Простое зарядное устройство для аккумулятора своими руками

Зарядное устройство неотъемлемый атрибут любого владельца авто. Аккумуляторная батарея (сокращенно АКБ) имеет тенденцию разряжаться с течением времени. После долгой стоянки автомобиля в гараже, особенно в зимнее время, ключом зажигания заставить машину работать бывает невозможно. Наличие зарядного устройства поможет решить проблему.

Дорогие устройства с большим количеством дополнительных опций можно купить в магазине. Однако некоторые автолюбители, имеющие общие понятия в электротехнике и владеющие паяльником реализуют зарядное устройство своими руками. Самодельная конструкция отличается несложной схемой, и как раз в силу простоты обладает большей надежностью. Кроме этого экономия на финансовых затратах добавляет мотивации в получении результата.

Схема простейшего зарядного устройства

По принципу работы зарядники могут быть трансформаторными и импульсными (электронными). Если импульсные сложны для самостоятельной сборки, имеют дорогостоящие комплектующие, то другие устройства имеют в основе лишь два компонента — трансформатор и выпрямитель. Принцип работы этих зарядников состоит в преобразовании напряжения бытовой сети 220 В, в напряжение необходимое для зарядки, например, 12 вольтовых АКБ, установленных на легковом автомобиле.

Простое трансформаторное зарядное устройство для аккумулятора изготовить своими руками можно по следующим вариантам.

Схема с одним выпрямляющим диодом

Диод устанавливается после трансформатора. Выпрямленный с его помощью переменный ток представляет пульсации с резким нарастанием до максимальной величины. Схема и график пульсирующего тока представлены на изображении:

Схема с диодным мостом

С помощью диодного моста выпрямленный ток будет оставаться пульсирующим, но резкого биения происходить не будет. Эта схема наиболее часто применяется для самодеятельного творчества. Ниже по тексту в качестве примера на ее основе приведен вариант практической реализации своими руками зарядного устройства.

Схема с диодным мостом и сглаживающим конденсатором

На выходе получается постоянный ток, что является лучшим вариантом для зарядки аккумуляторной батареи. Несмотря, что зарядка будет процессом достаточно долгим, эксплуатационный срок службы батареи останется достаточно большим.

Как сделать своими руками

Сделать зарядное устройство с диодным мостом самому по вышеприведенной схеме не составит особого труда. Достаточно руководствоваться следующими рекомендациями.

Подготовить необходимые комплектующие и инструменты

• Трансформатор. Если зарядник изготавливается для АКБ легкового автомобиля «Жигули» емкостью 60 А×ч, то автомобильные характеристики трансформатора должны иметь следующие параметры:
  • мощность не менее 150 Вт, чтобы обеспечить зарядный ток величиной 6 А (оптимальная зарядка по времени с обеспечением стойкости пластин аккумулятора достигается на режиме 10 % от емкости АКБ);
  • напряжение на вторичной обмотке должно быть выше 12 Вольт для нормального прохождения тока через разряженную батарею — в районе 14.4 Вольт.

  Трансформатор с такими характеристиками можно найти в старых электроламповых телевизорах или потертых временем музыкальных центрах, вышедших из строя микроволновых печах и источниках бесперебойного питания. В конце концов в специализированных магазинах можно купить такое устройство за небольшие деньги.

  Старые трансформаторы используют в обмотках алюминиевый провод в отличие от медного он сильнее нагревается. Поэтому возникает необходимость борьбы с перегревом таких трансформаторов. Кулер от неисправного источника питания компьютера поможет решить проблему:

• Выпрямитель. Для диодного моста следует использовать достаточно мощные диоды, работающие на токе около 10 А. Такими параметрами обладают электронные элементы типа Д246. Возможно найти и другие подобные варианты. Наличие меток с указанием полярности диодов облегчает сборку моста.
• При работе мощные диоды выделяют большое количество тепла. Монтировать диодный мостик рекомендуется на радиаторе охлаждения, например, имеющихся в старых запасных частях от системного блока компьютера. В случае невозможности найти промышленный радиатор охлаждения можно воспользоваться алюминиевым профилем, как показано на изображении:
• Для подключения зарядника к бытовой сети необходима сетевая вилка.
• Монтаж лучше производить на текстолитовой пластине, подходящей по габаритам.
• Необходим кусок нихромовой проволоки.
• Амперметр, вольтметр.
• Диэлектрическая бумага, изолента.
• Кроме слесарного, основным рабочим инструментом будет паяльник с материалами необходимыми в технологии пайки.

Порядок выполнения работ

1. Так как трансформатор для самодельного зарядника обычно берется с другого электротехнического устройства, то весьма редко напряжение и сила тока на вторичной обмотке соответствуют требованиям. Следует в таком случае полностью удалить вторичную обмотку, оставив первичную. Выполнить расчеты из школьного курса физики для определения количества витков и диаметра проволоки, подходящими для необходимого напряжения и силы тока. Аккуратно уложить проволоку виток к витку не составит труда. Не стоит забывать делать изоляцию (диэлектрической бумагой, изолентой) между слоями. Концы проволоки вывести и закрепить на корпусе. Для уменьшения вибраций следует пропитать обмотку парафином.
2. На текстолитовой пластине разместить радиатор охлаждения с установленными на нем четырьмя диодами Д246. Собрать диодный мостик с выводами к клеммам аккумулятора. Зачистить концы выводов.
3. В разрыв между диодным мостом и аккумулятором подключается амперметр и устанавливается кусок нихромовой проволоки. Один конец ее жестко закрепляется, а второй остается подвижным, чтобы была возможность менять длину нихромовой проволоки и варьировать величиной сопротивления. Такой самодельный переменный резистор позволит производить регулирование тока подаваемого на аккумулятор.
4. Все соединения необходимо заизолировать изолентой. Готовое устройство для обеспечения электробезопасности следует поместить в подходящий корпус.
5. Амперметр будет отслеживать процесс зарядки. Когда показания силы тока на нем будут в районе 1 А, можно сделать вывод, что аккумулятор зарядился.
6. Контролировать зарядку можно и с помощью вольтметра, однако при подключенном зарядном устройстве его показания будут немного выше.

Рекомендации по применению самодельного зарядника

Простота конструкции требует определенных правил во время эксплуатации, чтобы не оказывать негативного влияния на функциональные качества самой батареи. Так, например, амперметр и вольтметр нужны для контроля процесса зарядки — автоматического выключения по окончании зарядки происходить не будет. Следует соблюдать и некоторые другие правила.

• Отсутствие защиты от переполюсовки требует при подключении строго соблюдать полярность. Неправильно подсоединенные клеммы могут вывести АКБ из строя. Важно: плюс зарядника всегда соединять с плюсовым контактом батареи, минус — с отрицательным контактом.
• Категорически запрещается проверять величину зарядки коротким замыканием плюсовой клеммы на минусовую, или как принято говорить в обиходе «на искру». Вывести из строя диодный мостик зарядного устройства таким способом достаточно легко.
• Строго соблюдать правила электробезопасности при подключении зарядника к клеммам батареек: он не должен быть включен в сеть 220 В. Соответственно во время отсоединения зарядника от аккумулятора его предварительно следует отключить.
• Самодельное зарядное устройство для АКБ не оборудовано устройствами защиты. Поэтому следует во время работы следить за ним, возможно возникновение самых неожиданных ситуаций. Правила выполнения процесса зарядки АКБ в вентилируемом помещении, вдали от горючих материалов должны неукоснительно соблюдаться. Пробки на аккумуляторе обязательно выкрутить, для предотвращения его взрыва от закипающего электролита.
• Собирая зарядник следует помнить о наличии на входе 220 В и тщательно соблюдать схему сборки. Это сохранит здоровье и при включении не выведет из строя аккумуляторную батарею на вашем автомобиле.

Видео по теме

Как поднять бортовое напряжение-очень просто.

Куда же и каким образом ставится диод в цепь РН на генераторе, чтобы поднять напряжение в сети автомобиля и лучше заряжать аккумулятор ? Вот предлагаю простое решение, поднятие бортового напряжения, практически не куда не залезая в машине и ее схемы. Поискал в своих архивах и не нашел того материала, откуда я вычитал это решение. “Конструктивно регуляторы напряжения имеют верхнюю планку в 13.6В. Это обуславливается «старой» схемой подключения, с которой была скопирована новая и «благополучно усовершенствована». В ней
необходимое напряжение бортовой сети, подаваемое на регулятор для сравнения, проходило через цепочку проводов. На них то оно и падало до нормы. По новой схеме мы имеем хронический недозаряд аккумулятора. Что с приходом зимы делает довольно-таки проблематичным запуск двигателя на морозе. А вот если поставить предпусковой подогреватель, запустить движок будет намного проще.

Как поднять бортовое напряжение

Также необходимо отметить, что аккумулятор начинает поглощать энергию (заряжаться) только при плюсовой температуре его самого. Поэтому зимой, если вы совершаете малые пробеги, и аккумулятор не успевает прогреваться под капотом хотя бы до нуля (плюс время заряда), он будет постоянно разряжаться. И
скоро погибнет… Считается, что после пуска двигателя, чтобы аккумулятор восстановился, нужно проехать не менее 20 минут. Именно ехать, а не стоять в пробке! Как же поднять напряжение в сети?

Очень просто! Необходимо заставить регулятор «думать», что у нас в сети низкое напряжение. Таким образом генератор будет давать нам недостающие вольты. Сделать это нам поможет диод. В генераторе со встроенным регулятором напряжения нужно поставить диод в цепь, как показано на рисунке.

Внедрение диода
Соблюдайте полярность. Криминала тут никакого нет, просто при несоблюдении полярности зарядки не
будет. Диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А. Кстати, он будет сильно греться, поэтому лучше его установить на радиатор. Что нужно учитывать при подборе типа диода? Падение напряжения на диодах: германиевых — 0.3…0,7 B, кремниевых — 0,8…1,2 В. Т.е. это то напряжение, на которое повысится ваша бортовая сеть. Поэтому, путем подбора можно добиться «нужного» напряжения в нашей сети.”

На генераторе
На второй картинке видно как стоит диод, но с такой длиной проводка это не очень удобно — все внатяг. Лучше сделать длину провода примерно 2см от диода — так на мой взгляд будет проще вставлять в разъем РН генератора. Насколько я помню, у меня стоит диод К223 , т.е. он кремниевый. Поднимает напряжение примерно на 1,3 В.
Поправлю сам себя — проверил по справочным данным в Интернете что из себя представляет диод К223 — должен сказать, что сильно ошибся, указав именно такое название. На самом деле есть диоды КД223 и Д223, но у них корпуса совсем другие. Однако на приведенных мной фотках скорее всего в изоленту замотаны диоды Д214 или Д242 (могут быть разные буквы после цифр), вот такой корпус(резьба М6) :

Диод 242
Кратко приведу параметры тут :
обратное напряжение : от 50 до 100 В или выше
прямой ток от 5 до 10А, при перепаде напряжения на диоде от 1 до 1,5 В.

Зимняя доработка генератора . Повышаем напряжение до 14.5-14.7 Вольт.

Сегодня мы поговорим о таком лайфхаке, как увеличение напряжения на генераторе с помощью диода.

Что такое генератор автомобиля?

И так генератор. По сути это эдакий «не правильный» электродвигатель, который не переводит электрическую энергию в механическую, а наоборот.

Генератор приводится в движение приводом от двигателя. Чем больше быстрее вращение, тем большее напряжение переменного тока он выробатывает.

Так, стоп. Как это больше напряжение, да ещё и переменный ток?

А вот так. Сам генератор может выработать и 20 и даже 30 вольт и это действительно будет переменный ток как в разетке.

Далее в работу вступает диодный мост. Вот он то как раз и «превращает» переменный ток в постоянный. Но . Напряжение так и останется еще слишком большим для электросети вашего автомобиля.

Поэтому там и предусмотрен Регулятор напряжения или по простому «Таблетка». Именно он и выравнивает напряжение в сети до 14 вольт постоянного тока. То есть будет двигатель работать на 800 оборотах или на 6000, напряжение существенно меняться не будет. Максимальное изменение напряжения не должно привышать 1 вольт (при включении потребителей).

Но как правило генераторы на отечественных авто не вырабатывают даже положенных 14-ти вольт. Это чаще всего связано с их износом самого гениратора, но иногда это зависит от качества самого регулятора напряжения.И как не странно,от натяжки ремня.

Однако зимой, при не продолжительных поездках напряжение в 14 вольт (+- 0.2В) не хватает для восстановления ёмкости АКБ после запуска. Ведь и АКБ теряет емкость на холоде и стартер берет больше на холодном старте из-за густого масла.