранной системы и телематики. У современных гаджетов аппетит скромный — десятки миллиамперов, при том что их аналоги прошлых лет выпуска потребляли порой на порядок больше.
Казалось бы, подключи зарядное устройство — и нет проблем! Но далеко не всякая «зарядка» рассчитана на постоянную работу в течение недель, а то и месяцев. Другое дело, если производитель указывает на подобную возможность использования своего продукта. Вот такие устройства мы и решили погонять в реальных условиях — в течение нескольких месяцев.
Из восьми приобретенных изделий только два являются чистой воды «подзарядками» — Торнадо и Moratti. Остальные — «зарядки», обещающие не только оживить севшие аккумуляторы, но и поддерживать их заряд на должном уровне. Именно эту функцию мы и оценивали в ходе испытаний.
ЧТО И ГДЕ ИСПЫТЫВАЛИ
Испытания проводили в лаборатории ФГКУ 3 ЦНИИ МО РФ в течение трех месяцев. Длительную проверку способности устройств компенсировать падение заряда вели на батареях энергоемкостью 55, 75 и 90 А·ч при температурах —20; 0; +25 ºС. Склонность к перегреву оценивали при работе с батареями от 75 до 190 А·ч, задавая максимально возможную нагрузку для каждого устройства. Для каждого изделия проверили «дуракоустойчивость» — использовали переполюсовку и т. п. При расстановке по местам учитывали заявленные параметры, качество изготовления, грамотность инструкции и удобство пользования.
ХРАНЕНИЕ? ПОДЗАРЯДКА? КОМПЕНСАЦИЯ?
Многомесячный марафон закончился удачно: ни одно из устройств не попросило пощады, ни одна батарея не пожаловалась на плохое обслуживание. «Защита от дурака» тоже на высоте: переполюсовок и прочих провокаций изделия не боятся. В то же время понравились далеко не все — на эту тему мы подробно высказались в подписях фотогалереи. Отметим также, что все устройства обеспечивают подзарядку в 20‑градусный мороз — даже те, которые, судя по инструкции, совсем не морозоустойчивые.
Но с проводами при этом нужно быть повежливее — они на глазах теряют гибкость.
Стоит ли искать в магазинах простенькие подзарядники, или лучше приобрести многофункциональное зарядное устройство? Мы считаем, что второй вариант предпочтительнее: разница в цене не космическая, а полноценный зарядник в хозяйстве не помешает. К тому же они практически всегда есть в продаже, а экзотических «братьев меньших» нужно выискивать через Интернет.
8. ЗАВОДИЛА АЗУ‑108 8 7 6
Автоматическое импульсное зарядное устройство, Санкт-Петербург
Ориентировочная цена, руб. 1280
Температурный диапазон, ºС 0…+40
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 3–110
Симпатичное устройство неприятно резануло по глазам безграмотными надписями «А/ч» на лицевой панели, в инструкции и на упаковке. Такой единицы измерения нет в природе — есть А·ч. Требования изготовителя к температурным условиям работы устройства — от 0 до 40 ºС — не порадовали: а как же поддерживать заряд батареи, если на улице мороз? Исполнение неряшливое: приклеенные переключатели болтаются. В целом устройство работоспособно, но рекомендовать его не хочется.
7. Торнадо 3 А.02
Зарядный автомат-хранитель для аккумуляторных батарей, Тольятти
Ориентировочная цена, руб. 860
Температурный диапазон, ºС —20…+40
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч до 75
Прибор обещает поддерживать рабочее со- стояние батареи «как угодно долго», не являясь полноценным зарядным устройством (разве что для батарей энергоемкостью ниже 10 А·ч). Внешне напоминает радиолюбительскую конструкцию в корпусе от реле времени для фотопечати. Элементная база — четвертьвековой давности. Все электрические проверки (испытания на перегрев проводили с батареей 75 А·ч) изделие успешно выдержало. Однако общее впечатление скорее негативное.
6. Moratti 01.80.005
Устройство для подзарядки аккумуляторных батарей, КНР
Ориентировочная цена, руб. 600
Температурный диапазон, ºС не ниже —10
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 10–250
Устройство предназначено не для зарядки батарей, а для поддержания работоспособности АКБ при длительном хранении и редком использовании. Длительный режим работы выдерживает спокойно; проверку на перегрев вели на батарее энергоемкостью 190 А·ч. Замечаний в адрес техники нет, а вот описание не понравилось: что такое «гелиевые» батареи? Может быть, имелись в виду гелевые?
5. СОНАР У3 207.03 3
Зарядное устройство, Санкт-Петербург
Ориентировочная цена, руб. 1500
Температурный диапазон, ºС —5…+35
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 10–180
Зарядное устройство обеспечивает режим хранения с компенсацией тока саморазряда. К сожалению, нижний температурный предел — всего лишь —5 ºС. Иными словами, на зимнюю работу в неотапливаемом гараже прибор не рассчитан. Корпус при работе не перегревается (проверку проводили с батареей энергоемкостью 170 А·ч). К технике претензий нет, однако цена показалась завышенной.
4. AIRLINE АСН‑5 А‑06
Зарядное устройство, Россия — КНР
Ориентировочная цена, руб. 1050
Температурный диапазон, ºС нет данных
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч до 65
Предусматривает режим зарядки батареи, установленной на автомобиле. Проверку на перегрев проводили на батарее энергоемкостью 65 А·ч, поводов для замечаний не нашли. С подзарядом справляется успешно. К сожалению, мифическая единица измерения А/ч встречается в описании и этого прибора.
3. HEYNER, AkkuEnergy Арт. 927130
Зарядное устройство, Германия
Ориентировочная цена, руб. 6000
Температурный диапазон, ºС нет данных
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 30–190
Зарядное устройство, рассчитанное на длительное подключение к батарее независимо от сезона. Со всеми задачами справилось без проблем. Проверку на перегрев проводили с батареей 190 А·ч. Среди недостатков — заумное описание с неважным переводом и неаппетитная цена.
1–2. SMART POWER SP‑2N BERKUT
Компактное универсальное зарядное устройство, Россия — КНР
Ориентировочная цена, руб. 1150
Температурный диапазон, ºС —20…+50
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 4–80
Может быть использовано и для сезонного хранения АКБ, оставаясь подключенным к сети в течение нескольких месяцев. Режим длительной работы переносит спокойно; проверку на перегрев проводили с батареей 90 А·ч. «Дуракоустойчивость» нормальная, замечаний к работе нет.
1–2. СОРОКИН® 12.98
Универсальное зарядное устройство для аккумулятора, Россия
Ориентировочная цена, руб. 3000
Температурный диапазон, ºС —20…+50
Энергоемкость заряжаемых батарей, А·ч 6–160
Полноценное зарядное устройство. Может быть подключено к АКБ автомобиля на длительное время — для зимнего хранения и круглогодичного использования. При работе не перегревается (проверку проводили с батареей 170 А·ч). Замечаний нет. Разве что дороговато.
НЕМНОГО О БЕЗОПАСНОСТИ
Надолго оставляя в гараже зарядное устройство, подключенное к сети, убедитесь в том, что вы не схалтурили. Иными словами, вы должны быть уверены, что подключенные к клеммам подкапотного аккумулятора «крокодилы» ни при каких обстоятельствах не устроят вам короткое замыкание (например, при касании закрываемого капота!), а соответствующие провода не будут пережаты крышкой капота или иным способом. Да, проверенные нами устройства имеют встроенную защиту, но не стесняйтесь перепроверить себя лишний раз. Само собой разумеется, что зарядное устройство должно быть гарантированно защищено от прямого попадания влаги, снега и прочих погодных неприятностей. Следует также помнить, что при низких температурах изоляция проводов имеет привычку твердеть и даже ломаться. Это особенно важно учитывать в тех случаях, когда машиной время от времени пользуются, а зарядное устройство в спешке то отключают, то вновь подключают, не обращая внимания на подобные «мелочи».
К чему может привести повреждение изоляции плюсового провода, если тот случайно коснется «массы», всем понятно.
И последнее. Прежде чем трогаться с места, не забудьте отключить зарядное устройство от сети и от аккумулятора.
