Зарядное устройство


Свинцовые аккумуляторы очень критичны к условиям эксплуатации. Одним из этих условий является заряд и разряд аккумулятора. Чрезмерный заряд приводит к выкипанию электролита и разрушительным процессам в положительных пластинах. Эти процессы усиливаются, если зарядный ток велик. При чрезмерном разряде (менее 1,75В) на элемент происходит сульфатация пластин, особенно если аккумулятор работает в стартерном режиме. До включения в работу такой аккумулятор должен быть заряжен. Простейшее зарядное устройство приведено на рис.1
Схема зарядного устройства

Эта схема отличается не только простотой, но и удобством в эксплуатации, так как не требует регулировок тока в процессе заряда. Кроме того, схема пожаробезопасна при условии, что предохранители F1 и F2 соответствуют номиналу. Емкость конденсатора С1 и количество витков w1, w2 зависят от выбранного тока заряда. Окончание заряда определяют либо по напряжению батареи, либо по плотности электролита, которая достигает максимального значения и в последние 2 ч заряда не меняется. На риc.2 показан график заряда-разряда нового аккумулятора при вводе его в эксплуатацию.

график заряда-разряда нового аккумулятора

Ток заряда и разряда в данном случае равен одной десятой от емкости аккумулятора. Напряжение на аккумуляторе измерялось цифровым вольтметром без выключения тока заряда или разряда. Процесс происходил при комнатной температуре +20° С. На рис.3 изображена схема зарядного устройства, обеспечивающего автоматическое отключение заряда, когда напряжение на аккумуляторе достигло заданной величины. Для 12-вольтного аккумулятора следует принять 14,3 - 14,4 В. При такой настройке будет небольшая недозарядка аккумулятора, однако обеспечена защита аккумулятора от выкипания электролита и порчи пластин. Дозарядить можно в течение 1,5 - 2 ч при выключенной автоматике. Возможно введение в зарядное устройство реле времени для задержки выключения на 1,5 - 2 ч, но в этом случае надо позаботиться о совершенной надежности этого дополнения к схеме.

введение в зарядное устройство реле времени

Микросхема DD1 контролирует напряжение заряжаемого аккумулятора и управляет релейным каскадом на транзистope VT1 и реле К1 с обмоткой на 24 В. Такое напряжение реле выбрано, чтобы зарядка не могла произвольно включиться при естественном снижении напряжения аккумулятора после отключения зарядного тока. Как видно из схемы, питание DD1 производится непосредственно от зажимов аккумулятора по отдельным тонким проводам. Это нужно для того, чтобы исключить влияние соединительных проводов зарядного устройства. Налаживать устройство можно, подключив к нему полностью заряженный аккумулятор и контролируя напряжение цифровым вольтметром. Резистор R1 надо заменить переменным на 470 кОм, установив его в положение минимального сопротивления. При подключенном аккумуляторе должен светиться светодиод VD1, свидетельствуя о готовности схемы. Диод VD1 - любой видимого света. Подключив сеть 220 В и кратковременно замкнув SА1, включают зарядку. Вольтметр покажет постепенное увеличение напряжения. Как только напряжение достигнет 14,3 - 14,4 В, следует плавно ввести резистор R1 до момента отключения зарядки. Не меняя положения R1, надо снова включить зарядку и убедиться, что отключение происходит при заданном напряжении. Замерив сопротивление резистора R1, надо подобрать постоянный резистор или цепочку резисторов точно такой же величины и, впаяв его в схему, снова убедиться, что отключение происходит как надо. В качестве реле K1 можно применить любое маломощное реле, испытав его по схеме рис.4.

Применение в схеме ЗУ маломощного реле

Вольтметр должен показывать >600 B, контакты реле объединяют и присоединяют к одному полюсу источники питания, а обмотку и корпус реле - к другому. В течение нескольких минут вольтметр не должен менять своих показаний. Монтаж реле надо выполнить на диэлектрике, а контакты изолировать, надев на них ПХВ трубки, и принять меры, чтобы трубки не сползли при транспортировки. После этого следует покрыть внешнюю часть контактной системы реле несколькими слоями изоляционного лака. Если зарядное устройство предполагается использовать в неотапливаемом гараже, то надо покрыть лаком весь монтаж цепей зарядного устройство, а трансформатор пропитать специальным составом или, в крайнем случае, парафином. Трансформатор Т1 наматывают на сердечнике сечением 7 см2. w1=1100 витков ПЭЛ- 0,35; w2.1 = w2.2 = 80 витков ПЭЛ-1,0. Конденсатор С3 должен выдерживать напряжение 400 В. Можно использовать конденсаторы, применяемые в лампах дневного света. Диоды VD2, VD4 любые на ток не менее 1,5 А, VD3, VD5 любые маломощные диоды на ток от 50 мА и более. При указанных номиналах обеспечивается ток 3+0,3 А, независимо от степени заряженности аккумулятора. Параметры зарядного устройства по рис.1 такие же, исключая автоматику. Предохранитель F1 на 5 А желательно впаять в схему, чтобы обеспечить максимальную надежность низковольтной цепи заряда. Предохранитель F2 на 1-2 А можно установить в стандартном держателе. Данное устройство не "боится" короткого замыкания по выходу, а это один из важных факторов противопожарной безопасности.