8-900-374-94-44
В этой статье хочу рассказать, как сделать автоматический контроль за зарядным устройством, то есть, чтобы ЗУ само отключалось по завершению зарядки, а при снижении напряжения на АКБ опять включалось зарядное устройство.
Меня попросил мой отец сделать данный девайс, так как гараж находится далековато от дома и бегать проверять, как там себя чувствует зарядка, поставленная заряжать аккумулятор, не очень удобно. Конечно можно было купить данный девайс на Али, но после введения оплаты за доставку, плата подорожала и поэтому было решено сделать самоделку своими руками. Если кто хочет купить готовую плату, то вот ссылка ..http://ali.pub/1pdfut
Поискал плату по инету в формате .lay, так и не нашёл. Решил делать всё сам. А программой Sprint Layout’ познакомился впервые. поэтому о многих функциях просто не знал (например шаблон), рисовал всё вручную. Хорошо, что плата не такая уж и большая, получилось всё нормально.
Все дорожки пролудил и просверлил отверстия.
Дальше пайка деталей, 
Ну вот и готовый модуль
Схема для повторения;
Плата в формате .lay скачать…
Всего вам доброго…
Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 — 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 — 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.
Чем выше износ аккумулятора, тем меньшее время он удерживает заряд. В тёплое время года это не критично, а вот зимой забытые во включённом состоянии габаритные огни к моменту возвращения способны полностью «убить» аккумулятор, превратив содержимое в кусок льда.
В таблице можно увидеть температуру промерзания электролита, в зависимости от степени заряженности агрегата.
Критическим считается падение уровня заряда ниже 70%. Все автомобильные электроприборы потребляют не напряжение, а ток. Без нагрузки даже сильно разряженный аккумулятор может показывать нормальное напряжение. Но при низком уровне, во время запуска двигателя, будет отмечаться сильная «просадка» напряжения, что является тревожным сигналом.
Своевременно заметить приближающуюся катастрофу возможно лишь в том случае, когда непосредственно в салоне установлен индикатор. Если во время работы автомобиля он постоянно сигнализирует о разрядке – пора ехать на СТО.
Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.
Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.
Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.
В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.
По способу подключения:
По способу отображения сигнала:
Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.
Принципиальная схема индикатораСуществуют десятки разнообразных схем контроля, но результат они выдают идентичный. Подобное устройство возможно собрать самостоятельно из подручных материалов. Выбор схемы и комплектующих зависит исключительно от ваших возможностей, фантазии и ассортимента ближайшего магазина радиотоваров.
Вот схема для понимания как работает индикатор заряда аккумулятора на светодиодах. Такую портативную модель можно собрать «на коленке» за несколько минут.
Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся VD2 и VD3, ниже 12В — VD1.
Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения — микросхеме AN6884 (KA2284).
Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения
Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.
Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.
Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.
Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
Сегодня статья будет с процессом сборки простого индикатора уровня заряда аккумуляторов, но с более высокоточной схемой, которая пригодна для реального использования и может стать отличным дополнением на панели приборов вашего автомобиля.
Индикатор построен на базе микросхемы ELM339, она в свою очередь представляет из себя четыре отдельных компаратора в едином корпусе.
Компаратор имеет два входа и один выход, он просто сравнивает напряжение на входах, исходя из этого на выходе получаем либо логический 0, либо единицу.
Использованный в схеме компаратор можно найти на платах компьютерного блока питания, ориентируйтесь по цифрам 339, буквы могут отличаться в зависимости от производителя.
В качестве индикаторов задействованы 3 миллиметровые светодиоды.
Схема работает очень простым образом, имеем источник опорного напряжения в лице стабилитрона, цепочки из резисторов представляют из себя делители, которые создают на входах компараторов определенное напряжение, назовем их пороговыми.
Компаратор постоянно сравнивает эти напряжения с напряжением, которые образуют делитель на резисторах R5 и R6, этот делитель снижает напряжение тестируемой батареи в три раза, если напряжение на прямом входе компаратора больше чем на инверсном, то на выходе получаем логическую единицу или напряжение питания.
Светодиод светится, если всё наоборот, то на выходе получаем логическую 0 или массу питания, светодиод в данном случае не светится.
Входные делители подобраны в узком диапазоне, поскольку схема предназначена для работы в качестве индикатора заряда 12-вольтовых аккумуляторов.
Маломощный диод 4148 защищает микросхему компаратора от обратной полярности.
Токо-ограничивающие резисторы для светодиодов подбираются с сопротивлением от 1 до 2,2 килом, можно ограничиться всего одним резистором.
Печатная плата довольно компактна, рисовал на скорую руку, но разводка неплохая, кстати её вы можете скачать в конце статьи.
Для проверки этой платы нам нужен лабораторный источник питания на котором нужно выставить напряжение около 13,5 — 14 вольт, имитируя полностью заряженный автомобильный аккумулятор.
Загораются сразу все светодиоды, постепенно снижая напряжение на блоке питания мы можем наблюдать потухание светодиодов при определенных напряжениях.
Горение только красных светодиодов означает, что аккумулятор почти разряжен.
Можно пересчитать входные делители и использовать схему для аккумуляторов с иным напряжением, кстати эту схему можно также применить и в зарядных устройствах.
Плата___ скачать…
Автор; АКА Касьян
Для тех, кто привык делать всё своими руками, а не покупать собранные схемы на Алиэкспрессах и тому подобное, предлагаю собрать модуль, который будет контролировать вашу зарядку аккумулятора и выключать её при завершении заряда АКБ.
Схема простая, доработанная, проверена в работе и не требует заумных настроек.
Итак вот сама схема….
Собрана она на таймере NE555, её можно заменить и на SE 555 (она работает до -55°С), так же можно поставить и SA 555 ( её работа до -40°С).
Перед подстроечными резисторами стоят ограничительные резисторы, это сделано потому, что на алиэкспрессе в отзывах много жаловались, что перегорала микросхема при выкручивание подстроечных резисторов в крайнии положения.
Защиту транзистора от индуктивных бросков тока в момент отключения реле осуществляет диод, который включен или лучше сказать «зашунтирован» с катушкой реле.
Плата сделана обычным методом ЛУТ, вот ЗДЕСЬ , можно скачать для тех, кто будет повторять данную схему. Раствор делал из перекиси водорода и лимонной кислоты.
готовая плата, теперь будем впаивать детали.
Собранный вид схемы, внешне мало чем отличается от китайской версии.
Вот небольшое видео работы устройства.
Для тех у кого нет времени выполнять своими руками, можно купить готовый вариант на алиэкспрессе вот ссылка http://ali.pub/1pdfut
Для автоматического контроля за процессами зарядки и разрядки батареи предназначено устройство, описанное ниже. Рассмотрим его работу в режиме зарядки. К зажимам X1 и Х2 подключают любое зарядное устройство, а к зажимам Х3 и Х4 — аккумуляторную батарею.
Переключатель SA1 устанавливают в положение «Зарядка». При нажатии на кнопку SB 1 реле К2 срабатывает и блокирует кнопку своими контактами К2.1.
Реле К1 срабатывает и контактами К1.1 подключает батарею к зарядному устройству. Инвертирующий вход операционного усилителя DA1 подключен к источнику образцового напряжения, собранному на термокомпенсированном стабилитроне VD5 и резисторах R4 R8, а на неинвертирующий вход подают часть напряжения батареи с делителя на резисторах R1 R3.
Рис. 1. Принципиальная схема приставки к зарядному устройству.
Пиковый детектор, собранный на элементах VD1, R1, С1, уменьшает зависимость напряжения на нижнем по схеме входе DA1 от формы и значения зарядного тока, а также от падения напряжения на проводах, соединяющих зарядное устройство с аккумуляторной батареей. Диод VD1, открываясь тогда, когда напряжение на конденсаторе С1 становится больше напряжения на зажимах батареи, поддерживает напряжение на этом конденсаторе близким к ЭДС в моменты отсутствия пульсирующего зарядного тока.
При достижении заданного уровня ЭДС, устанавливаемого подстроенным резистором R6, напряжение на выходе DA1 скачкообразно увеличивается, включается тиристор VS1 и шунтирует обмотку реле К2, что приводит к отключению контрольного устройства и аккумуляторной батареи от источника зарядного тока. Конденсатор С3 предотвращает ложное включение тиристора из-за переходного процессе при включении устройства кнопкой SB1. Положительная обратная связь через резистор R9 способствует более четкому срабатыванию устройства.
В режиме контроля разрядки к зажимам X1 и Х2 вместо зарядного устройства подключают нагрузку, рассчитанную на разрядный ток около 5 А. Нагрузкой может служить лампа дальнего света от фары автомобиля. Переключатель SA1 переводят в положение «РАЗРЯД».
Входы DA1 меняются ролями для того, чтобы обеспечить срабатывание устройства при уменьшении напряжения на зажимах батареи ниже заданного порога. Порог отключения устанавливают подстроечным резистором R7.
Диод VD2 служит для защиты контрольного устройства от выхода из строя при неправильной полярности подключения зарядного устройства.
Для налаживания контрольного устройства следует подключить к зажимам Х3 и Х4 источник питания с регулируемым напряжением, оставив зажимы X1 и Х2 свободными. По погасанию контрольной лампы HL1 установить соответственно переменными резисторами R6 и R8 пороги отключения: 14,2 В — в положении «ЗАРЯД» и 11,5 В — в положении «РАЗРЯД» переключателя SА1.
Следует убедиться в отсутствии паразитного самовозбуждения DA1. Если оно обнаружено, необходимо дополнить устройство типовыми цепями коррекции ОУ или ввести отрицательную обратную связь по переменному току, включив конденсатор между выходом ОУ и его инвертирующим входом (ёмкость конденсатора определяют экспериментально).
Проводники, подключающие устройство к батарее, должны быть минимальной длины и большого сечения (не менее 2мм^2). Подводящие проводники устройства следует подключать непосредственно к выводам батареи.
В устройстве вместо К553УД2 могут быть использованы операционные усилители К140УД6, К153УД2. Для получения высокой стабильности работы следует использовать проволочные подстроенные резисторы, например, СП5-2, СП5-16.
Диоды Д219А можно заменить на Д220, КД504, КД105, а тиристор КУ101А — на любой из этой серии, а также серий Д235, КУ201. В качестве реле К1 можно использовать автомобильное реле, контакты которого допускают коммутацию тока силой 6 А. Реле К2 — РЭС10, РЭС15, РЭС49 или любое другое маломощное реле с током срабатывания не более 40 мА при напряжении 6 8 В.
Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.
90000 Charging Batteries with a Power Supply — Battery University 90001 90002 90003 Learn how to charge a battery without a designated charger. 90004 90005 90002 Batteries can be charged manually with a power supply featuring user-adjustable voltage and current limiting. I stress 90007 manual 90008 because charging needs the know-how and can never be left unattended; charge termination is not automated. Because of difficulties in detecting full charge with nickel-based batteries, I recommend charging only lead and lithium-based batteries manually.90005 90010 Lead Acid 90011 90002 Before connecting the battery, calculate the charge voltage according to the number of cells in series, and then set the desired voltage and current limit. To charge a 12-volt lead acid battery (six cells) to a voltage limit of 2.40V, set the voltage to 14.40V (6 x 2.40). Select the charge current according to battery size. For lead acid, this is between 10 and 30 percent of the rated capacity. A 10Ah battery at 30 percent charges at about 3A; the percentage can be lower.An 80Ah starter battery may charge at 8A. (A 10 percent charge rate is equal to 0.1C.) 90005 90002 Observe the battery temperature, voltage and current during charge. Charge only at ambient temperatures in a well-ventilated room. Once the battery is fully charged and the current has dropped to 3 percent of the rated Ah, the charge is completed. Disconnect the charge. Also disconnect the charge after 16-24 hours if the current has bottomed out and can not go lower; high self-discharge (soft electrical short) can prevent the battery from reaching the low saturation level.If you need float charge for operational readiness, lower the charge voltage to about 2.25V / cell. 90005 90002 You can also use the power supply to equalize a lead acid battery by setting the charge voltage 10 percent higher than recommended. The time in overcharge is critical and must be carefully observed. (See BU-404: What is Equalizing Charge.) 90005 90002 A power supply can also reverse sulfation. Set the charge voltage above the recommended level, adjust the current limiting to the lowest practical value and observe the battery voltage.A totally sulfated lead acid may draw very little current at first and as the sulfation layer dissolves, the current will gradually increase. Elevating the temperature and placing the battery on an ultrasound vibrator may also help in the process. If the battery does not accept a charge after 24 hours, restoration is unlikely. (See BU-804b: Sulfation and How to Prevent it.) 90019 90005 90010 Lithium-ion 90011 90002 Lithium-ion charges similarly to lead acid and you can also use the power supply but exercise extra caution.Check the full charge voltage, which is commonly 4.20V / cell, and set the threshold accordingly. Make certain that none of the cells connected in series exceeds this voltage. (The protection circuit in a commercial pack does this.) Full charge is reached when the cell (s) reach 4.20V / cell voltage and the current drops to 3 percent of the rated current, or has bottomed out and can not go down further. Once fully charged, disconnect the battery. Never allow a cell to dwell at 4.20V for more than a few hours.(See BU-409: Charging Lithium-ion.) 90005 90002 Please note that not all Li-ion batteries charge to the voltage threshold of 4.20V / cell. Lithium iron phosphate typically charges to the cut-off voltage of 3.65V / cell and lithium-titanate to 2.85V / cell. Some Energy Cells may accept 4.30V / cell and higher. It is important to observe these voltage limits. (See BU-205: Types of Lithium-ion.) 90019 90005 90010 NiCd and NiMH 90011 90002 Charging nickel-based batteries with a power supply is challenging because the full-charge detection is rooted in a voltage signature that varies with the applied charge current.If you must charge NiCd and NiMH with a regulated power supply, use the temperature rise on a 0.3-1C rapid charge as an indication of full charge. When charging at a low current, estimate the level of remaining charge and calculate the charge time. An empty 2Ah NiMH will charge in about 3 hours at 750-1,000mA. The trickle charge, also known as maintenance charge, must be reduced to 0.05C. (See BU-407: Charging Nickel-cadmium; 90005.