Пуско-зарядное устройство 12 В для автомобиля своими руками

Итак, что из себя вообще представляет пусковое устройство для автомобиля в нашем случае для хендай санта фе, но это не особо важно для какого авто, более важна емкость аккумулятора через который и предстоит производить запуск двигателя этому пусковому устройству.

Виды пусковых устройств

Имея некоторые навыки в радиоэлектронике, собираем пусковое устройство для автомобиля своими руками. Чертежи и фото мы покажем, но для начала определимся с его типом, поскольку они бывают разными. Независимо от типа, нам, как пользователям, важно, чтобы ПУ могло работать без помощи аккумулятора и запускало двигатель не на пределе возможностей, краснея и дымясь, а работая стабильно даже в сильный мороз. Это самое важное условие при выборе готового зарядно-пускового аппарата или сборке своими силами.

Особого разносола тут нет. Механизм бывает одного из четырёх типов:

• импульсный;
• трансформаторный;
• аккумуляторный;
• конденсаторный.

Суть работы каждого из них в конечном итоге сводится к тому, чтобы отдать бортовой электросети ток нужного номинала и напряжения, 12 или 24 вольта, в зависимости от типа электрооборудования на борту.

Инструкция по изготовлению своими руками

При необходимости вы вполне можете собрать пусковое зарядное устройство для автомобиля в домашних условиях своими руками. Это позволит сэкономить финансовые средства, однако для сборки своими руками нужно иметь определенные навыки. Если они у вас есть, то предлагаем подробную инструкцию (автор видео — Anton Buryy).

Материалы и оборудование

Итак, если вы хотите сделать пусковое зарядное устройство для аккумулятора своими руками, то в первую очередь нужно позаботиться о том, чтобы у вас все было под рукой.

Речь идет о следующих материалах и инструментах:

• работоспособный паяльник со всеми расходными материалами;
• плитка текстолита;
• трансформатор, вам потребуется понижающее устройство;
• небольшой вентилятор, можно использовать от блока питания компьютера или от корпуса ПК;
• кабеля высокого напряжения, сечение должно быть 2-2.5 миллиметра;
• также потребуются провода, с помощью которых ПЗУ будет подключаться к АКБ, эти провода должны быть оснащены специальными зажимами.

Запрос вернул пустой результат.
Разумеется, помимо этого у вас должны быть все нужные радиодетали, а также элементы для крепления.

Процесс сборки устройства

Теперь перейдем непосредственно к вопросу сборки пускового зарядного девайса своими руками в соответствии со схемой. Схем может быть множество, можно встретить десятки различных схем в сети. Предлагаем вашему вниманию одну из наиболее простых схем, которая позволит осуществить сборку своими руками.

1. Сборка девайса своими руками осуществляется на плитке текстолита, которую вы заранее подготовили, ее размер должен быть соответствующим. Одним из самых основных и больших по габаритам элементов пускового зарядного устройства для аккумулятора является трансформатор, поэтому начинать мы будем именно с него. В плитке текстолита с помощью дрели необходимо просверлить отверстия необходимых размеров, в которые будут устанавливаться крепежные элементы, а также проводка.
2. Во время работы выпрямительные диоды могут сильно нагреваться, поэтому вам необходимо заранее продумать нормальное охлаждения для них. К примеру, для этих целей можно применять специальные железные элементы охлаждения (так называемые рубашки). Иногда монтажа металлических рубашек может быть недостаточно для того, чтобы обеспечить охлаждение выпрямительных диодов. В этом случае вам потребуется тот самый вентилятор, который вы сняли с корпуса старого компьютера или блока питания. Если такого вентилятора нет, то можно использовать устройства отвода тепла от компьютерного процессора, радиатор. Чтобы пусковое зарядное устройство, сделанное своими руками, могло отводить тепло, корпус заранее необходимо обустроить соответствующими теплоотводящими жалюзи.
3. По мнению многих автолюбителей, сделанное своими руками пусковое зарядное устройство для аккумулятора совсем не обязательно устанавливать в корпус. Но если вы уже собрали девайс, то разве сложно его обустроить корпусом? Тем более, что именно корпус позволяет защитить зарядное устройство аккумулятора от различных внешних воздействий, что особенно актуально, если вы планируете возить девайс с собой в автомобиле. Тем более, что при работе с ПЗУ водитель будет защищен от воздействия тока, а это немаловажно.
4. Чтобы обустроить корпус, можно использовать ящик соответствующих размеров. К примеру, это может быть корпус от старого настольного компьютера. Вам придется его немного доработать, зато в итоге вы получите полноценное пусковое зарядное устройство, сделанное своими руками. Кроме того, спереди на компьютерном корпусе можно установить все индикаторы и переключатели, а также прочие компоненты управления. Подробнее о том, как своими руками сделать регулируемое ПЗУ, узнайте из видео. Автор видео valeriyvalki заявляет, что справиться с такой задачей сможет даже человек, не владеющий знаниями в области радиоэлектроники.

Рекомендации

Разумеется, если вы решили приступить к такому важному процессу, то вам захочется, чтобы в итоге сделанный вам девайс прослужил долго и на него в любой момент можно было положиться. Добиться этого иногда бывает сложно, особенно если у вас нет опыта изготовления подобных устройств и вы сталкиваетесь с этим впервые.

Итак, чтобы все сделать своими руками правильно, необходимо учитывать некоторые рекомендации, о них мы расскажем далее:

1. Во-первых, необходимо ответственно подойти к выбору трансформатора. Вам нужно выбрать такое устройство, чтобы оно обладало хорошим запасом мощности. Если девайс более мощный, то во время функционирования, при заряде АКБ транспортного средства, он будет меньше греться. Соответственно, ресурс эксплуатации такого устройства будет более высоким. В том случае, если в будущем вы вдруг решите модернизировать свое ПЗУ, сделав его более функциональным и, соответственно, более энергозатратным, то большая мощность также будет вам на руку. Благодаря большой мощности вам не придется покупать новый трансформатор или заново его собирать. Помните о том, что трансформатор представляет собой один из основных узлов любого ПЗУ. Также нужно учесть, что сам трансформатор должен быть качественным, если вы видите, что его состояние плачевное, то лучше не использовать такой элемент для изготовления ПЗУ. В противном случае вы можете даже навредить аккумуляторной батарее авто.
2. Не менее важным компонентом схемы любого ПЗУ являются провода высокого напряжения. Приобретая такие провода, необходимо сделать выбор в пользу элементов, характеризующихся отличной изоляцией. В первую очередь, изоляция — это отличная защита проводки от возможных внешних воздействий. Кроме того, кабеля высокого напряжения будут не так путаться, как обычные провода, а это во многом упростит процедуру сборки ПЗУ.
3. Если у вас возникла проблема с выбором кабелей для зарядки и подключения к аккумуляторной батареи, то эту проблему можно решить. Такие провода можно соорудиться самостоятельно, обрезав определенную часть изоляционного слоя на кабеле, в частности, в месте подключения к ПЗУ и АКБ. В качестве кабеля можно использовать провод из мягкой меди, разумеется, на нем должна быть отличная изоляция, что позволит избежать возможных проблем. Когда вам придется принудительно завести двигатель, кабель с плохим сечением начнет быстро нагреваться, соответственно, изоляция также может начать терять свои характеристики. В результате это может стать причиной короткого замыкания. Поэтому сразу позаботьтесь о том, чтобы кабеля для запуска мотора были съемными, в данном случае использование девайса будет более удобным.
4. Обратите внимание на то, чтобы вентилятор, который будет выполнять функцию охлаждения, был работоспособным. Охлаждение при работе пускового устройства очень важно. Если ПЗУ не будет охлаждаться должным образом, то о время работы оно будет перегреваться, соответственно, это может быть чревато определенными проблемами.
5. Если с вопросом обустройства такой системы вы сталкиваетесь впервые, то схему желательно сделать как можно более простой. Подключение слишком сложных схем может вас запутать, а если какие-то действия будут выполнены неправильно, то это может привести к короткому замыканию, что время зарядки АКБ негативно отразиться на состоянии батареи в целом. Если вы сомневаетесь в том, что сможете правильно выполнить все действия и в итоге получите устройство, которым можно будет пользоваться, то оптимальным вариантом будет покупка нового ПЗУ.

Трансформаторное ПУ, параметры

Популярны среди самодельщиков трансформаторные ПУ. Принцип их работы объяснять, пожалуй, не нужно — это трансформатор, который преобразует сетевое электричество до нужных параметров. Минус у этих устройств один — громадные размеры и вес. Зато они надёжны и изменяют выходные параметры по напряжению и силе тока так, как это необходимо. Достаточно мощные и запускают двигатель даже с мёртвым аккумулятором. Простейший чертёж для пускателя на основе трансформатора показан ниже.

Как подобрать трансформатор

Чтобы сделать прибор самостоятельно, достаточно найти подходящий трансформатор, а для уверенного пуска он должен выдавать не менее 100 А и напряжение 12 В, если мы говорим о легковушке. Если попросить пятиклассника, то он сможет рассчитать мощность. В нашем случае — это 1,2, а лучше 1,4 кВт. Без АКБ запустить мотор таким током едва ли удастся, потому что стартеру нужно минимум 200 А. Штатный АКБ поможет раскрутить коленвал, а вращаясь, стартер стартер потребляет не более 100 А, что и выдаст наш прибор.

Площадь сердечника не может быть меньше 37 см², а провод первичной обмотки — минимум 2 мм². Вторичка наматывается медным проводом сечением 10 квадратов, а количество витков подбирается опытным путём так, чтобы напряжение холостого хода было не больше 13,9В.

Пример расчёта

Для грамотного изготовления ПЗУ нужно произвести его расчёт. За основу берётся трансформаторный тип устройства. Ток АКБ в режиме запуска составляет Iст = 3 * Сб (Сб — ёмкость АКБ в А*ч). Рабочее U на «банке» составляет 1,74 — 1,77 В, следовательно, для 6 банок: Uб = 6 * 1,76 = 10,56 В. Для расчёта мощности, потребляемой стартером, например, для 6СТ-60 с ёмкостью в 60 А: Рс = Uб * I = Uб * 3 * С = 10,56 * 3 * 60 = 1 900,8 Вт. Если собрать устройство по этим параметрам, то получится следующее:

1. Работа осуществляется вместе со штатной АКБ.
2. Для запуска нужно подзаряжать АКБ в течение 12 — 25 секунд.
3. Стартер крутится с этим устройством 4 — 6 секунд. Если запустить не получилось, то придётся повторять процедуру заново. Этот процесс оказывает отрицательное воздействие на стартер (значительно нагреваются обмотки) и срок службы АКБ.

Это интересно: Фотографии салона УАЗа Хантер в новой обшивке и с переделками

Устройство должно быть намного мощнее (рисунок 1), так как ток трансформатора находится в диапазоне 17 — 22 А. При таком потреблении происходит падение U на 13 — 25 В, следовательно, сетевое U = 200 В, а не 220 В.

Рисунок 2 — Схематическое изображение ПЗУ.

Принципиальная электрическая схема состоит из мощного трансформатора и выпрямителя.

Исходя из новых расчётов для ПЗУ необходим трансформатор, мощность которого составляет около 4 кВт. При такой мощности обеспечивается частота вращения коленвала:

• карбюраторные: 35 — 55 оборотов в минуту;
• дизельные: 75 — 135 об/мин.

Для изготовления понижающего трансформатора желательно использовать тороидальный сердечник от старого мощного электродвигателя большой мощности. Плотность тока в трансформаторных обмотках составляет примерно 4 — 6 А/кв. мм. Площадь сердечника (железняка) рассчитывается по формуле: Sтр = a * b = 20 * 135 = 2 700 кв. мм. Если за основу взят другой магнитопровод, то нужно найти в интернете примеры расчёта трансформатора с этой формой железняка. Для расчёта количества витков:

1. T = 30/Sтр.
2. Для I обмотки: n1 = 220 * T = 220 * 30/27 = 244. Мотается проводом диаметра 2,21 мм.
3. Для II: W2 = W3 = 16 * T = 16 * 30/27 = 18 витков из алюминиевой шины с S = 36 кв. мм.

После намотки трансформатора необходимо включить его и измерить ток холостой работы. Его значение должно быть менее 3,2 А. При намотке нужно равномерно распределять витки по площади каркаса катушки. Если ток холостого хода выше нужного значения, то убирают или доматывают витки на I обмотке. Внимание: II обмотку трогать нельзя, так как это приведёт к снижению коэффициента полезного действия (КПД) трансформатора.

Выключатель следует выбирать со встроенной теплозащитой, использовать только диоды, рассчитанные на ток 25 — 50 А. Все соединения и провода укладываются аккуратно. Провода следует использовать минимальной длины и многожильные медные с сечением свыше 100 кв. мм. Длина провода имеет значение, так как на нём могут быть потери U около 2 — 3 В при запуске стартера. Соединитель со стартером сделать быстросъёмным. Кроме того, чтобы не перепутать полярность, нужно наметить провода («+» — красная изоляционная лента, а «-» — синяя).

ПЗУ должно запускаться на 5 — 10 секунд. Если используются мощные стартеры (свыше 2 кВт), то питание однофазной сети не подойдёт. В этом случае нужно переделать ПЗУ под трёхфазный вариант. Кроме того, возможно применение уже готовых трансформаторов, но они должны быть довольно мощными. Подробный расчёт трёхфазного трансформатора можно найти в справочной литературе или интернете.

Схема и тонкости сборки ПУ

Вычислить параметры трансформатора — это далеко не все. Устройство работает так. Подключаем силовые провода прямо к клеммам АКБ, при этом никакого напряжения на выходе из ПУ нет до тех пор, пока напряжение аккумулятора не упадёт ниже порога срабатывания тиристоров, которые указаны на схеме. Как только напряжение на клеммах АКБ падает, тиристоры открывают вход и только тогда электрооборудование запитается от прибора. Как только напряжение на клеммах АКБ вырастет до 12 В, тиристоры закрываются и устройство автоматически отключается. Это позволяет сберечь батарею от перегрузок.

Тиристорный вариант может быть собран по двум методикам — по двухполупериодной схеме и по мостовой. Если выпрямитель мостовой, тогда тиристоры надо подбирать вдвое мощнее. То есть по первой схеме тиристоры рассчитываются минимум на 80 А, а при мостовой — минимум 160 А. Диоды рассчитываются на ток не менее 100 А. Эти элементы легко узнать по плетёному выходному наконечнику. Транзистор KT3107 можно заменить на 361-й. К сопротивлениям в управляющей цепи только одно требование — мощность их должна быть не меньше одного Ватта.

Выходные провода, естественно, должны соответствовать току и как правило, для этого берут аналог от сварочного аппарата. Естественно, они не тоньше провода вторички. Провод, который подсоединяет сеть, имеет сечение каждой из жил минимум 2,5 квадратных миллиметров. Простая и надёжная сборка, которая запустит двигатель в любой мороз. Тем не менее, существуют и другие варианты, которые можно купить в магазине.

Импульсное зарядно пусковое устройство

Импульсный прибор — отличный вариант, когда нужно постоянно следить за аккумулятором и поддерживать его в рабочем состоянии. Такие конструкции работают по принципу импульсного преобразования тока, и они собраны на микропроцессорах и контроллерах. Он не может показать большую мощность, поэтому для пуска, особенно при сильных минусовых температурах, может не подойти, но для зарядки АКБ подходят отлично.

Они компактны, на них невысокие цены, весят очень мало и симпатично выглядят. Но малая мощность, точнее небольшой пусковой ток, который они выдают, не позволят запустить машину при сильно разряженных банках в холод. К тому же точная электроника не терпит перепадов напряжения и скачков частоты тока, что в наших сетях не редкость, а отремонтировать в случае чего такой прибор сможет даже не каждая мастерская.

Мобильные ПУ

Ещё один вид ПУ, точнее сразу два, похожих по принципу действия — аккумуляторное и конденсаторное. Конденсаторный прибор работает за счёт разрядки заряженных конденсаторов по команде. Особенно сложным их состав назвать нельзя, но сами конденсаторы таких номиналов довольно дороги и не восстанавливаются после повреждений или пересыхания. Используют их очень редко, хотя они довольно мобильны, но из-за высоких нерегулируемых токов есть риск нанести вред АКБ.

Бустеры, или аккумуляторные пускачи, работают ещё проще. По большому счёту, это просто дополнительная батарея в автономном корпусе. Именно автономность принесла им популярность. Их можно использовать хоть в степи, где нет электричества. Предварительно заряженный аккумулятор подключается к бортовой электросети и спокойно запускает двигатель. При этом важно выбрать ёмкость бустера и его пусковой ток. Он не может быть меньше, чем у стандартной батареи. Бытовые автономные установки имеют ёмкость от 18 А/ч, а более дорогие и громоздкие, профессиональные приборы, могут иметь ёмкость порядка 200 А/ч.

Любое из этих помощников водителя поможет запустить двигатель, но надёжнее и дешевле трансформаторного ПУ, собранного своими руками, пока нет. Удачной всем работы и быстрого пуска!

Общие сведения

Запустить двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в холодную пору года является большой проблемой. Кроме того, летом при севшем аккумуляторе это является достаточно сложной задачей. Причиной является аккумуляторная батарея. Ёмкость её зависит от срока службы и вязкости электролита. Состояние или консистенция электролита зависит от температуры окружающей среды.

При низкой температуре он густеет и замедляются химические реакции, необходимые для питания стартера (ток уменьшается). АКБ очень часто выходят из строя зимой, так как автомобилю очень тяжело запуститься, при этом расходуется больше тока, чем в летний период. Для решения этой проблемы применяются автомобильные пуско-зарядные устройства (ПЗУ).