Автомобильное пусковое устройство своими руками

Недавно столкнулся с ситуацией — невозможно завести машину (дизельный мотор с кучей электроники VW passat b6, 2.0 TDI, BSG) ранним, морозным утром, в -14 ;( Думаю автомобилеводы с таким сталкивались, я же заводчик сего зверька неопытный, так что не был совсем подготовлен, да и не думал до этого, что такое случается.
В общем, с АКБ я разобрался и зарядил, но мысль о том, что такое может произойти в дальней поездке с семьей, либо когда нужно куда-то срочно ехать, а на гимнастику с АКБ нет времени, совсем не обрадовала и породила продолжительный скрежет подзаржавевших извилин в мозгу. Тем более когда разрядка повторилась (по видимому из-за не выключенного нештатного ГУ) уже при положительных температурах за бортом, скрежет в мозгу не давал спать даже соседям 😉
В общем, перерыл я инет и понял, что мне нужно: 1) Зарядник для АКБ. 2) Jump Starter.

Вот о втором пунке — jump starter-е и пойдет речь.

Перекопав инет, отзывы и предложения на просторах интернета и онлайн магазинах пришел к выводу, что китайцы дурят пусковыми токами и емкостями аккумуляторов, а если рассматривать что-то брендовое, то это стоит приличных денег. А по факту в принципе все девайсы, не зависимо от цвета, форм и «функционала» сводятся к тому, что внутри LiPo аккумуляторы, которые имея возможность отдать , хоть и кратковременно, но много тока, через блок защиты (не у всех моделей) в цепи между » авто крокодилами» и самими аккумуляторами, подключаются к севшему АКБ и «помогают» ему крутануть стартер. Вся остальная электроника этих jump starter-ов это зарядка с балансировкой (не у всех), и опция повербанка.
Ну вот тут я почти решился брать с Али подходящий мне по ёмкости, но обратил внимание на приписку по пусковому току и понял, что дизель это не бензин и токи пусковые сильно больше должны быть ( это относится и к самим АКБ). Ага, начал копать из чего делают девайсы китайцы и как дурят, и понял, что для моего движка весьма может быть мало того, что они заявляют как «вполне». А девайсы солидные, стоят приличных денег.
Учитывая, что я ранее упомянул о потребности покупки зарядник для АКБ (у мня своего нет). А так же то, что пользую различные аккумуляторы и давно хотел умную зарядку, решил :»А по чему бы не собрать простой jump starter на LiPo аккумуляторах и купить imax b6? Бюджет выходит сильно интересный учитывая возможность получить реальные пусковые токи под дизель!

Так вот теперь крик помощи к знатокам : «Стандартно» китайцы применяют в подобных устройствах LiPo 3S, что даёт нам 11.1 вольт. Что если взять 4S сборки ,тем самым получить 14.8 вольт? В бортовой сети это, как я понимаю допустимое напряжение? Стоит ли смотреть в направлении 4s или остановиться на 3s?

Аккумуляторы смотрел допустим 6000 мА/ч с показателями 50C/100C тока разрядки, что должно давать 300 ампер и 600 ампер в пике.
Нужно придумать ещё под эти токи защиту:
1) От переразряда
2) от переполюсовки и КЗ
3) отсекать lipo когда двигало заведется и генератор будет давать свои токи
4) защиту от перегрева

Конечно в перспективе получив работающий jump starter буду дорабатывать перефирией, как зарядка по usb смартфонов и иных девайсов, а так же ноутбука и иного оборудования работающего от 12вольт.

Простите если эта тема как-то где-то есть, но поискам по ключевым фразам на форуме я ничего не нашел, разве что частичное обсуждение элементов или частей из моих текущих задач. А хочется все в одном месте, да и в виде некого «пособия» для сделай сам , считаю весьма полезным.

В общем, спасибо за уделяемое время и жду помощи и советов. Топик буду редактировать по мере поступления «конструктивна», обсуждений а так же реализации сего.

Сообщение отредактировал ArtGlazov — 11.03.18, 23:18

Источник

Пусковой выпрямитель для авто из трансформатора микроволновки

Думаю, многие автомобилисты, особенно владельцы больших грузовых автомобилей, тракторов иногда сталкиваются с такой проблемой, что мощности, выдаваемой аккумулятором не хватает для того, чтобы запустить стартер, провернуть и завести двигатель. Особенно эта проблема бывает актуальна зимой, ведь от сильных морозов аккумуляторы замерзают и теряют часть своих свойств, максимальный ток, отдаваемый в нагрузку, снижается. Производители автотоваров знают эту проблему, а потому выпускают специальные устройства — бустеры. По сути, они представляют собой дополнительный аккумулятор, как правило собранный из литий-ионных «банок», который подключается параллельно штатному аккумулятору автомобиля для облегчения запуска. К сожалению, такие бустеры сейчас распространены очень мало, а потому цена на них довольно значительна. Однако, если рядом с автомобилем есть обычная розетка на 220 вольт, то сделать аналогичный по действию самодельный бустер не составляет особого труда. Он не будет содержать в себе дорогостоящих аккумуляторов, а будет просто подключаться в розетку.

После диода напряжение становится уже постоянным (а если быть точным — пульсирующим) и его уже можно использовать для запуска стартера двигателя. Но не лишним будет установить в конструкцию также и амперметр, который позволит наглядно видеть, какой ток в данный момент протекает в цепи. Идеальный вариант для амперметра — стрелочная головка с шунтом, рассчитанным на 100-200 ампер, в этом случае по движению стрелки можно будет быстро считывать показатели. Также можно использовать и электронный амперметр, подобрав нужный шунт. Но амперметр не является обязательным элементом, конструкция бустера прекрасно будет работать и без него.

Последний этап переделки трансформатора — намотка своей вторичной обмотки. Количество витков при этом подбирается экспериментально, путём добавления/снятия витков и замера напряжения на выходе. Весьма удобно сперва намотать вторичную обмотку тонким изолированным проводом, подобрать количеством витков так, чтобы напряжение на выходе составляло 13-14В, и уже после этого наматывать окончательную обмотку толстым проводом, зная, сколько нужно будет витков. Толщина провода выбирается по принципу «чем толще — тем лучше», идеальный вариант, если провод занимает всю свободную площадь в окне сердечника.

Источник

Пускозарядное устройство – 3 схемы, простые для повторения

Одна из самых распространенных проблем зимней эксплуатации автомобиля – пуск промерзшего после длительной стоянки двигателя. В этой статье мы рассмотрим несколько простых пускозарядных устройств, которые несложно сделать своими руками. Они выручат автолюбителя в случае, если у штатной аккумуляторной батареи (АКБ) не хватит сил для самостоятельного пуска холодного мотора, а некоторые из них дополнительно смогут зарядить подсевшую батарею.

Простое пусковое

Схема достаточно проста и для ее повторения понадобится лишь мощный трансформатор и два диода. Прибор предназначен для помощи штатной АКБ во время пуска двигателя, когда самой батареи не хватает для этого «сил».

Важно! Это устройство предназначено только для пуска двигателя совместно с аккумулятором. Использовать его для зарядки самой батареи нельзя!

Принцип работы прибора предельно прост. Сетевое напряжение понижается трансформатором Tr1, выпрямляется мощным двухполупериодным выпрямителем с отводом, собранным на диодах VD1, VD2 и подключается к клеммам АКБ.

Трансформатор наматывается на железе сечением 28 см2. Обмоточные данные трансформатора приведены в таблице ниже.

Если диоды положительной полярности, то их можно установить на один общий радиатор. Для диодов обратной полярности понадобится два радиатора. Провода, подключаемые к АКБ должны быть минимальной длины и выдерживать большой ток, а потому их нужнео взять с сечением не менее 12 мм2. Идеально для этих целей использовать силовые провода от сварочного трансформатора. С этого же трансформатора можно взять и диоды. Выключатель S1 должен выдерживать ток не менее 5 А на группу.

Вторичную обмотку трансформатора можно выполнить любым другим проводом соответствующего сечения и с хорошей изоляцией.

Пускозарядное на диммере

Представленный выше прибор имеет существенный недостаток – им нельзя зарядить подсевший аккумулятор. Но после небольшой доработки эту функцию несложно реализовать. Для этого достаточно добавить в схему измерительные приборы и регулятор напряжения, именуемый в англокосоязычном народе диммером.

В этом устройстве зарядные и пусковые цепи разделены, чтобы не сжечь амперметр. Вольтметр будет показывать напряжение в обоих режимах. При пуске подключаем к аккумулятору клеммы Х3 и Х4, выводим регулятор напряжения в максимальное положение, включаем устройство и запускаем двигатель. Для зарядки выводим регулятор в минимальное положение, АКБ подключаем к клеммам Х2 и Х3. Включаем прибор и выставляем необходимый ток, ориентируясь по амперметру.

В приборе используется тот же трансформатор и те же диоды, что и в предыдущей схеме. Амперметр с пределом измерения до 15 А, вольтметр на 20 В. Особо серьезно необходимо подойти к выбору регулятора напряжения, поскольку во время пуска ему придется коммутировать ток порядка 10 А. Подойдет, к примеру, такой:

Пускозарядное на трансформаторе с отводами

Устройство, схема которого приведена ниже, позволяет зарядить аккумуляторную батарею емкостью до 100 А-ч и запустить двигатель в случае, если штатной АКБ не хватает мощности для прокрутки стартера. При этом ток, помощи составляет около 100 А, что более чем достаточно, для «подмоги» даже изрядно подсевшему аккумулятору.

Сердцем устройства является трансформатор Т1, имеющий 7 отводов от первичной обмотки. Регулировка по первичной цепи позволяет отказаться от мощного переключателя, который в противном случае должен был бы выдерживать пусковые токи, достигающие сотни ампер.

После понижения трансформатором Т1, переменное напряжение поступает на выпрямитель, выполненный на диодах D1-D6 и далее на клеммы для пуска и зарядки. Зарядный ток контролируется при помощи амперметра PA1 и регулируется переключателем SA1.

В устройстве используется трансформатор «ОСМ-1-0,4 УЗ» 0,4 кВт, но подойдет любое другое железо от трансформатора мощностью не менее 400 Вт. Намоточные данные приведены в таблице ниже.

Диоды D1-D6 установлены на два радиатора без изолирующих прокладок. Подойдут диоды как с анодом на корпусе, так и с катодом. PA1 – стрелочный миллиамперметр с соответствующим шунтом, обеспечивающим ток полного отклонения 10 А. Этот прибор используется для контроля тока зарядки. В процессе пуска он не участвует. Переключатель SA1 – ПГГ-1П3Н-6-А. Пуск двигателя производится при положении переключателя в позиции 6.

Если взять тройки диодов с анодом и катодом на корпусе, их можно будет разместить на одном радиаторе без изолирующих прокладок. Эффективная площадь рассеивания радиатора – не менее 600 см2.

Важно! Предлагаемые приборы могут помочь штатному аккумулятору при запуске, но не могут использоваться для пуска самостоятельно. Без АКБ, пусть даже подсевшей, пускозарядное устройство не справится с нагрузкой. Кроме того, пуск без АКБ может вывести электронику бортовой сети автомобиля из строя. Это касается всех пусковых и пускозарядных устройств.

Источник

Пусковое устройство для автомобиля своими руками: 4 работающие схемы ПЗУ

Ни один автомобилист не застрахован от проблем, связанных с разрядившимся аккумулятором. Завести транспортное средство бывает проблематично зимой. Для этих целей и служит пусковое устройство. В интернете очень много схем различных модификаций. Если есть знания в области радиотехники, то можно собрать из подручных радиодеталей пусковое устройство для автомобиля своими руками с функцией зарядки аккумуляторной батареи.

Общие сведения

Запустить двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в холодную пору года является большой проблемой. Кроме того, летом при севшем аккумуляторе это является достаточно сложной задачей. Причиной является аккумуляторная батарея. Ёмкость её зависит от срока службы и вязкости электролита. Состояние или консистенция электролита зависит от температуры окружающей среды.

При низкой температуре он густеет и замедляются химические реакции, необходимые для питания стартера (ток уменьшается). АКБ очень часто выходят из строя зимой, так как автомобилю очень тяжело запуститься, при этом расходуется больше тока, чем в летний период. Для решения этой проблемы применяются автомобильные пуско-зарядные устройства (ПЗУ).

Не знаете, как сделать лебедку из стартера своими руками? Обязательно прочитайте подробный и очень интересный материал нашего эксперта.

Также советуем прочитать статью нашего специалиста, в которой подробно рассказывается о том, как производить ремонт стартера своими руками.

Классификация пуско-зарядных устройств

Несмотря на похожие функции по запуску ДВС, ПЗУ бывают нескольких видов по исполнению и механизму.

трансформаторные;
аккумуляторные;
конденсаторные;
импульсные.

Существуют также и заводские модели, среди которых нужно выбрать ПЗУ, запускающиеся без аккумулятора и работающего стабильно даже при сильном морозе.

На выходе каждого из них получается ток определённого значения и напряжение (U) 12 или 24 В (зависит от модели устройства).

Наиболее популярны трансформаторные ПЗУ, благодаря своей надёжности и ремонтоспособности. Однако и среди других видов есть достойные модели.

Трансформаторный тип

Принцип работы трансформаторных ПЗУ очень прост. Трансформатор преобразует сетевое U в пониженное переменное, которое выпрямляется диодным мостом. После диодного моста постоянный ток с пульсирующими амплитудными составляющими сглаживается конденсаторным фильтром. После фильтра происходит увеличение номинала тока при помощи различного рода усилителей, выполненных на транзисторах, тиристорах и других элементах. Основными преимуществами ПЗУ трансформаторного типа являются следующие:

надёжность;
высокая мощность;
запуск авто в случае, если аккумулятор является «мёртвым»;
простое устройство;
регулирование значений U и силы тока (I).

Недостатками являются его габариты и вес. Если нет возможности купить, то нужно собрать пуско-зарядное устройство для автомобиля своими руками. Трансформаторный тип имеет достаточно простое устройство (схема 1).

Схема 1 — Самодельное пусковое устройство для автомобиля.

Для изготовления пуско-зарядного устройства своими руками, схема которого включает в себя трансформатор и выпрямитель, нужно найти радиодетали или приобрести в специализированном магазине. Основные требования к трансформатору:

мощность (P): 1,3−1,6 кВт;
U = 12−24 В (зависит от транспортного средства);
ток II обмотки: 100−200 А (стартер при вращении коленвала потребляет около 100 А);
площадь (S) магнитопровода: 37 кв. см;
диаметры провода I и II обмоток: 2 и 10 кв. мм;
количество витков II обмотки подбирается при расчете.

Диоды подбираются согласно справочной литературе. Они должны быть рассчитаны на большой I и обратное U > 50 В (Д161-Д250).

Если нет возможности найти мощный трансформатор, то схему простого пуско-зарядного автомобильного устройства придется усложнить добавлением каскада усилителя на тиристоре и транзисторах (схема 2).

Схема 2 — Пуско-зарядное своими руками с усилителем мощности.

Принцип работы ПЗУ с усилителем достаточно прост. Его нужно подсоединить к клеммам аккумулятора. Если заряд АКБ нормальный, то U не поступает с ПЗУ. Однако если АКБ разряжен, то открывается переход тиристора и электрооборудование питается от ПЗУ. Если U увеличивается до 12/24 В, то тиристоры закрываются (устройство отключается). Существует два вида тиристорных трансформаторных ПЗУ:

При двуполупериодной схеме изготовления нужно выбирать тиристор около 80 А, а при мостовой от 160 и выше. Диоды нужно выбирать с учётом тока от 100 до 200 А. Транзистор КТ3107 возможно заменить на КТ361 или другой аналог с такими же характеристиками (можно и мощнее). Резисторы, находящиеся в управляющей цепи тиристора, должны быть мощностью не менее 1 Вт.

Бустеры и конденсаторные

ПЗУ аккумуляторного типа называются бустерами и представляют переносные АКБ, работающие по принципу блока переносного зарядного устройства. Они бывают бытовыми и профессиональными. Основное отличие в количестве встроенных элементов питания. Бытовые имеют ёмкость, достаточную для запуска авто с севшим аккумулятором. Им можно запитать только одну единицу техники. Профессиональные обладают большой ёмкостью и служат для запуска не одного авто, а нескольких.

Конденсаторные имеют очень сложную схему исполнения, и, следовательно, их невыгодно делать самостоятельно. Основная часть схемы является конденсаторным блоком. Стоят такие модели дорого, но являются портативным ПЗУ, способными запустить стартер даже со «сдохшим» аккумулятором. Частое использование приводит к очень быстрому износу аккумулятора, если он новый. Наибольшую популярность среди всех моделей получили Berkut (рисунок 1) с пусковыми токами 300, 360, 820 А. Принцип работы устройства заключается в быстрой разрядке конденсаторного блока и этого времени хватает для запуска ДВС.

Устройства на основе импульсных БП

Ещё одним вариантом является ПЗУ импульсного типа (схема 3). Это устройство способно генерировать токи до 100 и более ампер (зависит от элементарной базы). ПЗУ представляет импульсный источник питания с задающим генератором на микросхеме IR2153, выход которого выполнен в виде обыкновенного повторителя на базе BD139/140 или его аналога. В импульсном БП (далее ИБП) применяются мощные транзисторные ключи типа 20N60 с током 90 А и максимальным U = 600 В. В схеме присутствует также выпрямитель однополярного типа с мощными диодами.

Схема 3 — Пусковое устройство для автомобиля портативное своими руками с возможностью зарядки аккумулятора.

При подключении в сеть через цепь «R1 — R2 — R3 — диодный мост» происходит зарядка электролитических конденсаторов C1 и C2 , ёмкость которых прямо пропорционально зависит от мощности ИБП (2 мк на 1 Вт). Они должны быть рассчитаны на U = 400 В. Через R5 поступает напряжение для генератора импульсов, которое растёт с течением времени на конденсаторах и U на микросхеме. Если оно доходит до 11 — 13 В, то микросхема начинает генерировать импульсы для управления транзисторами. При этом появляется U на II обмотках трансформатора и открывается составной транзистор, подается питание на обмотку реле, которое плавно запустит стартер. Время срабатывания реле подбирается конденсатором.

Пример расчёта

Для грамотного изготовления ПЗУ нужно произвести его расчёт. За основу берётся трансформаторный тип устройства. Ток АКБ в режиме запуска составляет I_ст = 3 * С_б (С_б — ёмкость АКБ в А*ч). Рабочее U на «банке» составляет 1,74 — 1,77 В, следовательно, для 6 банок: U_б = 6 * 1,76 = 10,56 В. Для расчёта мощности, потребляемой стартером, например, для 6СТ-60 с ёмкостью в 60 А: Р_с = U_б * I = U_б * 3 * С = 10,56 * 3 * 60 = 1 900,8 Вт. Если собрать устройство по этим параметрам, то получится следующее:

Работа осуществляется вместе со штатной АКБ.
Для запуска нужно подзаряжать АКБ в течение 12 — 25 секунд.
Стартер крутится с этим устройством 4 — 6 секунд. Если запустить не получилось, то придётся повторять процедуру заново. Этот процесс оказывает отрицательное воздействие на стартер (значительно нагреваются обмотки) и срок службы АКБ.

Устройство должно быть намного мощнее (рисунок 1), так как ток трансформатора находится в диапазоне 17 — 22 А. При таком потреблении происходит падение U на 13 — 25 В, следовательно, сетевое U = 200 В, а не 220 В.

Рисунок 2 — Схематическое изображение ПЗУ.

Принципиальная электрическая схема состоит из мощного трансформатора и выпрямителя.

Исходя из новых расчётов для ПЗУ необходим трансформатор, мощность которого составляет около 4 кВт. При такой мощности обеспечивается частота вращения коленвала:

карбюраторные: 35 — 55 оборотов в минуту;
дизельные: 75 — 135 об/мин.

Для изготовления понижающего трансформатора желательно использовать тороидальный сердечник от старого мощного электродвигателя большой мощности. Плотность тока в трансформаторных обмотках составляет примерно 4 — 6 А/кв. мм. Площадь сердечника (железняка) рассчитывается по формуле: S_тр = a * b = 20 * 135 = 2 700 кв. мм. Если за основу взят другой магнитопровод, то нужно найти в интернете примеры расчёта трансформатора с этой формой железняка. Для расчёта количества витков:

T = 30/S_тр.
Для I обмотки: n₁ = 220 * T = 220 * 30/27 = 244. Мотается проводом диаметра 2,21 мм.
Для II: W₂ = W₃ = 16 * T = 16 * 30/27 = 18 витков из алюминиевой шины с S = 36 кв. мм.

После намотки трансформатора необходимо включить его и измерить ток холостой работы. Его значение должно быть менее 3,2 А. При намотке нужно равномерно распределять витки по площади каркаса катушки. Если ток холостого хода выше нужного значения, то убирают или доматывают витки на I обмотке. Внимание: II обмотку трогать нельзя, так как это приведёт к снижению коэффициента полезного действия (КПД) трансформатора.

Выключатель следует выбирать со встроенной теплозащитой, использовать только диоды, рассчитанные на ток 25 — 50 А. Все соединения и провода укладываются аккуратно. Провода следует использовать минимальной длины и многожильные медные с сечением свыше 100 кв. мм. Длина провода имеет значение, так как на нём могут быть потери U около 2 — 3 В при запуске стартера. Соединитель со стартером сделать быстросъёмным. Кроме того, чтобы не перепутать полярность, нужно наметить провода («+» — красная изоляционная лента, а «-» — синяя).

ПЗУ должно запускаться на 5 — 10 секунд. Если используются мощные стартеры (свыше 2 кВт), то питание однофазной сети не подойдёт. В этом случае нужно переделать ПЗУ под трёхфазный вариант. Кроме того, возможно применение уже готовых трансформаторов, но они должны быть довольно мощными. Подробный расчёт трёхфазного трансформатора можно найти в справочной литературе или интернете.

Вывод

Таким образом, существует множество моделей пусковых устройств для автомобилей. Оптимальным является конденсаторный тип, однако его цена высока и позволить его себе может не каждый автолюбитель. Изготовить пуско-зарядное своими руками несложно благодаря простой схеме исполнения. Среди четырёх видов нужно обратить внимание на трансформаторные модели, так как именно они способны выдавать токи с высокими номиналами.

Источник