Как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Зарядка аккумулятора автомобиля, при наличии зарядного устройства, не является чем-то очень сложным и недоступным рядовому автомобилисту. Пока машина заводится без проблем, о состоянии аккумулятора редко кто задумывается. Но с наступлением первых серьёзных холодов, вопрос как зарядить аккумулятор становится особенно актуальным.

Неправильная эксплуатация и обслуживание могут довольно быстро привести в негодность даже хороший автомобильный аккумулятор. В этой статье мы расскажем о том, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством и ухаживать за ним.

Внизу страницы можно ознакомиться с подробной видео-инструкцией по зарядке аккумулятора автомобиля и его обслуживанию.

Также вам могут быть полезны следующие материалы:

В процессе регулярной эксплуатации транспортного средства, аккумулятор постоянно заряжается от генератора. Необходимость применять зарядное устройство чаще всего возникает при длительном простое машины или каких-либо неисправностях генератора.

Инструкция по зарядке аккумулятора автомобиля

Зарядка аккумулятора автомобиля дело не хитрое, но как правильно заряжать аккумулятор знает далеко не каждый.

Заряжать наиболее распространенные свинцово-кислотные аккумуляторы (типа WET) необходимо постоянным (выпрямленным) током. В принципе, чтобы зарядить аккумулятор, вы можете использовать любые типы выпрямителей, позволяющие регулировать зарядный ток и напряжение зарядки.

В то же время, зарядное устройство (сокращенно — ЗУ) для автомобильного аккумулятора должно иметь возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 вольт, поскольку в противном случае оно не сможет зарядить современный необслуживаемый аккумулятор полностью (до 100% его фактической емкости).

Если аккумулятор установлен в автомобиле , для того чтобы его правильно зарядить, сперва определите какой из выводов батареи подсоединен к “массе” (кузову) машины. На большинстве автомобилей к “массе” подсоединен “минус”. Если у вас в автомобиле аккумулятор подключен по такой же схеме, тогда плюсовой провод ЗУ нужно подключить к плюсовому выводу аккумулятора, а минусовой – к “массе” автомобиля (можно к кузову или шасси).

Обратите внимание на то, чтобы подключенные провода не прикасались к бензопроводу или непосредственно к корпусу аккумулятора, а само ЗУ до подключение было в выключенном состоянии. После правильного подключения, аккумулятор можно заряжать.

Чтобы зарядить аккумулятор заранее снятый с автомобиля , провода ЗУ необходимо соединить с соответствующими клеммами батареи: “плюсом” к “плюсу”, а “минусом” к “минусу”.

При неправильном подключении, и аккумулятор, и ЗУ могут выйти из строя, поэтому строго соблюдайте указанную полярность, чтобы избежать неприятностей и зарядить аккумулятор правильно.

Порядок зарядки аккумулятора

При зарядке автомобильного аккумулятора хотим обратить ваше внимание на следующие моменты и последовательность действий:

• Прежде чем вы начнете заряжать аккумулятор, убедитесь еще раз в правильности подключения ЗУ.
• После этого включите его в сеть, чтобы начать зарядку.
• Выберите нужный режим зарядки, в соответствии с инструкцией к ЗУ.
• Время от времени контролируйте процесс зарядки аккумулятора, а после его завершения, отключите ЗУ от сети.
• При отключении батареи от ЗУ в первую очередь отсоединяйте минусовой провод.

В конце этой статьи вы найдете подробную видео-инструкцию по зарядке аккумулятора автомобиля и уходу за ним.

Обслуживание и уход за аккумулятором

Уход за автомобильным аккумулятором заключается не только в том, чтобы его правильно заряжать. Для продолжительной и полноценной работы аккумулятор автомобиля необходимо еще и регулярно обслуживать.

В первую очередь следует учесть, что в летний период процесс испарения воды из банок батареи идет особенно активно. На полупрозрачном белом корпусе аккумулятора падение уровня электролита ниже нормы сразу заметно (при условии, что вы хоть иногда открываете капот).

Большинство современных автомобильных аккумуляторов имеют метки «MIN» и «MAX». Они указывают соответственно минимальный и максимальный уровень электролита. Если на вашей батарее их нет или по каким-то другим причинам вы не можете проверить уровень визуально, можно прибегнуть к простому способу:

1. Отверните пробки всех банок и погрузите поочередно в каждую из них стеклянную трубку длиной не менее 100 мм.
2. Когда трубка упрется в предохранительную сетку, закрывающую пластины аккумулятора, зажмите ее конец пальцем и выньте из отверстия.
3. Уровень электролита в трубке должен составлять приблизительно 10-15 мм, в противном случае необходимо будет долить дистиллированной воды.

Кроме того, не помешает проверить и плотность электролита. Ее измеряют ареометром, представляющим собой большую стеклянную пипетку с делениями и свободно движущимся внутри поплавком. К одному концу трубки присоединена резиновая груша. Плотность замеряют в такой последовательности:
1. Сожмите грушу для удаления из нее воздуха и погрузите свободный конец ареометра в электролит.
2. Медленно отпуская грушу, набирайте его до всплытия поплавка – деление на котором всплытие остановится, и укажет вам соответствующее значение плотности.

Существуют также ареометры и другой конструкции. В их колбе имеется целый ряд горизонтально расположенных и независимых друг от друга поплавков, каждый из которых всплывает при определенной плотности (это значение нанесено на каждом поплавке).

Летом, в центральных регионах, плотность электролита в аккумуляторе должна составлять 1,27 ÷ 1,19 г/см 3 , в северных и южных – 1,29 ÷ 1,21 и 1,25 ÷ 1,17 г/см 3 соответственно. При меньших значениях плотности аккумулятор необходимо зарядить, при больших – долить дистиллированной воды.

Помимо контроля плотности и уровня электролита, не забывайте также периодически проверять надежность крепления аккумулятора и состояние его выводных контактов. Если они загрязнены или окислены, протрите их сухой тряпкой и при необходимости зашкурьте мелкой наждачной бумагой. Помните, что попытки использовать для этого влажную ткань, а также зачищать оба контакта одновременно ни к чему хорошему, кроме короткого замыкания или «удара» током, не приведут. Смажьте выводы графитовой смазкой и аккуратно затяните на них клеммы.

Видео-инструкция: как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

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).

Схема зарядного автомата для 12В АКБ

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.

О деталях схемы автоматической зарядки

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 – WH1602 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.