Бюджетно зарядно устройство за автомобилен акумулатор

[kolev]

Наскоро покрай студеното време ми дотрябва зарядно устройство за автомобилен акумулатор. Реших с подръчни материали и с минимални вложения да си направя нещо непретенцозно което да върши някаква работа, като се има впредвид, че зарядното за автомобилен акумулатор е устройство което я се ползва един път в годината, я не се ползва в домашни условия. Изрових един трансформатор който мисля, че е захранващ блок от монитор за компютър, българско производство е, дава на изхода си стабилизирани 12 волта. Снощи му извърших замерване на бързо и 2 ампера ток си ги дава без проблем. За повече не исках да го натискам за да не се опука интегралната схема, че е трудна за намиране. На изход на вторичната намотка дава 20 волта. 
 




Знам, че е леко слабичък, но мен не ми е проблем да зареждам 24 часа акумулатора. Има много хубави качествени български зарядни в интернет, но и цената им е хубава, а на мен ми се ще да имам нещо колкото за зор заман. Пък и като му направя сравнение с трафовете на някое евтино китайско зарядно този си е направо заваръчен трансформатор в сравнение с тях  За контрол на заряда мисля да използвам КИТ, а именно http://www.elimex.bg/product/120169/kit-k191-zaryadno-za-akumulator-12v-s-tl494.html
Кита го дават до 55 Ah, но пак си мисля че до 60 - 65 ще може да си ги зарежда, единствено за сметка на по-дългото време за зареждане. Мислите ли че ще ми върши работа така както го мисля? Акумулаторът онзи ден не беше изтощен нацяло, а му е трябваше малко да се дозареди - мисля че за това щеше да ми свърши работа. Не ми трябват екстри като десулфатизация и разни такива, също така няма да се мъча да съживявам умрели нацяло акумулатори.

[origo]

Здравей . Темата е много интересна, и рядкото използване на устройството не е повод за неговото претупване като схемотехника.
От твоето описание разбрах че имаш траф който дава 20 волта променливо при 2 ампера. Отделно казваш че е стабилизирано на 12 волта. Т.е. да разбирам, че това е линеен стабилизатор на 2 ампера 12 волта. Ако не можеш да му регулираш изходното напрежение на по-високо от 12 волта, ще трябва да го премахнеш изцяло, защото автомобилен акумулатор се зарежда с 14.2 - 14.8 волта т.е. с 12 волта само леко ще го погалиш.
За платката която си показал - това е някакво странно използване на TL494 за регулатор на тока, но странно защо няма изходен LC филтър. Така малко се претоварва по ток крайния MOSFET транзистор при превключване, но да кажем че не е болка за умиране, и аз на времето така регулирах зарядния ток, колкото и да е неправилно.
Лошото обаче е, че очакват 15 волта вторично напрежение от трафа, с 20 волтов май някои елементи по схемата ще се окажат недооразмерени, включително гейтовото напрежение на MOSFET транзистора може да дойде доста височко. С това ще се увеличи доста и пиковия ток през акумулатора. Абе аз лично не харесвам решението, и не бих го реализирал така, че сигурно ще има гърмежи.
Аз лично, за себе си съм направил зарядно за автомобилен акумулатор, като съм модифицирал едно компютърно импулсно захранване с TL494 и съм въвел обратна връзка по напрежение и по ток. Мога да регулирам както изходното напрежение, така и максималния изходен ток. С 250 ватово захранване става спокойно за 10 амперчасови акумулатори. Ето само за информация от къде съм взел идеята за разработката:
https://www.kn34pc.com/construct/petko_petkov_reg_imp_rect.html
Може да разгледаш и линковете. Но за съжаление силно не препоръчвам заниманията с импулсни захранвания, в случай че нямаш опит в тази област. Особено използвайки стандартната платка на захранването усложнява много задачата за правилно опроводяване.
С твоите неща които имаш разумен и прост вариант е изправител в изхода на трансформатора, свързан направо към акумулатора, а в първичната на трафа последователно свързана ел. крушка 60 вата. Това макар и просто, има сериозен недостатък: не можеш ефективно да заредиш акумулатора до край. Трябва да следиш напрежението на клемите и при достигане на 14.2 - 14.7 волта да изключиш заряда. Вероятно тогава акумулатора ще е зареден до около 70 - 80%. По-добро решение е да намериш читав постояннотоков преобразувател работещ в режим CC - CV или ограничение по ток и ограничение по напрежение. Например:
https://www.ebay.com/itm/LM2596-DC-DC-Step-down-Adjustable-CC-CV-Power-Supply-Module-Converter-LED-driver/191673918658?hash=item2ca0a7e4c2:g:4H4AAOSwMmBVo4rQ:rk:1:pf:0
Тази играчка следва да прави точно това което ти трябва. Пред нея за теб остава да поставиш мостов изправител и филтров електролитен кондензатор които и в момента имаш от захранването което ще ползваш.
Друг вариант който не включва поръчка от китай, е да направиш един прост изцяло линеен стабилизатор с ограничение на изходния ток и стабилизация на напрежението, но за него ще ти трябва сериозен радиатор, защото се очаква да разсейва около 40 вата в най-тежкия случай. Ако имаш интерес към изцяло линейното решение, пиши и ще предложа схема.

[kolev]

Здравей, всъщност аз съм пропуснал да кажа че напрежението на стабилизатора може да се регулира. На платката се вижда многооборотен потенциометър, но да си призная не го въртях. Беше си настроено на 12 волта, явно монитора е работел на толкова. 2 то ампера ги издърпах на 12 волта, но преди бушончето защото то е на 1.6 ампера. Смятам че няма да е проблем да му вдигна изходното до към 15 волта.

[pansim]

Имаш си хубав траф, изхвърляш цялата тази електроника и слагаш тиристор.
 Справка - 110 тиристорни схеми Р. Марстън е автора.
Разгледай...има какво да се види по темата с траф.

ПП аз ги правя импулсни CC-CV режим. Ако те интересува 

[kolev]

Колега, разгледах схемите във въпросната книга, две схеми за зарядни са дали там. Хубави са схемите и не са трудни за изпълнение, но аз китчето вече съм го купил и не ми се ще да го прибирам в шкафа. Като ми остане време тези дни ще завъртя тримера на стабилизатора да видим дали ще вдигне 15 волта.

[Лъчо Минков]

 Аз използвам захр. блок от компютър, той дава 16 ампера и има тример за напрежението - от 12.00 волта до 14.2 волта. За зареждане на авт. акумулатор не са нужни повече от 10 ампера - акумулатора се зарежда с ток, не по-голям от  1/10 от капацитета му.

[origo]

Не препоръчвам да свържеш кита с TL494 на изхода на линейния стабилизатор. Няма да се отрази здравословно на линейния, големи токове ще текат. Щом имаш предпазител за ток по-малък от 2 ампера то не трябва да го превишаваш дори схемата „да е дала този ток“. Този ток е определящ за топлинните загуби в регулиращия транзистор, а неговото охлаждане очевидно е оразмерено за по-малка мощност. Та, ако все пак решиш да го правиш така, наглеждай го, та да не стане беля и да опечеш трафа.

[liebnitz]

Здравейте,
За най-масовите акумулатори слагани в автомобилите, компютърно захранване 350W e перфектно. ТЕС42 също става, а най-просто става с автотрансформатор
и един грец 25А на изхода му.Препоръчително без големи електролитни кондензатори - или поне аз не съм имал проблеми с акумулатора от липсващи такива

[радиото]

Здравейте,
За най-масовите акумулатори слагани в автомобилите, компютърно захранване 350W e перфектно. ТЕС42 също става, а най-просто става с автотрансформатор
и един грец 25А на изхода му.Препоръчително без големи електролитни кондензатори - или поне аз не съм имал проблеми с акумулатора от липсващи такива

Идеално филтрирано напрежение при зарядните устройства , е вредно за батерията . При  много " гладкост" , се прилага накъсване на тока -  с тиристор , или нещо друго . Цитирам мнението на стар колега , изработил много зарядни за авт. акумолатори .

[pansim]

Идеално филтрирано напрежение при зарядните устройства , е вредно за батерията . При  много " гладкост" , се прилага накъсване на тока -  с тиристор , или нещо друго . Цитирам мнението на стар колега , изработил много зарядни за авт. акумолатори .

Моите уважения към колегата направил много зарядни, обаче да ми цитира някое мащабно изследване където "гладкост" не е препоръчителна.
Мнения от форуми не се приемат за аргумент!

[ONZI]

Моето зарядно е по тази схема работи си без проблем.
По дясната схема е.

[origo]

Тези бабини приказки за това че се сулфатизира при филтрирано захранване не са верни. Истината е, че даже от производителите се препоръчва постоянен ток за заряд. Че има импулсни десулфатизатори е друг въпрос, но няма проблем да е филтрирано напрежението. Най-важно е акумулатора да се побутва по време на заряд, за да излиза водорода, това е достатъчно, при акумулатори с течен електролит.

[azop_v]

Тези бабини приказки за това че се сулфатизира при филтрирано захранване не са верни. Истината е, че даже от производителите се препоръчва постоянен ток за заряд.
.....................

origo, дефинирай "постоянен", че не е много ясно какво имаш предвид.

Зареждането е добре да се прави с "прав" ток, но не "изгладен"! Целта е да се използва функцията - "заряд - разряд", което е полезно за акумулатора. Имам предвид широко използваните оловно-киселинни акумулатори. И не казвам, че "изгладеният" ток не зарежда..., напротив..., той зарежда най-бързо, но некачествено...

Оловният сулфат се разгражда много добре при слаб ток, за дълго време.

Сулфатизация се получава, когато оловният окис (PbO2) /и оловото/ влезат в реакция със сярната киселина - H2SO4 /PbO2 + Pb + 2H2SO4 <-> 2PbSO4 + 2H2O/... Друго яче казано - при разряд, когато се образува  оловен сулфат (PbSO4) и сярната киселина почти отсъства вече.

Много може да се пише по въпроса за зареждане на акумулатори... Още повече, че в днешно време се появиха и много различни акумулатори /NiCd, NiMn, Li-ion, FeNi и какви ли не..., всеки с неговите особености/.

.

[origo]

Разбира се в случая коментираме автомобилния акумулатор, т.е. оловно-киселинен тип.
По принцип формирането на оловен сулфат е естествен процес който се случва по време на разряд на акумулатора и е обратим по време на заряд. Проблема обаче възниква когато акумулатора стои дълго време в разредено състояние. Тогава оловният сулфат се групира в едри кристали, които не само, че запушват порите на активната маса, а стават и трудно разтворими. В тази фаза, вече има загуба на капацитет и може трудно да се върне в нормално състояние. Използват два метода с общ принцип. Единия, който използвам аз, е прокарване на ток може би 1/20 от капацитета, при достатъчно високо напрежение, въпреки силно завишеното вътрешно съпротивление на акумулатора в този случай. Обикновено трябват около 30 волта. Това води до загряване на плочите и електролита и разгражда ефективно кристалите от оловен сулфат, и е възможно така акумулатора да възвърне голяма част от капацитета и параметрите си. Другия вариант предпочитан от някои е обработка с високоволтови импулси. Общо казано зареждат индуктивност с ток, и после прекъсват веригата, при което индуктивността затваря тока си през акумулатора произвеждайки достатъчно високоволтов импулс. Вторият метод е по-бавен, но някои твърдят че е по-ефективно когато се работи с импулси вместо с постоянен ток.
Въпроса обаче в случая е дали вредим на акумулатора зареждайки го с постоянен ток (под постоянен имам предвид такъв с нулеви пулсации), и дали печелим нещо, зареждайки акумулатора с пулсиращ ток, включително и редувайки фази на заряд и разряд.
Моето мнение, базирано на литература по въпроса за заряд на оловен акумулатор, е че не губим нищо зареждайки акумулатора с постоянен ток, или по-скоро, не печелим нищо ако го зареждаме с пулсиращ ток. Митовете, че при използване на пулсиращ ток се разрушава сулфатизацията, или че се формира сулфатизация при заряд с постоянен ток просто не са верни. Прилагам линк към съответния материал на английски език:
https://batteryuniversity.com/learn/article/sulfation_and_how_to_prevent_it
Препоръчвам силно всички материали в този сайт. Има много подробно описание на правилните начини на зареждане на различните типове батерии, характеристиките им и изобщо. Много е полезно. Никъде не се споменава, че производителя на батериите препоръчва импулсно зареждане. По този повод, няма да се съглася, че зареждането с изгладен ток и напрежение вреди на батерията. Най-много ѝ вреди престоя в не достатъчно заредено състояние. За това за оловния акумулатор е най-добре да се дозарежда на 100% веднага след разряд. Има известен смисъл, на всяка минута заряд, да се генерира мощен разряден импулс за около 1 секунда. Това има ефект да гони водородните мехурчета от плочите, но за мен подритването върши същата работа по-лесно и безопасно.
Преди години, когато бях по-малък и аз бях „облъчен“ със схващането, че задължително трябва да се зарежда с пулсиращ ток. Не знам от къде тръгва тази история, но просто не е вярно! Та, не се притеснявайте, зареждайте си ги с постоянен ток, със сигурност е по-безопасно за батерията. Освен в случаите когато за простота използвате изправител без филтър с тиристорно регулиране. Но не защото е по-добре за батерията, а просто защото е по-просто за конкретната реализация.

[azop_v]

Разбира се в случая коментираме автомобилния акумулатор, ...

Да, всичко е така...
Може би заключенията са извадени /за "заряд-разряд"/, от работата на релетата за регулиране на напрежението и ограничител на тока, те са вибрационни /поради липсата /по ония времена/, на електроника/... Самият генератор /вече/ е трифазен и пулсациите не се изглаждат... Та кое е най-правилно могат да кажат само лабораториите. По моето време ни учеха, че неизгладеният ток е най-добре да се използва за зареждане..., но това беше преди 40-50 години. 

Та така..., важното е да няма сулфатизация! Това, обаче е друга тема, касаеща отношението към акумулатора и поддържането му! А иначе акъли много...

Лек и приятен ден!