Радиотехника

• Преобразователи напряжения - прайс-лист
• Электрические схемы преобразователей напряжения
      - на биполярных транзисторах;
      - на полевых транзисторах;
      - гибридные схемы.
• Преобразователи напряжения - гарантии и ремонт
• Основные типы преобразователей напряжения
• Настройка преобразователя напряжения
• Преобразователи напряжения - частые вопросы
• Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов
• Преобразователи напряжения 12/24 и 24/12
• Источники бесперебойного питания
• Преобразователи напряжения для автообогревателей
• О светодиодных фонариках
• Выбор ИБП для газовых котлов
• Аккумуляторы для систем автономного электроснабжения
• Зарядные устройства для AGM аккумуляторов

Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов

При проектировании зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов всегда возникает проблема определения окончания процесса зарядки аккумулятора. С одной стороны, степень зарядки определяется плотностью электролита (табл.1), а с другой, зарядное устройство может контролировать процесс только по электрическим параметрам, напряжению и току, которые не имеют строгой зависимости от плотности электролита.

Табл.1. Зависимость плотности электролита от степени заряда аккумулятора

Кроме того, плотность электролита полностью заряженной аккумуляторной батареи зависит от температуры "за бортом", качества аккумулятора, степени его изношенности. Для заряда аккумулятора весьма существенно соответствие указанной в документации (номинальной) и реальной емкости аккумулятора, особенно, если заряд ведется простейшим устройством (выпрямителем) и контролируется только время заряда.

Реальную емкость автомобильного аккумулятора можно определить по времени тренировочного разряда полностью заряженного аккумулятора. Для этого устанавливают разрядный ток в амперах, равный 0,09 от величины емкости аккумулятора (для батареи 60 А/час соответствует 60х0,09=5,4 А) и определяют время разряда до снижения напряжения на клеммах аккумулятора до 10,2В (+/- 0,02В). Это соответствует разряду на 90% емкости. Определить отсюда полную реальную емкость - тривиально (табл.2).

Табл.2. Зависимость реальной емкости аккумулятора от времени тренировочного разряда

Таким образом, если время тренировочного разряда равно 10 часам, то аккумулятор соответствует заявленной емкости. Если же это время составит менее 7,5 час, то такой аккумулятор лучше заменить.

Заряд аккумуляторных батарей

В настоящее время большинство эксплуатируемых аккумуляторов автомобилей относятся к так называемым, необслуживаемым. Однако, для проектирования зарядного устройства вспомним все же некоторые моменты правил зарядки обычных аккумуляторов, изложенные в Инструкции по эксплуатации ЖУИЦ.563410.001 ИЭ. Общие принципы заряда аккумуляторов остаются одни и те же, а сам этот документ читается, как поэма (оцените стиль!):

"...3.2.2. Включите батарею на заряд, если температура электролита в ней не выше 35^оС.
 3.2.3. Ток заряда должен соответствовать в амперах 0,1 от емкости аккумулятора. При достижении напряжения не менее ... 14,4В (для 12 вольтовой батареи), зарядный ток уменьшите до 50% от первоначального и доведите батарею до состояния полного заряда.
 3.2.4. Заряд батареи ведите до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах батареи, а напряжение и плотность электролита останутся постоянными в течение 2 часов. Напряжение на выводах батареи контролируйте вольтметром класса точности 1,0 ... со шкалой на 30В с ценой деления 0,2В.
 3.2.5. Во время заряда периодически проверяйте температуру электролита и следите за тем, чтобы она не поднималась выше 45^оС. В случае, если температура окажется выше упомянутых значений, следует уменьшить зарядный ток наполовину или прервать заряд на время, необходимое для снижения температуры до 30 - 35^оС.
 3.2.6 В конце заряда, если плотность электролита, замеренная с учетом температурной поправки, ... будет отличаться от нормы, произведите корректировку плотности электролита доливкой дистиллированной воды в случаях, когда плотность выше нормы, и доливкой электролита плотностью 1,40 г/см³, когда она ниже нормы.
После корректировки продолжите заряд в течение 30 минут для полного перемешивания электролита, затем отключите батареи и через 30 минут произведите замер его уровня (зеркало электролита должно касаться нижнего торца тубуса заливочной горловины) ... После заряда батарею сдайте в эксплуатацию."

Кстати, раз уж мы взялись за этот важный документ, то приведу еще одну цитату из него по поводу условий хранения аккумуляторных батарей. Каких только мнений не доводилось мне слышать о том, при какой температуре, заряженными или нет необходимо хранить аккумуляторы. Так вот здесь дается однозначный правильный развернутый ответ любознательным автомобилистам. Это особенно важно, когда вы чувствуете, что жизненный путь вашего аккумулятора близится к завершению, и заранее приобретаете новый запасной. Итак, еще одна цитата из Инструкции по эксплуатации ЖУИЦ.563410.001 ИЭ:

 "...5.2.6 Батареи, временно снятые с машин после небольшого периода работы, полностью зарядите и доведите плотность электролита до нормы, соответствующей данному климатическому району.

Такие батареи по возможности установите в помещения при температуре не выше 0^оС. Минимальная температура в помещении должна быть не ниже минус 30^оС... Если батареи в перид "бездействия" будут находиться при положительных температурах, то ежемесячно производите их подзаряд.

При отрицательных температурах следует ограничиться ежемесячной проверкой плотности электролита и подзаряжать их только в тех случаях, когда установлено падение плотности электролита более чем на 0,04 г/см³. В таком состоянии батареи могут находиться: при отрицательных температурах - не более 1,5 лет, а при положительных - не более 9 месяцев..."

По-моему, все ясно и понятно. К сожалению, тема данной статьи не позволяет привести еще несколько цитат из этой Инструкции о способах хранения б/у аккумуляторов, о методах проведения тренировочного разряда, о техническом обслуживании автомобильных аккумуляторов и проч. Если вас интересуют такие вопросы, рекомендую прочитать этот документ - найдете там много полезных практических советов.

Вернемся к теме зарядки аккумулятора автомобиля. Из вышесказанного следует, что простыми способами реализовать правильный заряд невозможно. К счастью, качество современных аккумуляторов допускает значительные отклонения от типового процесса. Однако, по возможности, желательно соблюдать изложенные рекомендации.

Исходя из рекомендаций данного документа и учитывая особенности эксплуатации зарядных устройств автомобильных аккумуляторов, сформулирую основные требования к ним:

1. По мере заряда аккумулятора зарядный ток должен уменьшаться;
2. Зарядное устройство должно иметь регулировку тока для использования с разными типами аккумуляторов;
3. При достижении напряжения на клеммах заряжаемого аккумулятора 15,5 -16,0 В заряд должен останавливаться;
4. Зарядное устройство должно быть защищено от коротких замыканий и ошибочного подключения в неправильной полярности;
5. Зарядное устройство должно обеспечивать автоматический режим заряда;
6. Зарядное устройство должно быть простым и не содержать дефицитных деталей.

На основании этих требований было разработано и несколько лет серийно выпускалось автоматическое зарядное устройство, электрическая принципиальная схема которого с описанием работы рассмотрена во второй части статьи.

Далее - Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов (часть 2)