Un semplice caricabatteria per auto fai da te. Caricabatterie fatto in casa per una batteria per auto: schemi, istruzioni. Come scoprire lo stato della batteria

In normali condizioni di funzionamento l'impianto elettrico del veicolo è autosufficiente. Stiamo parlando di fornitura di energia: una combinazione di generatore, regolatore di tensione e batteria funziona in modo sincrono e garantisce un'alimentazione ininterrotta a tutti i sistemi.

Questo è in teoria. In pratica, i proprietari di automobili apportano modifiche a questo sistema armonioso. Oppure l'apparecchiatura si rifiuta di funzionare secondo i parametri stabiliti.

Per esempio:

1. Funzionamento di una batteria che ha esaurito la sua durata utile. La batteria non mantiene la carica
2. Viaggi irregolari. I tempi di fermo prolungati dell'auto (soprattutto durante l'ibernazione) portano all'autoscarica della batteria
3. L'auto viene utilizzata per brevi spostamenti, con frequenti fermate e avviamenti del motore. La batteria semplicemente non ha il tempo di ricaricarsi
4. Il collegamento di apparecchiature aggiuntive aumenta il carico della batteria. Spesso porta ad un aumento della corrente di autoscarica quando il motore è spento
5. La temperatura estremamente bassa accelera l'autoscarica
6. Un sistema di alimentazione difettoso comporta un aumento del carico: l'auto non si avvia immediatamente, è necessario girare a lungo il motorino di avviamento
7. Un generatore o un regolatore di tensione difettoso impedisce alla batteria di caricarsi correttamente. Questo problema include cavi di alimentazione usurati e scarso contatto nel circuito di ricarica.
8. E infine, ti sei dimenticato di spegnere i fari, le luci o la musica in macchina. Per scaricare completamente la batteria durante la notte in garage, a volte è sufficiente chiudere leggermente la porta. L’illuminazione interna consuma molta energia.

Uno qualsiasi dei seguenti motivi porta a una situazione spiacevole: devi guidare, ma la batteria non è in grado di avviare il motorino di avviamento. Il problema si risolve con la ricarica esterna: cioè un caricabatterie.

La scheda contiene quattro circuiti di ricarica per auto collaudati e affidabili, dal semplice al più complesso. Scegline uno qualsiasi e funzionerà.

Un semplice circuito di ricarica da 12 V.

Caricabatterie con corrente di carica regolabile.

La regolazione da 0 a 10A si effettua variando il ritardo di apertura dell'SCR.

Schema elettrico di un caricabatteria con autospegnimento dopo la ricarica.

Per caricare batterie con una capacità di 45 A.

Schema di un caricabatterie intelligente che avviserà in caso di connessione errata.

È assolutamente facile assemblarlo con le tue mani. Un esempio di caricabatterie realizzato con un gruppo di continuità.

Qualsiasi circuito di ricarica per auto è costituito dai seguenti componenti:

• Alimentatore.
• Stabilizzatore di corrente.
• Regolatore di corrente di carica. Può essere manuale o automatico.
• Indicatore del livello di corrente e (o) tensione di carica.
• Opzionale: controllo della carica con spegnimento automatico.

Qualsiasi caricabatterie, dalla macchina più semplice a quella intelligente, è costituito dagli elementi elencati o da una combinazione degli stessi.

Schema semplice per una batteria per auto

Formula di addebito normale semplice come 5 centesimi: la capacità di base della batteria divisa per 10. La tensione di carica dovrebbe essere leggermente superiore a 14 volt (stiamo parlando di una batteria di avviamento standard da 12 volt).

Il tema dei caricabatterie per auto interessa a molte persone. Da questo articolo imparerai come convertire l'alimentatore di un computer in un caricabatterie a tutti gli effetti per batterie per auto. Sarà un caricabatterie a impulsi per batterie con una capacità fino a 120 Ah, ovvero la ricarica sarà abbastanza potente.

Non è praticamente necessario assemblare nulla: devi solo rifare l'alimentatore. Verrà aggiunto un solo componente.

L'alimentatore di un computer ha diverse tensioni di uscita. I bus di alimentazione principali hanno tensioni di 3,3, 5 e 12 V. Pertanto, affinché il dispositivo funzioni, sarà necessario un bus da 12 volt (filo giallo).

Per caricare le batterie dell'auto, la tensione di uscita dovrebbe essere di circa 14,5-15 V, quindi 12 V dall'alimentazione del computer chiaramente non sono sufficienti. Pertanto, il primo passo è aumentare la tensione sul bus a 12 volt al livello di 14,5-15 V.

Successivamente, è necessario assemblare uno stabilizzatore o limitatore di corrente regolabile in modo da poter impostare la corrente di carica richiesta.

Il caricabatterie, si potrebbe dire, sarà automatico. La batteria verrà caricata alla tensione specificata con una corrente stabile. Man mano che la carica avanza, la corrente diminuirà e alla fine del processo sarà pari a zero.

Quando si inizia a produrre un dispositivo, è necessario trovare un alimentatore adatto. Per questi scopi sono adatti i blocchi contenenti il ​​controller PWM TL494 o il suo analogico K7500 a tutti gli effetti.

Quando viene trovata l'alimentazione richiesta, è necessario controllarla. Per avviare l'unità, è necessario collegare il filo verde a uno qualsiasi dei fili neri.

Se l'unità si avvia, è necessario controllare la tensione su tutti i bus. Se tutto è in ordine, è necessario rimuovere la tavola dalla custodia di latta.

Dopo aver rimosso la scheda, bisogna togliere tutti i fili tranne due neri, due verdi e andare ad avviare la centralina. Si consiglia di saldare i fili rimanenti con un potente saldatore, ad esempio 100 W.

Questo passaggio richiederà la tua massima attenzione, poiché questo è il punto più importante dell'intera ristrutturazione. Devi trovare il primo pin del microcircuito (nell'esempio c'è un chip 7500) e trovare il primo resistore che viene applicato da questo pin al bus a 12 V.

Ci sono molti resistori posizionati sul primo pin, ma trovare quello giusto non sarà difficile se testerai il tutto con un multimetro.

Dopo aver trovato la resistenza (nell'esempio è 27 kOhm), è necessario dissaldare un solo pin. Per evitare confusione in futuro, il resistore verrà chiamato Rx.

Ora devi trovare un resistore variabile, diciamo 10 kOhm. Il suo potere non è importante. Bisogna collegare 2 fili lunghi circa 10 cm ciascuno in questo modo:

Uno dei fili deve essere collegato al terminale saldato del resistore Rx e il secondo deve essere saldato alla scheda nel punto da cui è stato saldato il terminale del resistore Rx. Grazie a questo resistore regolabile sarà possibile impostare la tensione di uscita richiesta.

Uno stabilizzatore o limitatore di corrente di carica è un'aggiunta molto importante che dovrebbe essere inclusa in ogni caricabatterie. Questa unità è realizzata sulla base di un amplificatore operazionale. Quasi tutte le “operazioni” andranno bene qui. L'esempio utilizza il budget LM358. Ci sono due elementi nel corpo di questo microcircuito, ma ne è necessario solo uno.

Qualche parola sul funzionamento del limitatore di corrente. In questo circuito, un amplificatore operazionale viene utilizzato come comparatore che confronta la tensione attraverso un resistore di basso valore con una tensione di riferimento. Quest'ultimo viene impostato utilizzando un diodo zener. E il resistore regolabile ora cambia questa tensione.

Quando il valore della tensione cambia, l'amplificatore operazionale tenterà di livellare la tensione agli ingressi e lo farà diminuendo o aumentando la tensione di uscita. Pertanto, l '"amplificatore operazionale" controllerà il transistor ad effetto di campo. Quest'ultimo regola il carico in uscita.

Un transistor ad effetto di campo ne ha bisogno di uno potente, poiché tutta la corrente di carica lo attraverserà. L'esempio utilizza IRFZ44, sebbene sia possibile utilizzare qualsiasi altro parametro appropriato.

Il transistor deve essere installato su un dissipatore di calore, poiché a correnti elevate si riscalda abbastanza bene. In questo esempio il transistor è semplicemente collegato all'alloggiamento dell'alimentatore.

Il circuito stampato è stato cablato frettolosamente, ma è venuta piuttosto bene.

Ora non resta che collegare tutto secondo l'immagine e iniziare l'installazione.

La tensione è impostata a circa 14,5 V. Non è necessario portare all'esterno il regolatore di tensione. Per il controllo sul pannello frontale è presente solo un regolatore di corrente di carica e non è necessario nemmeno un voltmetro, poiché l'amperometro mostrerà tutto ciò che deve essere visto durante la ricarica.

Puoi prendere un amperometro analogico o digitale sovietico.

Sul pannello frontale c'era anche un interruttore a levetta per l'avvio del dispositivo e dei terminali di uscita. Il progetto può ora ritenersi concluso.

Il risultato è un caricabatterie facile da produrre ed economico che puoi replicare in tutta sicurezza.

Files allegati:

Un caricabatteria automatico per auto è costituito da un circuito di alimentazione e di protezione. Puoi assemblarlo da solo se hai competenze di installazione elettrica. Durante l'assemblaggio vengono progettati sia circuiti elettrici complessi che versioni più semplici del dispositivo.

[Nascondere]

Requisiti per caricabatterie fatti in casa

Affinché il caricabatterie ripristini automaticamente la batteria dell'auto, gli vengono imposti requisiti rigorosi:

1. Qualsiasi semplice dispositivo di memoria moderno deve essere autonomo. Grazie a ciò non è necessario monitorare il funzionamento dell'apparecchiatura, in particolare se funziona di notte. Il dispositivo controllerà in modo indipendente i parametri operativi di tensione e corrente di carica. Questa modalità è chiamata automatica.
2. L'apparecchiatura di ricarica deve fornire in modo indipendente un livello di tensione stabile di 14,4 volt. Questo parametro è necessario per ripristinare eventuali batterie funzionanti in una rete a 12 volt.
3. L'apparecchiatura di ricarica deve garantire la disconnessione irreversibile della batteria dal dispositivo in due condizioni. In particolare se la corrente o la tensione di carica aumenta di oltre 15,6 volt. L'attrezzatura deve avere una funzione di autobloccaggio. Per ripristinare i parametri di funzionamento l'utente dovrà spegnere e attivare il dispositivo.
4. L'apparecchiatura deve essere protetta da sovratensione, altrimenti la batteria potrebbe guastarsi. Se il consumatore confonde la polarità e collega erroneamente i contatti negativo e positivo, si verificherà un cortocircuito. È importante che l'attrezzatura di ricarica fornisca protezione. Il circuito è integrato con un dispositivo di sicurezza.
5. Per collegare il caricabatterie alla batteria avrete bisogno di due fili, ciascuno dei quali deve avere una sezione di 1 mm2. È necessario installare un morsetto a coccodrillo su un'estremità di ciascun conduttore. Dall'altro lato sono installate le punte divise. Il contatto positivo deve essere realizzato in una guaina rossa, il contatto negativo in una guaina blu. Per una rete domestica viene utilizzato un cavo universale dotato di spina.

Se realizzi completamente il dispositivo da solo, il mancato rispetto dei requisiti danneggerà non solo il caricabatterie, ma anche la batteria.

Vladimir Kalchenko ha parlato in dettaglio della modifica del caricabatterie e dell'uso di cavi adatti a questo scopo.

Progettazione del caricatore automatico

L'esempio più semplice di caricabatterie include strutturalmente la parte principale: un dispositivo trasformatore step-down. Questo elemento riduce il parametro di tensione da 220 a 13,8 volt, necessario per ripristinare la carica della batteria. Ma il dispositivo trasformatore può solo ridurre questo valore. E la conversione della corrente alternata in corrente continua viene effettuata da un elemento speciale: un ponte a diodi.

Ogni caricabatterie deve essere dotato di un ponte a diodi, poiché questa parte rettifica il valore della corrente e permette di dividerla in poli positivi e negativi.

In qualsiasi circuito, dietro questa parte viene solitamente installato un amperometro. Il componente è progettato per dimostrare la forza attuale.

I modelli più semplici di caricabatterie sono dotati di sensori di puntamento. Le versioni più avanzate e costose utilizzano amperometri digitali e, oltre a questi, l'elettronica può essere integrata con voltmetri.

Alcuni modelli di dispositivi consentono al consumatore di modificare il livello di tensione. Cioè, diventa possibile caricare non solo batterie da 12 volt, ma anche batterie progettate per funzionare in reti da 6 e 24 volt.

I fili con terminali positivo e negativo si estendono dal ponte a diodi. Sono utilizzati per collegare l'apparecchiatura alla batteria. L'intera struttura è racchiusa in una custodia in plastica o metallo, dalla quale esce un cavo con spina per il collegamento alla rete elettrica. Inoltre, dal dispositivo escono due fili con un morsetto terminale negativo e uno positivo. Per garantire un funzionamento più sicuro dell'apparecchiatura di ricarica, il circuito è integrato con un dispositivo di sicurezza fusibile.

L'utente Artem Kvantov ha chiaramente smontato il dispositivo di ricarica proprietario e ha parlato delle sue caratteristiche di design.

Circuiti di carica automatici

Se hai abilità nel lavorare con apparecchiature elettriche, puoi assemblare il dispositivo da solo.

Circuiti semplici

Queste tipologie di dispositivi si dividono in:

• dispositivi con un elemento diodo;
• apparecchiature con ponte a diodi;
• dispositivi dotati di condensatori di livellamento.

Circuito con un diodo

Ci sono due opzioni qui:

1. È possibile assemblare un circuito con un dispositivo trasformatore e installare successivamente un elemento diodo. All'uscita dell'apparecchiatura di ricarica, la corrente sarà pulsante. I suoi battiti saranno seri, poiché una semionda è effettivamente tagliata.
2. È possibile assemblare il circuito utilizzando un alimentatore per laptop. Utilizza un potente elemento a diodi raddrizzatore con una tensione inversa di oltre 1000 volt. La sua corrente deve essere di almeno 3 ampere. Il terminale esterno della spina di alimentazione sarà negativo e il terminale interno sarà positivo. Tale circuito deve essere integrato con una resistenza limitatrice, che può essere utilizzata come una lampadina per illuminare l'interno.

È consentito utilizzare un dispositivo di illuminazione più potente da un indicatore di direzione, luci di posizione o luci dei freni. Quando si utilizza un alimentatore per laptop, ciò potrebbe causarne il sovraccarico. Se viene utilizzato un diodo, è necessario installare una lampada a incandescenza da 220 volt e 100 watt come limitatore.

Quando si utilizza un elemento a diodi, viene assemblato un circuito semplice:

1. Innanzitutto arriva il terminale da una presa domestica da 220 volt.
2. Quindi - il contatto negativo dell'elemento diodo.
3. Il successivo sarà il terminale positivo del diodo.
4. Quindi viene collegato un carico limite: una fonte di illuminazione.
5. Il prossimo sarà il terminale negativo della batteria.
6. Quindi il terminale positivo della batteria.
7. E il secondo terminale per la connessione a una rete a 220 volt.

Quando si utilizza una sorgente luminosa da 100 watt, la corrente di carica sarà di circa 0,5 A. Quindi in una notte il dispositivo sarà in grado di trasferire 5 A/h alla batteria. Questo è sufficiente per attivare il meccanismo di avviamento del veicolo.

Per aumentare l'indicatore è possibile collegare in parallelo tre fonti di illuminazione da 100 watt; in questo modo si ripristinerà metà della capacità della batteria durante la notte. Alcuni utenti utilizzano stufe elettriche invece di lampade, ma ciò non può essere fatto, poiché non solo l'elemento diodo, ma anche la batteria si guasterà.

Il circuito più semplice con un diodo Schema elettrico per il collegamento della batteria alla rete

Circuito con ponte a diodi

Questo componente è progettato per “avvolgere” l’onda negativa verso l’alto. Anche la corrente stessa pulsa, ma i suoi battiti sono molto meno. Questa versione dello schema viene utilizzata più spesso di altre, ma non è la più efficace.

Puoi realizzare tu stesso un ponte a diodi utilizzando un elemento raddrizzatore o acquistare una parte già pronta.

Circuito elettrico di un caricabatterie con ponte a diodi

Circuito con condensatore di livellamento

Questa parte dovrebbe essere classificata per 4000-5000 uF e 25 volt. All'uscita del circuito elettrico risultante viene generata una corrente continua. Il dispositivo deve essere integrato con elementi di sicurezza da 1 ampere e apparecchiature di misurazione. Queste parti consentono di controllare il processo di ripristino della batteria. Non è necessario utilizzarli, ma sarà necessario collegare periodicamente un multimetro.

Mentre monitorare la tensione è conveniente (collegando i terminali alle sonde), monitorare la corrente sarà più difficile. In questa modalità operativa il dispositivo di misurazione dovrà essere collegato ad un circuito elettrico. L'utente dovrà spegnere ogni volta l'alimentazione dalla rete e mettere il tester in modalità di misurazione corrente. Quindi accendere l'alimentazione e smontare il circuito elettrico. Pertanto si consiglia di aggiungere al circuito almeno un amperometro da 10 A.

Lo svantaggio principale dei circuiti elettrici semplici è la mancanza di possibilità di regolare i parametri di carica.

Quando si seleziona la base dell'elemento, è necessario selezionare i parametri operativi in ​​modo che la corrente di uscita sia pari al 10% della capacità totale della batteria. È possibile una leggera diminuzione di questo valore.

Se il parametro di corrente risultante è maggiore del necessario, il circuito può essere integrato con un elemento resistore. È installato sull'uscita positiva del ponte a diodi, immediatamente prima dell'amperometro. Il livello di resistenza viene selezionato in base al ponte utilizzato, tenendo conto dell'indicatore di corrente e la potenza del resistore dovrebbe essere maggiore.

Circuito elettrico con dispositivo condensatore di livellamento

Circuito con possibilità di regolare manualmente la corrente di carica per 12 V

Per rendere possibile la modifica del parametro corrente, è necessario modificare la resistenza. Un modo semplice per risolvere questo problema è installare un resistore trimmer variabile. Ma questo metodo non può essere definito il più affidabile. Per garantire una maggiore affidabilità, è necessario implementare la regolazione manuale con due elementi transistor e un resistore di regolazione.

Utilizzando un componente resistore variabile, la corrente di carica varierà. Questa parte è installata dopo il transistor composito VT1-VT2. Pertanto, la corrente attraverso questo elemento sarà bassa. Di conseguenza, anche la potenza sarà piccola, sarà di circa 0,5-1 W. La potenza operativa dipende dagli elementi transistor utilizzati ed è selezionata sperimentalmente; le parti sono progettate per 1-4,7 kOhm.

Il circuito utilizza un dispositivo trasformatore da 250-500 W, nonché un avvolgimento secondario da 15-17 volt. Il ponte a diodi è assemblato su parti la cui corrente operativa è pari o superiore a 5 ampere. Gli elementi transistor sono selezionati tra due opzioni. Questi possono essere parti in germanio P13-P17 o dispositivi in ​​silicio KT814 e KT816. Per garantire una rimozione del calore di alta qualità, il circuito deve essere posizionato su un dispositivo radiatore (almeno 300 cm3) o su una piastra di acciaio.

All'uscita dell'apparecchiatura è installato un dispositivo di sicurezza PR2, con una potenza nominale di 5 A, e all'ingresso - PR1 a 1 A. Il circuito è dotato di indicatori luminosi di segnalazione. Uno di questi viene utilizzato per determinare la tensione in una rete a 220 volt, il secondo viene utilizzato per determinare la corrente di carica. È consentito utilizzare qualsiasi fonte di illuminazione classificata per 24 volt, compresi i diodi.

Circuito elettrico per un caricabatterie con funzione di regolazione manuale

Circuito di protezione da inversione eccessiva

Esistono due opzioni per implementare tale memoria:

• utilizzando il relè P3;
• assemblando un caricabatterie con protezione integrale, ma non solo dalla sovratensione, ma anche dalla sovratensione e dal sovraccarico.

Con relè P3

Questa versione del circuito può essere utilizzata con qualsiasi apparecchiatura di carica, sia tiristori che transistor. Deve essere incluso nel cavo attraverso il quale è collegata la batteria al caricabatterie.

Schema per proteggere l'apparecchiatura dall'inversione di polarità sul relè P3

Se la batteria non è collegata correttamente alla rete, l'elemento diodo VD13 non passerà corrente. Il relè del circuito elettrico è diseccitato e i suoi contatti sono aperti. Di conseguenza, la corrente non potrà fluire ai terminali della batteria. Se il collegamento viene effettuato correttamente, il relè viene attivato e i suoi elementi di contatto vengono chiusi, quindi la batteria viene caricata.

Con protezione integrata da sovratensione, sovraccarico e sovratensione

Questa versione del circuito elettrico può essere integrata in una fonte di alimentazione fatta in casa già utilizzata. Utilizza la risposta lenta della batteria a un picco di tensione, nonché l'isteresi del relè. La tensione con la corrente di rilascio sarà 304 volte inferiore a questo parametro quando attivato.

Viene utilizzato un relè CA con una tensione di attivazione di 24 volt e una corrente di 6 ampere scorre attraverso i contatti. Quando il caricabatterie viene attivato, il relè si accende, gli elementi di contatto si chiudono e la ricarica inizia.

Il parametro di tensione all'uscita del dispositivo trasformatore scende al di sotto di 24 volt, ma all'uscita del caricabatterie ci saranno 14,4 V. Il relè deve mantenere questo valore, ma quando appare una corrente extra, la tensione primaria scenderà ancora di più. Ciò spegnerà il relè e interromperà il circuito di ricarica.

L'uso dei diodi Schottky in questo caso non è pratico, poiché questo tipo di circuito presenterà gravi svantaggi:

1. Non esiste protezione contro i picchi di tensione sul contatto se la batteria è completamente scarica.
2. Non è presente alcun autobloccaggio dell'apparecchiatura. Come risultato dell'esposizione a corrente extra, il relè si spegnerà fino al guasto degli elementi di contatto.
3. Funzionamento poco chiaro dell'attrezzatura.

Per questo motivo non ha senso aggiungere a questo circuito un dispositivo per regolare la corrente operativa. Il relè e il trasformatore sono perfettamente abbinati tra loro in modo che la ripetibilità degli elementi sia prossima allo zero. La corrente di carica passa attraverso i contatti chiusi del relè K1, riducendo così la probabilità del loro guasto dovuto alla combustione.

L'avvolgimento K1 deve essere collegato secondo un circuito elettrico logico:

• per il modulo di protezione da sovracorrente, questi sono VD1, VT1 e R1;
• al dispositivo di protezione da sovratensione, questi sono gli elementi VD2, VT2, R2-R4;
• nonché al circuito autobloccante K1.2 e VD3.

Circuito con protezione integrata contro sovratensione, sovraccarico e sovratensione

Lo svantaggio principale è la necessità di creare un circuito utilizzando un carico di zavorra e un multimetro:

1. Gli elementi K1, VD2 e VD3 sono dissaldati. Oppure non devi saldarli durante l'assemblaggio.
2. Si attiva il multimetro, che deve essere configurato preventivamente per misurare una tensione di 20 volt. Deve essere collegato al posto dell'avvolgimento K1.
3. La batteria non è ancora collegata; al suo posto è installato un dispositivo resistivo. Dovrebbe avere una resistenza di 2,4 ohm per una corrente di carica di 6 A o 1,6 ohm per 9 ampere. Per 12 A, il resistore deve essere valutato a 1,2 Ohm e non inferiore a 25 W. L'elemento resistore può essere avvolto da un filo simile utilizzato per R1.
4. Una tensione di 15,6 volt viene fornita all'ingresso dall'apparecchiatura di ricarica.
5. La protezione attuale dovrebbe funzionare. Il multimetro mostrerà la tensione poiché l'elemento resistivo R1 è selezionato con un leggero eccesso.
6. Il parametro di tensione viene ridotto finché il tester non mostra 0. Il valore della tensione di uscita deve essere registrato.
7. Quindi la parte VT1 viene dissaldata e VD2 e K1 vengono installati al suo posto. R3 deve essere posizionato nella posizione più bassa secondo lo schema elettrico.
8. La tensione dell'apparecchiatura di ricarica aumenta fino a quando il carico raggiunge 15,6 volt.
9. L'elemento R3 ruota dolcemente finché non viene attivato K1.
10. La tensione del caricabatterie viene ridotta al valore precedentemente registrato.
11. Gli elementi VT1 e VD3 sono installati e saldati. Successivamente è possibile verificare la funzionalità del circuito elettrico.
12. Una batteria funzionante ma scarica o sottocarica è collegata tramite un amperometro. È necessario collegare un tester alla batteria, che è preconfigurato per misurare la tensione.
13. La carica di prova deve essere effettuata con monitoraggio continuo. Nel momento in cui il tester indica 14,4 volt sulla batteria, è necessario rilevare la corrente contenuta. Questo parametro dovrebbe essere normale o vicino al limite inferiore.
14. Se la corrente del contenuto è elevata, la tensione del caricabatterie dovrebbe essere ridotta.

Circuito di spegnimento automatico quando la batteria è completamente carica

L'automazione deve essere un circuito elettrico dotato di un sistema di alimentazione per un amplificatore operazionale e di una tensione di riferimento. Per questo viene utilizzata una scheda stabilizzatrice classe DA1 142EN8G per 9 volt. Questo circuito deve essere progettato in modo che il livello della tensione di uscita rimanga praticamente invariato quando si misura la temperatura della scheda di 10 gradi. La variazione non sarà superiore a centesimi di volt.

Secondo la descrizione del circuito, il sistema di disattivazione automatica quando la tensione aumenta di 15,6 volt viene eseguito su metà della scheda A1.1. Il suo quarto pin è collegato al partitore di tensione R7 e R8, dal quale viene fornito un valore di riferimento di 4,5V. Il parametro operativo del dispositivo resistore imposta la soglia di attivazione del caricabatterie su 12,54 V. Come risultato dell'utilizzo dell'elemento diodo VD7 e della parte R9, è possibile fornire l'isteresi desiderata tra le tensioni di attivazione e di spegnimento della carica della batteria.

Circuito elettrico del caricabatterie con disattivazione automatica quando la batteria è carica

La descrizione dell’azione del regime è la seguente:

1. Quando è collegata una batteria, il cui livello di tensione ai terminali è inferiore a 16,5 volt, viene impostato un parametro sul secondo terminale del circuito A1.1. Questo valore è sufficiente per l'apertura dell'elemento transistor VT1.
2. Questo dettaglio è in fase di scoperta.
3. Il relè P1 è attivato. Di conseguenza, l'avvolgimento primario del dispositivo trasformatore è collegato alla rete tramite un blocco di meccanismi di condensatori tramite elementi di contatto.
4. Inizia il processo di ripristino della carica della batteria.
5. Quando il livello di tensione aumenta a 16,5 volt, questo valore sull'uscita A1.1 diminuirà. La diminuzione avviene ad un valore non sufficiente a mantenere il dispositivo a transistor VT1 nello stato aperto.
6. Il relè è spento e gli elementi di contatto K1.1 sono collegati all'unità trasformatore tramite il dispositivo condensatore C4. Con esso, la corrente di carica sarà di 0,5 A. In questo stato, il circuito dell'apparecchiatura funzionerà finché la tensione sulla batteria non scenderà a 12,54 volt.
7. Dopo che ciò accade, il relè viene attivato. La batteria continua a caricarsi alla corrente specificata dall'utente. Questo circuito implementa la possibilità di disabilitare il sistema di regolazione automatica. A questo scopo viene utilizzato il dispositivo di commutazione S2.

Questa procedura operativa per un caricabatterie automatico per la batteria di un'auto aiuta a prevenirne lo scaricamento. L'utente può lasciare l'apparecchiatura accesa per almeno una settimana, ciò non danneggerà la batteria. Se viene a mancare la tensione nella rete domestica, al suo ripristino il caricabatterie continuerà a caricare la batteria.

Se parliamo del principio di funzionamento del circuito assemblato sulla seconda metà della scheda A1.2, allora è identico. Ma il livello di disattivazione completa delle apparecchiature di ricarica dall'alimentatore sarà di 19 volt. Se la tensione è inferiore, all'ottava uscita della scheda A1.2 sarà sufficiente mantenere il dispositivo a transistor VT2 in posizione aperta. Con esso, la corrente verrà fornita al relè P2. Ma se la tensione è superiore a 19 volt, il dispositivo a transistor si chiuderà e gli elementi di contatto K2.1 si apriranno.

Materiali e strumenti richiesti

Descrizione delle parti e degli elementi che saranno necessari per il montaggio:

1. Dispositivo trasformatore di potenza classe T1 TN61-220. I suoi avvolgimenti secondari devono essere collegati in serie. È possibile utilizzare qualsiasi trasformatore la cui potenza non sia superiore a 150 watt, poiché la corrente di carica in genere non è superiore a 6 A. L'avvolgimento secondario del dispositivo, se esposto a una corrente elettrica fino a 8 ampere, dovrebbe fornire una tensione compresa tra 18 e 20 volt. Se non è disponibile un trasformatore già pronto, è possibile utilizzare parti di potenza simile, ma sarà necessario riavvolgere l'avvolgimento secondario.
2. Gli elementi condensatori C4-C9 devono essere conformi alla classe MGBC e avere una tensione di almeno 350 volt. È possibile utilizzare qualsiasi tipo di dispositivo. La cosa principale è che sono destinati a funzionare in circuiti a corrente alternata.
3. È possibile utilizzare qualsiasi elemento diodo VD2-VD5, ma deve essere valutato per una corrente di 10 ampere.
4. Le parti VD7 e VD11 sono impulsi di selce.
5. Gli elementi diodi VD6, VD8, VD10, VD5, VD12, VD13 devono resistere a una corrente di 1 ampere.
6. Elemento LED VD1 - qualsiasi.
7. Come parte VD9 è consentito utilizzare un dispositivo della classe KIPD29. La caratteristica principale di questa sorgente luminosa è la capacità di cambiare colore se viene cambiata la polarità della connessione. Per accendere la lampadina vengono utilizzati gli elementi di contatto K1.2 del relè P1. Se la batteria viene caricata con la corrente principale, il LED si illumina di giallo e se la modalità di ricarica è attivata, diventa verde. È possibile utilizzare due dispositivi dello stesso colore, ma devono essere collegati correttamente.
8. Amplificatore operazionale KR1005UD1. Puoi prendere il dispositivo da un vecchio lettore video. La caratteristica principale è che questa parte non necessita di due alimentatori polari, può funzionare con una tensione di 5-12 volt. È possibile utilizzare qualsiasi pezzo di ricambio simile. Ma a causa della diversa numerazione dei pin sarà necessario modificare il disegno del circuito stampato.
9. I relè P1 e P2 devono essere progettati per tensioni di 9-12 volt. E i loro contatti sono progettati per funzionare con una corrente di 1 ampere. Se i dispositivi sono dotati di più gruppi di contatti, si consiglia di saldarli in parallelo.
10. Il relè P3 è 9-12 volt, ma la corrente di commutazione sarà di 10 ampere.
11. Il dispositivo di commutazione S1 deve essere progettato per funzionare a 250 volt. È importante che questo elemento abbia un numero sufficiente di componenti di contatto di commutazione. Se la fase di regolazione di 1 ampere non è importante, è possibile installare diversi interruttori e impostare la corrente di carica su 5-8 A.
12. L'interruttore S2 è progettato per disattivare il sistema di controllo del livello di carica.
13. Avrai anche bisogno di una testina elettromagnetica per un misuratore di corrente e tensione. È possibile utilizzare qualsiasi tipo di dispositivo, purché la corrente di deviazione totale sia di 100 µA. Se non viene misurata la tensione, ma solo la corrente, è possibile installare un amperometro già pronto nel circuito. Deve essere dimensionato per funzionare con una corrente continua massima di 10 A.

L'utente Artem Kvantov ha parlato in teoria del circuito dell'attrezzatura di ricarica, nonché della preparazione dei materiali e dei componenti per il suo assemblaggio.

Procedura per collegare la batteria ai caricabatterie

Le istruzioni per l'accensione del caricabatterie consistono in diversi passaggi:

1. Pulizia della superficie della batteria.
2. Rimozione dei tappi per il riempimento del liquido e monitoraggio del livello dell'elettrolito nei barattoli.
3. Impostazione del valore corrente sull'apparecchiatura di ricarica.
4. Collegamento dei terminali alla batteria con la polarità corretta.

Pulizia della superficie

Linee guida per completare l'attività:

1. L'accensione dell'auto è spenta.
2. Il cofano dell'auto si apre. Utilizzando chiavi di dimensioni adeguate, scollegare i morsetti dai terminali della batteria. Per fare ciò, non è necessario svitare i dadi, possono essere allentati.
3. La piastra di fissaggio che fissa la batteria è smontata. Ciò potrebbe richiedere una chiave a tubo o per ruota dentata.
4. La batteria è smontata.
5. Il suo corpo viene pulito con uno straccio pulito. Successivamente verranno svitati i coperchi delle bombolette destinate al riempimento dell'elettrolito, per cui non si dovrà far entrare il peso.
6. Viene eseguita una diagnosi visiva dell'integrità della custodia della batteria. Se sono presenti fessure attraverso le quali fuoriesce l'elettrolito, non è consigliabile caricare la batteria.

Il tecnico della batteria dell'utente ha parlato della pulizia e del lavaggio della custodia della batteria prima di sottoporla a manutenzione.

Rimozione dei tappi di riempimento dell'acido

Se la batteria è riparabile, è necessario svitare i tappi sulle spine. Possono essere nascosti sotto un'apposita piastra protettiva, che deve essere rimossa. Per svitare i tappi è possibile utilizzare un cacciavite o una qualsiasi piastra metallica di dimensioni adeguate. Dopo lo smontaggio è necessario valutare il livello dell'elettrolito; il liquido deve ricoprire completamente tutte le lattine all'interno della struttura. Se non è sufficiente, è necessario aggiungere acqua distillata.

Impostazione del valore della corrente di carica sul caricabatterie

Viene impostato il parametro attuale per la ricarica della batteria. Se questo valore è 2-3 volte maggiore del valore nominale, la procedura di ricarica avverrà più velocemente. Ma questo metodo porterà a una diminuzione della durata della batteria. Pertanto è possibile impostare questa corrente se la batteria necessita di essere ricaricata velocemente.

Collegamento della batteria con la polarità corretta

La procedura viene eseguita in questo modo:

1. I morsetti del caricabatterie sono collegati ai terminali della batteria. Innanzitutto viene effettuato il collegamento al terminale positivo, questo è il filo rosso.
2. Non è necessario collegare il cavo negativo se la batteria rimane nell'auto e non è stata rimossa. Questo contatto può essere collegato alla carrozzeria del veicolo o al blocco cilindri.
3. La spina dell'apparecchio di ricarica viene inserita nella presa. La batteria inizia a caricarsi. Il tempo di ricarica dipende dal grado di scarica del dispositivo e dalle sue condizioni. Si sconsiglia l'uso di prolunghe quando si esegue questa operazione. Tale filo deve essere messo a terra. Il suo valore sarà sufficiente per sopportare il carico attuale.

Nel canale VseInstrumenti si è parlato delle funzionalità di collegamento di una batteria a un caricabatterie e del rispetto della polarità durante l'esecuzione di questa attività.

Come determinare il grado di scarica della batteria

Per completare l'attività avrai bisogno di un multimetro:

1. Il valore della tensione viene misurato su un'auto con il motore spento. La rete elettrica del veicolo in questa modalità consumerà parte dell'energia. Il valore della tensione durante la misurazione dovrebbe corrispondere a 12,5-13 volt. I cavi del tester sono collegati con la polarità corretta ai contatti della batteria.
2. L'unità di potenza è avviata, tutte le apparecchiature elettriche devono essere spente. La procedura di misurazione viene ripetuta. Il valore di lavoro dovrebbe essere compreso tra 13,5 e 14 volt. Se il valore risultante è maggiore o minore, ciò indica una batteria scarica e il dispositivo generatore non funziona normalmente. Un aumento di questo parametro a temperature dell'aria basse e negative non può indicare lo scaricamento della batteria. È possibile che inizialmente l'indicatore risultante sia più alto, ma se col tempo ritorna alla normalità, ciò indica efficienza.
3. I principali consumatori di energia sono accesi: riscaldamento, radio, ottica, sistema di riscaldamento del lunotto. In questa modalità, il livello di tensione sarà compreso tra 12,8 e 13 volt.

Il valore di scarica può essere determinato in base ai dati riportati nella tabella.

Come calcolare il tempo approssimativo di ricarica della batteria

Per determinare il tempo di ricarica approssimativo, il consumatore deve conoscere la differenza tra il valore di carica massimo (12,8 V) e la tensione attuale. Questo valore viene moltiplicato per 10, ottenendo il tempo di ricarica in ore. Se il livello di tensione prima della ricarica è 11,9 volt, allora 12,8-11,9 = 0,8. Moltiplicando questo valore per 10 è possibile determinare che il tempo di ricarica sarà di circa 8 ore. Ma questo a condizione che venga fornita una corrente pari al 10% della capacità della batteria.

Per poter partire, un’auto ha bisogno di energia. Questa energia viene prelevata dalla batteria. Di norma, viene ricaricato dal generatore mentre il motore è in funzione. Quando l'auto non viene utilizzata per un lungo periodo o la batteria è difettosa, si scarica a tal punto che che l'auto non può più partire. In questo caso è necessaria la ricarica esterna. Puoi acquistare un dispositivo del genere o assemblarlo da solo, ma per questo avrai bisogno di un circuito di ricarica.

Come funziona la batteria di un'auto

Una batteria per auto fornisce alimentazione a vari dispositivi nell'auto quando il motore è spento ed è progettata per avviarlo. Per tipo di esecuzione, viene utilizzata una batteria al piombo. Strutturalmente, è assemblato da sei batterie con una tensione nominale di 2,2 volt, collegate in serie. Ogni elemento è un insieme di piastre reticolari in piombo. Le piastre sono rivestite con materiale attivo e immerse in un elettrolita.

La soluzione elettrolitica contiene acqua distillata e acido solforico. La resistenza al gelo della batteria dipende dalla densità dell'elettrolito. Recentemente sono emerse tecnologie che consentono all'elettrolita di essere adsorbito in fibra di vetro o addensato utilizzando gel di silice fino a raggiungere uno stato gelatinoso.

Ogni piastra ha un polo negativo e uno positivo e sono isolate l'una dall'altra mediante un separatore di plastica. Il corpo del prodotto è realizzato in propilene, che non viene distrutto dall'acido e funge da dielettrico. Il polo positivo dell'elettrodo è rivestito con biossido di piombo e quello negativo con piombo spugnoso. Recentemente hanno iniziato a produrre batterie ricaricabili con elettrodi in lega piombo-calcio. Queste batterie sono completamente sigillate e non richiedono manutenzione.

Quando un carico è collegato alla batteria, il materiale attivo sulle piastre reagisce chimicamente con la soluzione elettrolitica e produce una corrente elettrica. L'elettrolita si esaurisce nel tempo a causa del deposito di solfato di piombo sulle piastre. La batteria inizia a perdere carica. Durante il processo di ricarica, una reazione chimica avviene nell'ordine inverso, il solfato di piombo e l'acqua vengono convertiti, la densità dell'elettrolita aumenta e la carica viene ripristinata.

Le batterie si caratterizzano per il loro valore di autoscarica. Si verifica nella batteria quando è inattiva. Il motivo principale è la contaminazione della superficie della batteria e la scarsa qualità del distillatore. La velocità di autoscarica accelera quando le piastre di piombo vengono distrutte.

Tipi di caricabatterie

Un gran numero di circuiti di caricatori per auto sono stati sviluppati utilizzando diverse basi di elementi e approcci fondamentali. Secondo il principio di funzionamento, i dispositivi di ricarica sono divisi in due gruppi:

1. Caricabatterie di avviamento, progettati per avviare il motore quando la batteria non funziona. Fornendo brevemente una grande corrente ai terminali della batteria, il motorino di avviamento viene acceso e il motore si avvia, quindi la batteria viene caricata dal generatore dell'auto. Vengono prodotti solo per un determinato valore corrente o con la possibilità di impostarne il valore.
2. Caricabatterie pre-avvio, i cavi del dispositivo sono collegati ai terminali della batteria e la corrente viene fornita per un lungo periodo. Il suo valore non supera i dieci ampere, durante i quali viene ripristinata l'energia della batteria. A loro volta si dividono in: graduale (tempo di ricarica dalle 14 alle 24 ore), accelerata (fino a tre ore) e condizionata (circa un'ora).

In base alla progettazione del circuito, si distinguono i dispositivi a impulsi e quelli a trasformatore. Il primo tipo utilizza un convertitore di segnale ad alta frequenza ed è caratterizzato da dimensioni e peso ridotti. Il secondo tipo utilizza come base un trasformatore con un raddrizzatore; è facile da produrre, ma hanno molto peso e bassa efficienza (efficienza).

Sia che tu abbia realizzato tu stesso un caricabatterie per batterie per auto o lo abbia acquistato presso un punto vendita, i requisiti sono gli stessi, vale a dire:

• stabilità della tensione di uscita;
• alto valore di efficienza;
• protezione da cortocircuito;
• indicatore di controllo della carica.

Una delle caratteristiche principali del caricabatterie è la quantità di corrente che carica la batteria. La ricarica corretta della batteria e l'estensione delle sue caratteristiche prestazionali possono essere ottenute solo selezionando il valore desiderato. Anche la velocità di ricarica è importante. Maggiore è la corrente, maggiore è la velocità, ma un valore di velocità elevato porta ad un rapido degrado della batteria. Si ritiene che il valore corrente corretto sarà un valore pari al dieci percento della capacità della batteria. La capacità è definita come la quantità di corrente fornita dalla batteria per unità di tempo; si misura in ampere-ora.

Caricatore fatto in casa

Ogni appassionato di auto dovrebbe avere un dispositivo di ricarica, quindi se non c'è la possibilità o il desiderio di acquistare un dispositivo già pronto, non resta altro da fare che caricare la batteria da soli. È facile realizzare con le tue mani sia i dispositivi più semplici che quelli multifunzionali. Per questo avrai bisogno di un diagramma e un insieme di radioelementi. È anche possibile convertire un gruppo di continuità (UPS) o un'unità computer (AT) in un dispositivo per la ricarica della batteria.

Caricabatterie trasformatore

Questo dispositivo è il più semplice da assemblare e non contiene parti scarse. Il circuito è composto da tre nodi:

• trasformatore;
• blocco raddrizzatore;
• regolatore

La tensione dalla rete industriale viene fornita all'avvolgimento primario del trasformatore. Il trasformatore stesso può essere utilizzato di qualsiasi tipo. È composto da due parti: il nucleo e gli avvolgimenti. Il nucleo è assemblato in acciaio o ferrite, gli avvolgimenti sono realizzati in materiale conduttore.

Il principio di funzionamento del trasformatore si basa sulla comparsa di un campo magnetico alternato quando la corrente attraversa l'avvolgimento primario e la trasferisce al secondario. Per ottenere il livello di tensione richiesto in uscita, il numero di spire nell'avvolgimento secondario viene ridotto rispetto a quello primario. Il livello di tensione sull'avvolgimento secondario del trasformatore è selezionato su 19 volt e la sua potenza dovrebbe fornire una riserva tripla di corrente di carica.

Dal trasformatore, la tensione ridotta passa attraverso il ponte raddrizzatore e va ad un reostato collegato in serie alla batteria. Il reostato è progettato per regolare la tensione e la corrente modificando la resistenza. La resistenza del reostato non supera i 10 Ohm. La quantità di corrente è controllata da un amperometro collegato in serie davanti alla batteria. Con questo circuito non sarà possibile caricare una batteria con capacità superiore a 50 Ah, poiché il reostato inizia a surriscaldarsi.

È possibile semplificare il circuito rimuovendo il reostato e installando una serie di condensatori all'ingresso davanti al trasformatore, che vengono utilizzati come reattanza per ridurre la tensione di rete. Minore è il valore nominale della capacità, minore è la tensione fornita all'avvolgimento primario della rete.

La particolarità di tale circuito è che è necessario garantire un livello di segnale sull'avvolgimento secondario del trasformatore che sia una volta e mezza maggiore della tensione operativa del carico. Questo circuito può essere utilizzato senza trasformatore, ma è molto pericoloso. Senza isolamento galvanico si può subire una scossa elettrica.

Caricatore a impulsi

Il vantaggio dei dispositivi pulsati è la loro alta efficienza e le dimensioni compatte. Il dispositivo si basa su un chip di modulazione della larghezza di impulso (PWM). Puoi assemblare un potente caricabatterie a impulsi con le tue mani secondo il seguente schema.

Il driver IR2153 viene utilizzato come controller PWM. Dopo i diodi raddrizzatori, in parallelo alla batteria viene posizionato un condensatore polare C1 con una capacità compresa tra 47 e 470 μF e una tensione di almeno 350 volt. Il condensatore rimuove i picchi di tensione di rete e il rumore di linea. Il ponte a diodi viene utilizzato con una corrente nominale superiore a quattro ampere e con una tensione inversa di almeno 400 volt. Il driver controlla i potenti transistor ad effetto di campo a canale N IRFI840GLC installati sui radiatori. La corrente di tale ricarica sarà fino a 50 ampere e la potenza di uscita sarà fino a 600 watt.

Puoi realizzare un caricabatterie a impulsi per un'auto con le tue mani utilizzando un alimentatore per computer in formato AT convertito. Usano il comune microcircuito TL494 come controller PWM. La modifica stessa consiste nell'aumentare il segnale di uscita a 14 volt. Per fare ciò, dovrai installare correttamente la resistenza del trimmer.

Il resistore che collega la prima gamba del TL494 al bus stabilizzato + 5 V viene rimosso e al posto del secondo, collegato al bus a 12 volt, viene saldato un resistore variabile con un valore nominale di 68 kOhm. Questo resistore imposta il livello di tensione di uscita richiesto. L'alimentazione viene attivata tramite un interruttore meccanico, secondo lo schema indicato sulla custodia dell'alimentatore.

Dispositivo su chip LM317

Un circuito di ricarica abbastanza semplice ma stabile può essere facilmente implementato sul circuito integrato LM317. Il microcircuito fornisce un livello di segnale di 13,6 volt con una corrente massima di 3 ampere. Lo stabilizzatore LM317 è dotato di protezione da cortocircuito integrata.

La tensione viene fornita al circuito del dispositivo attraverso i terminali da un alimentatore CC indipendente di 13-20 volt. La corrente, che passa attraverso l'indicatore LED HL1 e il transistor VT1, viene fornita allo stabilizzatore LM317. Dalla sua uscita direttamente alla batteria tramite X3, X4. Il divisore montato su R3 e R4 fissa il valore di tensione richiesto per l'apertura del VT1. Il resistore variabile R4 imposta il limite della corrente di carica e R5 imposta il livello del segnale di uscita. La tensione di uscita è regolabile da 13,6 a 14 volt.

Il circuito può essere semplificato il più possibile, ma la sua affidabilità diminuirà.

In esso, il resistore R2 seleziona la corrente. Un potente elemento in filo di nicromo viene utilizzato come resistore. Quando la batteria è scarica, la corrente di carica è al massimo, il LED VD2 si accende intensamente; man mano che la batteria si carica, la corrente inizia a diminuire e il LED si affievolisce.

Caricabatterie da un gruppo di continuità

È possibile costruire un caricabatterie da un gruppo di continuità convenzionale anche se l'unità elettronica è difettosa. Per fare ciò, tutta l'elettronica viene rimossa dall'unità, ad eccezione del trasformatore. All'avvolgimento ad alta tensione del trasformatore da 220 V vengono aggiunti un circuito raddrizzatore, stabilizzazione di corrente e limitazione di tensione.

Il raddrizzatore viene assemblato utilizzando diodi potenti, ad esempio il D-242 domestico e un condensatore di rete da 2200 uF per 35-50 volt. L'uscita sarà un segnale con una tensione di 18-19 volt. Un microcircuito LT1083 o LM317 viene utilizzato come stabilizzatore di tensione e deve essere installato su un radiatore.

Collegando la batteria la tensione viene impostata a 14,2 volt. È conveniente controllare il livello del segnale utilizzando un voltmetro e un amperometro. Il voltmetro è collegato in parallelo ai terminali della batteria e l'amperometro in serie. Man mano che la batteria si carica, la sua resistenza aumenterà e la corrente diminuirà. È ancora più semplice realizzare il regolatore utilizzando un triac collegato all'avvolgimento primario del trasformatore come un dimmer.

Quando realizzi un dispositivo da solo, dovresti ricordare la sicurezza elettrica quando lavori con una rete CA a 220 V. Di norma, un dispositivo di ricarica realizzato correttamente e realizzato con parti riparabili inizia a funzionare immediatamente, è sufficiente impostare la corrente di carica.