Automatisches Ladegerät für Autobatterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Um die „Lebensdauer“ von wiederaufladbaren Batterien (AB) zu maximieren, empfiehlt es sich, diese gesetzeskonform zu laden. Woodbridge. jene Ströme, deren Größe exponentiell abnimmt. Grundsätzlich ist es möglich, einen solchen Modus zur Änderung des Ladestroms bereitzustellen, die Schaltung erweist sich jedoch als recht komplex.

Es ist viel einfacher, den Ladestrom schrittweise zu reduzieren, was ich in diesem Ladegerät vorschlage. In der Praxis reicht es aus, sich auf zwei Stufen der Stromreduzierung zu beschränken und in der dritten Stufe den Ladevorgang zu stoppen. Gleichzeitig kocht der Elektrolyt in der Batterie nicht, was sich positiv auf die Lebensdauer der Batterien auswirkt. Grundlage ist eine Schaltung mit einem Löschkondensator im Primärwicklungskreis eines Leistungstransformators. Dabei wird die Größe des Ladestroms durch Wahl der Kapazität des Löschkondensators eingestellt. Andererseits können Batterien nicht wieder aufgeladen werden, da sich auch dies negativ auf ihre Lebensdauer auswirkt.

Es hat sich praktisch gezeigt, dass die Spannung am Akku zu Beginn des Ladevorgangs für etwa 3 Stunden (je nach Entladegrad des Akkus) auf dem Niveau von 5 V bleibt und erst am Ende des Ladevorgangs allmählich ansteigt 13,2 V. Der Spannungsanstieg an der Batterie wird genutzt, um den Ladezustand der Batterie zu beurteilen und den Ladestrom zu reduzieren oder den Ladevorgang ganz zu stoppen.

Die Schaltung besteht aus drei Abschnitten mit Löschkondensatoren. Es gibt zwei Lademodi: manuell (Ein- und Ausschalten der Kondensatoren über Schalter) und automatisch (abwechselndes Ausschalten von Abschnitten bei steigender Spannung). Im manuellen Modus ist das Laden von 6-Volt- und 24-Volt-Batterien möglich.

Im manuellen Modus können Sie über die Schalter einen der folgenden Ladeströme einstellen (für eine 12-Volt-Batterie):

• enthalten 1-SA2, 1-SA3, 1-SA4 - I_zar =6 A;
• 1-SA2 enthalten. 1-SA3 - I_zar =3,5 A;
• aktiviert 1-SA3 - I_zar=2.5 A;
• aktiviert 1-SA4 - I_zar \u1d XNUMX A.

Im Automatikmodus werden bei niedriger Batteriespannung zunächst drei Relais (2-K1.3-K1 und 4-K1) eingeschaltet und alle drei Kondensatorabschnitte werden mit ihren Kontakten verbunden. Wenn die Spannung an der Batterie durch den Ladevorgang ansteigt, werden nacheinander drei Schwellenwertgeräte (TD) aktiviert, die nach den gleichen Schaltkreisen (Block 2, Block 3, Block 4) hergestellt sind. Die Relais 4-K1, 3-K1, 2-K1 werden nacheinander freigegeben und die entsprechenden Kondensatoren werden ausgeschaltet.

Die PU basiert auf einem Operationsverstärker mit einer temperaturkompensierten Zenerdiode 2-VD6 als Referenzspannungstreiber. Die große Verstärkung des Operationsverstärkers ermöglicht eine hohe Genauigkeit der Ansprechschwelle. Wenn die Spannung an der Batterie unter der Betriebsschwelle des Steuergeräts liegt, ist der Ausgang des Operationsverstärkers eine niedrige Spannung und die Öffnungsspannung wird nicht an die Steuerelektrode des Thyristors 2-VS1 angelegt. Im Ruhezustand ist der Transistorschalter 2-VT1 geöffnet und das Relais 2-K1 eingeschaltet. Wenn die Spannung an der Batterie ansteigt und den Standardwert überschreitet, erscheint am Ausgang des Operationsverstärkers ein hoher Pegel, die Zenerdiode 2-VD4 bricht durch und die Öffnungsspannung wird an die Steuerelektrode des Thyristors 2- angelegt. VS1. Der offene Thyristor umgeht den Widerstand 2-R3 und den Eingangskreis des Transistorschalters, der den Drehsteller 2-K1 schließt und freigibt.

In der AZU gibt es keine knappen Funkkomponenten. Als Leistungstransformator 1-T1 zur Stromversorgung der Automatisierung können Sie jeden Transformator mit einer Leistung von 30...50 W und einer Spannung an der Sekundärwicklung von 24...25 V verwenden (z. B. einen TN36-Transformator mit a Leistung von 30 W, in dem vier Sekundärwicklungen von 6,3 B in Reihe geschaltet sind). Als Leistungstransformator 1-T2 wird ein umgebauter Transformator verwendet. TC270. Dabei wurden alle Sekundärwicklungen entfernt und neue mit 3,0 mm PEV-Draht gewickelt, 60 Windungen pro Spule (zwei Lagen mit 30 Windungen). Nach dem Zusammenbau des Transformators werden die Wicklungen in Reihe geschaltet und die Ausgangsspannung beträgt ca. 42 V. Grundsätzlich eignet sich ein fertiger Leistungstransformator, der eine Ausgangsspannung von 42 V (36 V) bei einer Leistung von ca 200 W. In diesem Fall können die Kapazitäten der Löschkondensatoren unterschiedlich sein.

Die ASU verwendet Typrelais. RKS3 (Pass RS4 501.200) mit leistungsstarken Kontakten und einem Wicklungswiderstand von 180 Ohm. Die Dioden 1-VD5.1-VD8 des Ladegleichrichters sind auf Kühlkörpern mit einer Fläche von 200 cm2 installiert, die Transistoren 2-VT1, 3-VT1, 4-VT1 – auf Kühlkörpern mit einer Fläche von 10 cm2 und Zenerdioden 2-VD5, 3-VD5, 4-VD5 - auf Kühlkörpern mit einer Fläche von 10 cm2. Die Dioden 1-VD1...1-VD4 können mit jedem Buchstaben KD202 verwendet werden; 1-VD5, 1-VD8 – alle mit IMAX = 10A (D243, D246 usw.) Das Ladegerät ist in einem Metallgehäuse mit den Abmessungen 400 x 200 x 300 mm montiert.

Beim Einrichten einer korrekt zusammengebauten ASU kommt es tatsächlich darauf an, Reaktionsschwellen festzulegen. PU1, PU2 usw. PUS mit Trimmerwiderständen 2-R11, 3-R11 und 4-R11. Dazu werden die PU-Eingänge an eine Laborstromquelle mit stufenloser Regelung der Ausgangsspannung im Bereich von 12...16 V angeschlossen. Die erforderlichen Ausgangsspannungen werden abwechselnd an der Quelle eingestellt (13,5 V – für PUZ, 14,0 V – für PU2, 14,5 - B für PU1) und angepasste Widerstände 4-R11, 3-R11, 2-R11 stellen die erforderlichen Ansprechschwellen ein (vor der Abstimmung werden die angepassten Widerstände auf die maximale Ansprechschwelle gebracht). Als Trimmwiderstände ist es besser, Potentiometer vom Typ PPZ zu verwenden.

In meinem Gerät habe ich folgende Schwellenwerte für die Umschaltung eingestellt:

• wenn die Spannung an der Batterie 13,5 V beträgt, wird der PUS (Block 4) ausgelöst, gibt das Relais 4-K1 frei und Abschnitt 3 der Kondensatoren (1-C3) wird ausgeschaltet;
• bei 14,0 V wird PU2 (Block 3) aktiviert, gibt Relais 3-K1 frei, Abschnitt 2 (1-C2) wird ausgeschaltet;
• Bei 14,5 V wird PU1 (Block 2) aktiviert. gibt Relais 2-K1 frei, Abschnitt 1 (1-C1) wird ausgeschaltet und der Batterieladevorgang stoppt.

Im Falle eines Stromausfalls im Netzwerk und dessen erneutem Auftreten können zunächst alle drei Abschnitte eingeschaltet werden, anschließend wird das Ladegerät jedoch in den gleichen Modus versetzt wie vor dem Spannungsausfall.

Es ist zu beachten, dass dieses Ladegerät nur mit angeschlossenem Akku verwendet werden darf. Ein Kurzschluss am Ausgang der ASU führt nicht zu deren Ausfall. Um die Leistung im manuellen Modus zu überprüfen, können Sie daher einfach den Ausgang der ASU kurzschließen. In diesem Fall sind die Ströme etwas höher als bei angeschlossener Batterie. Im Automatikmodus steigt die Ausgangsspannung bei schlechtem Kontakt an den Batteriepolen stark an (über den Schwellenwert) und das Ladegerät schaltet den Batterieladevorgang ab. Das Ladegerät selbst fällt nicht aus, aber der Akku wird nicht vollständig aufgeladen. Um einen guten Kontakt zu gewährleisten, empfiehlt es sich, Drähte mit Kappenklemmen und einem Bolzenbinder zu verwenden.-

Autor: D.S.Babyn, Stadt. Kelmentsi, Region Czernowitz.

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