Как сделать зарядное устройство для акб своими руками

Немного теории

Процесс заряда аккумуляторов должен проходить по определенным правилам. Причем процесс заряда зависит от вида батареи. Нарушения этих правил приводит к уменьшению емкости и срока эксплуатации. Потому параметры зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подбираются для каждого конкретного случая. Такую возможность предоставляет сложное ЗУ с регулируемыми параметрами или купленное специально под эту батарею. Есть и более практичный вариант — сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Чтобы знать, какие параметры должны быть, немного теории.

Перед началом заряда надо измерить напряжение

Виды зарядных устройств для аккумуляторных батарей

Заряд аккумулятора — процесс восстановления израсходованной емкости. Для этого на клеммы аккумулятора подается напряжение, немного превышающее рабочие показатели АБ. Подаваться может:

• Постоянный ток. Время заряда — не менее 10 часов, в течении всего этого времени подается фиксированный ток, напряжение изменяется от 13,8-14,4 В в начале процесса до 12,8 В в самом конце. При таком виде заряд накапливается постепенно, держится дольше. Недостаток этого способа — необходимо контролировать процесс, вовремя отключить зарядное устройство, так как при перезаряде электролит может закипеть, что существенно снизит его рабочий ресурс.
• Постоянное напряжение. При заряде постоянным напряжением, ЗУ выдает все время напряжение 14,4 В, а ток изменяется от больших значений в первые часы заряда, до очень небольших — в последние. Потому перезаряда АБ не будет (разве что вы оставите его на несколько суток). Положительный момент этого способа — время заряда уменьшается (90-95% можно набрать за 7-8 часов) и заряжаемый аккумулятор можно оставить без присмотра. Но такой «экстренный» режим восстановления заряда плохо влияет на срок службы. При частом использовании постоянным напряжением АБ быстрее разряжается.

Графики изменения параметров ЗУ в разных режимах

В общем, если нет необходимости спешить, лучше использовать заряд постоянным током. Если надо за короткое время восстановить работоспособность аккумулятора — подавайте постоянное напряжение. Если говорить о том, какое лучше сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, ответ однозначен — подающее постоянный ток. Схемы будут простые, состоящие из доступных элементов.

Как определить нужные параметры при зарядке постоянным током

Опытным путем установлено, что заряжать автомобильные свинцовые кислотные аккумуляторы (их большинство) необходимо током, который не превышает 10% от емкости батарей. Если емкость заряжаемой АБ 55 А/ч, максимальный ток заряда будет 5,5 А; при емкости 70 А/ч — 7 А и т.д. При этом можно ставить чуть меньший ток. Заряд будет идти, но медленнее. Он будет накапливаться даже если ток заряда будет 0,1 А. Просто для восстановления емкости потребуется очень много времени.

Так как в расчетах принимают, что ток заряда составляет 10%, получаем минимальное время заряда — 10 часов. Но это — при полном разряде аккумулятора, а его допускать нельзя. Потому фактическое время заряда зависит от «глубины» разряда. Определить глубину разряда можно, замерив вольтаж на АБ до начала заряда:

• Полностью заряженная батарея (100%) имеет напряжение 12,7-12,8 В.
• Половинный разряд (около 50%) с напряжением 12 В. Вот при таком разряде или чуть ниже надо ставить АБ на зарядку.

• Почти полный или полный разряд (10-0%) — 11,8-11,7 В. До таких значений лучше не опускаться — частый полный разряд сокращает срок службы.

Чтобы рассчитать примерное время заряда АБ, надо узнать разницу между максимальным зарядом батареи (12,8 В) и текущим ее вольтажом. Умножив цифру на 10 получим время в часах. Например, напряжение на аккумуляторе перед зарядом 11,9 В. Находим разницу: 12,8 В — 11,9 В = 0,8 В. Умножив эту цифру на 10, получаем что время заряда будет около 8 часов. Это при условии, что подавать будем ток, который составляет 10% от емкости батареи.

Зарядное устройство из блока питания компьютера

Для начала необходим рабочий блок питания. Можно брать совсем старый на 200 – 250 Вт, этой мощности хватит с запасом. Учитывая что зарядка должна происходить при напряжении в 13,9 – 14,4 В, то самой главной доделкой в блоке станет поднятие напряжение на линии 12 В до 14,4 В. Подобный метод применялся в статьи: Зарядное устройство из блока питания светодиодных лент.

Внимание! В работающем блоке питания элементы находятся под опасным для жизни напряжением. Не стоит хапаться руками за все подряд. Первым делом отпаиваем все провода, которые выходили с блока питания

Оставляем только зеленый провод, его необходимо запаять к минусовым контактам. (Площадки, от которых выходили черные провода — это минус.) Это делается для автоматического старта блока при включении в сеть. Также сразу рекомендую припаять провода с клеммами к минусу и шине + 12 В (бывшие желтые провода), для удобства и дальнейшей настройки зарядного

Первым делом отпаиваем все провода, которые выходили с блока питания. Оставляем только зеленый провод, его необходимо запаять к минусовым контактам. (Площадки, от которых выходили черные провода — это минус.) Это делается для автоматического старта блока при включении в сеть. Также сразу рекомендую припаять провода с клеммами к минусу и шине + 12 В (бывшие желтые провода), для удобства и дальнейшей настройки зарядного.

Следующие манипуляции будут производиться с режимом работы ШИМ — у нас это микросхема TL494 (есть еще куча блоков питания с ее абсолютными аналогами). Ищем первую ножку микросхемы (самая нижняя левая ножка), дальше просматриваем дорожку с обратной стороны платы.

С первым выводом микросхемы соединены три резистора, нам нужен тот, который соединяется с выводами блока +12 В. На фото этот резистор отмечен красным лаком.

Этот резистор необходимо отпаять с платы и измерить его сопротивление. В нашем случае это 38,5 кОм.

Вместо него необходимо впаять переменный резистор, который предварительно настраиваем на такое же сопротивление 38,5 кОм.

Плавно увеличивая сопротивление переменного резистора, добиваемся значения напряжения на выходе в 14,4 В.

Внимание! Для каждого блока питания номинал этого резистора будет разный, т.к. схемы и детали в блоках разные, но алгоритм изменения напряжение один для всех. При поднятии напряжения свыше 15 В, может быть сорвана генерация ШИМ

После этого блок придется перезагружать, предварительно уменьшив сопротивление переменного резистора

При поднятии напряжения свыше 15 В, может быть сорвана генерация ШИМ. После этого блок придется перезагружать, предварительно уменьшив сопротивление переменного резистора.

В нашем блоке сразу поднять напряжение до 14 В не получилось, не хватило сопротивление переменного резистора, пришлось последовательно с ним добавить еще один постоянный.

Когда напряжение 14,4 В достигнуто, можно смело выпаять переменный резистор и измерить его сопротивление (оно составило 120,8 кОм).

Поле замера резистора необходимо подобрать постоянный резистор с как можно близким сопротивлением.

Мы его составили из двух 100 кОм и 22 кОм.

Тестируем работу.

На этом этапе можно смело закрывать крышку и пользоваться зарядным устройством. Но если есть желание, можно подключить к этому блоку цифровой вольтамперметр, это даст нам возможность контролировать ход зарядки.

Также можно прикрутить ручку для удобной переноски и вырезать отверстие в крышке под цифровой приборчик.

Финальный тест, убеждаемся, что все правильно собрано и хорошо работает.

Внимание! Данное зарядное устройство сохраняет функцию защиты от короткого замыкания и перегрузки. Но не защищает от переплюсовки! Ни в коем случае не допускается подключать к зарядному устройству аккумулятор неправильной полярностью, зарядное мгновенно выйдет из строя. При переделке блока питания в зарядное устройство желательно иметь под рукой схему

Что бы упростить жизнь нашим читателями мы сделали небольшую подборку, где размещены схемы компьютерных блоков питания ATX

При переделке блока питания в зарядное устройство желательно иметь под рукой схему. Что бы упростить жизнь нашим читателями мы сделали небольшую подборку, где размещены схемы компьютерных блоков питания ATX.

Для защиты от переполюсовки существует масса интересных схем. С одной из них можно знакомиться в этой статье.

comments powered by HyperComments

Проверка на работоспособность

Отталкиваясь от предложенных инструкций, можно своими руками собрать полноценное зарядное устройство для подзарядки аккумуляторной батареи, на основе компьютерного блока питания.

Но, прежде чем приступить к полноценной зарядке, собранную схему обязательно нужно протестировать.

Для этого необходимо закрыть крышку блока питания, соединить зарядное устройство с испытуемым аккумулятором и включить ЗУ в сеть на 220 В. То есть в самую обычную бытовую розетку.

Это будет своего рода защитой от ошибки. Ведь если схема окажется нерабочей или неправильной, не придётся рисковать целостностью нового аккумулятора.

Как правильно зарядить АКБ самодельной зарядкой?

Чтобы батарея не вышла из строя, при восстановлении заряда соблюдают такие правила:

АКБ отсоединяют от бортовой сети автомобиля. Для этого снимают болты, удерживающие фиксатор аккумулятора. Устройство вынимают из гнезда и относят в отапливаемое помещение.
Корпус АКБ очищают от загрязнений

Особое внимание удаляют клеммам. Их очищают от остатков электролита зубной щеткой или наждачной бумагой

Главное — не удалить рабочее напыление.
Открыв банки АКБ, проверяют уровень электролита. Раствор должен полностью скрывать металлические пластины. При снижении уровня жидкости образуются газы, приводящие к взрыву. При необходимости банки заполняют дистиллированной водой.
Корпус осматривают на наличие сколов и трещин. При обнаружении крупных дефектов батарею заряжать нельзя.
При подключении зарядного прибора соблюдают полярность. Если все выполнено правильно, устройство подключают к сети. Снимать колпачки банок не нужно.

https://youtube.com/watch?v=_ZyTSXde4XA

После восстановления заряда оценивают количество электролита. Если оно не изменилось, аккумулятор можно устанавливать в автомобиль.

Простое зарядное устройство для АКБ на основе тиристора

По сути, речь идёт о тиристорном регуляторе. В прилагаемой схеме нет блока защиты, контрольного модуля и иных наворотов. Простота и минимальное количество деталей обусловили популярность этой несложной конструкции.

Возникает вопрос: не проще ли приобрести готовое устройство на тиристорах в магазине? Вроде бы, так и нужно поступить. Но у заводских недорогих ЗУ есть некоторые проблемы. Например, ток настраивается солидным переключателем, элементарно убавляющим либо прибавляющим витки в обмотке II трансформатора. Благодаря этому ток возрастает или падает. Получается грубо, ступенчато. А более качественное ЗУ стоит достаточно дорого. Поэтому имеет смысл сделать простое зарядное устройство своими руками. Плюсы:

• доступность электронных компонентов и невысокая их стоимость;
• лёгкость в поиске требуемой схемы (через интернет);
• плавность регулировки тока зарядки (диапазон 1010 ампер);
• использование импульсного тока, продлевающего эксплуатационный срок аккумулятора;
• простая наладка;
• стабильное функционирование.

Принцип работы схемы и подбор деталей

Перед вами фазоимпульсный регулятор, где главными элементами являются тиристоры. Под текстом – доступная схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора:

Электронные компоненты зарядного устройства для автомобиля, которое вы хотите собрать своими руками, с учётом обозначения:

• С1 – от 047 до 1 мкФ на 63 В;
• R1 сопротивлением 6,8 кОм (Р = 0,25 Вт);
• R2 на 300 Ом;
• R3 на 3,3 кОм;
• R4: 110 Ом;
• R5: 15 кОм;
• R6: 50 Ом;
• R7 на 150 Ом мощностью 2 Вт;
• VD1 – диод импульсного типа, обратное напряжение от 50 В;
• VS1 – тиристор Т-160, 250 или КУ202;
• транзисторы с прямым переходом КТ315 или им подобные (КТ3107 и т. д.);
• транзисторы с обратным переходом КТ361, КТ 3102 и т. п.;
• FU1: предохранитель на 10 А (подойдёт деталь на 15–20 А, с запасом).

На тиристор воздействуют компоненты VT1 и VT2. Затем в работу вступает диод, защищающий цепь от скачков напряжения, возникающих на VS1. R5 в самодельном зарядном устройстве для аккумулятора «вычисляет» I = 1/10 ёмкости. При 60 А/ч используется зарядка в 6 А. Чтобы знать точно, на контактах, ведущим к заряжаемому изделию, желательно вставить амперметр. Это позволит держать контроль над процессом.

Теперь о питании. Схема самодельного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подразумевает применение трансформатора, выдающего от 18 до 22 В. При большем значении сопротивление R7 увеличьте до 200 Ом. Не забудьте элементы моста на диодах закрепить на охлаждающих алюминиевых радиаторах (применяйте специальную пасту). Стоит отметить: использование диодов старого образца типа Д242 подразумевает их установку на радиатор через изолирующие прокладки-шайбы. Номинал предохранителя должен соответствовать применяемому току. Если это до 6 А, то для FU1 вполне достаточно 6,3 А. Ниже – схема для зарядных устройств для автомобильного аккумулятора (обратная сторона печатной платы):

Помимо предохранителя, существуют электронные способы гарантии от замыкания и перепутывания полюсов, что ведёт к выходу из строя ЗУ. Например, у вас имеется изделие, где уже невозможно различить «плюс», «минус». Тогда поможет специальная схема, сигнализирующая о неправильном подключении клемм. Её нужно включать последовательно между АКБ и ЗУ:

Используемые детали:

• R1 и R2 – резисторы сопротивлением по 510 Ом;
• VD1 и МВ2 – диоды (например, 1N4148 или ему подобные);
• VD3 и МВ4 (можно не устанавливать);
• реле любое на 12 В и 15 А (можно вытащить из отслужившего своё UPS);
• светодиоды любые.

Схема работает просто. При соблюдении полярности заряд, ещё имеющийся в батарее, замкнёт контакты реле, процесс начнётся, что подтвердит загоревшийся зелёный светодиод. Если же контакты перепутаны, зажжётся красный сигнализатор. Ниже – печатная плата устройства, защищающего от несоблюдения полярности при зарядке:

Как включить блок питания (БП) от компьютера без компьютера

Итак, у нас в руках блок питания ATX компьютера. Прежде всего попробуем его включить. Но для этого нужно знать некоторые тонкости работы этого устройства. Предположим, перед нами компьютер. Включаем его в сеть, но внешне ничего не происходит. Это, казалось бы, понятно – машина отключена, а чтобы ее включить, нужно нажать кнопку питания на лицевой панели системного блока.

На самом деле это не совсем так. Как только мы вставили вилку в розетку, в блоке питания заработала небольшая часть схемы, вырабатывающая дежурное напряжение +5 В. Называется эта часть модулем дежурного питания. Напряжение поступает на материнскую плату и питает ее отдельные узлы, один из которых предназначен для включения компьютера.

Для подачи напряжения на этот БП служит механический выключатель 

Нажимая кнопку на лицевой панели системного блока, мы тем самым подаем команду материнской плате (точнее, ее узлу включения) запустить блок питания. Узел подает на БП сигнал Power on, и БП, а значит, и сам компьютер включаются.

Поскольку компьютера у нас нет, этот сигнал нам придется подать самостоятельно. Сделать это несложно. Для этого достаточно найти разъем на блоке питания, который питает материнскую плату, и установить перемычку между зеленым и любым из черных проводов. Итак, устанавливаем перемычку, подключаем блок питания к сети, и он сразу же запускается это слышно даже по шуму вентилятора.

Перемычка имитирует команду процессора включить БП

Golden Field ATX-420WB & P4 dismantling BP

Another power supply unit on my queue — this Golden Field ATX-420WB & P4, made in August 2007, its maximum power of 420 watts. This power supply can be attributed to «noneym» products, though a Chinese manufacturer Golden Field enough known. Very little information about him on the Internet, and it is not on the official website of the manufacturer.

This power supply is now no longer produced, at least under this brand and this is its form, but with a few changes — they are still full.

Thus, the power supply Golden Field ATX-420WB & P4 has standard dimensions, weighs 1 kg 310 gr. It is obsolete cooling system — one 80mm exhaust fan, an indoor grill that is carved in metal. Beside him, one electrical socket and the power button.

On the back side of the fine mesh — honeycomb — it provides good ventilation. Wiring output wires protected plastic sleeve lest frayed insulation on the body edge.

Cord length and thickness quite meet PSU power. Because we have the connectors: one 20 + 4 pin motherboard power supply, one additional 7-pin CPU power. Four types of connector «Molex» power connector One floppy drive, or FDD. One SATA connector and one six-pin — extra food card.

Side modest PSU label on it logo Golden Field, the name of the ATX-420WB & P4 model. Input voltage: AC 230V 5A 47 ~ 63Hz. Output voltage, DC current, indicates the maximum value: + 12V — 18A, + 5V — 40A, + 3.3V — 30A, -5V — 0.5A, + 12V — 1.0A, + 5Vsb — 2.0A. Peak total output — 420W. The label has warning labels and badges, as a certification mark. Made in China.

Dismantling PSU Golden Field ATX-420WB & P4 usual — the four screws on the top and the upper part of the body is removed. Inside, we see the usual budgetary power unit 10 years ago. Input filters are fully wired, two relatively large aluminum heatsink.

Continue disassembly. Extract all the contents …

For greater clarity, remove all wires. Input filters are implemented fully. The diode bridge composed of four diodes IN5408. At the entrance are two electrolytic capacitor 680 uF 200 volts.

Then comes the first radiator, it keys — transistors C3150 — house meals, and two D209L.

Three transformer: ERL-35C TB-1109T V: 2.0, EE-16 TB-1118T V: 2.0 and EE-19C TB-1121T V: 2.0. Immediately optocoupler series 817 …

The second radiator is more massive, it has a side cut, probably to avoid damaging the output wires … On it are three elements of the Schottky rectifier diodes, two and one SBL3045PT F20C20C.

Shim controller — chip AT2005B. The output choke large group stabilization near one toroidal inductor, and five rod core chokes.

The board marking: AT-2005B, and if you remove the first big transformer, then under it, there is also this: TB-1.3A REV: 2.2 / 20Z CJ / 2006/12/18. The board has the same markings as on BP Elife Powersupply 450W 02 — but the boards are different …

On the reverse side of the board members no soldering generally accurate, but soldering is clearly not spared …

On the input electrical connector is soldered a small fee labeled KY-1 REV: 1.0. The board soldered Filter — inductor and capacitor …

The power supply Golden Field ATX-420WB & P4 used an ordinary 80 mm fan … M802512H. fan speed changes depending on the temperature inside the PSU.

At that’s all. Disassembly is done. Golden Field ATX-420WB & P4 is made good.

Michael Dmitrienko, 2016

Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой

Как узнать, на каких проводах какие напряжения формируются? Где, к примеру, 12 вольт на блоке питания компьютера? Для этого не понадобится тестер, поскольку все провода, выходящие из компьютерного блока питания, имеют строго определенную общепринятую расцветку. Поэтому вместо тестера мы вооружаемся табличкой, приведенной ниже.

Расцветка и назначение проводов блока питания ATX

Табличка особых пояснений не требует. С зеленым проводом (Power on) мы познакомились в предыдущем разделе – на него материнская плата подает сигнал низким уровнем (замыканием на общий) на включение БП. Синий провод в новых моделях БП может отсутствовать, поскольку производители материнских плат отказались от интерфейса RS-232C (COM-порт), требующего -12 В.

Фиолетовый провод (+5 VSB ) – это как раз дежурные +5 В, питающие дежурные узлы материнской платы. По серому проводу (Power good) блок питания сообщает, что все напряжения в норме и компьютер можно включать. Если какое-то из напряжений в процессе работы выходит за допустимые пределы или пропадает, то сигнал снимается. Причем это происходит до того, как успеют разрядиться накопительные конденсаторы БП, давая процессору время на принятие экстренных мер по аварийной остановке системы. Остальные провода – это провода питания материнской платы и периферийных устройств – дисководов, внешних видеокарт и т. д.

Как заставить блок питания работать без компьютера

Как правило, при включении блока питания в сеть его 12В шина остается обесточенной. Это происходит во всех современных блоках питания. Единственное напряжение, которое имеется – это 5В SB – дежурное напряжение. Для запуска основной питающей линии с вольтажом 12, 5 и 3.3В необходимо наличие низкого логического уровня на контакте PC-ON. Без использования материнской платы данный низкий логический уровень может обеспечить простая перемычка, помещенная между общим проводом (любым черным проводом) и отводом PC-ON (зеленым проводом). Если перемычка стоит – блок питания включается даже без материнской платы, если вытащить перемычку – отключается. Все предельно просто и понятно.

С чего начать

Чтобы создать зарядный аппарат, потребуется компьютерный блок, обеспечивающий питание для ПК, то есть персонального компьютера.

Если это первая попытка изготовить подобное устройство, разбирать свой новый компьютер на запчасти вовсе не нужно. Достаточно взять старый комп либо купить простейший блок на форм-факторе ATX с мощностью буквально 200–250 Вт. Переживать не стоит, поскольку такой мощности хватит, чтобы заряжать автомобильный аккумулятор. Ещё и с приличным запасом.

Работать, как и полагается по технике безопасности, нужно с отключёнными компонентами блока питания. Лишь после завершения сборки потребуется подключить аппарат к сети и протестировать его.

Самостоятельная переделка блока питания от компьютера (БП) в полноценное и работоспособное зарядное устройство для легковой автомобильной аккумуляторной батареи начинается с выполнения таких процедур:

• подготовьте блок питания с необходимыми характеристиками;
• отпаять все штатные провода, выходящие из БП;
• оставить нужно только зелёный провод, который следует припаять к минусовым контактам;
• учитывайте, что площадки, откуда шли провода чёрного цвета, являются минусом;
• такие переделки позволят обеспечить автоматический запуск блока при его подключении к сети;
• одновременно следует припаять провода с клеммами к минусу, а также к шине +12 (в БП это бывшие провода жёлтого цвета);
• эти шаги позволят получить более удобное зарядное устройство с возможностью настройки.

Это лишь первый этап. Но если всё сделать правильно, в дальнейшем получится отличное зарядное устройство.

Заключение

Основным плюсом девайса считается то, что автомобильная батарея не сможет перезарядиться в процессе подзарядки. Если вы забудете отключить АКБ от зарядного устройства, это не повлияет на ее ресурс эксплуатации и не приведет к быстрому износу. Если вы не оборудуете ЗУ светодиодным индикатором, то не сможете понять, зарядился ли аккумулятор или нет. Как вариант, можно приблизительно рассчитать время подзарядки, используя показания, которые выдает амперметр, подключенный к ЗУ. Рассчитать можно по формуле: величина силы тока умножается на время зарядки в часах. На практике на реализацию задачи по подзарядке требуется около суток при условии, что емкость батареи составляет 55 А/ч. Если вы хотите наглядно видеть уровень подзаряда, то в девайс можно добавить стрелочные или цифровые индикаторы.

 Загрузка …