Бесплатная консультация юриста:
8 (800) 500-27-29 (доб. 553)
СПб и Лен. область:Санкт-Петербург и область:
+7 (812) 426-14-07 (доб. 318)
Москва и МО:
+7 (499) 653-60-72 (доб. 296)
Получить консультацию

Принцип работы автоматического зарядного устройства

Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Чтобы самостоятельно проводить работу по обслуживанию аккумуляторной батареи, каждому автолюбителю желательно иметь дома зарядное устройство. На сегодняшний день в магазинах имеется очень большой выбор различных ЗУ, отличающихся как по принципу работы, так и по стоимости. Чтобы выбрать оптимальный вариант зарядного устройства, нужно знать их особенности. Можно также рассмотреть вариант изготовления зарядного устройства для автомобиля своими руками, в том числе автоматического.

Зарядку батареи можно проводить двумя способами:

  • с помощью постоянного напряжения (U).
  • с помощью постоянного тока (I).

Каждый из этих вариантов имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К положительным сторонам обоих видов зарядных устройств относится относительная простота реализации схемных решений и минимум элементной базы, что приводит к повышению надёжности устройства. К отрицательным сторонам реализации схемы заряда по напряжению относится то, что батарея в таком случае не будет заряжаться полностью, минусом варианта зарядки током является перезаряд батареи и последующий её нагрев, а это приводит к значительному снижению ресурса работы АКБ.

Оптимальным вариантом схемного решения ЗУ является комбинация из двух вариантов. При таком способе зарядки АКБ в начале цикла заряжается постоянным током, а в конце цикла зарядки переходит в режим зарядки постоянным напряжением, благодаря чему исключается закипание электролита.

Все зарядные устройства можно разделить на несколько групп, из которых выделяются две группы ЗУ.

  • В первую группу входят так называемые трансформаторные ЗУ, в основе которых находится мощный трансформатор. ЗУ такого типа весьма надёжны, но имеют большие габариты и большой вес.
  • Ко второй группе относятся так называемые импульсные зарядные устройства, в основе которых лежит импульсный трансформатор, работающий на высоких частотах и вследствие этого имеющий небольшие габаритные размеры и соответственно массу. Устройства в таком случае получаются компактными и удобными в использовании.

Что такое интеллектуальное ЗУ?

Прогресс не стоит на месте и на смену громоздким трансформаторным зарядным устройствам весом около 20 кг пришли новые ЗУ для авто – интеллектуальные. Они способны реанимировать любой аккумулятор.

Автоматическое ЗУ для автомобиля

Свинцовый аккумулятор авто независимо от состава пластин с годами не изменился и требует такого же ухода, как и его предки. Кислотно-щелочные аккумуляторные батареи служат от 4 до 6 лет, если их правильно обслуживать: следить за уровнем и плотностью электролита.  Для того, чтобы АКБ авто была всегда в рабочем состоянии, ее нужно подзаряжать, для этого в гараже нужно иметь зарядное устройство.

Прежде чем выбирать ЗУ для своего автомобиля, нужно изучить характеристики АКБ, установленной на авто. В основном на современных машинах устанавливаются аккумуляторы свинцово-кислотного типа. Параметры батареи следует смотреть на этикетке прибора.

Если говорить о зарядных устройствах, то современные ЗУ для авто могут быть: трансформаторными, импульсными, интеллектуальными и солнечными. Первый вид приборов громоздкий и постепенно покидающий авторынок, хотя он отличается надежностью. В основе второго вида ЗУ лежит высокочастотный импульсный блок питания. Благодаря этому зарядку для АКБ удалось сделать небольших габаритов.

Трансформаторный прибор для зарядки

Интеллектуальное ЗУ имеет небольшие размеры, защиту от короткого замыкания и попадания влаги и пыли. В них все автоматизировано, поэтому нет необходимости в постоянном контроле во время зарядки. Именно, благодаря этой особенности их называют «умными». Это наилучший вариант зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов на сегодня.

Принцип работы ЗУ в общем одинаков. Поступающий ток напряжением 220В преобразуется с помощью устройства в ток, напряжение которого снижено почти до номинального для конкретной АБК, а затем на него действует выпрямитель. Для каждого автомобильного аккумулятора условия зарядки отличаются. Например, свинцово-кислотные АКБ нужно заряжать до того, как они полностью разрядятся, поэтому их лучше постоянно подзаряжать.

ЗУ для свинцово-кислотного АКБ

Щелочные батареи авто следует заряжать только после полной их разрядки, так как это отражается на их емкости. Известно, что они имеют «эффект памяти», поэтому если они полностью не будут разряжены, их емкость будет уменьшаться.

Независимо от типа АКБ авто: кислотного или щелочного заряжать батарею нужно полностью.

Заправка АКБ имеет свои нюансы, но даже исправно работающая батарея авто нуждается в периодической подзарядке. Для поддержания правильного заряда предназначен генератор авто, но со временем качество зарядки может падать, поэтому гарантировать стабильность качества электрического тока невозможно.

Обеспечить качественную зарядку можно с помощью интеллектуального ЗУ, оно имеет следующие преимущества:

  • снижает расходы на обслуживание АКБ;
  • увеличивается срок службы батареи, правда, он зависит от ее износа;
  • с помощью ЗУ можно полностью восстановить работоспособности аккумулятора даже засульфатированного;
  • продлевается срок службы пластин;
  • процесс зарядки полностью автоматизирован;
  • увеличивается и стабилизируется ток отдачи АКБ (автор видео — Аккумуляторщик).

Схема простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Формула нормального заряда простая, как 5 копеек – базовая емкость батареи, деленная на 10. Напряжение заряда должно быть немногим более 14 вольт (речь идет о стандартной стартерной батарее 12 вольт).

Простая принципиальная электрическая схема зарядного устройства для автомобиля состоит из трех компонентов: блок питания, регулятор, индикатор.

Классика — резисторный зарядник

Блок питания изготавливается из двух обмоточного «транса» и диодной сборки. Выходное напряжение подбирается вторичной обмоткой. Выпрямитель – диодный мост, стабилизатор в этой схеме не применяется.
Ток заряда регулируется реостатом.

Проволочный реостат необходим для противостояния главной проблеме такой схемы – избыточная мощность выделяется в виде тепла. Причем происходит это очень интенсивно.

Разумеется, КПД такого прибора стремится к нулю, а ресурс его компонентов очень низкий (особенно реостата). Тем не менее, схема существует, и она вполне работоспособна. Для аварийной зарядки, если под рукой нет готового оборудования, собрать ее можно буквально «на коленке». Есть и ограничения – ток более 5 ампер является предельным для подобной схемы. Стало быть, заряжать можно АКБ емкостью не более 45 Ач.

Зарядное устройство своими руками, подробности, схемы — видео

Гасящий конденсатор

Принцип работы изображен на схеме.

Благодаря реактивному сопротивлению конденсатора, включенного в цепь первичной обмотки, можно регулировать зарядный ток. Реализация состоит из тех же трех компонентов – блок питания, регулятор, индикатор (при необходимости). Схему можно настроить под заряд одного типа АКБ, и тогда индикатор будет не нужен.

Если добавить еще один элемент – автоматический контроль заряда, а также собрать коммутатор из целой батареи конденсаторов – получится профессиональный зарядник, остающийся простым в изготовлении.

Схема контроля заряда и автоматического отключения, в комментариях не нуждается. Технология отработана, один из вариантов вы видите на общей схеме. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R4. Когда собственное напряжение на клеммах аккумуляторной батареи достигает настроенного уровня, реле К2 отключает нагрузку. В качестве индикатора выступает амперметр, который перестает показывать ток заряда.

Изюминка зарядного устройства – конденсаторная батарея. Особенность схем с гасящим конденсатором – добавляя или уменьшая емкость (просто подключая или убирая дополнительные элементы) вы можете регулировать выходной ток. Подобрав 4 конденсатора для токов 1А, 2А, 4А и 8А, и коммутируя их обычными выключателями в различных комбинациях, вы можете регулировать ток заряда от 1 до 15 А с шагом в 1 А.

При этом никакого паразитного нагрева (кроме естественного, выделяющегося на диодах моста), коэффициент полезного действия зарядника высокий.