Зарядное для гелевого аккумулятора 12в своими руками

Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

Здоровеньки булы, громодяне!

Эта история началась когда мы решили отправиться в лес в ночь с субботы на воскресение — у брата был день варенья, и мы его решили отметить на свежем воздухе под шашлычек и водочку. Стали собираться. Для освещения взяли пару фонарей, для наведения музыкального фона небольшую магнитолку-бумбокс. Разумеется, для всего этого купили батарейки, что обошлось нам в кругленькую сумму. С рожами счастливых идиотов мы вломились в лес и бойко приступили к сборке дров, трезво (пока еще) рассудив, что было бы неплохо наломать этих самых дров пока не стемнело. А дров надо было на два костра — для шашлыков и для обогрева — освещения места празднования. Ну что я вам хочу сказать. на следующий день мне с трудом удавалось разогнуться, поскольку для того, чтобы от костра света было достаточно туда надо постоянно подбрасывать дрова, которые надо рубить в лесу, в котором после захода солнца стало темно, как сами знаете где и батареи в фонарях приходилось экономить и освещать место пьянства костром, для которого надо рубить дрова. Я повторяюсь, да? Ну вот той ночью у меня таких повторений было очень много. В связи с чем на следующий день возникло два вопроса — «я отдыхал?» Или «где и как сделать, чтобы такого больше не случалось?»

Прежде всего батареи — ясно, что нужны аккумуляторы, но посмотрев на цены современных никель-кадмиевых аккумуляторов моя жаба категорически отказалась их покупать. Тут я вспомнил про УПС-ы — ну знаете, такие бандуры для того, чтобы ваш комп не вырубился в самый неподходящий момент, когда вы заканчиваете проходить сапера 100х100, а добрый сосед уже подключил самопальный сварочный агрегат в розетку и радостно ухмыльнувшись включил его, обесточивая, таким образом пол-дома.

Так вот, в этих бандурах применяются герметичные свинцовые аккумуляторы — их еще называют гелевыми. По стоимости они не сравнимы с Ni-Cd аккумуляторами — первые стоят значительно меньше последних. Поехал я в магазинчик и прикупил себе вполне даже средненький аккумулятор с напряжением 12 вольт и ёмкостью 7,2 ампер-часа.

Рис.1 Фото аккумулятора.
Как видите, он совсем даже небольшого размера, весит в районе 2,5 кило, так что даже если поехать в лес не на машине, а на свои двоих — руки оттягивает не сильно.

Далее все было просто — берем 10-ти ваттную автомобильную лампочку, вешаем её на длинном проводе на дерево и подключаем к сабжу — свет готов. А для подключение магнитолы ваяем простенький стабилизатор на КРЕН8А или её буржуйском аналоге LM7809, прикручиваем провода к клемам в батарейном отсеке — e voila — имеем свет и музыку. Должен вам сказать, что подобная схема уже испытывалась — хватает на всю ночь непрерывной работы и аккумулятор до конца не разряжается.

Но вы же понимаете, что все хорошо до конца не бывает — должна быть где то капелька отходов чловеческого метаболизма, которая должна отравить всю идиллию. В данном случае засада в том, что эти аккумуляторы нельзя заряжать обычными зарядными устройствами для автомобильных аккумуляторов. Обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы заряжаются постоянным по величине током, при этом напряжение на клеммах все время растет и когда оно достигает определенной величины — электролит в аккумуляторе закипает, что свидетельствуе об окончании заряда. Давайте себе представим, что будет, когда закипит герметичный аккумулятор. Я так полагаю, что жертв и разрушений вряд ли удасться избежать. Посему эти ящики заряжают по-другому: ток заряда устанавливают равным 0,1С, где С — это ёмкость аккумулятора, причем, зарядный ток ограничивают, поскольку этот товарищ «неудовлетворенный желудочно» и готов сожрать все, что ему дают, напряжение стабилизируют и устанавливают в пределах 14-15 вольт. В процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет уменьшаться от установленного, до 20-30мА в самом конце заряда. То есть, нужно было собрать зарядное устройство.

Возиться ужасно не хотелось, но тут выручили буржуи — ST Microelectronics — у них, оказывается есть почти готовое решение — микросхема L200C. Эта хреновина представляет собой стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. Ессс, сказал я. Мяу, казал Кот — он был со мной полностью согласен.
Документация на эту микросхему лежит тут. www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf Схема зарядного устроства на рисунке 2 — это практически типовая схема включения

Особо описывать в общем то и нечего, остановлюсь только на паре моментов. Прежде всего — токозадающие резисторы R2-R6. Их мощность должна быть не меньше указанной на схеме, а лучше больше. Ну если вы, конечно, не фанат дымовых спецэффектов и не тащитесь от вида почерневших резисторов.

Рис 3.1 Макетка с деталюхами

Микросхему, разумеется, надо установить на радиатор, причем, тоже не жадничать — все это хозяйство расчитано на долговременную работу, поэтому, чем легче будет тепловой режим элементов, тем лучше для них, а значит и для вас. Резистором R7 подстраивается выходное напряжение в пределах 14-15 вольт. Диоды лучше брать наши, отечественные в металлических корпусах, тогда их не надо устанавливать на радиаторы. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15-16 вольт. Лично я никакой платы не делал, не так уж много тут деталей — собрал все на макетке. Что получилось видно на фотке.

Источник

Зарядное устройство своими руками для гелевых аккумуляторов

Общая информация

Сегодня можно встретить широкий ассортимент гелевых аккумуляторов (ГАКБ). Они выгодно выделяются на фоне обычной продукции морозостойкостью и долговечностью. В идеале такая батарея может прослужить до 14 лет, хотя это значение несколько преувеличено. Обслуживать и ремонтировать подобную АКБ у вас не получится, так как вместо электролита её банки наполнены специальным гелем, который имеет лучшие характеристики и не вытечет, чтобы ни случилось. Особенно хорошо показывают себя такие батареи в зимнее время. Они имеют способность отдавать энергию даже при минимальном остатке.

ГАКБ требует внимательного к себе отношения. Срок его службы напрямую зависит от того, в среде с какой влажностью он эксплуатируется, при каких температурах и какими агрегатами пользуется владелец.

Для ГАКБ применяются специальные зарядные устройства (ЗУ), хотя и стандартные тоже подходят. По большей части в наших магазинах продаются обычные приборы для подзарядки, предназначенные для жидко-кислотных батарей, а они отличаются конечной величиной заряда. Их использование сократит жизнь вашего дорогого накопителя. Здесь важно использовать ЗУ с возможностью изменять напряжение. Чем ниже значение тока, тем дольше прослужит АКБ. Кроме этого зарядка должна обладать температурной компенсацией и желательно температурным датчиком. Это защитит ЗУ от перегрева. Также зарядник для ГАКГ питает напряжением 14,2 вольта. Не лишним будет наличие функции поэтапного питания.

Зарядник для гелевых аккумуляторов должен соответствовать определённым требованиям:

Регулировка. Зарядному прибору необходимо обладать ручной или автоматической системой регулировки тока. ГАКБ требуется подзаряжать током лишь в 10 % от остаточной ёмкости АКБ. Несоблюдение этого правила влечёт за собой поломку или преждевременное окончание срока службы батареи.
Контроль температуры. ЗУ должно иметь гибкую охладительную систему, противодействующую как внешнему, так и внутреннему перегреву, вовремя реагирующую на термические изменения. Так, при подъёме температуры на 10 0С градусов напряжению нужно будет уменьшиться от 0,3 до 0,4 В. Будет очень хорошо, если в настройках вашего механизма при повышении градусов уже заложено автоматическое отключение на короткое время.
Наличие нескольких стадий. В идеале их должно быть несколько. Лучшим вариантом будет разделение процесса на три этапа. Первый этап подразумевает плавный рост напряжения. На втором напряжение остаётся неизменным, а ток начинает постепенно убывать. На третьем этапе напряжение и ток ровные и находятся на минимальных значениях. Третью стадию применяют, когда не предусматривается использование АКБ долгое время.
Максимальная и минимальная температура. Хороший механизм может работать при большом разбросе температур. Для большинства видов ЗУ это разница от +5 до +40 0С. Если вы подзаряжаете АКБ только в доме, то этого вполне достаточно. Но если подразумевается работа аппарата в более холодных помещениях, то приобретайте ЗУ, приспособленное к большему разбросу температур.

Как собрать зарядку для гелевых аккумуляторов своими руками

Зарядный девайс для ГАКБ можно собрать самостоятельно. Причём среди любителей ходит несколько рабочих схем. Главной особенностью здесь является то, что прибор регулирует напряжение и ограничивает ток в нужном направлении. Это позволяет максимально бережно восполнить объём батареи, которая очень не любит резких скачков энергии. Также имеется защита от перегрева и замыкания.

Работа со схемой начинается с настройки резисторов. Устанавливаем подаваемый ток в пределах 10 % от остатка объёма ГАКБ. Далее идёт настройка напряжения, его значение можно найти на аккумуляторной батарее или прилагаемой к ней инструкции. Обязательно помечаем высоковольтные провода значками «плюс» и «минус» и помним, что плюсовой провод должен быть красным, а минусовой – чёрным. Это поможет вам в дальнейшем комфортно и не путаясь пользоваться своим детищем.

Схема зарядного устройства для гелевого аккумулятора выглядит следующим образом:

Запчасти вы сможете найти в специализированных магазинах радиоэлектроники или заказать на просторах интернета, а что-то сделать самостоятельно. Нам понадобятся:

короб;
цифровой вольтметр;
амперметр;
2 болта;
провода с крокодилами;
вентилятор на 12 В;
провод питания;
четыре выпрямительных диода;
конденсаторы;
трансформатор в 25 Вт;
радиатор.

Для создания качественного зарядного устройства нам понадобится добротный корпус. Изготовить его можно из пластика, железа или фанеры. На лицевой стенке корпуса расположите амперметр и цифровой вольтметр. Далее крепятся болты для вывода питания, к ним подводятся провода с «крокодилами», сзади выводим провод питания, а внутрь короба помещаем вентилятор (подойдёт от компьютера). Также в корпусе просверлите несколько отверстий по двум сторонам, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха. Крышку крепим плотно, чтобы не было щелей. Для этого можно посадить её на магниты.

Далее приступаем к пайке. Микросхема паяется из четырёх выпрямительных диодов, конденсатора, трансформатора в 25 Вт и радиатора. Эти элементы можно как приобрести на заказ, так и снять со старых отслуживших своё вещей, даже советского производства. Микросхему следует расположить в коробе так, чтобы всегда можно было получить к ней доступ для чистки или ремонта.

Зарядка для гелевых аккумуляторов, сделанная своими руками, – это сложный прибор, к созданию которого необходимо подходить с полной ответственностью. Если не уверены в своих силах, то лучше не браться.

Принципиальные схемы

Зарядное устройство для гелевых АКБ всегда имеет в своём строении одну и ту же принципиальную основу. Так, например, каждый подобный агрегат должен иметь систему охлаждения и хорошую чувствительность к изменению напряжения, защиту от перенапряжения и систему визуализации. Приведём несколько примеров принципиальных схем таких электроприборов.

Схема № 1

Понятная и незаурядная. Здесь важно, чтобы резисторы с R2 по R6 имели мощность не меньше, чем указано на чертеже. Естественно, микросхема так же устанавливается на радиатор.

Принципиальная схема зарядного устройства для гелевых аккумуляторов:

Схема № 2

Такое зарядное устройство для гелевых аккумуляторов 12 В собирается на керамической плёнке. Запитка здесь от 5 до 40 В, выдаёт до 32 В. Ток заряда – до 2 А. Важно не превышать этих значений.

Схема № 3

Достаточно простой и доступный вариант. Все детали легко приобрести на интернет-ресурсах. Настройки понятны и легко регулируются. Модификация подходит для неопытных конструкторов. В эксплуатации прибор понятен и надёжен.

Множество вариаций по сборке таких устройств позволяет каждому выбрать приемлемый вариант. Конечно, большинство автолюбителей предпочтут купить сразу готовое изделие и, вероятно, будут правы. Но наверняка найдутся и те, кому захочется своими руками собрать зарядное устройство для гелевых аккумуляторов.

Если вы новичок, то рекомендуем начать свой путь с более простых задач. Подобная же работа сродни произведению искусства, где важен каждый мельчайший штрих. Вам понадобятся навыки работы с паяльником, умение читать чертежи, знание элементарных законов физики и опыт построения электрических цепочек. Вы собираете сложную конструкцию, от которой будет зависеть не только дальнейшая жизнь приборов и автомобиля, но и, возможно, ваше личное здоровье. Подумайте хорошенько, готовы ли вы к подобному труду? Если нет, то стоит купить ЗУ в магазине или доверить сборку профессионалу.

Эксплуатация зарядного устройства

В процессе эксплуатации ЗУ имеются свои особенности. В основном это касается более сложных модификаций, предназначенных для ГАКБ, что связано с их повышенной тягой к перегреву и наличием сложных составляющих. Владельцам подобных девайсов необходимо соблюдать некоторые правила пользования, относящиеся как ко всем ЗУ, так и к данной разновидности в частности:

Содержать электроприборы в чистоте, микросхему периодически чистить от пыли, так как последняя является хорошим проводником. Её чрезмерное скопление может привести к замыканию.
Следить за работой вентилятора и радиатора. Они защищают весь механизм от перегрева, который может привести к порче не только самого девайса, но и АКБ.
ЗУ хранить в сухом и чистом месте, оберегать от повышенной влажности.
Провода скручивать аккуратно, чтобы не допустить их излома. Не закусывать «крокодилы» на проводке. Учтите, что перебитый провод принесёт вам много неприятностей.
Нельзя ставить ЗУ возле аккумулятора, под ним или над ним непосредственно, особенно если это обычная АКБ. От неё могут исходить пары, а кипящий электролит способен вылиться наружу и залить дорогое оборудование.
Если у вас самоделка, то не поленитесь удостовериться, что плюсовой провод красный, а минусовой – чёрный. Если проводка не различается по цвету, пометьте её дополнительно маркером или иным способом.
Не путайте полярность, это может привести к порче и ЗУ, и АКБ.
Во время подзарядки не выставляйте высокое напряжение, это плохо влияет на батарею. Помните, что маленькое напряжение – гарантия долгой жизни АКБ.
Перед запуском процесса сначала накидывайте минусовой провод, а потом плюсовой.
После подзарядки АКБ снимите сначала красный провод и лишь потом чёрный.

Это основные правила пользования автомобильным зарядным устройством. Если вы будете грамотно и бережно его эксплуатировать, то оно прослужит вам ещё долгое время.

Источник