Для автомобилистов настоящей проблемой может стать севший аккумулятор. Также следует учитывать, что в зимнюю пору заводить машину довольно сложно. В связи с этим часто возникает потребность в использовании пуско-зарядного устройства. На сегодняшний день многие производители готовы предложить данный товар. По характеристикам зарядные устройства довольно сильно различаются. Однако сделать модель данного типа можно абсолютно самостоятельно. С этой целью необходимо ознакомиться с устройством прибора, а также узнать основные его конфигурации.
Схема обычного зарядного устройства
Включает в себя пороговый трансформатор и серию резисторов. Катушка для приборов чаще всего используется на 20 В. Также следует отметить, что в моделях имеется демпфер. Предназначен он для резонансных колебаний. Расширители в зарядных устройствах чаще всего устанавливаются динамического типа. Транзисторные блоки используются самые разнообразные. Для подключения модели к аккумулятору применяются зажимы, которые по форме могут довольно сильно различаться.
Устройство на 6 В
Схема пуско-зарядного устройства данного типа трансформатор предполагает использовать пороговый. Однако в первую очередь следует сделать прочный корпус для модели. Изготовить его самостоятельно довольно просто. С этой целью листы стали важно подбирать толщиною около 2.3 мм. При этом основу необходимо дополнительно укрепить. Чтобы это сделать, многие специалисты рекомендуют при помощи соорудить основу. После этого укладывается трансформатор. Катушка при этом должна находиться рядом с ним. В данном случае демпфер лучше всего подбирать низкочастотный.
Выходное напряжение обязано находиться на уровне 5 В. Также следует отметить, что расширители на ПЗУ для автомобиля данного типа подходят только динамические. Конденсаторы используются полевые. Для их установки в первую очередь зачищаются все контакты. Непосредственно пайка элементов происходит при помощи паяльной лампы. В конце работы для аккумулятора подбираются соответствующие зажимы.
Как сделать зарядное на 10 В?
Сделать такое пуско-зарядное устройство своими руками довольно просто. В этом случае необходимо в первую очередь заняться корпусом модели. Некоторые делают ее из досок. Однако в данной ситуации многое зависит от габаритов трансформатора. Если рассматривать пороговые аналоги, то они весят много. Таким образом, основа у устройства должна быть прочной.
Также важно сделать модель транспортабельной. Для этого в верхней части необходимо зафиксировать ручки для переноса прибора. Трансформатор в данном случае лучше устанавливать по центру основы. После этого укладывается демпфер. Если рассматривать линейные резонансные аналоги, то минимум выходное напряжение они обязаны выдерживать на уровне 10 В. При этом векторная частота должна колебаться в районе 44 Гц.
Далее, чтобы собрать устройство данного типа, необходимо взять расширитель. Многие в данной ситуации отдают предпочтение безконденсаторным модификациям. Однако в этом случае нагрузка на транзисторы будет оказываться довольно большая. Фиксаторы на автономное пуско-зарядное устройство целесообразнее подбирать алюминиевого типа. Коррозии они практически не подвержены.
Модели на 12 В
Собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками можно при помощи электростатических конденсаторов. В наше время их достать довольно просто. Для данного устройства в корпусе необходимо сделать площадку. Перед установкой трансформатора на нее нужно уложить уплотнитель. Только после этого появится возможность заняться катушкой индуктивности.
Подбирается она чаще всего с первичной обмоткой. При этом конденсаторы для модели больше подходят открытого типа. Выходное напряжение они максимум способны выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что расширители в данном случае необходимо устанавливать в последнюю очередь. Перед этим важно закрепить демпфер. В некоторых ситуациях также используются регуляторы для контроля мощности.
В таком случае требуется хороший блок питания. Также следует отметить, что устанавливать его можно только со стабилитроном. Для того чтобы зафиксировать зажимы на устройстве, можно воспользоваться сварочным аппаратом. В конце работы останется только закрепить демпфер прибора. Устанавливается он, как правило, возле трансформатора. Как гласит инструкция, пуско-зарядное устройство перед запуском должно проверяться на заземление.
Однофазные модификации
Чтобы сделать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется интегрированный трансформатор. В наше время эти модификации являются довольно востребованными среди мотоциклистов. В первую очередь при сборке прибора рекомендуют заранее заготовить весь необходимый инструмент. В частности, для самостоятельного изготовления подбираются качественный и вместе с набором ключей. На пуско-зарядное устройство 12-24В корпус делается из листов металла толщиной не менее 1.4 мм.
При этом скрутить их можно просто при помощи винтов. После этого важно простелить резиновый уплотнитель на дно корпуса. Далее появится возможность непосредственно установить трансформатор. Для его фиксации многие специалисты рекомендуют делать специальную вставку. Представляет она собой П-образной формы упор. Для этого необходимо взять доски шириной около 3.5 см. Чтобы правильно их скрепить, нужно в первую очередь провести замеры корпуса. Следующим шагом на пуско-зарядное устройство 12-24В устанавливается демпфер.
В данном случае его можно использовать резонансного типа. Выходное напряжение указанный компонент обязан выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что конденсаторы для модели покупают только открытого типа. Минимум частоту они способны поддерживать на отметке в 45 Гц. В конце работы останется лишь зафиксировать блок питания и припаять провода для фиксации на аккумуляторе.
Двухфазные устройства
Чтобы собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется использовать мощный трансформатор. При этом катушка его максимум выходное напряжение обязана выдерживать на уровне 20 В. Демпферы для устройства подходят самые разнообразные. В данном случае многое зависит от типа конденсаторов. Некоторые специалисты в этой ситуации отдают предпочтение открытым модификациям. Прослужить они способны довольно много.
Резисторы для прибора подходят только интегральные. Найти их в магазине просто, однако стоят они немало. Далее, чтобы собрать устройство, потребуется использовать мощный расширитель. Модификации динамического типа в данном случае не подходят. Индукционные модели считаются более стабильными. Для того чтобы зафиксировать зажимы, необходимо использовать кабель диаметром около 0.4 мм.
Трехфазные модели
Схемы данного типа предполагают применение мощных транзисторных блоков. Для того чтобы их установить, необходимо в первую очередь заготовить для них площадку. При этом корпус можно соорудить открытого типа без верха. В данном случае транспортировать автомобильное пуско-зарядное устройство можно на колесиках. Транзисторы в этой ситуации подбираются сетевого типа. Минимум выходное напряжение они способы выдерживать около 15 В.
Параметр частоты у данных элементов в среднем не превышает 40 Гц. Трансформатор для модели подбирается стандартно порогового типа. При этом катушка должна быть рассчитана на низкие частоты. Демпфер на автомобильное пуско-зарядное устройство данного типа подбирается резонансный. Устанавливать его необходимо только на уплотнитель. Некоторые специалисты дополнительно для трехфазных модификаций инсталлируют системы индикации. Необходимы они для того, чтобы смотреть на панели за уровнем выходного напряжения.
Применение импульсного трансформатора РР20
Схемы устройств включают в себя трансформаторы серии РР20, а также демпферы резонансного типа. Конденсаторы для указанной модели подходят только электростатического типа. Начинать сборку устройства необходимо со сварки основы. Для этого листы металла заготавливаются с толщиною около 2.2 мм. Катушки с первичной обмоткой в данном случае используются довольно часто.
При этом системы индикации подходят самые разнообразные. В целом вышеуказанный трансформатор выходное напряжение способен выдерживать на уровне 15 В. Стабилитроны используются только магнитные. В качестве фиксаторов могут успешно применяться алюминиевые зажимы. Проводимость у них довольно хорошая, однако по форме они различаются. В данном случае лучше отдавать предпочтение малогабаритным модификациям.
Использование трансформаторов РР22
Трансформаторы типа РР22 на сегодняшний день встречаются очень часто. Катушки в данном случае используются с медной обмоткой. Плотность у них довольно высокая, и прослужить они способны долго. Однако недостатки у таких устройств все же имеются. В первую очередь следует отметить, что модели с указанным трансформатором страдают от повышенного выходного напряжения. Таким образом, резкие скачки в сети могут привести к полному перегреву конденсаторов.
Также из строя часто выходят резисторы. Если в устройстве установлена система индикации, то от перенапряжения диоды сгорают. Устанавливать трансформаторы на модели необходимо только с уплотнителями. При этом тумблер для них подходит серии П2. В свою очередь, индикаторы часто используются класса ИН3.
Как только приходит холод, владелец автомобиля сталкивается с некоторыми проблемами связанные со стартом машины. Так, самую главную нагрузку возлагают на себя аккумулятор со стартером. И для таких неприятных ситуаций были придуманы пуско-зарядное устройства.
Купить его можно в интернет-магазине или там, где продают автозапчасти. Но обычно такие девайсы стоят не малых денег и могут нанести не малый ущерб вашему кошельку.
Но у этих устройств очень ограниченная выходной параметр в режиме пуска. Из-за этого, аккумулятор всю нагрузку берёт на себя, а помощь от такого устройства получает незначительную.
Но этот чудо-прибор можно сделать и своими руками. Для этого не нужны особые познания в электронике, но какой-то опыт всё равно необходим.
Интересно! Также понадобятся диодный мост и сердечник от трансформатора или сам трансформатор. Мощность готового прибора будет иметь не менее 1.4 киловатта. Этого вполне достаточно для старта самого слабого источника питания.
Для удобства и простоты сбора устройства автомобиля своими руками рекомендуем воспользоваться условным чертежом. Схема пуско-зарядного прибора будет наглядно демонстрировать что и как работает. Она значительно упростит сборку. Обладатели знаний по электронике смогут своими руками создать необходимый чертёж.
- трансформатор;
- диодный мост;
- охлаждающее устройство;
- вольтметр;
- электролитический конденсатор.
Разрыв соединения первичной обмотки трансформатора на 220 вольт должен составлять 15 ампер. Так как там очень высокое напряжение, то предохранитель сможет защитить от короткого замыкания.
Диодный мост нужно выбирать между 10 и 50 амперами. Это всё зависит от того какие аккумуляторы будут запускаться при помощи устройства.
Для охлаждения подойдёт любой кулер (вентилятор) от персонального компьютера. Также нужно найти вольтметр, без разницы какой.
Электролитический конденсатор должен быть на 16 вольт, но можно и больше. Его ёмкость может варьироваться от 3000 до 10 000 микрофарад. Важно: ток на выходе будет ровнее, если ёмкость конденсатора будет больше.
В интернете есть множество инструкций по созданию пуско-зарядного устройства для автомобиля при помощи компьютерного блока питания. Но его мощность слишком маленькая, а использование будет крайне ненадёжным.
Для нашего девайся лучше всего подойдёт трансформатор от микроволновых печей. Наверное, у каждого третьего есть старая ненужная СВЧ печь. Но перед сборкой ПЗУ трансформатор нужно переделать своими руками. Но перед переделкой обязательно проверьте его на работоспособность. Сделать это можно подключив своими руками клемы к сети. Если он начнёт издавать небольшой гул, значит устройство работает нормально.
Начать сборку зарядного аппарата своими руками следует с высоковольтной обмотки. Её необходимо спилить. Для этих целей отлично подойдёт простая ножовка по металлу. Во время отпиливания главное не повредить первичную обмотку.
После того как высоковольтная обмотка была спилена в её месте необходимо просверлить дырки. Их необходимо делать толстым сверлом. Через образованные отверстия нужно вытащить остатки обмотки. Любым тупым предметом можно выбить их оттуда.
После того как внутренние полости освободили от мусора, нужно произвести создание вторичной обмотки. Где-то нужно сделать 16 витков и наматывать виток к витку. От сечения провода будет напрямую зависеть напряжение. После этого нужно померить напряжение на выходе. Должны быть 16 вольт после диодного моста.
Хочется уточнить, что мотать гибким проводом проще и в идеале использовать одножильный. Также используйте медные провода, потому что они лучше проводят ток и не нагреваются, в отличие от алюминиевых.
В качестве корпуса для пуско-зарядного устройства подойдёт бывший корпус от блока питания персонального компьютера. В нём необходим будет открутить вентилятор и установить его наоборот, чтобы воздух он не выдувал, а задувал внутрь.
Вразрез одного из проводов нужно вставить 15 амперный предохранитель, можно использовать любой от автомобиля.
Трансформатор в корпус надо устанавливать на толстую картонную прокладку. Это нужно для того, чтобы во время возникновении магнитной индукции, корпус не вибрировал и не создавал дополнительный гул. Сверху также положить толстую прокладку. Прикручивать трансформатор не будет необходимости, потому что он массивный и при закрытии крышкой, он плотно прижмётся.
Теперь нужно установить диодный мост. Если выбор пал на маломощный, то его тогда можно установить внутрь. Охлаждения от вентилятора будет вполне достаточно.
Важно! Если же использовать мощность больше 10 ампер, то его надо устанавливать на радиатор. В противном случае он может попросту сгореть.
Радиатор для диодного моста подойдёт от компьютера, которые служат для охлаждения микропроцессора. Кулер не нужен, его можно снять. Никакое другое охлаждение для него не требуется. Правда, хочется сказать, что установить его в корпус не получится, и нужно будет чтобы мост был снаружи корпуса.
Теперь осталось установить только крышку. Её можно ставить на клей момент, но лучше на силикон или герметик. Всё устройство для автомобиля готово.
Вот так вот, схема и минимальные знания помогут собрать бюджетный прибор для зарядки или пуска автомобиля своими руками. Без подключения нашего пуско-зарядного устройства к сети, его можно использовать как тестер.
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).
Классификация пуско-зарядных устройств
Несмотря на похожие функции по запуску ДВС, ПЗУ бывают нескольких видов по исполнению и механизму.
Виды ПЗУ:
- трансформаторные;
- аккумуляторные;
- конденсаторные;
- импульсные.
Существуют также и заводские модели, среди которых нужно выбрать ПЗУ, запускающиеся без аккумулятора и работающего стабильно даже при сильном морозе.
На выходе каждого из них получается ток определённого значения и напряжение (U) 12 или 24 В (зависит от модели устройства).
Наиболее популярны трансформаторные ПЗУ, благодаря своей надёжности и ремонтоспособности. Однако и среди других видов есть достойные модели.
Принцип работы трансформаторных ПЗУ очень прост. Трансформатор преобразует сетевое U в пониженное переменное, которое выпрямляется диодным мостом. После диодного моста постоянный ток с пульсирующими амплитудными составляющими сглаживается конденсаторным фильтром. После фильтра происходит увеличение номинала тока при помощи различного рода усилителей, выполненных на транзисторах, тиристорах и других элементах. Основными преимуществами ПЗУ трансформаторного типа являются следующие:
- надёжность;
- высокая мощность;
- запуск авто в случае, если аккумулятор является «мёртвым»;
- простое устройство;
- регулирование значений U и силы тока (I).
Недостатками являются его габариты и вес. Если нет возможности купить, то нужно собрать пуско-зарядное устройство для автомобиля своими руками. Трансформаторный тип имеет достаточно простое устройство (схема 1).
Схема 1 - Самодельное пусковое устройство для автомобиля.
Для изготовления пуско-зарядного устройства своими руками, схема которого включает в себя трансформатор и выпрямитель, нужно найти радиодетали или приобрести в специализированном магазине. Основные требования к трансформатору:
- мощность (P): 1,3−1,6 кВт;
- U = 12−24 В (зависит от транспортного средства);
- ток II обмотки: 100−200 А (стартер при вращении коленвала потребляет около 100 А);
- площадь (S) магнитопровода: 37 кв. см;
- диаметры провода I и II обмоток: 2 и 10 кв. мм;
- количество витков II обмотки подбирается при расчете.
Диоды подбираются согласно справочной литературе. Они должны быть рассчитаны на большой I и обратное U > 50 В (Д161-Д250).
Если нет возможности найти мощный трансформатор, то схему простого пуско-зарядного автомобильного устройства придется усложнить добавлением каскада усилителя на тиристоре и транзисторах (схема 2).
Схема 2 - Пуско-зарядное своими руками с усилителем мощности.
Принцип работы ПЗУ с усилителем достаточно прост. Его нужно подсоединить к клеммам аккумулятора. Если заряд АКБ нормальный, то U не поступает с ПЗУ. Однако если АКБ разряжен, то открывается переход тиристора и электрооборудование питается от ПЗУ. Если U увеличивается до 12/24 В, то тиристоры закрываются (устройство отключается). Существует два вида тиристорных трансформаторных ПЗУ:
- двуполупериодная;
- мостовая.
При двуполупериодной схеме изготовления нужно выбирать тиристор около 80 А, а при мостовой от 160 и выше. Диоды нужно выбирать с учётом тока от 100 до 200 А. Транзистор КТ3107 возможно заменить на КТ361 или другой аналог с такими же характеристиками (можно и мощнее). Резисторы, находящиеся в управляющей цепи тиристора, должны быть мощностью не менее 1 Вт.
ПЗУ аккумуляторного типа называются бустерами и представляют переносные АКБ, работающие по принципу блока переносного зарядного устройства. Они бывают бытовыми и профессиональными. Основное отличие в количестве встроенных элементов питания. Бытовые имеют ёмкость, достаточную для запуска авто с севшим аккумулятором. Им можно запитать только одну единицу техники. Профессиональные обладают большой ёмкостью и служат для запуска не одного авто, а нескольких.
Конденсаторные имеют очень сложную схему исполнения, и, следовательно, их невыгодно делать самостоятельно. Основная часть схемы является конденсаторным блоком. Стоят такие модели дорого, но являются портативным ПЗУ, способными запустить стартер даже со «сдохшим» аккумулятором. Частое использование приводит к очень быстрому износу аккумулятора, если он новый. Наибольшую популярность среди всех моделей получили Berkut (рисунок 1) с пусковыми токами 300, 360, 820 А. Принцип работы устройства заключается в быстрой разрядке конденсаторного блока и этого времени хватает для запуска ДВС.
Если сравнивать аккумуляторное и конденсаторное ПЗУ, то нужно учитывать особенности использования в конкретной ситуации. Например, при поездках по городу подойдёт аккумуляторный тип. В том случае, если происходят дальние поездки, то следует выбирать автономный тип ПЗУ, а именно конденсаторный.
Устройства на основе импульсных БП
Ещё одним вариантом является ПЗУ импульсного типа (схема 3). Это устройство способно генерировать токи до 100 и более ампер (зависит от элементарной базы). ПЗУ представляет импульсный источник питания с задающим генератором на микросхеме IR2153, выход которого выполнен в виде обыкновенного повторителя на базе BD139/140 или его аналога. В импульсном БП (далее ИБП) применяются мощные транзисторные ключи типа 20N60 с током 90 А и максимальным U = 600 В. В схеме присутствует также выпрямитель однополярного типа с мощными диодами.
Схема 3 - Пусковое устройство для автомобиля портативное своими руками с возможностью зарядки аккумулятора.
При подключении в сеть через цепь «R1 — R2 — R3 — диодный мост» происходит зарядка электролитических конденсаторов C1 и C2 , ёмкость которых прямо пропорционально зависит от мощности ИБП (2 мк на 1 Вт). Они должны быть рассчитаны на U = 400 В. Через R5 поступает напряжение для генератора импульсов, которое растёт с течением времени на конденсаторах и U на микросхеме. Если оно доходит до 11 — 13 В, то микросхема начинает генерировать импульсы для управления транзисторами. При этом появляется U на II обмотках трансформатора и открывается составной транзистор, подается питание на обмотку реле, которое плавно запустит стартер. Время срабатывания реле подбирается конденсатором.
Это ПЗУ снабжено защитой от токов короткого замыкания (КЗ) при помощи резисторов, выполняющих роль предохранителей. Они открывают при КЗ маломощный тиристор, который коротит соответствующие выводы микросхемы (она прекращает свою работу). Об исчезновении КЗ свидетельствует светодиод, который будет гореть. Если КЗ нет, то он гореть не будет.
Пример расчёта
Для грамотного изготовления ПЗУ нужно произвести его расчёт. За основу берётся трансформаторный тип устройства. Ток АКБ в режиме запуска составляет I ст = 3 * С б (С б — ёмкость АКБ в А*ч). Рабочее U на «банке» составляет 1,74 — 1,77 В, следовательно, для 6 банок: U б = 6 * 1,76 = 10,56 В. Для расчёта мощности, потребляемой стартером, например, для 6СТ-60 с ёмкостью в 60 А: Р с = U б * I = U б * 3 * С = 10,56 * 3 * 60 = 1 900,8 Вт. Если собрать устройство по этим параметрам, то получится следующее:
- Работа осуществляется вместе со штатной АКБ.
- Для запуска нужно подзаряжать АКБ в течение 12 — 25 секунд.
- 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.
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: S тр = 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:
- T = 30/S тр.
- Для I обмотки: n 1 = 220 * T = 220 * 30/27 = 244. Мотается проводом диаметра 2,21 мм.
- Для II: W 2 = W 3 = 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.
Зарядно-пусковое устройство представленное в этой статье позволяет запустить автомобиль в зимнее время. Как известно пуск в зимнее время двигателя внутреннего сгорания автомобиля с подсевшим аккумулятором требует много сил и времени.
Плотность электролита, вследствие продолжительного хранения, существенно понижается, а протекающий внутри аккумулятора процесс сульфатации увеличивает внутреннее сопротивление его, тем самым, уменьшая стартовый ток аккумулятора. Плюс ко всему, в зимнее время повышается вязкость моторного масла, что требует от автомобильного аккумулятора большей стартовой мощности.
Как известно, облегчить пуск автомобиля зимой можно несколькими способами:
- разогреть масло в картере авто;
- завести машину от другой машины с надежным аккумулятором;
- завести «с толкача»;
- применить зарядно-пусковое устройство (ЗПУ).
Вариант с применением пускового устройства более удобен при хранении автомобиля в гараже либо на платной стоянке, где есть возможность подключить пусковое устройство к электросети. Помимо этого данное зарядно-пусковое устройство поможет не только завести авто с севшим аккумулятором, но и быстро восстановить и зарядить его.
В основном в промышленных образцах зарядно-пускового устройства, аккумулятор подзаряжается от источника питания средней мощности имеющий номинальный ток в пределах до 5А, которого, как правило, не хватает для непосредственного отбора тока стартером автомобиля. Несмотря на то что внутренняя емкость автомобильных аккумуляторных ПЗУ весьма велика (у некоторых моделях до 240 А/ч), но все же после нескольких заводов они, так или иначе «садятся», а быстро восстановить их заряд не получится.
Данное зарядно-пусковое устройство, отличается от промышленного прототипа незначительной массой и возможностью в автоматическом режиме поддерживать рабочее состояние аккумулятора ПЗУ, вне зависимости от срока хранения или эксплуатации. Даже если в ПЗУ нет внутреннего аккумулятора, он все равно может кратковременно выдать пусковой ток до 100А. Также существует неплохая с регулировкой тока заряда.
Для восстановления пластин аккумулятора и снижения температуры электролита во время зарядки, в зарядно-пусковом устройстве предусмотрен режим регенерации. В данном режиме происходит чередования импульсов зарядного тока и пауз.
Принципиальная схема
Схема пускового зарядного устройства содержит симисторный регулятор напряжения (VS1), силовой трансформатор (T1), выпрямитель на мощных диодах (VD3, VD4) и стартерный аккумулятор (GB1). Ток подзарядки выбирается регулятором тока на симисторе VS1, его ток регулируется переменным резистором R2 и зависит от емкости аккумулятора.
Входная и выходная цепи зарядки имеют фильтра, который уменьшает степень радиопомех при работе симисторного регулятора. Симистор VS1 обеспечивает регулировку тока зарядки при разбросе напряжения сети в пределах от 180 до 220 В.
Обвязка симистора состоит из R1-R2-C3 (RC цепь), VD2 и диодного моста VD1. Константа времени RC — цепи влияет на момент открытия динистора (отсчитывая от начало сетевого полупериода), который включен в диагональ выпрямительного моста через ограничительный резистор R4. Выпрямительный мост осуществляет синхронизацию включение симистора в обоих полупериодах сетевого напряжения. В режиме «Регенерация» применяется только один полупериод сетевого напряжения, что способствует отчистке пластин аккумулятора от имеющейся кристаллизации. Конденсаторы С1 и С2 уменьшают степень помех от симистора в сети до приемлемых уровней.
Детали
В зарядно-пусковом устройстве применен силовой от телевизора «Рубин». Возможно также использование трансформатора типа ТСА-270. Перед тем как перемотать вторичные обмотки (первичные остаются без изменений), каркасы отделяются от железа, все бывшие вторичные обмотки (до фольги экранов) удаляют, а на освободившееся место наматывают медным проводом сечением 1,8…2,0 мм2 в один слой (до заполнения) вторичные обмотки. В результате перемотки напряжение одной обмотки должно получиться примерно 15… 17 В.
Для визуального контроля зарядного и пускового тока в схему зарядно-пускового устройства введен амперметр с шунтирующим резистором. Сетевой выключатель SA1 должен быть рассчитан на максимальный ток 10 А. Сетевой переключатель SA2 (типа ТЗ или П1Т) позволяет выбрать максимальное напряжение на трансформаторе в соответствии с напряжением сети. Внутреннего аккумулятора марки 6СТ45 или 6СТ50 должно хватить на 3-5 одновременных пусков. Резисторы в ЗПУ можно применить типа МЛТ или СП, конденсаторы С1,С2 — КБГ-МП, C3 – МБГО, С4 — К50-12, К50-6. Диоды Д160 (без радиаторов) можно поменять на другие с допустимым током более 50 А, симистор — типа ТС. Подсоединение ЗПУ к аккумулятору автомобиля необходимо производить мощными зажимами «Крокодил» (на рабочий ток до 200 А). В устройстве важно применить заземление.
Настройка
При настройке к устройству подсоединяется (соблюдай полярность!) внутренний аккумулятор GB1, и испытывается регулировка зарядного тока резистором R2. Затем проверяется зарядный ток в режиме заряда, пуска и регенерации. Если ток не более 10…12А, то ЗПУ находится в рабочем состоянии. При подсоединении зарядно-пускового устройства к аккумулятору автомобиля, ток заряда вначале должен возрасти примерно 2-3 раза, а через 10 — 30 мин понизиться до первоначального значения. После этого переключатель SA3 щелкается в режим «Пуск», и происходит завод двигателя автомобиля. В случае неудачной попытки завести двигатель, производится дополнительная подзарядка в течение 10 — 30 мин, и попытка повторяется.
С тем, что аккумуляторная батарея для любого автомобиля является крайне важным элементом никто не спорит. Но то, что любой батарее, вне зависимости от ее стоимости, новизны и бренда, требуется периодическое обслуживание, знает не каждый автовладелец. Кроме самого аккумулятора, постоянного внимания требует и генератор, осуществляющий постоянный заряд АКБ в процессе эксплуатации автомобиля. В итоге достаточно часто можно сталкиваться с тем, что аккумулятор оказывается недостаточно заряженным для того, чтобы без проблем запустить двигатель.
Особенно остро такая проблема вырисовывается в зимнее время, когда без посторонней помощи завести авто получается далеко не у каждого автовладельца. Это может быть связано с такими проблемами, как:
- недозаряд АКБ в результате сбоев в работе авто генератора или иного устройства;
- недостаток электролита, объем которого нужно периодически восполнять;
- некорректная плотность электролита;
- деструктивные процессы в АКБ, препятствующие нормальному процессу заряда.
Все вышеперечисленное не является «приговором» для батареи, и легко устраняется регулярным обслуживанием.
Пуско-зарядное устройство - нужно ли иметь его в гараже
Как правило, большинство автомобилистов периодически сталкиваются с проблемой трудного пуска или его полной невозможности. С наступлением холодов ситуация резко усугубляется. Путей решения уже возникшего затруднения не так много, и завести двигатель, когда сел собственный аккумулятор можно следующим образом:
- с «толкача»;
- путем буксировки;
- прикурить аккумулятор от другого автомобиля;
- быстро зарядить аккумулятор током большой силы - используется специальное устройство.
Все эти способы далеки от идеала, и невозможны в некоторых случаях. К примеру, буксировать автомобиль с АКПП невозможно, а с инжектором нежелательно. Чтобы не искать донора для прикуривания, на что крайне неохотно идут владельцы автомобилей, полезно иметь в гараже зарядно пусковое устройство для аккумулятора, которое позволяет быстро и безопасно запустить двигатель в любой мороз и при любом состоянии родной батареи.
Зарядно пусковое устройство для автомобильного аккумулятора обладает компактными размерами и высокой эффективностью, поэтому при любых проблемах с аккумулятором становится наилучшим вариантом пуска двигателя. Для его работы потребуется всего лишь электрическая розетка. Использовать портативное зарядно пусковое устройство для автомобильного аккумулятора легко - достаточно подключить плюсовой провод на соответствующую клемму аккумулятора, а минусовой на массу, поближе к стартеру. После включения ПЗУ можно легко завести двигатель, даже если аккумулятор весьма «слаб».
ПЗУ - покупать или сделать самому
При всех достоинствах устройств заводского изготовления, они все же обладают некоторыми недостатками. К их числу относится, прежде всего, высокая стоимость мощных приборов, а те, что подешевле, часто обладают слишком малой мощностью, и для зимней эксплуатации подходят мало. В качестве выхода из такого затруднения можно рассмотреть вариант собственноручного изготовления пуско-зарядного устройства для аккумулятора, для чего не потребуются особые знания в области радиоэлектроники.
Конечно, имеется и очевидный плюс - это совмещенность пускового и зарядного прибора в едином корпусе. Но при наличии отдельного «зарядника» для АКБ изготовить зарядно-пусковое устройство для аккумулятора своими руками вполне целесообразно. Для изготовления простейшего, но достаточно мощного пускового устройства потребуется один трансформатор и пару диодов. Расчетная мощность создаваемого прибора обязана составлять не менее 1,4 кВт - такого хватит для пуска мотора практически с нулевым зарядом аккумулятора. Схема ПЗУ предельно проста, но из года в год приборы, собранные таким образом, серьезно выручают множество автолюбителей.
Перед сборкой данного пускового устройства следует приготовить достаточной длины питающий кабель.
Совет! Для него оптимально использовать медный провод 2х2,5 - меньшее сечение нежелательно.
Для обеспечения удобства использования можно монтировать выключатель S1, но он должен выдерживать нагрузку не менее 10А.
Выходные параметры - важные показатели для надежной работы
Вышеприведенная схема зарядно-пускового устройства для автомобильного аккумулятора отличается своей достаточной простотой, но для создания эффективного устройства необходимо тщательно рассчитать выходные параметры - это позволит обеспечить легкий запуск и не повредит самому аккумулятору. Двигатель при попытке пуска "съедает" достаточно много энергии - не меньше 100 А, с напряжением до 14 В. Соответственно, мощность трансформатора обязана составлять не меньше 1400 Вт. Зарядно-пусковое устройство для аккумулятора автомобиля такой мощности легко запустит двигатель и вовсе без аккумулятора.
Конечно, портативное зарядно-пусковое устройство для аккумулятора, даже такой мощности не заменяет аккумулятор, который при пуске все же необходим. Стартер может потреблять при запуске до 200 А, и часть этой мощности как раз и будет обеспечиваться АКБ, пусть даже и не полностью заряженной. После удачной раскрутки коленвала энергопотребление стартера падает практически вдвое, и с этой задачей пусковое устройство вполне справиться уже самостоятельно. К слову сказать, пуско-зарядные устройства, купленные в магазине, обеспечивают не более половины этой мощности, и при сильно разряженном аккумуляторе с задачей пуска двигателя просто не справятся.
Сечение сердечника, используемого в этой конструкции составляет 36 см 2 . Провод, который используется для первичной обмотки должен иметь сечение не меньше 2 мм 2 . Будет отлично, если трансформатор с такими характеристиками будет заводского изготовления. Родная вторичная обмотка подлежит удалению, и меняется на самостоятельно намотанную. В этом случае используется банальный метод подбора. После того как наматывается, к примеру, 10 витков, трансформатор включается в сеть, и замеряется полученное напряжение.
Его необходимо разделить на число уже сделанных самостоятельно витков, т. е. 10 - получается напряжение на каждом витке. Затем необходимо 12 разделить на полученное напряжение, в результате получается требуемое количество витков каждого плеча. Для вторичной намотки подойдет медный провод в качественной изоляции с сечением не меньше 10 мм 2 . После окончания работ по созданию вторичной обмотки подключаются диоды, которые можно взять, к примеру, со старого сварочного аппарата. Если все работы выполнены правильно, контрольный замер тока в самодельном ПЗУ не превысит 13,8 В.
Как не допустить критичного разряда АКБ
Несмотря на то, что схемы зарядно-пускового устройства для АКБ не отличаются сложностью для самостоятельной сборки, использования пуско-зарядных лучше постараться все же избежать. Для этого любой аккумулятор, с момента ввода его в эксплуатацию, требует постоянного технического обслуживания. Стоит отметить, что все проводимые процедуры не отличаются сложностью и вполне могут выполняться самостоятельно:
- не менее 6 раз в год следует замерять напряжение на АКБ мультиметром;
- 3-4 раза в год проводить контроль уровня электролита;
- подвергать батарею полной зарядке на специальном зарядном устройстве;
- контролировать плотность электролита - важнейший показатель, во многом определяющий работоспособность аккумулятора.
Все эти мероприятия должны носить регулярный характер, что позволит всегда быть уверенным в собственной батарее. Для проведения тестов потребуется минимальное количество «оборудования»:
Чтобы своевременно корректировать уровень потребуется еще дистиллированная вода, которая добавляется в банки при недостатке раствора, и концентрированный электролит, применяемый при падении плотности ниже расчетной для конкретного региона.
