Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Простейшее зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных аккумуляторных батарей, как правило, состоит из понижающего трансформатора и подключенного к его вторичной обмотке двухполупериодного выпрямителя . Последовательно с батареей включают мощный реостат для установки необходимого зарядного тока. Однако такая конструкция получается очень громоздкой и излишне энергоемкой, а другое способы регулирования зарядного тока обычно ее существенно усложняют.

В промышленных зарядных устройствах для выпрямления зарядного тока и изменения его значения иногда применяют тринисторы КУ202Г. Здесь следует заметить, что прямое напряжение на включенных тринисторах при большом зарядном токе может достигать 1,5 В. Из-за этого они сильно нагреваются, а по паспорту температура корпуса тринистора не должна превышать +85°С. В таких устройствах приходится принимать меры по ограничению и температурной стабилизации зарядного тока, что приводит к дальнейшему их усложнению и удорожанию.

Описываемое ниже сравнительно простое зарядное устройство имеет широкие пределы регулирования зарядного тока - практически от нуля до 10 А - и может быть использовано для зарядки различных стартерных батарей аккумуляторов на напряжение 12 В.

В основу устройства (см. схему) положен симисторный регулятор, опубликованный в , с дополнительно введенными маломощным диодным мостом VD1 - VD4 и резисторами R3 и R5.

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 конденсато-ре достигнет порога зажигания неоновой лампы HL1, она зажигается и конденсатор быстро разряжается через лампу и управляющий электрод сммистора 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, хроме того, формирует импульсы разрядного тока, которые, как утверждает [З], 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 лакотка-ни и намотав вторичную обмотку, состоящую из 80 витков изолированного медного провода сечением не менее 3 мм2, 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-ЗА; 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 прямим тоном не менее 5 А. Диод размещают на дюралюминиевой теплоотводящей пластине с полезной площадью поверхности. рассеяния не менее 120 см2. Симистор также следует укрепить на тсплоотводящей 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 - шкалу. Цепи, несущие нагрузочный ток, необходимо выполнять проводом марки МГШВ сечением 2,5...3 мм1.

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, 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 оправляют 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 индировала бы подключение зарядного устройства к аккумуляторной батарее и одновременно, освещала бы рабочее место.

Н.ТАЛАНОВ, В.ФОМИН, г. Нижний Новгород

ЛИТЕРАТУРА
1. Энергетическая электроника. Справочное пособие под ред. В.А.Лабунцова - 1987. с.280. 281, 426. 427.
2. Фомин В. Симисториый регулятор мощности. - Радио, 1981. N 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.N4, с.43-44..
5. Николаев Ю. Самодельный блок питания? Нет ничто проще. - Радио, 1992, N4. с. 53,54.

Ответ:

Автомобильная электроника способна выдержать напряжение порядка 15,5 В без поломки. Однако некоторые зарядные устройства работают в режиме «заряд-пауза». В цикле заряда для поддержания нужного тока напряжение может доходить до 17,5-18 В, что очень опасно для электронных блоков автомобиля. Некоторые зарядные устройства могут выдавать кратковременные импульсы повышенного напряжения, что тоже представляет опасность для бортовой электроники.

Поэтому для подзарядки АКБ непосредственно на автомобиле, зарядное устройство должно либо работать в ручном режиме с ограничением максимального выходного напряжения до 15 В, или же, при работе в автоматическом режиме, обеспечивать безопасный процесс заряда. Эта информация указана в паспорте любого зарядного устройства.

Если имеется подходящее зарядное устройство, то при подзаряде без снятия клемм необходимо принять следующие меры предосторожности:

• Не включайте зарядное устройство в сеть 220 В до подключения его к батарее.
• Перед отсоединением зарядного устройства от аккумуляторной батареи, отключите его от сети.
• Не включайте зажигание (а лучше вообще никаких потребителей энергии, типа фар и магнитолы) при подключенном внешнем зарядном устройстве, т.к. нельзя предположить реакцию электроники зарядного устройства на резкие колебания напряжения в бортовой сети.
• Подключать необходимо сначала плюсовую клемму зарядного устройства, а потом минусовую. Отключать нужно в обратном порядке.
• Убедитесь в том, что провода зарядного устройства не контактируют с бензопроводом или корпусом батареи.

Можно ли зарядить аккумулятор на холостых оборотах двигателя?

Ответ:

Нет. Генератор на машине с работающим на холостых оборотах двигателем не заряжает аккумуляторную батаре, а только поддерживает ее заряд. В холодное время года одного только прогрева двигателя недостаточно для качественного подзаряда батареи. Для подзаряда аккумуляторной батареи необходимо ездить несколько часов на средних оборотах, как минимум. Лучше всего выполнять подзаряд аккумулятора дома в теплом помещении с помощью стационарного устройства.

Сколько по времени нужно заряжать аккумулятор?

Ответ:

Заряд аккумуляторной батареи необходимо выполнять в соответствии с рекомендациями изготовителя аккумуляторов, указанными в руководстве по эксплуатации. В зависимости от конструкции батареи (тип электрода, сепаратора, электролита, химический состав сплава и т.д.) режимы заряда отличаются.

Если полные сведения о конструкции АКБ или руководство по эксплуатации отсутствует, рекомендуется производить заряд в соответствии с п. 8.2.2. ГОСТ Р 53165-2008. Заряд разряженной батареи необходимо выполнять при постоянном напряжении 14,8 В в течение 20 ч при ограничении максимального тока до 5Iном. (Iном – это величина, равная емкости аккумуляторной батареи, деленной на 20). Для батареи номинальной емкостью 60 Ач Iном = 60/20 = 3 А. Затем заряд продолжают при постоянной величине тока равной Iном еще в течение 4 часов.

Данная методика приемлема только в случае, если аккумуляторная батарея полностью разрядилась, например, после нескольких безуспешных попыток запуска двигателя. Если же батарея была глубоко разряжена, например, по причине того, что водитель забыл выключить фары, или была разряжена и простояла в разряженном состоянии несколько дней или недель, описанный выше режим заряда не подойдет – батарея лишь будет «кипеть», а не заряжаться. В таких случаях рекомендуется выполнять восстановительный заряд малым током (1-2 А в зависимости от номинальной емкости батареи) до стабилизации напряжения. Такой заряд может занять несколько суток и позволит восстановить около 80-90% от имевшейся емкости батареи.

Излишний заряд свинцово-кислотных стартерных батарей производить не рекомендуется по причине обильного газообразования в результате разложения воды на кислород и водород, что потребует доливки воды. Также процесс газовыделения может привести к снижению технических характеристик АКБ из-за частичного отслоения и оплывания активной массы.

Каким током заряжать аккумулятор?

Ответ:

До 2008 г. в России действовал ГОСТ 959-2002, в соответствии с которым аккумуляторные батареи рекомендовалось заряжать током величиной 0,1 от номинальной емкости батареи, до напряжения 14,4 В, а затем - еще 5 часов.

За последние годы на рынке России появились АКБ, отличающиеся по конструкции. Поэтому в 2008 г. вступил в действие ГОСТ Р 53165-2008 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники», предусматривающий различные методики заряда батарей в зависимости от конструкторско-технологического исполнения. Данная информация известна только изготовителю, поэтому для заряда необходимо принимать во внимания руководство по эксплуатации батареи (в гарантийном талоне). При его отсутствии рекомендуется проводить заряд в соответствии с п. 8.2.2. ГОСТ Р 53165-2008: при постоянном напряжении 14,8 В в течение 20 ч при ограничении максимального тока до 5Iном. (Iном – это величина, равная емкости аккумуляторной батареи, деленной на 20. Например, для батареи номинальной емкостью 60 Ач Iном = 60/20 = 3 А.). Затем заряд продолжают при постоянной величине тока равной Iном еще в течение 4 часов.

Каким напряжением нужно заряжать кальциевый АКБ?

Ответ:

Если проанализировать инструкции по эксплуатации различных производителей стартерных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, то вы нигде не увидите рекомендации выполнять заряд при постоянном напряжении 16 В.

Как правило, изготовители рекомендуют в стационарных условиях заряжать 12-вольтовые стартерные батареи при постоянном напряжении 14,8 В или при постоянной силе тока, величина которого равна 10% номинальной емкости. И это независимо от того, с каким конструкторско-технологическим исполнением мы имеем дело: малосурьмянистая, гибридная или же свинцово-кальциевая аккумуляторная батарея.

Откуда появилась цифра 16 В? Из ГОСТ Р 53165-2008. Кто-то верно подметил, что этот стандарт рекомендует при проведении испытаний батарей на основе свинцово-кальциевых сплавов (исполнение VL) выполнять их заряд при постоянном напряжении 16 В, а затем при постоянном токе. Но это рекомендации лишь для проведения испытаний, в процессе которых становится понятно, может ли кальциевая батарея быстро принимать такое большое количество электроэнергии, т.е. насколько совершенная технология производства.

Если кто-нибудь пробовал при комнатной температуре на воздухе выполнять заряд батареи при постоянном напряжении 16 В, то знает, что такой заряд сопровождается быстрым повышением температуры электролита (до 60°С примерно за 2 ч после разряда батареи до 10-11 В) и обильным газовыделением.

В худшем случае, если технология производства батареи не совершенна и она имеет высокое внутреннее сопротивление, такой разогрев может происходить и до 70°С. Повышенные температуры, выделение большого количества кислорода на положительных электродах приводят к ускоренной коррозии решеток и сокращению срока службы батареи. При проведении испытаний это не страшно, ведь аккумуляторная батарея потом утилизируется. А для автолюбителя, который старается, чтобы его аккумуляторная батарея прослужила как можно дольше, заряд напряжением 16 В и его последствия ни к чему.

Именно поэтому производители стартерных батарей рекомендуют более щадящие режимы заряда, отмеченные выше. А тот же самый стандарт ГОСТ Р 53165-2008 в п. 8.2.2 отмечает, что если отсутствуют рекомендации изготовителя, заряд необходимо выполнять при постоянном напряжении 14,80 В.

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.