Простое автоматическое десульфатирующее зу для авто акб с защитой от кз


АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

   Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор вручную или выбрать уже заложенные в управляющей программе.    Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок. 

 >>

Режим зарядки - меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:

- первый этап - зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В 

- второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С 

- третий этап - поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С - ёмкость батареи в Ач. 

- четвёртый этап - дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала. 

   Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.

 >> Режим десульфатации — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд - разряд током 0,01С, 5 секунд - заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее - обычный заряд. 

 >>

Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ. 

 >> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С - 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда). 

Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ

Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ

   Основа схемы - микроконтроллер AtMega16. Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево», «вправо», «выбор». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

   Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.

   Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера - встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11. 

   Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5 R6 R10 R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине.    Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения - на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии.    В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.   Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 - тоже 10Вт. Остальные - 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В. 

   Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2,Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Звукоизлучатель - со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13. 

   ЖКИ – Wh2602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр 

   Налаживание заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками «». Нажимаем «Выбор». 

   Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками «» нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5, R6, R10, R11, R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично - калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 секунды устройство перейдет в главное меню. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком - либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно подобрать другие резисторы делителя R5, R6, R10, R11, R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. И в заключение. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.

Переделка БП АТХ под зарядное устройство

Схема электрическая доработки стандартного ATX

   В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.

   Проблем в настройке не было, запустилось сразу, только нужна подстройка под максимально точные показания. После демострации работы другу-автолюбителю этого зарядного автомата, сразу заявка поступила на изготовление еще одного экземпляра. Автор схемы - Slon, сборка и тестирование - sterc.

   Форум по АЗУ на МК

   Обсудить статью АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

radioskot.ru

Десульфатирующее ЗУ для 12v аккумуляторов с защитой от КЗ и переполюсовки

Десульфатирующее ЗУ для 12v аккумуляторов с защитой от КЗ и переполюсовки.

Десульфатирующее зарядное устройство для 12 вольтовых автомобильных аккумуляторов

Представляем вам схему десульфатирующего автоматического зарядного устройства для 12 вольтовых автомобильных кислотных аккумуляторов с защитой выхода от коротких замыканий и с защитой от подключения аккумулятора с обратной полярностью. Собственно схема не очень сложная, правда, реализована в основном на импортной элементной базе. Тем не менее, вся элементная база состоит не из дефицитных деталей, их без труда можно найти в интернете и сделать заказ с доставкой по почте.

Принципиальная схема зарядного устройства изображена на следующем изображении:

Принципиальная схема зарядного десульфатирующего устройства

Основные узлы зарядного устройства:

• На элементах VD1, С1, С2 собран выпрямитель. Диодная сборка установлена на теплоотвод.• DA1 - стабилизатор напряжения для питания микросхем DD1 и U2• Генератор прямоугольных импульсов реализован на LM555, это таймер, аналогом которого является отечественная микросхема К1006ВИ1. Частота генератора 100 герц, скважность импульсов составляет 70%. Импульсами генератора управляются силовые ключи цепей заряда и разряда аккумуляторной батареи.• Стабилизатор тока реализован на микросхеме U1 (LM358). В качестве регулирующего элемента служит составной транзистор VT1 (КТ315 + КТ827), установленный на радиаторе. С резистора R9 снимается сигнал рассогласования, который усиливается элементом U1.1, коэффициент усиления каскада равен 10. U1.2 является регулирующим каскадом, Регулировка зарядного тока производится переменным резистором Rcur (10 kOm).• Контроль напряжения на АКБ осуществляется микросхемой U2. Первый ее элемент затормозит работу генератора DD1, когда напряжение на аккумуляторе в процессе заряда вырастет до порога отключения. Второй элемент отвечает за защиту выхода зарядного устройства от коротких замыканий в соединительных проводах между ЗУ и АКБ, а так же проверяет, что аккумулятор подключен к зарядному устройству. • VT2 и VT3 - ключи зарядной цепи. VT3 установлен на радиатор.• VT4 и VT5 - ключи разрядной цепи.• Диоды VD5,6,9 служат для защиты зарядного устройства от подключения аккумулятора с обратной полярностью.

Печатная плата зарядного устройства изображена на следующем рисунке:

Печатная плата ЗУ_вид со стороны элементов

Печатная плата ЗУ_вид со стороны проводников

Обратите внимание, диод VD5 состоит из трех соединенных параллельно КД213, имеющих форму оранжевых “таблеток”. На плате они расположены друг над другом.Плату можно изготовить как из двухстороннего, так и из одностороннего фольгированного стеклотекстолита с последующей установкой трех перемычек со стороны установки элементов схемы.

Если вы решили собрать данную схему, скачайте архив, в котором вы найдете два файла в формате PDF. В одном из них изображена принципиальная схема устройства, в другом изображение элементов и соединительных дорожек печатной платы в натуральную величину, готовое для переноса на фольгу стеклотекстолита.

www.komitart.ru

Автомобильное зарядное устройство с десульфатацией

Средний срок службы аккумуляторной батареи в среднем 5-7 лет, у дешевых моделей – 3-4 года, продлить жизнь АКБ может помочь автомобильное зарядное устройство с десульфатацией. Это прибор, который для снятия сульфатных отложений, с забитой батареи, использует циклично повторяющиеся импульсные токи различной амплитуды и полярности.

Когда заряженный АКБ перестает запускать двигатель, большинство водителей просто меняют его на новый. Среди множества причин скоропостижной смерти аккумулятора, одной из наиболее частых, является сульфатация активной массы его пластин. Это преобразование электролита на пластинах в кристаллы сульфата, постепенно забивающих рабочую поверхность. В итоге емкость аккумулятора снижается до 80%. И соответственно, обратный процесс очищения пластин АКБ называется десульфатацией и может осуществляться разными методами.

В интернете немало способов, как восстановить ёмкость аккумулятора собственными руками: от разбора батареи и механической ее очистки до заливки особых растворов для растворения сульфата. Все эти доморощенные методы не только затратные и сложные, они способны окончательно добить АКБ. Самое надежное средство для очищения пластин – специальные зарядные устройства, работающие в режимах «заряд - разряд».

Процесс десульфатации зарядником

Процедура несложная, понятная большинству водителей, которые хотя бы приблизительно представляют принципы работы аккумулятора. Проводится по принципу «включил и забыл». Автомобильное зарядное устройство с режимом десульфатации подсоединяется к АКБ, настраивается нужное напряжение и сила тока, запускается режим «Десульфатация» и все – дальше весь процесс идет автоматически. Восстановление емкости может длиться несколько дней – в зависимости от емкости АКБ, степени сульфатации, разряженности.

Технически работа данного устройства построена на принципе многократной зарядки. Сначала батарея заряжается током определенного номинала, а после разряжается при соотношении зарядного и разрядного тока 10:1. Эти этапы повторяются, пока батарея не зарядится. Засульфатированные пластины очищаются, емкость восстанавливается. Подобный процесс можно проводить на исправных аккумуляторных батареях в профилактических целях.

Плюсы

Автомобильное зарядное устройство с функцией десульфатации – полезный прибор для автолюбителя, позволяющий сэкономить средства на покупке нового аккумулятора. Десульфатация, конечно, не способна сделать работу АКБ вечной, но в силах очистить батарею на 95%, замедлить процесс сульфатации и подарить дополнительное время работы на полной мощности на 1-2 года.

Его достоинства:

  • использование зарядника с десульфатацией – это самый надежный и безопасный метод восстановления аккумулятора;
  • увеличение емкости аккумулятора и повышение срока его службы;
  • высокий КПД данных приборов – от 70%;
  • процесс десульфатации не требует контроля со стороны автолюбителя – все происходит в автоматическом режиме;
  • имеющаяся система индикации после регенерации АКБ покажет, насколько удалось восстановить ее емкость;
  • двойная выгода – позволяет не только производить пуск и автомобильную зарядку, но и реанимацию батареи;
  • возможность подзарядки и других аккумуляторных батарей, не только автомобильных.

Минусы

Зарядное устройство для автомобильных АКБ с десульфатацией имеет и свои недостатки:

  • более высокая стоимость по сравнению с обычными зарядниками, однако, если учесть повышение срока дееспособности аккумулятора, то прибор вполне окупаемый;
  • длительный по срокам процесс восстановления емкости АКБ, достигающий иногда трех дней;
  • невозможность реанимирования данным зарядником те АКБ, которые долго стояли без зарядки, если, допустим, машина не двигалась больше 6 месяцев;
  • таким зарядником нельзя постоянно заряжать АКБ, так как зарядка сильным ассиметричным током не только разрушает и «стряхивает» сульфат, но и активную массу;
  • невозможно восстановить кальциевый аккумулятор;
  • трудно сделать «реанимацию» гелиевых АКБ.

Рекомендуемая статья:  Новые автомобили до 700000 бывают разные

Сегодня на рынке представлены как бытовые зарядники с десульфатацией для водителей, так и профессиональные пуско-зарядные станции для автосервисов. Кроме того, зарядные устройства с таким режимом выпускаются и для других видов транспорта: грузового, авиационного, речного, железнодорожного и т. п.

Как выбрать зарядник с десульфатацией

  1. При выборе такого зарядника необходимо знать параметры своей АКБ: емкость, зарядный ток и напряжение зарядки, чтобы подобрать правильное устройство.
  2. Если вы планируете восстанавливать только 1 батарею, а не несколько сразу, то подойдет одноканальный зарядник.
  3. В продаже есть зарядные устройства с рядом дополнительных параметров, которые облегчат процесс десульфатации: регулировка вручную зарядки тока, защита, функция блокировки, разные режимы десульфатации (щадящий, интенсивный, циклический).

Среди лучших зарядных устройств с десульфатацией для автомобильного аккумулятора можно назвать следующие модели:

  • Кедр-авто-10 (Россия) – простой в эксплуатации, с демократичной стоимостью, для 12-вольтовых аккумуляторов на основе кислотного электролита и свинцовых пластин;
  • Auto Welle AW05-1208 (Германия) – более дорогостоящее высокоинтеллектуальное устройство с множеством разнообразных функций;
  • Battery Service Universal PL-C004P (Китай) – дешевый и хорошо зарекомендовавший себя прибор;
  • Hyundai HY 400 (Южная Корея) – современное зарядно-пусковое устройство с LED-дисплеем, работает с аккумуляторами 6В и 12 В;
  • Optimate 7 TM250 (Китай) – универсальное импульсное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12В от компании TecMate;
  • Deca STAR SM 150 (Италия) – портативная инверторная модель с современным дизайном, по цене дороже выше перечисленных;
  • «Автоэлектрика» Т-1012АР (автомат-реверс) – из-за высокой цены больше используется на автосервисных организациях, чем в личных целях.

Если планируете купить автомобильные зарядные устройства с десульфатацией, лучше обратиться в специализированные магазины, торгующие автомобильными аккумуляторными батареями и пуско-зарядными приборами. Не для всех автолюбителей выбор правильного зарядника с десульфатором для конкретного типа аккумуляторов будет по силам, в этом случае помогут грамотные консультации менеджеров магазина.

Дмитрий Серегин Декабрь 21st, 2018

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Зарядные устройства

avto-all.com


Смотрите также