Зарядное устройство для стартерных батарей аккумуляторов. Схема, описание

Итальянская компания DECA находится в самой старой Республике Сан-Марино. Компания специализируется в двух основных областях: электродуговая сварка и зарядные устройства для стартерных и тяговых батарей.
DECA была основана в 1972 году и с тех пор 43 года в качестве одного из ведущих производителей двух групп продуктов – от любительских до промышленных применений. Все продукты дека соответствуют Директиве RoHS (Ограничение Директивы об опасных веществах), которая ограничивает содержание потенциально вредных веществ в электрических и электронных продуктах.
Зарядка автомобильных аккумуляторов – задача электромонтажа автомобиля. Но также верно, что каждая батарея случайно или периодически должна заряжаться с внешнего устройства. Необходимость в зарядном устройстве не подлежит обсуждению. Вопрос в том, как выбрать наиболее подходящий. Выбор, который во многом зависит от типа батареи и насыщенности автомобиля электронными системами. Зарядка батареи, такой как AGM или GEL, когда применяется зарядное устройство, часто неизвестного, практически анонимного производителя, может легко повредить акб. Такое устройство, если оно подключено к батарее в электрической системе автомобиля, может привести к разрушению электронных компонентов и непреднамеренно дорогостоящим ремонтным работам.

Требования и тонкости при зарядке перезаряжаемых батарей стартера

Производительность любого транспортного средства в решающей степени зависит от состояния его стартерной аккумуляторной батареи. Он подвергается непрерывному тестированию, которое в случае недостаточной компетентности и нерегулярного ухода за ним способно сократить срок его службы, а самое неприятное – отказы при запуске двигателя. Это происходит в основном в зимние месяцы и снова, как правило, в самый неподходящий момент.

Поскольку автомобили становятся более изощренными – все больше и больше и всевозможных преимуществ, таких как электрические боковые стекла, крыша и боковые зеркала, обогреваемые сиденья, мощная звуковая система, ручной тормоз, все больше потребление энергии в них. Автомобиль становится все более самодостаточным потребителем электричества, что предъявляет высокие требования к генератору и батарее.

Когда двигатель работает на холостом ходу, генератор работает примерно на треть и меньше его номинальной мощности, поэтому батарее необходимо обеспечить часть потребляемой электроэнергии, включая дневные ходовые огни. Особенно, когда вы в городской среде и ежедневно преодолеваете расстояние около 10 км, а также при использовании автомобиля редко – например, до 200 км в месяц, батарея разряжается быстро, что легко распознается фарой, стартер затрудняет поворот маховика, когда он отказывается. Это можно легко предвидеть и предотвратить, периодически проверяя напряжение батареи.

При использовании полностью заряженной (100%) аккумуляторной батареи свинцово-кислотная акб выдает 13,10 В – 13,20 В. При уровне заряда 90% напряжение составляет 12,90 В, а при 75% его значение падает до 12,45 %. При заряженной (100%) аккумуляторной батареи свинцово-кислотная акб выдает 13,10 В – 13,20 В. При уровне заряда 90% напряжение составляет 12,90 В, а при 75% его значение падает до 12,45 %. При применении заряженной (100%) акб свинцово-кислотная батарея показывает 13,10 В – 13,20 В. При уровне заряда 90% напряжение составляет 12,90 В, а при 75% его значение падает до 12,45 %.

Напряжение 12,30 – 12,35 В считается нижним пределом для необходимости немедленно заряжать аккумулятор. Если этого не сделать, более длительное поддержание батареи при низком уровне заряда, приводящем к глубокому разряду, значительно улучшит процесс сульфатирования пластин. Масса пластин вырабатывает крупные кристаллы сульфита свинца, которые блокируют поры и препятствуют проникновению электролита. Эти кристаллы прочны и не могут быть удалены при стандартной зарядке аккумулятора. Результатом является быстрое сокращение его емкости и срочная потребность в новой покупке. Однако важно знать, что, в отличие от других отказов, таких как коррозия пластин, например, сульфатирование является обратимым процессом,
Все это сильно подчеркивает необходимость периодической проверки состояния батареи и ее правильной зарядки. Частота проверок зависит от типа, возраста и состояния батареи, режима движения и сезона.

При преобладании городского движения и особенно зимнего времени рекомендуется периодическая зарядка аккумулятора. Некоторые производители аккумуляторов рекомендуют тестировать батарею каждые три месяца, независимо от режима движения автомобиля, и что десульфурация и уравнительная зарядка выполняются каждые шесть месяцев. На практике это делается с помощью современного зарядного устройства.
Периодическая подзарядка батарей является обязательной и при длительном хранении без использования (например, зимой). Современные зарядные устройства также имеют возможность поддерживать максимальный уровень заряда на связанных батареях в течение длительного периода.

Современные свинцово-кислотные стартовые батареи претерпели заметную эволюцию, и хотя они сохранили свой принцип работы, обнаруженный в далеком 1859 году французским физиком Гастоном Плантом, они сильно отличаются от батарей открытого типа – с ячейками для дистиллирования воды, измерения уровня и плотности электролита, открытых мостов между ячейками и т. д.

Основными типами перезаряжаемых аккумуляторных батарей, которые в настоящее время доступны на рынке, являются:
– WET – герметичные жидкие электролитные батареи, мало или полностью неподходящие (MF);
– AGM (абсорбирующий стеклянный мат) – клапан с регулируемым свинцово-кислотным аккумулятором (VRLA) с абсорбированным в стеклянную электролитную подушку.
– GEL – герметичные батареи (VRLA), в которых электролит находится в форме геля.
– Pb-Ca – для этих батарей сурьма, содержащаяся в свинцовом сплаве пластин, заменяется сплавом кальция, который уменьшает испарение электролита и саморазряд батареи.

Неперезаряжаемые батареи, особенно AGM и GEL, зарядное напряжение и обслуживание должны быть ниже, чем обычно. Это связано с выбросом газа и потерей воды во время процесса зарядки. Как правило, для перезаряжаемых акб требуется больше внимания при зарядке их от внешнего источника.
Согласно DIN-VDE-0510 напряжение зарядного тока не должно превышать 2,4-2,45 В на ячейку (диапазон составляет 2,3 В – 2,45 В). для батареи 12 В не превышают 14,4 – 14,7 В. Эти батареи чаще всего заряжаются током напряжения:
– Стандартная батарея – не более 14,4 В (2,4 В на ячейку)
– Неконтролируемый аккумулятор – не более 13,8 В (2,3 В на ячейку). Процесс должен контролироваться и контролироваться зарядным устройством. То же самое относится к батареям следующего типа.
– Желе электролитная батарея – не выше 14,1 В (2,35 В на ячейку).
Задача еще более усложняется, поскольку выбор напряжения зарядного тока является компромиссом, вызванным рядом факторов. Вообще говоря, когда зарядный ток находится в диапазоне 2,30 В – 2,35 В, срок службы батареи увеличивается, а его нагрев минимален. В то же время длительность процесса расширяется, может произойти сульфатирование, если в конце процесса не будет применен компенсатор выравнивания. При диапазоне напряжений 2,4 В – 2,45 В время зарядки короче, чем выше постоянная емкость батареи, тем выше вероятность сульфирования. Напротив, увеличивается вероятность необратимой коррозии пластин, увеличивается выпуск газа и нехватка воды. При более высоких температурах окружающей среды акб можно заряжать, что особенно опасно для герметично закрытых батарей. Это приводит к ускоренной потере активного материала из пластин, а батарея теряет часть своих возможностей. Следует добавить, что управление напряжением для каждой ячейки невозможно индивидуально.

Необходимо указать, что могут быть минимальные изменения в зависимости от источника информации в приведенных выше ссылках данных для значений напряжений и данных в других публикациях. Для каждой конкретной модели и марки рекомендуемые значения указаны изготовителем в техническом паспорте и гарантийном буклете батареи.

Зарядные устройства DECA

DECA предлагает зарядные устройства для стартерных и тяговых батарей для всех автомобилей, сельскохозяйственных и других машин, работающих с двигателем внутреннего сгорания – мотоциклами, автомобилями, грузовиками, автобусами, строительными и подъемными машинами, лодками и т. д. Они разработаны в соответствии с требованиями для зарядки всех используемых в настоящее время свинцово-кислотных батарей (WET, AGM, GEL), которые явно указаны на упаковке и в техническом руководстве каждого из них.
Они делятся на четыре основные группы:
– ИНВЕРТОРНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ – Устройства предназначены для заправки и обслуживания перезаряжаемых батарей для автомобилей, мотоциклов и других транспортных средств, в том числе, когда они не используются в течение длительного времени.
– ELECTRONIC FULL POWER – Профессиональные устройства, предназначенные для быстрой зарядки батарей и поддержания их полной емкости.
– ELECTRONIC START STOP – Простое и экономичное решение для пополнения традиционных и новых типов батарей.
– TRADITIONAL PRO CHARGE – Традиционные зарядные устройства, надежные и недорогие, для зарядки жидких электролитов (WET).
Наряду с SM 1236 evo это две самые последние модели серии INVERTER MAINTENANCE – автоматические зарядные устройства с микропроцессорным управлением. Подходит для типов аккумуляторов WET, AGM и GEL. Устройства герметично закрыты и, следовательно, также подходят для использования на открытом воздухе. Они подходят для зарядки аккумулятора, не снимая его с автомобиля.
Разница между двумя моделями заключается в емкости перезаряжаемых батарей: SM 1236 evo рассчитан на батареи 1,2 Ач – 75 Ач и SM 1270 evo для аккумуляторов емкостью 14 Ач – 150 Ач.

Кроме того, SM 1270 evo также оснащен функцией Recond Battery, которая позволяет восстанавливать и затем нормальную зарядку сильно разбавленных батарей, напряжение которых упало до значения, когда большинство автоматических зарядных устройств не могут работать.
Очень ценное качество обоего устройств является их способность протестировать батарею – уровень его заряда, его способность поставлять с достаточным током стартером при запуске двигателя (при его запуске), а также способность генератора переменного тока для зарядки, когда это необходимо для напряжения аккумулятора (при работающем двигателе). Оценка записывается триколор LED подсвечивается зеленым, желтым или красным. В зеленые цветовые значения находятся в диапазоне от нормального красного цвета – значения находятся ниже минимума (перечислены в руководстве), и батарея должна быть немедленно регенерировать путем переключения режима устройства выравниванию (регулировки компенсации). Этот режим разработан специально для восстановления сильно разряжена (до 35%) батареи.
Включение красного индикатора, особенно в режиме пуска, также может указывать на то, что он заменил батарею. Красный свет в третьем тесте предупреждает вас о необходимости проверки и ремонта системы зарядки аккумулятора.
В начале статьи мы упоминали, что современные «умные» зарядные устройства имеют мало общего со старыми селеновых выпрямителей, которые сейчас продаются в связи с его низкой ценой и отсутствием адекватной технической информации правильно сориентировать пользователей.
Отличной иллюстрацией этого утверждения являются режимы, которые зарядное устройство SM 1270 evo применяется при зарядке, восстановлении или поддержании заряда батареи, когда оно не используется в течение определенного периода времени. Когда питание сети включено, устройство автоматически проверяет батарею и выбирает соответствующий режим. Некоторые из этих режимов также можно выбрать напрямую, нажав кнопку «Установить». Процесс зарядки представляет собой последовательность из восьми циклов, что ясно видно из диаграммы – вольт-амперной характеристики зарядного тока.
18369_2SВот краткое описание каждого из этих режимов.
1. Устройство снабжает серию импульсов тока, которые помогают устранить возможную сульфирование на поверхности пластин.
2. При плавном повышении напряжения ток поддерживается на постоянном уровне, пока батарея не сможет «зарядить» нормальный зарядный ток.
3. Напряжение зарядки и мощность увеличиваются до оптимального значения, чтобы достичь около 80% емкости аккумулятора.
4. Зарядка продолжается до достижения 100% емкости аккумулятора – напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а сила тока постепенно уменьшается почти до нуля.
5. Прибор проверяет аккумулятор, чтобы определить, способен ли он поддерживать достигнутый уровень заряда.
6. Начальный этап программы Equalize.
7. В течение 7 дней устройство поддерживает максимальную производительность батареи (плавающий режим).
8. В этом режиме (импульсный) устройство держит батарею в режиме мощности 95-100% в течение продолжительных периодов времени, заряжая импульсы тока, если это необходимо.
Кроме того, можно выбрать режим, отмеченный снежинкой, в котором напряжение питания составляет 14,7 В (при нормальном 14,1-14,4 В). Этот режим также подходит для батарей типа AGM. Также рекомендуется для батарей, работающих при температуре ниже 5 ° C. В режиме подачи устройство заряжается при постоянном напряжении 13,5 В. Он также используется для первоначального «оживления» сильно разбавленных батарей, а затем зарядки их обычным способом.
Устройство имеет защиту от неправильного подключения к полярности клемм, а также искрения. Он также имеет ЖК-индикатор, который обнаруживает открытые проблемы во время зарядки и возможные причины.
Гладкий, элегантный, интеллектуальный и экспансивный SM 1270 evo – отличное дополнение к мастерской для каждого владельца автомобиля, мотоцикла или моторной лодки, у которого есть желание и способность заботиться о батарее, а также и для профессионального использования.
Следующие два зарядных устройства предназначены для профессионального обслуживания автомобилей или большего гаража.
Модель FL 3713D
типичный, с большинством возможностей, представитель семейства FL группы ELECTRONIC FULL POWER. Он подходит для зарядки 6 В, 12 В и 24 В аккумуляторных батарей со средним заряжающим током от 7 А до 25 А. Это позволяет не только обслуживать эти три напряжения-дифференцированные батареи, но и одновременно заряжать несколько последовательно или параллельно друг другу – например, до четырех 12-вольтовых батарей. Устройство подходит для зарядки свинцово-кислотных батарей из батарей WET MF, GEL, AGM, Ca-Ca.

Он диагностирует и обнаруживает батареи, подвергшиеся процессу сульфирования. Режим восстановления сульфатированного аккумулятора используется для их восстановления. Он также имеет режим Floating translate in, где устройство длительное время в полном рабочем состоянии подключает одну или несколько батарей.
Чрезвычайно ценным качеством FL 3713D является то, что он полностью безопасен с точки зрения возможного повреждения электронных систем в автомобиле (функция сохранения). Он не вызывает искрения, он имеет полную защиту от соединения с ложной полярностью, короткого замыкания и от пикового напряжения. Он может быть подключен непосредственно к электрической системе автомобиля без необходимости отсоединяться от аккумулятора.
В случае более распространенных зарядных устройств это не так, и всегда существует опасность повреждения электронных компонентов, что потребует дорогостоящего и полностью избыточного ремонта – как правило, за счет цеха или оборудования. В двух словах, предотвращая даже один такой случай, более чем полностью погасить стоимость зарядного устройства.
FL-2713DRSДиаграмма процесса зарядки аккумулятора показывает, что она имеет три цикла (фазы) или разные значения вольт-амперной характеристики тока, подаваемого на аккумулятор. Устройство первоначально проверяет батарею и, если она не находит проблемы, переключается на зарядку. Первая фаза работает с постоянной силой тока и постепенно увеличивающимся напряжением до 14,8 вольт для 12-вольтовой батареи. Во втором напряжение поддерживается постоянным, в зависимости от степени заряда, мощность постепенно уменьшается до нуля. Третья фаза (плавающая) удерживает батарею в полностью заряженном состоянии в течение длительного времени.
В режиме десульфурации напряжение, прикладываемое к аккумулятору, увеличивается (до 16 В на батарее 12 В), и процесс может длиться от 5 до 48 часов. Наконец, появляется указание указать, было ли восстановление успешным или нет. Этот процесс отмечен на диаграмме зеленой пунктирной линией.
Устройство сигнализирует о множестве неровностей и неисправностей, таких как подключение кабелей обратной полярности, короткое замыкание между клеммами, срабатывание тепловой защиты, неисправность батареи и короткое замыкание между пластинами, ошибочно выбранная емкость аккумулятора и т.д.
Расположение FL 3713D находится в мастерской или в закрытом помещении.
Зарядное устройство и стартовая станция SC 80/900
Еще одна новая модель в группе ELECTRONIC FULL POWER – SC 80/900. Опять же, у нас есть профессиональное устройство с основной целью зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В и 24 В. SC-80-900SSC-80900SIMG_5313SОсновное различие между этим и моделью FL 3713D заключается в том, что SC 80/900 также может использоваться для быстрого запуска двигателей, чья батарея не может этого сделать.
Станция предназначена для использования с батареями WET (Gel и No-Service), GEL, AGM и Ca-Ca.
Его очень ценное качество – эффективная защита от повреждения электронных систем автомобиля во время зарядки аккумулятора (высокое напряжение) или Safe Charge & Boost. Для выполнения этой операции у нее есть кнопка запуска с кабелем, длина которого позволяет человеку запускать зажигание, нажимая кнопку для подачи импульса тока короткого замыкания на стартер.
На диаграмме показаны вольт-амперные характеристики тока при зарядке аккумулятора. Процесс загрузки также включает три последовательных цикла. Устройство имеет длительный режим обслуживания батареи в полностью заряженном состоянии.
Низкозатратные зарядные устройства
Помимо интеллектуальных устройств самого высокого класса, DECA также предлагает высококачественные зарядные устройства, предназначенные для клиентов, где низкая стоимость является определяющим фактором. Это модели с оптимальной ценой и качеством.

В этой группе есть три модели из серии MATIC и пять из серии MACH.

MATIC 116 является автоматическим электронным управлением зарядным устройством, предназначенным для 12-вольтовых батарей вместимостью от 5 до 90 Ач. Подходит для аккумуляторов WET, WET MF, AGM, GEL и Ca-Ca. Средний ток заряда составляет 2,5 А.
Существует электронный контроль заряда, индикаторы состояния светодиодов и неисправное соединение с полюсами батареи, токовая или полная зарядка, защита от короткого замыкания и неполярное соединение. Его вес составляет 2 кг.
MACH 114 – это портативное традиционное зарядное устройство с амперметром, который измеряет мгновенную мощность зарядки, которая может быть оценена для заряда аккумулятора. Подходит для зарядки аккумуляторов емкостью от 15 Ач до 60 Ач и 12 В. Существует защита от короткого замыкания и неправильное подключение зажимов к клеммам батареи. Средняя мощность зарядного тока составляет 2,5 А. Он подходит для батарей WET и ​​AGM.
Он отсоединяется вручную, вытаскивая вилку. Вес прибора составляет 1,3 кг.
Разница в ценах для этих двух устройств составляет всего лишь 23 лева, поэтому, на наш взгляд, при выборе между этими двумя моделями наше предпочтение будет отдаваться MATIC 116.
При работе с устройствами, которые не имеют микропроцессорного управления с полным контролем за зарядкой – батареи и параметров зарядного тока, полезно вспомнить классическое правило о том, что сила тока не должна превышать 1/10 емкости аккумулятора. Например, батарея 60 АА заряжается при максимальном токе 6 А в течение примерно 10-11 часов в зависимости от скорости разряда. Данные батарей с емкостью от 10 Ач до 120 Ач печатаются в табличной форме на коробках этих двух устройств. В общем, более медленная зарядка с меньшим током влияет на срок службы батареи. Однако для глубоко разбавленных батарей (ниже 8,0 В) зарядный ток не должен превышать 1/20 от емкости аккумулятора.
И еще одно. Как правило, на заводе продаются перезаряжаемые батареи, и практика заключается в установке их на автомобиль без предварительной зарядки. Согласно Bosch, минимальное напряжение новой батареи, установленной в автомобиле, должно составлять 12,5 В. Однако специалисты по обслуживанию рекомендуют перезаряжать новую перезаряжаемую батарею до ее установки в автомобиле. В противном случае их мнение состоит в том, что с самого начала он будет работать с примерно 80% его номинальной мощности.
Для получения дополнительной информации и покупки продуктов DECA посетите интернет- магазин “Таев-Гальвинг”.

После подключения устройства к сети при плюсовом ее полупериоде (плюс на верхнем по схеме проводе) начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3, диод VD1 и последовательно соединенные резисторы R1 и R2. При минусовом полупериоде сети этот конденсатор заряжается через те же резисторы R2 и R1, диод VD2 и резистор R5. В обоих случаях конденсатор заряжается до одного и того же напряжения, меняется только полярность зарядки.
Как только напряжение на конденсаторе достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод симистора VS1. При этом симистор открывается. В конце полупериода симистор закрывается. Описанный процесс повторяется в каждом полупериоде сети.
Общеизвестно, например из , что управление тиристором посредством короткого импульса имеет тот недостаток, что при индуктивной или высокоомной активной нагрузке анодный ток прибора может не успеть достигнуть значения тока удержания за время действия управляющего импульса. Одной из мер по устранению этого недостатка является включение параллельно нагрузке резистора.
В описываемом зарядном устройстве после включения симистора VS1 его основной ток протекает не только через первичную обмотку трансформатора Т1, но и через один из резисторов - R3 или R5, которые в зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения поочередно подключаются параллельно первичной обмотке трансформатора диодами VD4 и VD3 соответственно.
Этой же цели служит и мощный резистор R6, являющийся нагрузкой выпрямителя VD5, VD6. Резистор R6, кроме того, формирует импульсы разрядного тока, которые, как утверждает , продлевают срок службы батареи.
Основным узлом устройства является трансформатор Т1. Его можно изготовить на базе лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, изолировав его обмотку (она будет первичной) тремя слоями лакоткани и намотав вторичную обмотку, состоящую из 80 витков изолированного медного провода сечением не менее 3 кв.мм, с отводом от середины. Трансформатор и выпрямитель можно заимствовать также из источника питания, опубликованного в . При самостоятельном изготовлении трансформатора можно воспользоваться методикой расчета, изложенной в ; в этом случае задаются напряжением на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А.
Конденсаторы С1 и С2 - МБМ или другие на напряжение не менее 400 и 160 В соответственно. Резисторы R1 и R2 - СП 1-1 и СПЗ-45 соответственно. Диоды VD1-VD4 - Д226, Д226Б или КД105Б. Неоновая лампа HL1 - ИН-3, ИН-3А; очень желательно применять лампу с одинаковыми по конструкции и размерам электродами - это обеспечит симметричность импульсов тока через первичную обмотку трансформатора.
Диоды КД202А можно заменить на любые из этой серии, а также на Д242, Д242А или другие со средним прямым током не менее 5 А. Диод размещают на дюралюминиевой теплоотводящей пластине с полезной площадью поверхности рассеяния не менее 120 кв.см. Симистор также следует укрепить на теплоотводящей пластине примерно вдвое меньшей площади поверхности. Резистор R6 - ПЭВ-10; его можно заменить пятью параллельно соединенными резисторами МЛТ-2 сопротивлением 110 Ом.
Устройство собирают в прочной коробке из изоляционного материала (фанеры, текстолита и т.п.). В верхней ее стенке и в дне следует просверлить вентиляционные отверстия. Размещение деталей в коробке -произвольное. Резистор R1 ("Зарядный ток") монтируют на лицевой панели, к ручке прикрепляют небольшую стрелку, а под ней - шкапу. Цепи, несущие нагрузочный ток, необходимо выполнять проводом марки МГШВ сечением 2.5...3 кв.мм.
При налаживании устройства сначала устанавливают требуемый предел зарядного тока (но не более 10 А) резистором R2. Для этого к выходу устройства через амперметр на 10 А подключают батарею аккумуляторов, строго соблюдая полярность. Движок резистора R1 переводят в крайнее верхнее по схеме положение, а резистора R2 - в крайнее нижнее, и включают устройство в сеть. Перемещая движок резистора R2, устанавливают необходимое значение максимального зарядного тока.
Заключительная операция - калибровка шкалы резистора R1 в амперах по образцовому амперметру.
В процессе зарядки ток через батарею изменяется, уменьшаясь к концу примерно на 20%. Поэтому перед зарядкой устанавливают начальный ток батареи несколько большим номинального значения (примерно на 10%). Окончание зарядки определяют по плотности электролита или вольтметром - напряжение отключенной батареи должно быть в пределах 13,8...14,2 В.
Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12 В мощностью около 10 Вт, разместив ее снаружи корпуса. Она индицировала бы подключение зарядного устройства к аккумуляторной батарее и одновременно освещала бы рабочее место.

ЛИТЕРАТУРА
1. Энергетическая электроника. Справочное пособие под ред. В. А. Лабуицова. - М.: Энерго-атомиздат, 1987, с.280, 281, 426, 427.
2. Фомин В. Симисторный регулятор мощности. - Радио, 1991, № 7, с.63.
3. Здрок А. Г. Выпрямительные устройства стабилизации напряжения и заряда аккумуляторов. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
4. Гвоздицкий Г. Источник питания повышенной мощности. - Радио, 1992, №4, с. 43, 44.
5. Николаев Ю. Самодельный блок питания? Нет ничего проще. - Радио, 1992, №4, с. 53,54.

Н. ТАЛАНОВ, В. ФОМИН, г. Нижний Новгород, Радио №7, 1994 г., стр.29

Стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) предназначена для снабжения стартера и других потребителей электроэнергией при запуске двигателя автотранспортного средства, гашения пульсаций напряжения в бортовой сети, электроснабжения потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке его мощности.

Нормативный срок службы АКБ индивидуального легкового автомобиля составляет 4 года . Однако, глубокие разряды или постоянный недозаряд АКБ резко уменьшают срок службы, что увеличивает затраты на эксплуатацию автотранспортных средств.

Постоянный недозаряд АКБ обусловлен необходимостью постоянного использования фар ближнего света при движении автомобиля. Недозаряд увеличивается при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля в городском цикле из-за нехватки мощности генератора.

В зимних условиях эксплуатации автотранспортных средств недозаряд усиливается, т.к. АКБ принимает заряд в сильной зависимости от температуры электролита . Холодный запуск зимой, редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться АКБ.

В условиях постоянного недозаряда АКБ следует периодически подзаряжать зарядным устройством (ЗУ), обеспечивающим максимально полный заряд АКБ и выравнивание плотности электролита в ее банках. В противном случае АКБ выйдет из строя гораздо раньше нормативного срока вследствие явления сульфатации (при которой поверхности пластин покрываются слоем слаборастворимого сульфата свинца, который постепенно кристаллизуется и слабо участвует в химических реакциях, и площадь и объем активной массы, участвующей в химических реакциях, уменьшается), что вызывает снижение остаточной емкости АКБ, рост ее внутреннего сопротивления, снижение максимального тока, отдаваемого стартеру при пуске двигателя, АКБ «не держит заряд» и быстро разряжается .

В нередких случаях водитель может забыть выключить свет фар или другие потребители энергии при неработающем двигателе, что вызовет глубокий разряд АКБ.

При глубоких разрядах АКБ разряжается до 6-8 и менее Вольт и возникает необходимость в использовании ЗУ, позволяющего заряжать сильно разряженные АКБ с ограничением тока заряда на номинальном уровне.

Следующей причиной преждевременного выхода из строя АКБ является ее перезаряд, что вызывает выкипание воды в банках. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения генератора или при заряде АКБ от нерегулируемого ЗУ, напряжение холостого хода на клеммах которого достигает 15-16 В.

Большинство предлагаемых на рынке ЗУ не допускают перенапряжения за счет ограничения напряжения холостого хода на клеммах ЗУ на уровне 15-16 В, что, однако, не всегда позволяет предотвратить кипение электролита и обеспечить максимально полный заряд АКБ и выравнивание плотности электролита в ее банках.

Известны ЗУ, описанные в . Недостатками их являются отсутствие защиты от неправильного подключения аккумуляторной батареи и отсутствие индикации неправильного подключения.

В ЗУ, описанном в , отсутствует возможность автоматического регулирования параметров заряда в зависимости от внешних условий и степени изношенности подключенной АКБ.

В Пензенском государственном университете архитектуры и строительства разработано ЗУ , лишенное указанных недостатков, и позволяющее программными средствами, на основе микроконтроллера, задавать оптимальные параметры заряда в зависимости от внешних условий и степени изношенности подключенной АКБ, что позволит продлить срок ее службы. Блок-схема ЗУ приведена на рисунке.

Зарядное устройство для аккумуляторных батарей: 1 – сетевой фильтр, 2 – выпрямитель, 3, 5 – сглаживающие фильтры, 4 – преобразователь напряжения, 6, 8 – делители напряжения, 7 – узел защиты, 9 – узел разряда, 10 – заряжаемая аккумуляторная батарея, 11 – датчик тока, 12 – узел гальванической развязки, 13 – узел стабилизации, 14 – узел согласования и управления, 15 – узел индикации

Зарядное устройство для АКБ работает следующим образом.

Напряжение питания от сети переменного тока 220 В поступает через сетевой фильтр 1 на выпрямитель 2. С выхода выпрямителя 2 напряжение сглаживается при помощи первого сглаживающего фильтра 3, и поступает на вход преобразователя напряжения 4. На выходе преобразователя имеется напряжение постоянного тока низкого уровня, которое сглаживается при помощи второго сглаживающего фильтра 5. Зарядный ток с выхода второго сглаживающего фильтра 5 подается на заряжаемую АКБ через узел защиты 7 и резистивный датчик тока 11, которые включены последовательно с заряжаемой АКБ 10.

При отсутствии заряжаемой АКБ узел согласования и управления 14, анализируя напряжение U на втором делителе напряжения 8 (например, фиксируемое напряжение U <1 В), формирует запрещающий сигнал на узел защиты 7, удерживая его в закрытом состоянии.

При подключении АКБ к клеммам ЗУ узел согласования и управления 14 анализирует напряжение на втором делителе напряжения 8 (например, фиксируемое напряжение 1<16 В) и формирует разрешающий сигнал на узел защиты 7, электронный ключ в узле защиты 7 открывается и начинается процесс заряда.