Akü şarj cihazlarının elektrik şeması. Pil şarj cihazları nasıl tasarlanır ve çalışır? Şarj cihazında şarj akımı değerinin ayarlanması
Taşınabilir elektroniklerin neredeyse her gün geliştirilmesindeki istikrarlı eğilim, ortalama kullanıcıyı mobil cihazlarının pillerini şarj etmekle uğraşmaya zorluyor. İster cep telefonu, tablet, dizüstü bilgisayar, hatta araba sahibi olun, öyle ya da böyle bu cihazların pillerini şarj etmekle defalarca uğraşmak zorunda kalacaksınız. Günümüzde şarj cihazı seçimi pazarı o kadar geniş ve büyüktür ki, bu çeşitlilikte kullanılan pil tipine uygun, yetkin ve doğru bir şarj cihazı seçimi yapmak oldukça zordur. Ayrıca günümüzde farklı kimyasal bileşimlere ve bazlara sahip 20'den fazla pil türü bulunmaktadır. Her birinin kendine özel şarj ve deşarj işlemi bulunmaktadır. Ekonomik faydalar nedeniyle, bu alandaki modern üretim artık öncelikle kurşun-asit (jel) (Pb), nikel-metal-hidrit (NiMH), nikel-kadmiyum (NiCd) piller ve lityum bazlı pillerin üretimine yoğunlaşmıştır. lityum-iyon ( Li-iyon) ve lityum-polimer (Li-polimer). Bu arada, bunlardan sonuncusu, taşınabilir mobil cihazların güçlendirilmesinde aktif olarak kullanılıyor. Temel olarak, lityum piller, nispeten ucuz kimyasal bileşenlerin kullanımı, çok sayıda şarj döngüsü (1000'e kadar), yüksek özgül enerji, düşük kendi kendine deşarj derecesi ve negatif sıcaklıklarda kapasiteyi tutabilme yeteneği nedeniyle popülerlik kazanmıştır.
Mobil cihazlarda kullanılan lityum piller için şarj cihazının elektrik devresi, şarj sırasında onlara nominal voltajı% 10-15 aşan sabit bir voltaj sağlamak için kaynar. Örneğin, bir cep telefonuna güç sağlamak için 3,7 V'luk bir lityum iyon pil kullanılıyorsa, onu şarj etmek için, şarj voltajını 4,2 V - 5 V'tan yüksek olmayacak şekilde korumak için yeterli güce sahip stabilize bir güç kaynağına ihtiyacınız vardır. Bu nedenle cihazla birlikte gelen taşınabilir şarj cihazlarının çoğu, yerleşik dengeleyici dikkate alınarak işlemcinin maksimum voltajı ve pil şarjı ile belirlenen 5V'luk nominal voltaj için tasarlanmıştır.
Elbette, pili şarj etmek için ana algoritmayı koruyan ve durumunu sorgulayan şarj kontrol cihazını da unutmamalısınız. Düşük akım tüketimine sahip mobil cihazlar için üretilen modern lityum piller zaten yerleşik bir kontrol cihazıyla birlikte geliyor. Kontrolör, akünün mevcut kapasitesine bağlı olarak şarj akımını sınırlama işlevini yerine getirir, kritik bir akünün boşalması durumunda cihaza giden voltaj beslemesini kapatır ve yükte kısa devre (lityum) durumunda aküyü korur. piller yüksek yük akımına karşı çok hassastır ve çok ısınma ve hatta patlama eğilimi gösterirler). Lityum iyon pillerin birleştirilmesi ve değiştirilebilirliği amacıyla, 1997 yılında Duracell ve Intel, denetleyicinin durumunu, çalışmasını ve şarjını sorgulamak için SMBus adı verilen bir kontrol veri yolu geliştirdi. Bu veri yolu için sürücüler ve protokoller yazılmıştır. Modern kontrolörler hala bu protokolün öngördüğü şarj algoritmasının temellerini kullanıyor. Teknik uygulama açısından, lityum pillerin şarj kontrolünü gerçekleştirebilecek birçok mikro devre vardır. Bunlar arasında MCP738xx serisi, MAXIM'den MAX1555, yerleşik koruyucu n-kanallı MOSFET transistörlü, şarj akımı algılama direncine ve 4,25 ila 6,5 Volt arasında bir kontrolör besleme voltajı aralığına sahip STBC08 veya STC4054 öne çıkıyor. Aynı zamanda STMicroelectronics'in en yeni mikro devrelerinde, 4,2 V'luk akü şarj voltajı değeri yalnızca +/-% 1'lik bir yayılıma sahip ve şarj akımı 800 mA'ya ulaşabiliyor, bu da akülerin kapasitesi 800'e kadar şarj edilmesine olanak sağlayacak. 5000 mAh'a kadar.
Lityum iyon pillerin şarj algoritması göz önüne alındığında, bunun 1C'ye kadar (pil kapasitesinin% 100'ü) bir akımla sertifikalı şarj etme yeteneği sağlayan birkaç türden biri olduğunu söylemekte fayda var. Böylece 3000 mAh kapasiteli bir batarya 3A’e kadar akımla şarj edilebiliyor. Bununla birlikte, büyük bir "şok" akımla sık sık şarj etmek, süresini önemli ölçüde azaltsa da, aynı zamanda pil kapasitesini oldukça hızlı bir şekilde azaltacak ve kullanılamaz hale getirecektir. Şarj cihazları için elektrik devreleri tasarlama deneyimimizden, lityum-in (polimer) pil için en uygun şarj değerinin kapasitesinin 0,4C - 0,5C'si olduğunu söyleyeceğiz.
1C'lik bir akım değerine yalnızca pilin ilk şarjı sırasında, pil kapasitesi maksimum değerinin yaklaşık %70'ine ulaştığında izin verilir. Bir örnek, kapasitenin ilk restorasyonunun kısa sürede gerçekleştiği ve kalan yüzdelerin yavaş yavaş toplandığı bir akıllı telefon veya tabletin şarj edilmesi olabilir.
Uygulamada, lityum pilin derin deşarjının etkisi, voltajı kapasitesinin %5'inin altına düştüğünde sıklıkla ortaya çıkar. Bu durumda kontrol cihazı, ilk şarj kapasitesini oluşturmak için yeterli başlatma akımını sağlayamaz. (Bu nedenle bu tür pillerin %10’un altına deşarj edilmesi önerilmez.) Bu gibi durumları çözmek için pili dikkatlice sökmeniz ve yerleşik şarj kontrol cihazını kapatmanız gerekir. Daha sonra, pil kapasitesinin en az 0,4C'si kadar bir akım ve 4,3V'den yüksek olmayan bir voltaj (3,7V piller için) sağlayabilen, pil terminallerine harici bir şarj kaynağı bağlamanız gerekir. Bu tür pillerin şarj edilmesinin ilk aşaması için şarj cihazının elektrik devresi aşağıdaki örnekten kullanılabilir.
Bu devre 1A akım sabitleyiciden oluşur. (direnç R5 tarafından ayarlanır) parametrik stabilizatör LM317D2T ve anahtarlama voltaj regülatörü LM2576S-adj üzerinde. Stabilizasyon voltajı, voltaj stabilizatörünün 4. ayağına geri bildirimle, yani rölantide maksimum akü şarj voltajını ayarlayan R6 ve R7 dirençlerinin oranıyla belirlenir. Transformatörün sekonder sargıda 4,2 - 5,2 V alternatif voltaj üretmesi gerekir. Daha sonra stabilizasyondan sonra yukarıda belirtilen pili şarj etmeye yetecek 4,2 - 5V DC voltaj alacağız.
Nikel - metal - hidrit piller (NiMH) çoğunlukla standart pil muhafazalarında bulunur - bu, AAA (R03), AA (R6), D, C, 6F22 9V form faktörüdür. NiMH ve NiCd piller için şarj cihazının elektrik devresi, bu tür pillerin özel şarj algoritmasıyla ilgili aşağıdaki işlevleri içermelidir.
Farklı piller (aynı parametrelerde olsa bile) zamanla kimyasal ve kapasitif özelliklerini değiştirir. Sonuç olarak, şarj işlemi sırasında (özellikle nikel pillerin izin verdiği yüksek akımlarda) aşırı aşırı şarj, pilin hızlı aşırı ısınmasını etkilediğinden, her örnek için şarj algoritmasını ayrı ayrı düzenlemek gerekli hale gelir. Nikelin kimyasal olarak geri dönüşü olmayan ayrışma süreçleri nedeniyle şarj sırasında 50 derecenin üzerindeki sıcaklıklar pili tamamen tahrip edecektir. Bu nedenle şarj cihazının elektrik devresinin akünün sıcaklığını izleme işlevine sahip olması gerekir. Nikel pilin servis ömrünü ve yeniden şarj döngüsü sayısını artırmak için, her hücrenin en az 0,9V'luk bir voltaja boşaltılması tavsiye edilir. kapasitesinden yaklaşık 0,3C akım. Örneğin 2500 – 2700 mAh kapasiteli bir batarya. Aktif yükü 1A akımla boşaltın. Ayrıca şarj cihazı, birkaç saat boyunca 0,9V'a döngüsel bir deşarj meydana geldiğinde ve ardından 0,3 - 0,4C akımla şarj olduğunda "eğitim" şarjını desteklemelidir. Uygulamaya göre, ölü nikel pillerin %30'a kadarı bu şekilde yeniden canlandırılabilir ve nikel-kadmiyum piller çok daha kolay bir şekilde "yeniden canlandırılabilir". Şarj süresine göre, şarj cihazlarının elektrik devreleri "hızlandırılmış" (2 - 2,5 saatlik tam şarj süresi ile 0,7 C'ye kadar şarj akımı), "orta süre" (0,3 - 0,4 C - 5 - 5 dakikada şarj) olarak ayrılabilir. 6 saat.) ve “klasik” (mevcut 0,1C – şarj süresi 12 – 15 saat). NiMH veya NiCd pil için bir şarj cihazı tasarlarken, şarj süresini saat cinsinden hesaplamak için genel kabul görmüş formülü de kullanabilirsiniz:
T = (E/I) ∙ 1,5
burada E pil kapasitesidir, mA/h,
I – şarj akımı, mA,
1,5 – şarj sırasında verimlilik telafisi katsayısı.
Örneğin 1200 mAh kapasiteli bir pilin şarj süresi. 120 mA'lik (0,1C) bir akım şöyle olacaktır:
(1200/120)*1,5 = 15 saat.
Nikel piller için şarj cihazlarını çalıştırma deneyiminden, şarj akımı ne kadar düşük olursa, elemanın o kadar fazla şarj döngüsüne dayanacağını belirtmekte fayda var. Kural olarak üretici, pili en uzun şarj süresiyle 0,1 C akımla şarj ederken pasaport döngülerini belirtir. Şarj cihazı, belirli bir akımla (∆U yöntemi) şarj etme ve boşaltma sırasındaki voltaj düşüşü farkından dolayı iç direnci ölçerek kutuların şarj derecesini belirleyebilir.
Dolayısıyla, yukarıdakilerin hepsini hesaba katarak, şarj cihazının elektrik devresini kendi kendine monte etmek için en basit çözümlerden biri ve aynı zamanda yüksek verimli, açıklaması internette kolayca bulunabilen Vitaly Sporysh devresidir.
Bu devrenin ana avantajları, seri bağlı hem bir hem de iki pili şarj etme yeteneği, DS18B20 dijital termometre kullanarak şarjın termal kontrolü, şarj ve deşarj sırasında akımın kontrolü ve ölçümü, şarjın tamamlanmasının ardından otomatik kapanma ve pili “hızlandırılmış” modda şarj etme yeteneği. Ayrıca özel olarak yazılmış yazılım ve MAX232 TTL seviye dönüştürücü çipi üzerindeki ek kart yardımıyla şarjı PC üzerinden kontrol etmek ve bunu grafik şeklinde daha da görselleştirmek mümkün. Dezavantajları arasında bağımsız iki seviyeli güç kaynağına duyulan ihtiyaç bulunmaktadır.
Kurşun bazlı (Pb) piller genellikle yüksek akım tüketimi olan cihazlarda bulunabilir: arabalar, elektrikli araçlar, kesintisiz güç kaynakları ve çeşitli elektrikli aletler için güç kaynakları olarak. İnternetteki birçok sitede bulunabilen avantajlarını ve dezavantajlarını sıralamanın bir anlamı yok. Bu tür piller için şarj cihazının elektrik devresini uygulama sürecinde iki şarj modu ayırt edilmelidir: tampon ve döngüsel.
Tampon şarj modu, hem şarj cihazının hem de yükün aynı anda aküye bağlanmasını içerir. Bu bağlantıyı kesintisiz güç kaynaklarında, arabalarda, rüzgar ve güneş enerjisi sistemlerinde görmek mümkündür. Aynı zamanda, şarj sırasında cihaz bir akım sınırlayıcı görevi görür ve pil kapasitesine ulaştığında, kendi kendine deşarjı telafi etmek için voltaj sınırlama moduna geçer. Bu modda pil süper kapasitör görevi görür. Döngüsel mod, şarj tamamlandığında şarj cihazının kapatılmasını ve pil zayıfsa yeniden bağlanmasını içerir.
İnternette bu pilleri şarj etmek için oldukça fazla devre çözümü var, o yüzden bazılarına bakalım. Acemi bir radyo amatörünün "dizlerinin üzerinde" basit bir şarj cihazı uygulaması için, STMicroelectronics'in L200C çipindeki şarj cihazının elektrik devresi mükemmeldir. Mikro devre, voltajı dengeleme yeteneğine sahip bir ANALOG akım regülatörüdür. Bu mikro devrenin sahip olduğu tüm avantajlardan biri devre tasarımının basitliğidir. Belki de tüm avantajların bittiği yer burasıdır. Bu çipin veri sayfasına göre, maksimum şarj akımı 2A'ya ulaşabilir, bu da teorik olarak 20 A/saat'e kadar kapasiteye sahip bir pili voltajla şarj etmenize olanak sağlar. 
(ayarlanabilir) 8 ila 18V arasında. Ancak pratikte ortaya çıktığı gibi, bu mikro devrenin avantajlardan çok dezavantajları vardır. Zaten 12 amperlik kurşun-jel SLA aküyü 1,2A akımla şarj ederken, mikro devre en az 600 metrekare alana sahip bir radyatör gerektirir. mm. Eski bir işlemciden fanlı bir radyatör iyi çalışıyor. Mikro devrenin belgelerine göre, 40V'a kadar voltajlar uygulanabilir. Aslında girişe 33V'tan fazla bir voltaj uygularsanız. – mikro devre yanıyor. Bu şarj cihazı, en az 2A akım sağlayabilen oldukça güçlü bir güç kaynağı gerektirir. Yukarıdaki şemaya göre transformatörün sekonder sargısı 15 - 17V'tan fazla üretmemelidir. alternatif voltaj. Şarj cihazının akünün kapasitesine ulaştığını belirlediği çıkış voltajı değeri, mikro devrenin 4. ayağındaki Uref değeri ile belirlenir ve dirençli bölücü R7 ve R1 tarafından ayarlanır. R2 – R6 dirençleri, akü şarj akımının sınır değerini belirleyerek geri bildirim oluşturur. 
Direnç R2 aynı zamanda minimum değerini de belirler. Bir cihazı uygularken geri besleme dirençlerinin güç değerini ihmal etmeyin ve devrede belirtilen değerleri kullanmak daha iyidir. Şarj akımının anahtarlanmasını uygulamak için en iyi seçenek, R3 - R6 dirençlerinin bağlı olduğu bir röle anahtarının kullanılması olacaktır. Düşük dirençli bir reosta kullanmaktan kaçınmak daha iyidir. Bu şarj cihazı, 15 Ah'e kadar kapasiteye sahip kurşun bazlı aküleri şarj etme kapasitesine sahiptir. çipin iyi soğutulması şartıyla.
3A darbeli şarj cihazının elektrik devresi, küçük kapasiteli kurşun akülerin (20 A/saat'e kadar) şarj boyutlarını önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olacaktır. LM2576-ADJ voltaj regülasyonlu akım stabilizatörü.
80 A/saat'e kadar kapasiteye sahip kurşun asitli veya jel aküleri şarj etmek için. (örneğin otomobiller). Aşağıda sunulan evrensel tip bir şarj cihazının darbeli elektrik devresi mükemmeldir.
Devre, bu makalenin yazarı tarafından bir ATX bilgisayar güç kaynağından alınan bir durumda başarıyla uygulandı. Temel temeli, çoğunlukla demonte bir bilgisayar güç kaynağından alınan radyo elemanlarına dayanmaktadır. Şarj cihazı 8A'ya kadar akım dengeleyici olarak çalışır. Ayarlanabilir şarj kesme voltajı ile. Değişken direnç R5, maksimum şarj akımının değerini ayarlar ve direnç R31, sınır voltajını ayarlar. Akım sensörü olarak R33'teki şönt kullanılır. Cihazı akü terminallerine bağlantının polaritesini değiştirmekten korumak için K1 rölesi gereklidir. Bitmiş formdaki darbe transformatörleri T1 ve T21 de bilgisayar güç kaynağından alınmıştır. Şarj cihazının elektrik devresi şu şekilde çalışır:
1. akü bağlantısı kesilmiş haldeyken şarj cihazını açın (şarj terminalleri geriye katlanmış)
2. Şarj voltajını R31 değişken direnciyle (fotoğrafta üstte) ayarladık. 12V kurşun için. akü 13,8 - 14,0 V'u geçmemelidir.
3. Şarj terminalleri doğru bağlandığında rölenin tıklama sesini duyuyoruz ve alt göstergede alt değişken dirençle (şemaya göre R5) ayarladığımız şarj akımının değerini görüyoruz.
4. Şarj algoritması, cihazın pili belirlenen sabit bir akımla şarj edeceği şekilde tasarlanmıştır. Kapasite biriktikçe şarj akımı minimum değere yönelir ve önceden ayarlanan voltaj nedeniyle “yeniden şarj” meydana gelir.
Tamamen boşalmış bir kurşun akü ne röleyi ne de şarjın kendisini açacaktır. Bu nedenle, şarj cihazının dahili güç kaynağından K1 rölesinin kontrol sargısına anlık voltaj sağlamak için zorunlu bir düğmenin sağlanması önemlidir. Düğmeye basıldığında kutupların tersine çevrilmesine karşı korumanın devre dışı bırakılacağı, bu nedenle zorunlu çalıştırmadan önce şarj cihazı terminallerinin aküye doğru bağlanmasına özellikle dikkat etmeniz gerektiği unutulmamalıdır. Bir seçenek olarak, şarj edilmiş bir aküden şarj etmeye başlamak ve ancak bundan sonra şarj terminallerini gerekli kurulu aküye aktarmak mümkündür. Devrenin geliştiricisi çeşitli radyo elektronik forumlarında Falconist takma adı altında bulunabilir.
Voltaj ve akım göstergesini uygulamak için, PIC16F690 pic denetleyicisinde ve ürün yazılımı ve çalışma açıklaması internette bulunabilen "süper kullanılabilir parçalar" üzerinde bir devre kullanıldı.
Şarj cihazının bu elektrik devresi elbette bir "referans" olduğunu iddia etmiyor, ancak pahalı endüstriyel şarj cihazlarının yerini tamamen alabilir ve hatta işlevsellik açısından birçoğunu önemli ölçüde aşabilir. Sonuç olarak, en yeni evrensel şarj cihazı devresinin esas olarak radyo tasarımı konusunda eğitim almış bir kişi için tasarlandığını söylemekte fayda var. Yeni başlıyorsanız, sıradan bir güçlü transformatör, bir tristör ve birkaç transistör kullanan kontrol sistemi kullanan güçlü bir şarj cihazında çok daha basit devreler kullanmak daha iyidir. Böyle bir şarj cihazının elektrik devresinin bir örneği aşağıdaki fotoğrafta gösterilmektedir.
Ayrıca diyagramlara bakınız.
Birçok otomobil tutkununun aküyü şarj etme ihtiyacı vardır. Bazıları bu amaçlar için markalı şarj cihazları kullanıyor, bazıları ise evde yapılan ev yapımı şarj cihazlarını kullanıyor. Böyle bir cihazla pil nasıl yapılır ve düzgün şekilde şarj edilir? Aşağıda bunun hakkında konuşacağız.
[Saklamak]
Şarj cihazının tasarımı ve çalışma prensibi
Basit bir pil şarj cihazı, pil şarjını geri yüklemek için kullanılan bir cihazdır. Herhangi bir şarj cihazının işleyişinin özü, bu cihazın, voltajı 220 voltluk bir ev ağından gerekli voltaja dönüştürmenize izin vermesidir. Günümüzde birçok şarj cihazı türü vardır, ancak herhangi bir cihaz iki ana bileşene dayanmaktadır - bir transformatör cihazı ve bir doğrultucu (şarj cihazının nasıl seçileceğine ilişkin videonun yazarı, Pil Yöneticisi kanalıdır).
Sürecin kendisi birkaç aşamadan oluşur:
- pili şarj ederken şarj akımı parametresi azalır ve direnç seviyesi artar;
- voltaj parametresi 12 volta yaklaştığı anda şarj akımı seviyesi sıfıra ulaşır - bu anda pil tamamen şarj olur ve şarj cihazı kapatılabilir.
Kendi elinizle basit bir şarj cihazı yapma talimatları
12 veya 6 voltluk araç aküsü için şarj cihazı yapmak istiyorsanız bu konuda size yardımcı olabiliriz. Elbette daha önce böyle bir ihtiyaçla karşılaşmadıysanız ancak işlevsel bir cihaz almak istiyorsanız otomatik bir cihaz satın almak daha iyidir. Sonuçta, bir araba aküsü için ev yapımı bir şarj cihazı, markalı bir cihazla aynı işlevlere sahip olmayacaktır.
Araçlar ve malzemeler
Bu nedenle, kendi ellerinizle bir pil şarj cihazı yapmak için aşağıdaki öğelere ihtiyacınız olacak:
- sarf malzemeleri ile havya;
- tektolit plaka;
- ev ağına bağlanmak için fişli tel;
- bilgisayardan radyatör.
Uygun şarj ve şarj kontrolünü sağlamak için, bağlı olarak bir ampermetre ve diğer bileşenler ek olarak kullanılabilir. Elbette bir araç şarj cihazı yapmak için ayrıca bir transformatör tertibatı ve aküyü şarj etmek için bir redresör hazırlamanız gerekir. Bu arada, muhafazanın kendisi eski bir ampermetreden alınabilir. Ampermetre gövdesinde gerekli elemanları bağlayabileceğiniz birkaç delik bulunur. Ampermetreniz yoksa benzer bir şey bulabilirsiniz.
Fotoğraf galerisi “Montaj için hazırlanıyor”
Aşamalar
Kendi ellerinizle bir araba aküsü için şarj cihazı oluşturmak için aşağıdakileri yapın:
- Yani önce transformatörle çalışmanız gerekiyor. TS-180-2 transformatör cihazıyla ev yapımı bir şarj cihazı yapmanın bir örneğini göstereceğiz - böyle bir cihaz eski bir tüplü TV'den çıkarılabilir. Bu tür cihazlar iki sargıyla donatılmıştır - birincil ve ikincil ve her ikincil bileşenin çıkışında akım 4,7 amper ve voltaj 6,4 volttur. Buna göre ev yapımı bir şarj cihazı 12,8 volt üretecektir ancak bunun için sargıların seri bağlanması gerekir.
- Sargıları bağlamak için kesiti 2,5 mm2'den az olan bir kabloya ihtiyacınız olacaktır.
- Bir atlama kablosu kullanarak hem ikincil hem de birincil bileşenleri bağlamanız gerekir.
- O zaman bir diyot köprüsüne ihtiyacınız olacak; donatmak için, her biri en az 10 amperlik mevcut koşullar altında çalışacak şekilde tasarlanması gereken dört diyot elemanı alın.
- Diyotlar textolite plakasına sabitlenir, ardından doğru şekilde bağlanmaları gerekir.
- Kablolar, ev yapımı şarj cihazının aküye bağlanacağı çıkış diyot bileşenlerine bağlanır. Gerilim seviyesini ölçmek için ek olarak bir elektromanyetik kafa kullanabilirsiniz, ancak bu parametre ilginizi çekmiyorsa doğru akım için tasarlanmış bir ampermetre takabilirsiniz. Bu adımları tamamladıktan sonra şarj cihazı kendi ellerinizle hazır olacaktır (tasarımındaki en basit cihazın yapımına ilişkin videonun yazarı Havya TV kanalıdır).
Ev yapımı bir şarj cihazıyla pil nasıl şarj edilir?
Artık evde arabanız için nasıl şarj cihazı yapacağınızı biliyorsunuz. Ancak şarj edilmiş bir pilin servis ömrünü etkilememesi için doğru şekilde nasıl kullanılır?
- Bağlantı yaparken, terminallerin karışmasını önlemek için daima kutuplara dikkat etmelisiniz. Bir hata yaparsanız ve terminalleri karıştırırsanız, pili basitçe "öldürürsünüz". Böylece şarj cihazından gelen pozitif kablo her zaman akünün pozitif kutbuna, negatif kablo ise negatif kutba bağlanır.
- Asla pili kıvılcım açısından test etmeye çalışmayın - İnternette bununla ilgili birçok öneri olmasına rağmen, hiçbir durumda kablolara kısa devre yapmamalısınız. Bu, gelecekte şarj cihazının ve pilin çalışmasını olumsuz etkileyecektir.
- Cihaz bataryaya bağlandığında ağ bağlantısı kesilmelidir. Aynı şey onu kapatmak için de geçerli.
- Şarj cihazını üretirken, monte ederken ve kullanırken daima dikkatli olun. Kişisel yaralanmaları önlemek için, özellikle elektrikli bileşenlerle çalışırken her zaman güvenlik önlemlerine uyun. Üretim sırasında hatalar yapılırsa, bu sadece kişisel yaralanmalara değil aynı zamanda akünün bir bütün olarak arızalanmasına da neden olabilir.
- Çalışan bir şarj cihazını asla gözetimsiz bırakmayın - bunun ev yapımı bir cihaz olduğunu ve çalışması sırasında her şeyin olabileceğini anlamalısınız. Şarj ederken cihaz ve batarya havalandırılan bir alanda, patlayıcı maddelerden mümkün olduğunca uzakta tutulmalıdır.
Video “Ev yapımı bir şarj cihazını kendi ellerinizle monte etme örneği”
Aşağıdaki video, temel öneriler ve ipuçları içeren daha karmaşık bir şema kullanarak bir araba aküsü için ev yapımı bir şarj cihazının montajının bir örneğini göstermektedir (videonun yazarı AKA KASYAN kanalıdır).
Çoğu zaman, özellikle soğuk mevsimde, otomobil meraklıları bir araba aküsünü şarj etme ihtiyacıyla karşı karşıya kalıyor. Fabrika şarj cihazını, tercihen garajda kullanmak üzere şarj etme ve çalıştırma şarj cihazını satın almak mümkün ve tavsiye edilir.
Ancak, elektrik mühendisliği becerileriniz ve radyo mühendisliği alanında belirli bilginiz varsa, kendi ellerinizle bir araba aküsü için basit bir şarj cihazı yapabilirsiniz. Ayrıca, pilin evden veya park edilip bakımının yapıldığı yerden uzakta aniden boşalması ihtimaline karşı önceden hazırlıklı olmak daha iyidir.
Pil şarj işlemi hakkında genel bilgi
Terminaller arasındaki voltaj düşüşü 11,2 Volttan az olduğunda araç aküsünün şarj edilmesi gerekir. Akünün böyle bir şarjla bile araba motorunu çalıştırabilmesine rağmen, düşük voltajlarda uzun süreli park etme sırasında plaka sülfatlama işlemleri başlar ve bu da akü kapasitesinin kaybına yol açar.
Bu nedenle, bir arabayı otoparkta veya garajda kışlarken, aküyü sürekli olarak şarj etmek ve terminallerindeki voltajı izlemek gerekir. Daha iyi bir seçenek pili çıkarmak, sıcak bir yere koymak, ancak yine de şarjını korumayı unutmayın.
Pil sabit veya darbeli akım kullanılarak şarj edilir. Sabit bir voltaj kaynağından şarj edilmesi durumunda genellikle akü kapasitesinin onda birine eşit bir şarj akımı seçilir.
Örneğin akü kapasitesi 60 Amp-saat ise şarj akımı 6 Amp olarak seçilmelidir. Ancak araştırmalar, şarj akımı ne kadar düşük olursa sülfatlaşma süreçlerinin de o kadar az yoğun olduğunu gösteriyor.
Ayrıca akü plakalarının kükürtten arındırılması için yöntemler de vardır. Bunlar aşağıdaki gibidir. İlk olarak akü, kısa süreli yüksek akımlarla 3 - 5 Volt gerilime boşaltılır. Örneğin, marş motorunu çalıştırırken olduğu gibi. Daha sonra yaklaşık 1 Amperlik bir akımla yavaş bir tam şarj olur. Bu tür prosedürler 7-10 kez tekrarlanır. Bu eylemlerin kükürt giderme etkisi vardır.
Kükürt giderme darbeli şarj cihazları pratik olarak bu prensibe dayanmaktadır. Bu tür cihazlardaki pil darbeli akımla şarj edilir. Şarj süresi boyunca (birkaç milisaniye), akü terminallerine ters polaritede kısa bir deşarj darbesi ve doğrudan polaritede daha uzun bir şarj darbesi uygulanır.
Şarj işlemi sırasında pilin aşırı şarj edilmesinin, yani maksimum voltaja (pilin türüne bağlı olarak 12,8 - 13,2 Volt) şarj edildiği anın etkisinin önlenmesi çok önemlidir.
Bu, elektrolitin yoğunluğunda ve konsantrasyonunda bir artışa, plakaların geri dönüşü olmayan tahribatına neden olabilir. Bu nedenle fabrika şarj cihazları elektronik kontrol ve kapatma sistemi ile donatılmıştır.
Bir araba aküsü için ev yapımı basit şarj cihazlarının şemaları
Tek hücreli
Doğaçlama yöntemlerle bir pilin nasıl şarj edileceğini ele alalım. Örneğin, akşam arabanızı evinizin yakınında bırakıp bazı elektrikli ekipmanları kapatmayı unutmanız durumu. Sabaha doğru akü boşalmıştı ve araba çalışmıyordu.
Bu durumda arabanız iyi çalışıyorsa (yarım turla), aküyü biraz "sıkıştırmak" yeterlidir. Nasıl yapılır? Öncelikle 12 ila 25 volt arasında değişen sabit bir voltaj kaynağına ihtiyacınız var. İkincisi, kısıtlayıcı direniş.
Ne önerebilirsin?
Günümüzde hemen hemen her evde bir dizüstü bilgisayar bulunmaktadır. Bir dizüstü bilgisayarın veya netbook'un güç kaynağı, kural olarak, 19 Volt çıkış voltajına ve en az 2 amper akıma sahiptir. Güç konektörünün dış pimi eksi, iç pimi pozitiftir.
Sınırlayıcı bir direnç olarak ve bu zorunludur!!!, arabanın iç ampulünü kullanabilirsiniz. Elbette dönüş sinyallerinden veya daha kötü duruşlardan veya boyutlardan daha fazla güce sahip olabilirsiniz, ancak güç kaynağının aşırı yüklenme olasılığı da vardır. En basit devre monte edilir: eksi güç kaynağı - ampul - eksi pil - artı pil - artı güç kaynağı. Birkaç saat içinde akü, motoru çalıştırmaya yetecek kadar şarj edilecektir.
Dizüstü bilgisayarınız yoksa, radyo pazarında 1000 Volt'tan fazla ters voltaj ve 3 Amper akıma sahip güçlü bir doğrultucu diyotu önceden satın alabilirsiniz. Boyutu küçüktür ve acil durumlarda torpido gözüne yerleştirilebilir.
Acil bir durumda ne yapılmalı?
Geleneksel lambalar sınırlayıcı yük olarak kullanılabilir 220'de akkor Volt. Örneğin 100 Watt'lık bir lamba (güç = voltaj X akım). Böylece 100 watt'lık bir lamba kullanıldığında şarj akımı yaklaşık 0,5 Amper olacaktır. Fazla değil ama bir gecede aküye 5 Amper-saatlik kapasite verecektir. Genellikle sabahları arabanın marş motorunu birkaç kez marşlamak yeterlidir.
Üç adet 100 watt'lık lambayı paralel bağlarsanız şarj akımı üç katına çıkar. Gece boyunca arabanızın aküsünün neredeyse yarısını şarj edebilirsiniz. Bazen lamba yerine elektrikli sobayı yakıyorlar. Ancak burada diyot zaten arızalanmış olabilir ve aynı zamanda pil de olabilir.
Genel olarak, pilin 220 Voltluk alternatif voltaj ağından doğrudan şarj edilmesiyle ilgili bu tür deneyler son derece tehlikeli. Yalnızca başka seçeneğin olmadığı aşırı durumlarda kullanılmalıdırlar.
Bilgisayar güç kaynaklarından
Bir araba aküsü için kendi şarj cihazınızı yapmaya başlamadan önce, elektrik ve radyo mühendisliği alanındaki bilgi ve deneyiminizi değerlendirmelisiniz. Buna göre cihazın karmaşıklık seviyesini seçin.
Öncelikle element tabanına karar vermelisiniz. Çoğu zaman bilgisayar kullanıcıları eski sistem birimleriyle kalır. Orada güç kaynakları var. +5V besleme geriliminin yanı sıra +12 Volt bara içerirler. Kural olarak 2 Amper'e kadar akım için tasarlanmıştır. Bu, zayıf bir şarj cihazı için oldukça yeterlidir.
Video - adım adım üretim talimatları ve bir bilgisayar güç kaynağından bir araç aküsü için basit bir şarj cihazının şeması:
Ancak 12 volt yeterli değil. 15'e "overclock" yapmak gerekiyor. Nasıl? Genellikle “dürtme” yöntemini kullanırlar. Yaklaşık 1 kiloOhm'luk bir direnç alın ve onu, güç kaynağının ikincil devresindeki 8 ayaklı mikro devrenin yakınındaki diğer dirençlere paralel olarak bağlayın.
Böylece, sırasıyla geri besleme devresinin iletim katsayısı ve çıkış voltajı değişir.
Kelimelerle açıklamak zordur ancak genellikle kullanıcılar başarılı olur. Direnç değerini seçerek yaklaşık 13,5 Voltluk bir çıkış voltajı elde edebilirsiniz. Bu bir araba aküsünü şarj etmek için yeterlidir.
Elinizde bir güç kaynağı yoksa, 12 - 18 Volt sekonder sargılı bir transformatör arayabilirsiniz. Eski tüplü televizyonlarda ve diğer ev aletlerinde kullanılıyorlardı.
Artık bu tür transformatörler kullanılmış kesintisiz güç kaynaklarında bulunabiliyor; ikincil piyasadan birkaç kuruş karşılığında satın alınabiliyor. Daha sonra trafo şarj cihazının imalatına başlıyoruz.
Trafo şarj cihazları
Transformatör şarj cihazları, otomotiv uygulamalarında yaygın olarak kullanılan en yaygın ve güvenli cihazlardır.
Video - transformatör kullanan bir araç aküsü için basit bir şarj cihazı:
Bir araba aküsü için bir transformatör şarj cihazının en basit devresi şunları içerir:
- ağ transformatörü;
- doğrultucu köprüsü;
- kısıtlayıcı yük.
Sınırlayıcı yükten büyük bir akım akar ve çok ısınır, bu nedenle şarj akımını sınırlamak için transformatörün birincil devresinde genellikle kapasitörler kullanılır.
Prensip olarak, kapasitörü akıllıca seçerseniz böyle bir devrede transformatör olmadan da yapabilirsiniz. Ancak AC ağından galvanik izolasyon olmadan böyle bir devre elektrik çarpması açısından tehlikeli olacaktır.
Daha pratik olanı, şarj akımının düzenlenmesi ve sınırlandırılmasıyla araç aküleri için şarj devreleridir. Bu şemalardan biri şekilde gösterilmektedir:
Arızalı bir araba jeneratörünün doğrultucu köprüsünü, devreyi hafifçe yeniden bağlayarak güçlü doğrultucu diyotlar olarak kullanabilirsiniz.
Kükürt giderme işlevine sahip daha karmaşık darbe şarj cihazları genellikle mikro devreler, hatta mikroişlemciler kullanılarak yapılır. Üretilmeleri zordur ve özel kurulum ve konfigürasyon becerileri gerektirirler. Bu durumda fabrika cihazını satın almak daha kolaydır.
Güvenlik gereksinimleri
Ev yapımı bir araç aküsü şarj cihazı kullanırken karşılanması gereken koşullar:
- Şarj cihazı ve pil, şarj sırasında yanmaz bir yüzeye yerleştirilmelidir;
- Basit şarj cihazlarını kullanırken kişisel koruyucu ekipmanların (yalıtım eldivenleri, lastik paspas) kullanılması gerekir;
- yeni üretilen cihazları kullanırken şarj işleminin sürekli izlenmesi gerekir;
- şarj işleminin kontrol edilen ana parametreleri akım, akü terminallerindeki voltaj, şarj cihazı gövdesinin ve akünün sıcaklığı, kaynama noktasının kontrolüdür;
- Gece şarj ederken ağ bağlantısında artık akım cihazlarının (RCD'ler) bulunması gerekir.
Video - UPS'ten araç aküsü için şarj cihazının şeması:
İlginizi çekebilir:
Bir arabanın kendi kendine teşhisi için tarayıcı
Bir araba gövdesindeki çiziklerden hızlı bir şekilde nasıl kurtulurum
Kullanılmış bir araba satın almadan önce nasıl kontrol edilir
7 dakika içinde çevrimiçi bir MTPL politikasına nasıl başvurulur?
Benzer makaleler
Makaleye yapılan yorumlar:
Lyokha
Burada sunulan bilgiler kesinlikle ilginç ve bilgilendiricidir. Sovyet okulunun eski bir radyo mühendisi olarak onu büyük bir ilgiyle okudum. Ancak gerçekte, artık "çaresiz" radyo amatörlerinin bile ev yapımı bir şarj cihazının devre şemalarını arama ve daha sonra onu bir havya ve radyo bileşenleri ile birleştirme zahmetine girmeleri pek mümkün değil. Bunu yalnızca radyo fanatikleri yapabilir. Fabrika yapımı bir cihazı satın almak çok daha kolay, özellikle de fiyatların uygun olduğunu düşünüyorum. Son çare olarak diğer otomobil tutkunlarına "ateşleme" talebiyle başvurabilirsiniz, neyse ki artık her yerde çok sayıda araba var. Burada yazılanlar pratik değeri açısından değil (ama aynı zamanda), genel olarak radyo mühendisliğine ilgi uyandırmak için de faydalıdır. Sonuçta, çoğu modern çocuk sadece bir direnci transistörden ayırt edememekle kalmaz, aynı zamanda onu ilk kez telaffuz edemeyeceklerdir. Ve bu çok üzücü...
Michael
Pil eskidiğinde ve yarı bittiğinde, şarj etmek için sıklıkla dizüstü bilgisayar güç kaynağı kullanıyordum. Akım sınırlayıcı olarak paralel bağlanmış dört adet 21 watt'lık ampulden oluşan gereksiz eski bir arka lamba kullandım. Terminallerdeki voltajı kontrol ediyorum, şarjın başlangıcında genellikle yaklaşık 13 V'tur, pil açgözlülükle şarjı tüketir, ardından şarj voltajı artar ve 15 V'a ulaştığında şarjı durdururum. Motorun güvenilir bir şekilde çalıştırılması yarım saatten bir saate kadar sürer.
Ignat
Garajımda 1979 yapımı "Volna" adında bir Sovyet şarj cihazım var. İçinde ağır ve ağır bir transformatör ve birkaç diyot, direnç ve transistör bulunur. Neredeyse 40 yıldır hizmet veriyorum ve bu, babam ve erkek kardeşimin onu sadece şarj etmek için değil, aynı zamanda 12 V güç kaynağı olarak da sürekli kullanmasına rağmen, aslında, beş yüz dolara ucuz bir Çin cihazı satın almak daha kolay. metrekare havya ile uğraşmaktan daha fazla. Ve Aliexpress'de bir buçuk yüze bile satın alabilirsiniz, ancak gönderilmesi uzun zaman alacaktır. Bilgisayarın güç kaynağı seçeneğini beğenmeme rağmen, garajda bir düzine eski olanı var ama oldukça iyi çalışıyorlar.
San Saniç
Hımmm. Elbette Pepsicol nesli büyüyor... :-\ Doğru şarj cihazı 14,2 volt üretmelidir. Ne daha fazlası ne de daha azı. Daha büyük bir potansiyel farkla, elektrolit kaynayacak ve akü şişecek, böylece onu çıkarmak veya tam tersine arabaya geri takmamak sorunlu hale gelecektir. Daha küçük bir potansiyel farkla pil şarj edilmeyecektir. Malzemede sunulan en normal devre, düşürücü transformatördür (ilk olarak). Bu durumda transformatörün en az 2 amperlik akımda tam olarak 10 volt üretmesi gerekmektedir. Bunlardan bol miktarda satışta var. Ev tipi diyotların - D246A (mika izolatörlü bir radyatöre takılması gerekir) takılması daha iyidir. En kötü ihtimalle - KD213A (bunlar süper yapıştırıcı ile alüminyum radyatöre yapıştırılabilir). En az 25 voltluk bir çalışma voltajı için en az 1000 uF kapasiteli herhangi bir elektrolitik kapasitör. Çok büyük bir kapasitöre de gerek yoktur, çünkü yetersiz düzeltilmiş voltajın dalgalanmaları nedeniyle akü için en uygun şarjı elde ederiz. Toplamda 10 * 2'nin kökü = 14,2 volt elde ederiz. 412. Muskovit günlerinden beri benim de böyle bir şarj cihazım var. Kesinlikle öldürülemez. 🙂
Kirill
Prensip olarak, gerekli transformatöre sahipseniz, transformatör şarj devresini kendiniz monte etmek o kadar da zor değildir. Benim için bile radyo elektroniği alanında çok büyük bir uzman değil. Birçok kişi, satın almak daha kolaysa neden uğraşasınız diyor. Katılıyorum, ancak bu nihai sonuçla ilgili değil, sürecin kendisiyle ilgili, çünkü kendi ellerinizle yapılan bir şeyi kullanmak, satın alınan bir şeyi kullanmaktan çok daha keyifli. Ve en önemlisi, bu ev yapımı ürün bozulursa, onu monte eden kişi şarj cihazını çok iyi tanıyor ve hızlı bir şekilde tamir edebiliyor. Ve satın alınan ürün yanarsa, o zaman yine de araştırma yapmanız gerekir ve bir arızanın bulunacağı bir gerçek değildir. Kendi kendine yapılan cihazlara oy veriyorum!
Oleg
Genel olarak ideal seçeneğin endüstriyel bir şarj cihazı olduğunu düşünüyorum, bu yüzden bir tane var ve onu her zaman bagajda taşıyorum. Ancak hayatta durumlar farklıdır. Bir keresinde Karadağ'da kızımı ziyarete gitmiştim ve orada genellikle yanlarında hiçbir şey taşımıyorlar ve nadiren kimsede de bir şey olmuyor. Bu yüzden geceleri kapıyı kapatmayı unuttu. Pil boşalmıştır. Elinizde diyot yok, bilgisayar yok. 18 volt ve 1 amper akıma sahip Boschevsky tornavida buldum. Ben de onun şarj cihazını kullandım. Doğru, bütün gece şarj ettim ve periyodik olarak aşırı ısınmayı kontrol ettim. Ama dayanamadı, sabah yarım tekmeyle çalıştırdılar. Yani birçok seçenek var, bakmalısın. Ev yapımı şarj cihazlarıyla ilgili olarak, bir radyo mühendisi olarak yalnızca transformatörlü şarj cihazlarını önerebilirim. ağ üzerinden izole edilmiştir, kapasitörlere, ampullü diyotlara kıyasla güvenlidirler.
Sergey
Pili standart dışı cihazlarla şarj etmek, tamamen geri dönüşü olmayan aşınmaya veya garantili çalışmanın azalmasına neden olabilir. Tüm sorun, nominal voltajın izin verilen voltajı aşması ne olursa olsun, ev yapımı ürünleri bağlamaktır. Sıcaklık değişimlerini dikkate almak gerekir ve bu özellikle kış aylarında çok önemli bir noktadır. Bir derece azaldığında, onu artırırız ve bunun tersi de geçerlidir. Pilin türüne bağlı olarak yaklaşık bir tablo vardır - hatırlaması zor değildir. Bir diğer önemli nokta ise tüm voltaj ve tabii ki yoğunluk ölçümlerinin yalnızca motor soğukken, motor çalışmıyorken yapılmasıdır.
Vitalik
Genel olarak şarj cihazını çok nadiren kullanıyorum, belki iki veya üç yılda bir ve yalnızca uzun süre uzaklara gittiğimde, örneğin yazın birkaç aylığına akrabaları ziyaret etmek için güneye gidiyorum. Ve temel olarak araba neredeyse her gün çalışıyor, aküsü şarj ediliyor ve bu tür cihazlara gerek yok. Bu nedenle neredeyse hiç kullanmadığınız bir şeyi para karşılığında satın almanın pek akıllıca olmadığını düşünüyorum. En iyi seçenek, örneğin bir bilgisayar güç kaynağından böylesine basit bir aracı bir araya getirmek ve onu yanlarda bekleterek bırakmaktır. Sonuçta burada asıl mesele aküyü tam olarak şarj etmek değil, motoru çalıştırmak için biraz neşelendirmek ve ardından jeneratör işini yapacak.
Nikolai
Daha dün aküyü tornavida şarj cihazı kullanarak şarj ettik. Araba dışarıda park edilmişti, don -28'di, akü birkaç kez döndürülüp durduruldu. Bir tornavida çıkardık, birkaç kabloyu bağladık ve yarım saat sonra araba güvenli bir şekilde çalıştırıldı.
Dmitry
Hazır bir mağaza şarj cihazı elbette ideal bir seçenektir, ancak kim kendi elini kullanmak ister ve bunu sık sık kullanmak zorunda olmadığınızı düşünürsek, satın alma için para harcamanıza ve şarj işlemini yapmanıza gerek kalmaz. kendin.
Ev yapımı bir şarj cihazı özerk olmalı, en sık geceleri şarj ettiğimiz için denetim veya akım kontrolü gerektirmemelidir. Ayrıca 14,4 V voltaj sağlamalı ve akım ve voltaj normu aştığında akünün kapatılmasını sağlamalıdır. Ayrıca kutupların tersine çevrilmesine karşı koruma sağlamalıdır.
"Kulibins" in yaptığı ana hatalar doğrudan evdeki elektrik şebekesine bağlanmaktır, bu bir hata bile değil, güvenlik düzenlemelerinin ihlalidir, şarj akımını sınırlamanın bir sonraki yolu kapasitörlerdir ve aynı zamanda daha pahalıdır: bir banka 350-400 V'de 32 uF kapasitörler (bundan daha azı mümkün değildir) havalı markalı bir şarj cihazı gibi maliyetli olacaktır.
En kolay yol, bilgisayar anahtarlamalı güç kaynağı (UPS) kullanmaktır, artık donanım transformatöründen daha uygun maliyetlidir ve ayrıca koruma yapmanıza gerek yoktur, her şey hazır.
Bilgisayarınızın güç kaynağı yoksa bir transformatör aramanız gerekir. Eski tüplü TV'lerden (TS-130, TS-180, TS-220, TS-270) filaman sargılı bir güç kaynağı uygundur. Gözlerinin arkasında çok fazla güç var. Araba pazarında eski bir TN filamanlı transformatör bulabilirsiniz.
Ancak tüm bunlar yalnızca elektrikçilerle arkadaş olanlar içindir. Değilse, endişelenmeyin - tüm gereksinimleri karşılayan egzersizleri yapmayacaksınız, bu yüzden hazır olanları satın alın ve zaman kaybetmeyin.
Laura
Dedemden şarj cihazı aldım. Sovyet zamanlarından beri. Ev yapımı. Ben bunu hiç anlamıyorum ama arkadaşlarım görünce hayranlıkla, saygıyla dillerini şaklatıyorlar, bu “yüzyıllardır olan bir şey” diyorlar. Bazı lambalar kullanılarak monte edildiğini ve hala çalıştığını söylüyorlar. Doğru, pratikte kullanmıyorum ama konu bu değil. Herkes Sovyet teknolojisini eleştiriyor, ancak modern teknolojiden, hatta ev yapımı teknolojilerden bile birçok kez daha güvenilir olduğu ortaya çıkıyor.
Vladislav
Genel olarak evde faydalı bir şey, özellikle de çıkış voltajını ayarlama işlevi varsa
Alexei
Ev yapımı şarj cihazlarını kullanma veya monte etme fırsatım hiç olmadı, ancak montaj ve çalışma prensibini oldukça hayal edebiliyorum. Ev yapımı ürünlerin fabrika ürünlerinden daha kötü olmadığını düşünüyorum, sadece kimse tamir etmek istemiyor, özellikle de mağazadan satın alınanların fiyatları oldukça uygun olduğu için.
galip
Genel olarak şemalar basittir, az sayıda parça vardır ve erişilebilirdir. Biraz tecrübeniz varsa ayarlamalar yapmak da mümkündür. Yani toplamak oldukça mümkün. Elbette kendi ellerinizle monte edilmiş bir cihazı kullanmak çok keyifli)).
İvan
Şarj cihazı elbette faydalı bir şeydir, ancak artık piyasada daha ilginç örnekler var - bunların adı başlangıç şarj cihazları
Sergey
Çok sayıda şarj devresi var ve bir radyo mühendisi olarak çoğunu denedim. Geçen yıla kadar Sovyet döneminden beri işime yarayan bir planım vardı ve mükemmel işledi. Ancak bir gün (benim hatam yüzünden) garajda akü tamamen bitti ve onu eski haline getirmek için döngüsel moda ihtiyacım vardı. Daha sonra (zaman yetersizliğinden dolayı) yeni bir devre oluşturma zahmetine girmedim, sadece gidip onu satın aldım. Ve şimdi her ihtimale karşı bagajda bir şarj cihazı taşıyorum.
Bir arabanın çalışabilmesi için enerjiye ihtiyacı vardır. Bu enerji bataryadan alınır. Kural olarak motor çalışırken jeneratörden şarj edilir. Araç uzun süre kullanılmadığında veya akü arızalandığında öyle bir duruma boşalır ki arabanın artık çalışamayacağını. Bu durumda harici şarj gereklidir. Böyle bir cihazı satın alabilir veya kendiniz monte edebilirsiniz ancak bunun için bir şarj devresine ihtiyacınız olacaktır.
Araba aküsü nasıl çalışır?
Araç aküsü, motor kapatıldığında araçtaki çeşitli cihazlara güç sağlar ve onu çalıştırmak üzere tasarlanmıştır. Uygulama türüne göre kurşun-asit akü kullanılır. Yapısal olarak, seri bağlı, nominal voltajı 2,2 volt olan altı aküden monte edilir. Her eleman kurşundan yapılmış bir dizi kafes plakadan oluşur. Plakalar aktif madde ile kaplanır ve bir elektrolite batırılır.
Elektrolit çözeltisi şunları içerir: damıtılmış su ve sülfürik asit. Akünün donma direnci elektrolitin yoğunluğuna bağlıdır. Son zamanlarda, elektrolitin cam elyafına adsorbe edilmesine veya silika jel kullanılarak jel benzeri bir duruma koyulmasına olanak tanıyan teknolojiler ortaya çıkmıştır.
Her plakanın negatif ve pozitif kutbu vardır ve plastik ayırıcı kullanılarak birbirlerinden izole edilirler. Ürünün gövdesi asit tarafından tahrip edilmeyen ve dielektrik görevi gören propilenden yapılmıştır. Elektrotun pozitif kutbu kurşun dioksitle, negatif kutbu ise sünger kurşunla kaplanmıştır. Son zamanlarda kurşun-kalsiyum alaşımından elektrotlu şarj edilebilir piller üretilmeye başlandı. Bu piller tamamen yalıtılmıştır ve bakım gerektirmez.
Aküye yük bağlandığında plakaların üzerindeki aktif madde elektrolit çözeltisiyle kimyasal reaksiyona girerek elektrik akımı üretiyor. Plakalarda kurşun sülfatın birikmesi nedeniyle elektrolit zamanla tükenir. Pil şarjını kaybetmeye başlar. Şarj işlemi sırasında kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. ters sırada meydana gelir, kurşun sülfat ve su dönüştürülür, elektrolitin yoğunluğu artar ve yük geri yüklenir.
Piller kendi kendine deşarj değerleri ile karakterize edilir. Pilin aktif olmadığı durumlarda meydana gelir. Bunun ana nedeni akü yüzeyinin kirlenmesi ve damıtıcının kalitesiz olmasıdır. Kurşun plakalar yok edildiğinde kendi kendine boşalma hızı artar.
Şarj cihazı türleri
Farklı eleman tabanları ve temel yaklaşımlar kullanılarak çok sayıda araç şarj devresi geliştirilmiştir. Çalışma prensibine göre şarj cihazları iki gruba ayrılır:
- Akü çalışmadığında motoru çalıştırmak için tasarlanmış şarj cihazlarını çalıştırma. Akü terminallerine kısa süreliğine büyük bir akım verildiğinde, marş motoru çalıştırılır ve motor çalıştırılır ve ardından akü, aracın jeneratöründen şarj edilir. Yalnızca belirli bir güncel değere göre veya değerini ayarlama özelliğine sahip olarak üretilirler.
- Çalıştırma öncesi şarj cihazları, cihazdan gelen kabloları akü terminallerine bağlayarak uzun süre akım sağlar. Değeri on amperi geçmez, bu süre zarfında pil enerjisi geri yüklenir. Sırasıyla, kademeli (şarj süresi 14 ila 24 saat arasında), hızlandırılmış (üç saate kadar) ve koşullandırma (yaklaşık bir saat) olarak ikiye ayrılırlar.
Devre tasarımlarına göre darbe ve transformatör cihazları ayırt edilir. İlk tip, yüksek frekanslı bir sinyal dönüştürücü kullanır ve küçük boyut ve ağırlık ile karakterize edilir. İkinci tip, temel olarak doğrultucu üniteli bir transformatör kullanır; üretimi kolaydır; ama çok kilom var ve düşük verimlilik (verimlilik).
Araba aküleri için şarj cihazını kendiniz yapmış veya bir perakende satış noktasından satın almış olsanız da, bununla ilgili gereksinimler aynıdır:
- çıkış voltajı kararlılığı;
- yüksek verimlilik değeri;
- kısa devre koruması;
- şarj kontrol göstergesi.
Şarj cihazının temel özelliklerinden biri, pili şarj eden akım miktarıdır. Pilin doğru şekilde şarj edilmesi ve performans özelliklerinin artırılması ancak istenilen değerin seçilmesiyle sağlanabilir. Şarj hızı da önemlidir. Akım ne kadar yüksek olursa hız da o kadar yüksek olur ancak hız değerinin yüksek olması akünün hızlı bir şekilde bozulmasına neden olur. Doğru akım değerinin pil kapasitesinin yüzde onuna eşit bir değer olacağına inanılıyor. Kapasite, pilin birim zaman başına sağladığı akım miktarı olarak tanımlanır; amper-saat cinsinden ölçülür.
Ev yapımı şarj cihazı
Her otomobil tutkununun bir şarj cihazı olması gerekir, bu nedenle hazır bir cihaz satın alma fırsatı veya isteği yoksa, pili kendiniz şarj etmekten başka yapacak bir şey kalmaz. Hem en basit hem de çok işlevli cihazları kendi ellerinizle yapmak kolaydır. Bunun için bir diyagrama ihtiyacınız olacak ve bir dizi radyo elementi. Kesintisiz bir güç kaynağını (UPS) veya bilgisayar ünitesini (AT) pili şarj etmek için bir cihaza dönüştürmek de mümkündür.
Trafo şarj cihazı
Bu cihaz montajı en kolay olanıdır ve az miktarda parça içermez. Devre üç düğümden oluşur:
- transformatör;
- doğrultucu bloğu;
- regülatör
Endüstriyel ağdan gelen voltaj, transformatörün birincil sargısına beslenir. Transformatörün kendisi herhangi bir tipte kullanılabilir. İki bölümden oluşur: çekirdek ve sargılar. Çekirdek çelik veya ferritten, sargılar ise iletken malzemeden yapılır.
Transformatörün çalışma prensibi, akım birincil sargıdan geçip onu ikincil sargıya aktardığında alternatif bir manyetik alanın ortaya çıkmasına dayanmaktadır. Çıkışta gerekli voltaj seviyesini elde etmek için sekonder sargıdaki sarım sayısı primere göre daha küçük yapılır. Transformatörün sekonder sargısındaki voltaj seviyesi 19 volt olarak seçilmiştir ve gücü, üç kat şarj akımı rezervi sağlamalıdır.
Transformatörden gelen azaltılmış voltaj, doğrultucu köprüden geçer ve aküye seri bağlı bir reostaya gider. Reostat, direnci değiştirerek voltajı ve akımı düzenlemek için tasarlanmıştır. Reosta direnci 10 Ohm'u geçmez. Akım miktarı akünün önüne seri bağlanan bir ampermetre tarafından kontrol edilir. Böyle bir devreyle, reostat aşırı ısınmaya başladığından 50 Ah'den fazla kapasiteye sahip bir pili şarj etmek mümkün olmayacaktır.
Reostat'ı çıkararak devreyi basitleştirebilir ve transformatörün önündeki girişe, ağ voltajını azaltmak için reaktans olarak kullanılan bir dizi kapasitör takabilirsiniz. Kapasitansın nominal değeri ne kadar düşük olursa, ağdaki birincil sargıya o kadar az voltaj verilir.
Böyle bir devrenin özelliği, transformatörün sekonder sargısında yükün çalışma voltajından bir buçuk kat daha yüksek bir sinyal seviyesinin sağlanmasının gerekli olmasıdır. Bu devre transformatörsüz de kullanılabilir ancak çok tehlikelidir. Galvanik izolasyon olmadan elektrik çarpmasına maruz kalabilirsiniz.
Darbe şarj cihazı
Darbeli cihazların avantajı yüksek verimlilikleri ve kompakt boyutlarıdır. Cihaz bir darbe genişlik modülasyonu (PWM) çipine dayanmaktadır. Aşağıdaki şemaya göre güçlü bir darbe şarj cihazını kendi ellerinizle monte edebilirsiniz.
IR2153 sürücüsü PWM denetleyicisi olarak kullanılır. Doğrultucu diyotlardan sonra aküye paralel olarak 47-470 μF aralığında kapasiteye ve en az 350 volt gerilime sahip bir polar kapasitör C1 yerleştirilir. Kapasitör, şebeke voltajındaki dalgalanmaları ve hat gürültüsünü ortadan kaldırır. Diyot köprüsü, dört amperden fazla nominal akımla ve en az 400 volt ters voltajla kullanılır. Sürücü, radyatörlere takılı güçlü N-kanallı alan etkili transistörler IRFI840GLC'yi kontrol eder. Bu tür bir şarjın akımı 50 ampere kadar olacak ve çıkış gücü 600 watt'a kadar olacaktır.
Dönüştürülmüş AT formatındaki bilgisayar güç kaynağını kullanarak kendi ellerinizle bir araba için darbe şarj cihazı yapabilirsiniz. Ortak TL494 mikro devresini PWM denetleyicisi olarak kullanıyorlar. Değişikliğin kendisi çıkış sinyalini 14 volta çıkarmaktan ibarettir. Bunu yapmak için düzeltici direncini doğru şekilde takmanız gerekecektir.
TL494'ün ilk ayağını stabilize + 5 V veriyoluna bağlayan direnç çıkarılır ve 12 volt veriyoluna bağlanan ikincisi yerine 68 kOhm nominal değerde değişken bir direnç lehimlenir. Bu direnç gerekli çıkış voltajı seviyesini ayarlar. Güç kaynağı, güç kaynağı muhafazasında gösterilen şemaya göre mekanik bir anahtar aracılığıyla açılır.
LM317 çipindeki cihaz
LM317 entegresi üzerinde oldukça basit ama kararlı bir şarj devresi kolaylıkla uygulanmaktadır. Mikro devre, maksimum 3 amper akımla 13,6 volt sinyal seviyesi sağlar. LM317 stabilizatörü dahili kısa devre korumasıyla donatılmıştır.
Cihaz devresine, 13-20 voltluk bağımsız bir DC güç kaynağından terminaller aracılığıyla voltaj sağlanır. LED HL1 göstergesinden ve transistör VT1'den geçen akım, dengeleyici LM317'ye beslenir. Çıkışından doğrudan X3, X4 aracılığıyla aküye. R3 ve R4 üzerine monte edilen bölücü, VT1'in açılması için gerekli voltaj değerini ayarlar. Değişken direnç R4, şarj akımı sınırını ayarlar ve R5, çıkış sinyali seviyesini ayarlar. Çıkış voltajı 13,6 ila 14 volt arasında ayarlanabilir.
Devre mümkün olduğu kadar basitleştirilebilir ancak güvenilirliği azalacaktır.
İçinde direnç R2 akımı seçer. Direnç olarak güçlü bir nikrom tel elemanı kullanılır. Akü boşaldığında şarj akımı maksimumdur, VD2 LED'i parlak bir şekilde yanar; akü şarj oldukça akım azalmaya başlar ve LED söner.
Kesintisiz güç kaynağından şarj cihazı
Elektronik ünite arızalı olsa bile geleneksel bir kesintisiz güç kaynağından şarj cihazı oluşturabilirsiniz. Bunu yapmak için, transformatör hariç tüm elektronik üniteler üniteden çıkarılır. 220 V transformatörün yüksek gerilim sargısına bir doğrultucu devresi, akım stabilizasyonu ve voltaj sınırlaması eklenmiştir.
Doğrultucu, herhangi bir güçlü diyot, örneğin ev tipi D-242 ve 35-50 volt için 2200 uF'lik bir ağ kapasitörü kullanılarak monte edilir. Çıkış, 18-19 volt voltajlı bir sinyal olacaktır. Voltaj dengeleyici olarak bir LT1083 veya LM317 mikro devresi kullanılır ve radyatöre takılmalıdır.
Aküyü bağlayarak voltaj 14,2 volta ayarlanır. Bir voltmetre ve ampermetre kullanarak sinyal seviyesini kontrol etmek uygundur. Voltmetre akü terminallerine paralel olarak, ampermetre ise seri olarak bağlanır. Pil şarj oldukça direnci artacak ve akım azalacaktır. Regülatörü, transformatörün birincil sargısına dimmer gibi bağlı bir triyak kullanarak yapmak daha da kolaydır.
Bir cihazı kendiniz yaparken, 220 V AC şebekesiyle çalışırken elektrik güvenliğini hatırlamalısınız. Kural olarak, servis verilebilir parçalardan yapılmış doğru yapılmış bir şarj cihazı hemen çalışmaya başlar, sadece şarj akımını ayarlamanız gerekir.
Şarj edilebilir pillerin çalışma moduna ve özellikle de şarj moduna uygunluğu, bunların tüm hizmet ömrü boyunca sorunsuz çalışmasını garanti eder. Piller, değeri formülle belirlenebilen bir akımla şarj edilir.
burada I ortalama şarj akımıdır, A. ve Q, akünün etiket elektrik kapasitesidir, Ah.
Bir araba aküsü için klasik bir şarj cihazı, bir düşürücü transformatör, bir doğrultucu ve bir şarj akımı regülatöründen oluşur. Akım regülatörleri olarak tel reostatlar (bkz. Şekil 1) ve transistör akım stabilizatörleri kullanılır.
Her iki durumda da bu elemanlar, şarj cihazının verimliliğini azaltan ve arıza olasılığını artıran önemli bir termal güç üretir.
Şarj akımını düzenlemek için, transformatörün birincil (şebeke) sargısına seri olarak bağlanan ve aşırı ağ voltajını sönümleyen reaktans görevi gören bir kapasitör deposu kullanabilirsiniz. Böyle bir cihazın basitleştirilmiş bir versiyonu Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.
Bu devrede termal (aktif) güç yalnızca doğrultucu köprünün ve transformatörün VD1-VD4 diyotlarında serbest bırakılır, bu nedenle cihazın ısınması önemsizdir.
Şekil 2'deki dezavantaj. 2, transformatörün sekonder sargısında nominal yük voltajından (~ 18÷20V) bir buçuk kat daha büyük bir voltaj sağlama ihtiyacıdır.
12 volt akülerin 15 A'e kadar akımla şarj edilmesini sağlayan ve şarj akımı 1 A'den 15 A'ya kadar 1 A'lik adımlarla değiştirilebilen şarj devresi Şekil 2'de gösterilmektedir. 3.
Pil tamamen şarj olduğunda cihazı otomatik olarak kapatmak mümkündür. Yük devresindeki kısa süreli kısa devrelerden ve kırılmalardan korkmaz.
Q1 - Q4 anahtarları, çeşitli kapasitör kombinasyonlarını bağlamak ve böylece şarj akımını düzenlemek için kullanılabilir.
Değişken direnç R4, akü terminallerindeki voltaj tam şarjlı bir pilin voltajına eşit olduğunda çalışması gereken K2'nin yanıt eşiğini ayarlar.
İncirde. Şekil 4, şarj akımının sıfırdan maksimum değere kadar sorunsuz bir şekilde düzenlendiği başka bir şarj cihazını göstermektedir.
Yükteki akımdaki değişiklik, VS1 tristörünün açılma açısının ayarlanmasıyla sağlanır. Kontrol ünitesi tek bağlantılı bir transistör VT1 üzerinde yapılmıştır. Bu akımın değeri değişken direnç R5'in konumuna göre belirlenir. Maksimum akü şarj akımı, bir ampermetre ile ayarlanan 10A'dır. Cihaz, şebeke ve yük tarafında F1 ve F2 sigortalarıyla donatılmıştır.
Şarj cihazı baskılı devre kartının 60x75 mm boyutunda bir versiyonu (bkz. Şekil 4) aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
Şekil 2'deki diyagramda. Şekil 4'te, transformatörün sekonder sargısı, şarj akımından üç kat daha büyük bir akım için tasarlanmalı ve buna göre transformatörün gücü, akünün tükettiği gücün üç katı kadar olmalıdır.
Bu durum, akım regülatörü tristörlü (tristörlü) şarj cihazlarının önemli bir dezavantajıdır.
Not:
Doğrultucu köprü diyotları VD1-VD4 ve tristör VS1 radyatörlere monte edilmelidir.
Kontrol elemanını transformatörün sekonder sargısının devresinden birincil sargının devresine hareket ettirerek SCR'deki güç kayıplarını önemli ölçüde azaltmak ve dolayısıyla şarj cihazının verimliliğini artırmak mümkündür. Böyle bir cihaz Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.
Şekil 2'deki diyagramda. 5 kontrol ünitesi cihazın önceki versiyonunda kullanılana benzer. SCR VS1, VD1 - VD4 doğrultucu köprüsünün köşegenine dahildir. Transformatörün birincil sargısının akımı, şarj akımından yaklaşık 10 kat daha az olduğundan, VD1-VD4 diyotları ve VS1 tristöründe nispeten az termal güç açığa çıkar ve radyatörlere kurulum gerektirmezler. Ek olarak, transformatörün birincil sargı devresinde bir SCR'nin kullanılması, şarj akımı eğrisinin şeklinin biraz iyileştirilmesini ve akım eğrisi şekil katsayısının değerinin azaltılmasını mümkün kılmıştır (bu aynı zamanda verimliliğin artmasına da yol açar). Şarj cihazı). Bu şarj cihazının dezavantajı, tasarım geliştirilirken dikkate alınması gereken kontrol ünitesi elemanları ağı ile galvanik bağlantıdır (örneğin, plastik eksenli değişken bir direnç kullanın).
Şekil 5'te görülen şarj cihazı baskılı devre kartının 60x75 mm ölçülerindeki versiyonu aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
Not:
Doğrultucu köprü diyotları VD5-VD8 radyatörlere takılmalıdır.
Şekil 5'teki şarj cihazında, A, B, C harflerini taşıyan bir VD1-VD4 tipi KTs402 veya KTs405 diyot köprüsü vardır. Zener diyot VD3 tipi KS518, KS522, KS524 veya toplam stabilizasyon voltajına sahip iki özdeş zener diyottan oluşur 16÷24 volt (KS482, D808, KS510, vb.). Transistör VT1, KT117A, B, V, G tipi tek bağlantılıdır. VD5-VD8 diyot köprüsü, çalışan bir diyottan oluşur. akım 10 amperden az değil(D242÷D247, vb.). Diyotlar en az 200 m2 alana sahip radyatörlere monte edilir ve radyatörler çok ısınır; havalandırma için şarj cihazına bir fan takılabilir.
