Ladegerät für Autobatterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Die Lebensdauer einer Autobatterie hängt nicht nur von ihrer Qualität ab, sondern auch von der ordnungsgemäßen Funktion. Manche Autofahrer glauben, dass mit der Batterie alles in Ordnung ist, wenn man ständig Auto fährt. Allerdings ist das Fahren in der Stadt mit einem recht häufigen Start des Anlassers und einer geringen Kilometerleistung „von Punkt A nach Punkt B“ verbunden. Dadurch hat die Batterie keine Zeit, die verbrauchte Energie zu erneuern, sie ist unterladen, was wiederum zur Sulfatierung der Platten und zum Verlust der Nennkapazität führt. Beispielsweise habe ich nach zwei Jahren Betrieb einer neuen Batterie deren Kapazität gemessen und es stellte sich heraus, dass sie weniger als 50 % betrug.

In einigen Artikeln empfehlen die Autoren, die Batterien erst vor dem Winterbetrieb vollständig aufzuladen, mir scheint jedoch, dass dies häufiger erfolgen sollte – 2-4 Mal im Jahr. Darüber hinaus ist es vor dem endgültigen Laden erforderlich, den Akku zu trainieren (2-3 Entlade-Lade-Zyklen). Die Beladung erfolgt am besten desulfatierend, d.h. Laden Sie das Gerät 30 Sekunden lang mit einem Strom von 0,1 °C auf und entladen Sie es anschließend 10 Sekunden lang mit einem Strom von 0,01 °C. C (C ist die Nennkapazität der Batterie).

Ich biete ein Ladegerät (Abb. 1) an, das automatische und manuelle Modi bietet. Betrachten Sie den Betrieb des Geräts im manuellen Modus. Nach Anlegen von 220 V und Einschalten von SA1 entsteht an der Wicklung II des Transformators T1 eine reduzierte Spannung, die durch die Diodenbrücke VD16 gleichgerichtet und durch den Kondensator C14 gefiltert wird. Relais K1 und Stabilisator D3 werden von dieser Brücke gespeist, deren Spannung den Mikrocontroller D5 mit Strom versorgt.

(zum Vergrößern klicken)

Von den Wicklungen III und IV von T1 wird Spannung an die Diodenbrücke VD5 und die Spannungsstabilisatoren D1 (+12 V) und D2 (-17,6 V) geliefert, von denen die Operationsverstärker D4 und D7 gespeist werden. Von der Wicklung V T1 wird die Spannung durch die Diodenbrücke VD9 ... VD12 gleichgerichtet, durch den Kondensator C7 gefiltert und dient zur Versorgung zweier paralleler Stromquellen vom Typ ITUN (spannungsgesteuerte Stromquelle) D7.1, D7.2 , VT3.VT6, R9.R12, R30, R31, C17, C18, die durch PWM-Impulse von Pin 5 des D5-Mikrocontrollers gesteuert werden. Von der Wicklung VI T1 wird die Spannung durch die Diodenbrücke VD1 gleichgerichtet, durch den Kondensator C4 gefiltert und durch die Mikroschaltung D6 stabilisiert. Von dieser Mikroschaltung wird der Batterieentladungssteuerkreis (ITUN), bestehend aus D4.1, VT1, VT2, R1.R4 C1, C2, mit Strom versorgt. Dieser ITUN wird durch PWM-Impulse von Pin 3 von D5 über einen Entkopplungs-Optokoppler VS1 gesteuert.

Auf dem Operationsverstärker D4.2 ist ein Batteriespannungsregelkreis aufgebaut. Die Widerstände R13, R14 bilden einen Spannungsteiler, die Kette R17.R20 dient dazu, den Pegel der gemessenen Spannung zu verschieben, indem die Referenzspannung von der Spannung an der Batterie subtrahiert wird. Die Dioden VD13, VD14 schützen den Eingang des Analog-Digital-Wandlers des Mikrocontrollers D5. An Pin 2 D5 an HL2, VT8, R32 ... R34 ist ein Indikator und an VT7, VT9, R35, R37, R38 ein Transistorschalter angeschlossen, der das Relais K1 einschaltet. Die HL2-Anzeige zeigt die Modi an:

• Modus. STOP oder manuell – HL2 aus;
• Batterieentladung durch eine externe Last ist aktiviert – HL2 ist ständig eingeschaltet;
• Laden – HL2 blinkt (lange an, lange aus);
• Desulfatierung – HL2 blinkt mit höherer Frequenz (kurze Zündung, kurzfristiges Erlöschen).

Taste SB1 versetzt das Gerät in den STOP-Modus, SB2 führt START durch, d.h. Das Gerät wird in den Lademodus oder in den zyklischen Modus (Laden-Entladen) geschaltet. Die Tasten SB3...SB6 stellen den Strom im Lade-(Entlade-)Modus ein. Die SB7-Taste versetzt das Gerät nach dem Einschalten in den Desulfatierungsmodus (gleichzeitig leuchtet die HL2-LED kurz auf).

Im Desulfatierungsmodus wird die Batterie durch eine externe Last (HL10,2-Lampe) auf eine Spannung von 1 V entladen, dann 5,5 s lang mit einem Strom von 30 A aufgeladen und 0,55 s lang mit einem Strom von 10 A entladen. Die Zyklen werden wiederholt, bis die Spannung an der Batterie innerhalb von 2 Stunden nicht mehr ansteigt. Anschließend sinkt der Strom auf 2,75 A und es erfolgt für weitere 2 Stunden eine Nachladung. Wenn die Spannung zu sinken beginnt, wird der Ladevorgang abgeschaltet.

Im manuellen Modus wird der Akku mit einem Strom von 5,5 A für 2 Stunden auf eine stabile Spannung am Akku geladen. Mit den Tasten SB3...SB6 kann der Lade-/Entladestrom verändert werden. Die Stromanzeige erfolgt mit einem RA1-Milliamperemeter, wobei der SA2-Schalter auf die Position „A“ gestellt ist (in der Position „V“ wird die Spannung gesteuert).

Aufmerksamkeit! Der Akku sollte erst nach dem Einschalten an das Ladegerät angeschlossen werden, da sonst der Transistor VT2 ausfallen kann.

Das Gerät verwendet einen Transformator TS 180. Die Primärwicklung bleibt erhalten, der Rest wird abgewickelt. Erste Wicklung V - 50 Windungen PEV-2 01,5 mm, dann Wicklung II - 26 Windungen 0,5 mm, Wicklung VI - 20 Windungen 0,3 mm, Wicklungen III und IV - 50 Windungen jeweils 0,4 mm .

Indikator RA1 - М2001/1-М4, der leicht verbessert werden muss. Darin wird die Anfangsposition des Pfeils vom realen Nullpunkt nach rechts verschoben, ein Shunt R8 an den Kopf angeschlossen und die Skala mit einem Kontrollamperemeter neu kalibriert. Es ist auch notwendig, die Spannungswerte zu kalibrieren und die Widerstände R6 oder R7 auszuwählen.

Im Gerät kann jedes Relais mit einer Betriebsspannung von 12 V und einem Kontaktstrom von 4 ... 5 A verwendet werden. Die Schaltung ist auf einer Leiterplatte aus einseitigem Fiberglas mit den Maßen 38x98 mm aufgebaut. Die Zeichnung der Platine ist in Abb.2 dargestellt.

Der Mikrocontroller enthält ein Mikroprogramm, dessen HEX-Codes in der Tabelle aufgeführt sind.

Vor dem Betrieb muss das Gerät auf Abschaltspannung beim Entladen eingestellt werden. Trennen Sie dazu den Ausgang des gemäß Schema verbleibenden Widerstands R13, schließen Sie ein Labornetzteil daran an und liefern Sie daraus eine Spannung von 10,2 V. Das Gerät wird im Automatikmodus gestartet, während das Relais und die HL1-Leuchte leuchten An. Drehen Sie den Motor des abgestimmten Widerstands R19, bis das Relais ausgeschaltet ist.

Damit ist die Einrichtung abgeschlossen und die Leistung des gesamten Geräts überprüft.

Autor: Abramow S.

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