Реле регулятор тока заряда аккумулятора

Расположение и проверка реле зарядки ВАЗ 2107

О том, что такое реле зарядки ВАЗ 2107, знает не каждый водитель, кроме того, об этом устройстве вспоминают крайне редко. Реле зарядки – это регулятор напряжения или «шоколадка», которые располагаются в генераторе. Уделяют внимание данной детали владельцы «семерки» только после того, как начинаются проблемы с отсутствием зарядки аккумулятора. Чтобы в один момент не пришлось заводить автомобиль «с толкача», что негативно влияет на двигатель, необходимо периодически контролировать работу реле зарядки.

Выносной блок регулятора

Назначение реле регулятора ВАЗ 2107 инжектор и карбюратор

Основным предназначением реле регулятора напряжения на ВАЗ 2107, да и любом другом автомобиле, является поддержание стабильного и достаточного зарядного тока для бортовой сети и аккумулятора авто, а также с целью выравнивания скачков напряжения в идущих о генератора. Перепады генерируемого напряжения возникали бы, так как генератор вращается с различной частотой. Когда питание снижается ниже 12В, то аккумулятор перестает заряжаться, и вся ботовая сеть функционирует уже не на 100%. Если напряжение превышает 16 Вольт, то это может привести к закипанию аккумулятора, а также выходу из строя бортовых приборов.

На автомобилях ВАЗ раннего производства карбюраторного типа регулятор напряжения стоит на левой арке подкапотного пространства. Такие устройства еще называются внешними, так как они устанавливались вне конструкции генератора. Если быть точнее, то в генераторе устанавливался щеточный механизм, а управление осуществляется посредством печатной платы, которая устанавливалась вне изделия.

Большая часть автомобилей ВАЗ 2107 карбюраторного и инжекторного типа оснащаются генераторами со встроенными реле зарядки. Реле зарядки на таких автомобилях ВАЗ 2107 расположено непосредственно в противоположной от шкива стороне генератора.

Расположение на генераторе

Для поддержания приемлемого заряда аккумулятора требуется, чтобы генератор выдавал питание от 13,6 до 14,6 Вольт. Схема регулировки напряжения осуществляется за счет электросхемы, которая располагается на печатной плате(шоколадка) или в виде единого полупроводникового модуля(таблетки) со щетками. Релюшка, находящаяся внутри генератора, как правило не способна адекватно реагировать на температуру окружающей среды, из-за своего расположения близко к работающему двигателю. Встроенное реле иногда заменяют на трехуровневый регулятор напряжения, что обусловлено большей эффективностью изделия за счет ручной корректировки выдаваемого напряжения.

Как проверить реле зарядки на ВАЗ 2107

Если возникают подозрения на неисправную работу реле регулятора напряжения, то первоначально необходимо проверить напряжение на клеммах АКБ при заведенном авто. Питание должно быть не ниже 13 и не выше 14,6 Вольт. Причины такого повышенного или пониженного напряжения могут быть вызваны следующими факторами:

• неисправность регулятора зарядки;
• выход из строя самого генератора;
• отсутствие контакта в электрических соединениях аккумулятора или генератора.

Для проверки исправности шоколадки, необходимо ее демонтировать с генератора. Сделать это нужно путем вывинчивания двух болтов.

Важно знать! Перед тем как приступать к извлечению устройства, не забудьте откинуть клемму «минус» от аккумулятора.

Чтобы проверить исправность изделия, необходимо подключить вольтметр или контрольную лампу, а также регулируемый источник питания на 12-22 Вольта. Можно использовать блок питания с переменным резистором. Контрольная проверка реле регулятора осуществляется путем подключения к массе или выводу «Ш» провода минус от регулируемого источника. К выводу «В» требуется подключить плюсовой провод источника питания. Вольтметр или лампа подключается к щеткам или выводу реле. Если же изделие исправное, то при подаче на него напряжения от 12 до 14 Вольт будет загораться лампочка или вольтметр покажет аналогичные значения. Если подать питание выше 16 Вольт, то лампочка должна погаснуть. В случае постоянного свечения лампочки можно судить о том, что изделие пробито. Отсутствие свечения лампочки свидетельствует об обрыве в реле. Регулятор в обоих случаях ремонту не подлежит, поэтому его требуется поменять.

Каким же способом проверить изделие на исправность, не снимая его с машины? Для этого необходимо подключить к клеммам аккумулятора вольтметр, после чего завести двигатель. Если показания вольтметра ниже 12,7В или выше 14,6В, то вероятность выхода из строя шоколадки равна 95%. Замените изделие на новое, после чего проверьте напряжение.

Важно обратить внимание на щетки изделия, которые должны выступать из щеточного узла на расстояние не меньше, чем 5 мм. Если щетки стерты, то щеточный узел нужно заменить.

Замена изделия

Замена регулятора напряжения на ВАЗ 2107 осуществляется очень просто. Для этого нужно вывинтить два болтика при помощи отвертки или ключа, что зависит от модели генератора, после чего отсоединить клемму, а затем извлечь саму деталь, которая имеет вид, представленный на фото ниже.

Заменить регулятор напряжения достаточно легко, при этом даже нет необходимости снимать генератор. Перед проведением работ обязательно нужно откинуть клемму «минус» от аккумулятора, чтобы избежать возникновения короткого замыкания.

Заменить изделие можно на аналогичное, но рекомендуется воспользоваться трехуровневым регулятором. Он позволяет обеспечить более надежную стабилизацию, и три уровня выходного напряжения регулируемых.

Щеточный механизм устанавливается на место штатного реле, а коробочка с платой и переключателем на три положения закрепляется в любом месте подкапотного пространства, но обязательно с наличием массы на стяжном болту. После замены следует установить переключатель в соответствующее положение, в зависимости от температурных условий.

provaz07.ru

Как сделать самодельное автоматическое Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобилязарядным устройством

Аккумулятор в автомобиле заряжается от электрического генератора. Для обеспечения безопасного режима зарядки аккумулятора после генератора устанавливают реле-регулятор, обеспечивающий напряжение зарядки не более 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение 14,5 В. По этой причине зарядить аккумулятор на 100% генератор автомобиля не может. Поэтому необходимо периодически аккумулятор заряжать внешним зарядным устройством.

В теплый период времени обеспечить пуск двигателя может аккумулятор заряженный всего на 20%. При отрицательных температурах емкость аккумулятора уменьшается вдвое, а пусковые токи из-за загустевшей смазки двигателя возрастают. Поэтому если своевременно не зарядить аккумулятор, то с наступлением холодов двигатель может не запуститься.

Анализ схем зарядных устройств

Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства для аккумуляторов в которой нет выше перечисленных недостатков. Более 15 лет заряжаю самодельным конденсаторным зарядным устройством любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автоматического зарядного устройствадля автомобильного аккумулятора

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защитыот ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУпри полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора. Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут так же установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на не закрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 - любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двух полярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется не инвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторахбез автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятораавтоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».

ydoma.info

Регуляторы заряда аккумуляторных батарей | Техника и Программы

   Во многих случаях необходимо, чтобы электроприборы и оборудование работали и при отсутствии солнечного света. Для этого следует накопить в аккумуляторах солнечную энергию, вырабатываемую в течение дня, для последующего использования. Наиболее приемлемыми для этих целей являются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи.

   Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи фактически состоят из нескольких отдельных элементов, соединенных последовательно. Каждый элемент, развивающий напряжение до 2 В, содержит две свинцовые пластины, помещенные в слабый раствор серной кислоты. При протекании электрического тока через элемент происходит обратимая электрохимическая реакция, и в элементе запасается электрическая энергия, которую при необходимости можно впоследствии использовать.

   Несмотря на кажущуюся простоту, в действительности процесс зарядки аккумуляторной батареи достаточно сложен. Батарея свинцово-кислотных аккумуляторов является чувствительным электрическим устройством, требующим бережного отношения, особенно при зарядке. В подтверждение этого проследим за различными стадиями типичного зарядного цикла.

   Заряд аккумуляторной батареи начинается при приложении напряжения к пластинам элемента, в результате чего через него начинает протекать электрический ток. Он приводит к возникновений электрохимической реакции, изменяющей химический состав пластин и электролита аккумуляторного элемента. Скорость этой реакции зависит от величины зарядного тока. Чем больше ток, тем быстрее протекает реакция. В конечном счете именно заряд, связанный с этим током, запасается в элементе для последующего использования.

   Аккумуляторная батарея накапливает все больший заряд, и в конце концов наступает насыщение. По существу химическая реакция стабилизируется или уравновешивается, и дальнейшее накопление заряда прекращается. Равновесие наступает, когда большинство сульфатных ионов, которые были поглощены из раствора серной кислоты свинцовыми пластинами во время цикла разряда батареи, возвращается из пластин в раствор.

   При этом пластины снова приобретают металлические свойства и начинают вести себя, как электроды, помещенные в водный раствор (прекрасную среду для электролиза). Зарядный ток начинает разлагать воду в электролите на элементарные составляющие (водород и кислород).

   Этот процесс можно заметить, даже не зная о его существовании, наблюдая так называемое «кипение» батареи. Термин этот ошибочно используют из-за внешнего сходства пробулькивания пузырьков газа при электролизе с кипением.

   Правильнее этот эффект называть газовыделением. Газовыделение начинается, когда в батарее запасено около 70—80 % полного заряда. Если бы батарея заряжалась с прежней скоростью, газовыделение привело бы к повреждению аккумуляторных элементов.

   Однако скорость электролиза, вызывающего газовыделение, пропорциональна току, протекающему через элемент. Чем меньше ток, тем медленнее разлагается вода и слабее выделение газа. Можно существенно уменьшить разрушительные последствия выделения газа, снизив зарядный ток при появлении признаков газовыделения. Хотя оно полностью прекращается только в отсутствие тока, величину зарядного тока можно снизить до такого уровня, чтобы не ухудшить качество батареи при накоплении заряда. На последнем этапе заряда аккумуляторную батарею заряжают током, величина которого обычно составляет небольшую часть начального зарядового тока. Этим током медленно заряжают батарею и тем самым предотвращают интенсивное выделение газа.

   После полного заряда аккумуляторной батареи ее можно отключить от источника питания. Из-за наличия примесей в электролите и изменения химического состава пластин в аккумуляторных элементах возникают внутренние токи, уменьшающие со временем накопленный заряд. В конечном итоге аккумуляторная батарея саморазрядится.

   Очевидно, что ток, необходимый для заряда аккумуляторной батареи, зависит от степени заряженности аккумуляторных элементов. Отсюда вытекает необходимость создания регулятора заряда, оценивающего состояние разряженности батареи и в зависимости от него управляющего зарядным током. Известны три способа заряда свинцово-кислотных аккумуляторов. При заряде от солнечных элементов наиболее пригоден способ с двухступенчатым зарядным циклом (рис. 1).

   Прежде всего предположим, что аккумуляторная батарея полностью разряжена. Начнем пропускать ток через элементы. Поскольку зарядный цикл аккумуляторной батареи должен соответствовать периоду генерации солнечными элементами полезной электрической мощности, желательно, чтобы заряд батареи происходил за возможно кратчайшее время.

   Оптимальным режимом заряда будет такой, при котором выделение газа начнется примерно через 4 ч после начала заряда батареи. Это время соответствует наибольшей интенсивности солнечного излучения в светлое время суток, обычно в интервале 10—14 ч. Независимо от сезонных изменений и погодных условий именно в это время суток можно достичь максимальной отдачи от солнечных элементов.

   Этому времени заряда численно соответствует зарядный ток величиной 20 А на каждые 100 А-ч емкости батареи, если, конечно, солнечные элементы позволяют получать такой ток. Например, батарея емкостью 75 А-ч должна заряжаться током 15 А. После 4-часового заряда при фиксированной скорости до начала газовыделения в батарее будет запасено 80 % полного заряда. На следующем этапе необходимо снизить зарядный ток до более низкого уровня.

   Рис. 1

   Величина этого тока обычно составляет 2—5 % емкости батареи. Для взятой в качестве примера батареи емкостью 75 А-ч зарядный ток на конечном этапе заряда может составлять 1,5—3,75 А. В зависимости от выбранного тока потребуется еще 4—10 ч для окончательного заряда аккумуляторной батареи.

   При такой скорости для полного заряда батареи требуется более 1 сут. Однако в совершенных энергетических устройствах аккумуляторные батареи обычно находятся в полностью заряженном состоянии большую часть времени эксплуатации, а их полная разрядка встречается крайне редко.

   После окончательного заряда аккумуляторной батареи рекомендуется дополнительно подать на нее ток резервного (компенсационного) подзаряда. Величина этого тока обычно составляет 1—2 % полной емкости аккумуляторной батареи. Этот дополнительный третий этап заряда батареи усложняет конструкцию регулятора заряда.

   Выйти из положения можно, объединив второй и третий этапы заряда, используя в качестве конечного тока или резервного подза-рядного тока один и тот же ток, значение которого составляет 2 % от емкости батареи. В результате упрощается конструкция регулятора и повышается его надежность.

   Для нормальной работы регулятора заряда, удовлетворяющего перечисленным выше требованиям к зарядному току, необходимо иметь сведения о степени зараженности аккумуляторной батареи в любой момент времени.

   К счастью, сама батарея дает ключ к решению этой проблемы: имеется надежно установленное соотношение между количеством запасенного в батарее заряда и напряжением на ней. Как видно из рис. 2, это отношение почти всегда линейно.

   Рис. 2

   Интересующая нас область заряда лежит в пределах 70—80 % от полного заряда батареи. Именно при достижении такой степени заряженности начинается газовыделение и необходимо изменить зарядный ток. Для 12-вольтовой батареи в этой точке напряжение составляет 12,6 В. Полностью заряженная батарея развивает напряжение 13,2 В.

   Определяя напряжение на батарее, можно регулировать зарядный ток. Если напряжение ниже 12,6 В, то аккумуляторные элементы содержат менее 80 % заряда и регулятор выдает полный зарядный ток. Когда же напряжение на батарее поднимается выше 12,6 В, необходимо снизить зарядный ток до уровня подпитывающего тока.

   За напряжением на батарее следит специальное устройство (компаратор), которое представляет собой не что иное, как обычный усилитель с очень большим коэффициентом усиления. Действительно, компаратор, включенный в схему, представленную на рис. 3, можно использовать как операционный усилитель.

   Компаратор сравнивает два напряжения—измеряемое и опорное, подаваемое на его входы. На инвертирующий вход компаратора (—) подается опорное напряжение со стабилитрона D2. Этим напряжением задается уровень срабатывания устройства.

   Рис. 3

   Напряжение батареи делится резисторами R1, и R2 так, чтобы оно приблизительно равнялось напряжению стабилизации диода D2. Напряжение, поделенное резисторами, подается на неинвертирующий вход (+) компаратора с движка потенциометра точной настройки порога переключения.

   Если напряжение аккумуляторной батареи уменьшится настолько, что сигнал на неинвертирующем входе опустится ниже предела, определяемого диодом D2, на выходе компаратора установится отрицательное напряжение. Если же напряжение батареи поднимается выше опорного, на выходе компаратора установится положительное напряжение. Переключение знака напряжения на выходе компаратора и будет обеспечивать необходимое регулирование зарядного тока.

   Зарядный ток регулируется с помощью электромагнитного реле. Реле управляется через транзистор Q1 выходным напряжением компаратора. Отрицательное напряжение на выходе компаратора означает, что батарея разряжена и требуется полный зарядный ток (транзистор Q1 закрыт). Следовательно, коллекторный ток равен нулю и реле выключено.

   Нормально замкнутые контакты реле шунтируют токоограничительный резистор Rs. Когда реле выключено, резистор исключен из цепи и полный ток от солнечных элементов поступает на аккумуляторную батарею.

   С увеличением степени заряженности возрастает напряжение на аккумуляторной батарее. Выделение газа начинается, когда напряжение достигнет 12,6 В. Компаратор, настроенный на этот уровень, переключается (на выходе компаратора — плюс). Транзистор открывается, и коллекторный ток включает реле. Контакты реле, шунтировавшие резистор Rs, размыкаются.

   Рис. 4

   Теперь зарядный ток от солнечных элементов должен преодолеть сопротивление ограничивающего резистора. Номинал этого резистора выбирается таким, чтобы величина зарядного тока составила 2 % от емкости батареи. В таблице на рис. 4 представлены значения Rs в зависимости от емкости аккумуляторной батареи.

   Вблизи напряжения переключения компаратора имеется некоторая неопределенность. Пусть, например, напряжение на батарее поднялось до 12,6 В, превысив порог срабатывания. В обычных условиях при этом изменится выходное напряжение компаратора, сработает реле и уменьшится зарядный ток. Однако выходное напряжение аккумуляторной батареи зависит? не только от степени заряженности, но и от других факторов, и поэтому не так уж и редко наблюдается небольшое снижение напряжения после выключения большого зарядного тока. Вполне вероятно, например, снижение напряжения на несколько сотых долей вольта (до 12,55 В). Как в этом случае будет работать схема?

   Очевидно, что компаратор переключится обратно и восстановится режим большого зарядного тока. Поскольку напряжение на аккумуляторной батарее очень близко к 12,6 В, то резкий рост тока несомненно вызовет скачок напряжения до уровня, превышающего 12,6 В. В результате реле снова выключится.

   В этих условиях будет происходить переключение компаратора туда и обратно вблизи напряжения срабатывания. Для исключения этого нежелательного эффекта, называемого «рысканием», в усилитель вводится небольшая положительная обратная связь с помощью резистора R4, создающая гистерезисную зону нечувствительности.

   При наличии гистерезиса для срабатывания компаратора требуется большее изменение напряжения, чем раньше. Как и прежде, компаратор переключится при 12,6 В, но для его возвращения в исходное состояние напряжение на аккумуляторной батарее должно снизиться до 12,5 В. Тем самым колебательный эффект исключается.

   Последовательное включение диода D1 в зарядную цепь предохраняет аккумуляторную батарею от разряда через солнечные элементы в темное время суток (ночью). Этот диод предотвращает также потребление энергии регулятором заряда от аккумуляторной батареи. Регулятор полностью питается от солнечных элементов. В регулятор заряда введено индикаторное устройство, предназначенное для отображения режима работы регулятора в любой момент времени. Хотя индикатор не является необходимой частью устройства (регулятор будет работать и без него), тем не менее его наличие повышает удобство работы с регулятором.

   Индикаторное устройство (рис. 3) состоит из двух компараторов и двух светоизлучающих диодов (СД). Инвертирующий вход одного компаратора и неинвертирующий — другого соединены со стабилитроном, вырабатывающим опорное напряжение. Остальные входы компараторов соединены с выходом компаратора, управляющего зарядным током.

   Верхний компаратор срабатывает и включает светодиод СД1, когда регулятор работает в режиме большого зарядного тока. Если регулятор переключается в режим подпитывающего тока, верхний компаратор выключается, а нижний срабатывает и включает светодиод СД2.

   Регулятор заряда монтируется на печатной плате (рис. 5), размещение компонентов схемы на которой показано на рис. 6. Особое внимание следует обратить на размещение полупроводниковых элементов (во избежание ошибочного подключения выводов). Законченная схема размещается в любом (желательно водонепроницаемом)’ рорпусе. Для этих целей вполне подойдет небольшая пластмассовая коробочка.

   Если корпус непрозрачен, для индикации режимов работы следует просверлить в его крышке отверстие для светодиодов. Необходимо также сделать отверстие сбоку корпуса для вывода соединительных проводников,

   Рис. 5

   Рис. 6

   Описанный регулятор может управлять зарядным током около 5 А. Его величина ограничивается свойствами контактор используемого электромагнитного реле.

   Контакты реле рассчитаны на ток до ЗА, и вполне естественным является вопрос, почему рекомендовано использовать их до 5 А. Этому можно дать следующее объяснение. Когда контакты размыкают цепь, между ними обычно возникает небольшая электрическая дуга. Дуга приводит к явлениям, аналогичным электросварке, и на поверхности контактов появляются выемки. Чем больше протекающий ток, тем сильнее воздействие электрической дуги.

   Для предотвращения подобного процесса в схеме описываемого регулятора контакты реле зашунтированы небольшим сопротивлением. Поэтому значительная часть энергии поглощается резистором, а не рассеивается в электрической дуге. Таким образом контакты, не разрушаясь, могут регулировать токи, превышающие номинальный.

   Рис, 7

   Если требуется увеличить регулируемый ток, в схеме необходимо использовать более мощное реле, включаемое контактами слаботочного реле, как это показано на рис. 7.

   Для установки второго реле в рисунок печатной платы необходимо внести соответствующие изменения.

   Начните со снятия перемычек, идущих к контактам реле. Тем самым контакты отключаются от токоограничивающего резистора. Теперь используйте эти контакты для управления более мощным реле. Необходимо также заменить диод D1 и токоограничительный резистор Rs на диод и резистор, выдерживающие большие токи. Разумнее разместить оба этих элемента вне платы рядом с реле, поскольку они рассеивают больше тепла, чем прежние элементы схемы. Аккумуляторную батарею и солнечные элементы соедините непосредственно с мощным реле с помощью толстых проводников, а с помощью тонких проводников подайте питание на схему регулятора с положительного вывода солнечных элементов.

   Возможен такой случай, когда электрической энергии небольшой солнечной батареи не хватит даже для питания реле. Тогда реле можно просто заменить транзистором. С этой целью можно убрать реле RL1 и управляющий им транзистор Q1 и подключить к резистору Rs p-n-p транзистор, а его базу — к резистору R5. На рис. 8 приведена электрическая схема после полной модификации.

   Когда напряжение на выходе компаратора положительно, транзистор включен и полный зарядный ток течет к батарее. Когда регулятор переключается в режим подпитывающего заряда, напряжение на выходе компаратора становится отрицательным, транзистор запирается и зарядный ток теперь течет только через резистор Rs в обход транзистора.

   Преимущество данной схемы перед релейной в том, что ее работа не ограничивается напряжением 12 В. Устройство может регулировать зарядку батарей, рассчитанных на напряжения 3—30 В. Конечно, необходимо изменить номиналы резисторов R1 и R2 и тип диода D2, чтобы сблизить значения напряжения, падающего на потенциометре ѴR1 и опорного на стабилитроне. Ток ограничивается значением около 250 мА,

   Рис. 8

   Радиатором, позволяющим отвести избыточное тепло от используемого транзистора, служит сама печатная плата. Теплоотводящая площадка формируется с обратной стороны платы и не требует никакой изоляции. Для подключения регулятора необходимо сделать только четыре соединения. Два — к положительному и отрицательному выводам солнечной батареи и два соответственно к положительному и отрицательному зажимам аккумуляторной батареи. После установки регулятора в зарядное устройство необходимо откалибровать схему и, в частности, отрегулировать ее чувствительность к изменению напряжения так, чтобы ток переключался в нужный момент Для этого сначала пусть батарея слегка разрядится. Затем движок потенциометра VR1 поворачивается по часовой стрелке до упора 1). При этом контакты реле замкнутся.

   Напряжение на батарее по мере подзаряда контролируется о помощью вольтметра. Когда оно достигнет 12,6 В, движок потенциометра VR1 вращается в обратную сторону до тех пор, пока не выключится реле. Это будет соответствовать «подпитывающему» заряду. К сожалению, зарядное напряжение батареи зависит и от ее температуры. Чем холоднее батарея, тем большее напряжение требуется для заряда. Тем самым изменяется пороговое напряжение, при котором должен срабатывать регулятор. График на рис. 9 показывает зависимость напряжения срабатывания от температуры.

   Рис. 9

   Ошибкой в установке напряжения срабатывания можно в принципе пренебречь. Если температура батареи во время заряда будет относительно стабильной и положительной, что можно обеспечить тем или иным способом, например хорошо укрыв ее, то небольшие температурные изменения практически не повлияют на работу регулятора.

   Список деталей

   Мощный регулятор

   Резисторы

   R1, R2—33 кОм

   R3—510 Ом

   R4—1 МОм

   R5, R8—1 кОм

   R6, R7—470 Ом

   R — см. рис. 4

   Полупроводники

   D1 —1N5400

   D2—1NГ4735

   IС1—LM339

   СД1, СД2 — индикаторы

   Q1—2N2222

   Остальные детали

   RL1 — реле Radio Shack 275-247)

   VR1—50 кОм, потенциометр

   Маломощный регулятор

   Резисторы

   R1, R 2—33 кОм

   R 3—510 Ом

   R4—1 мОм

   R5, R8—1 кОм

   R6, R7—480 Ом

   R —100 Ом

   Полупроводники

   D1— Ш4001

   D2—1N4735

   IC1—LM339

   СД1, СД2 — индикаторы

   Q1—ECG 187

    Остальные детали

   VR1—50 кОм, потенциометр

Литература: Байерс Т. 20 конструкций с солнечными элементами: Пер. с англ.— М.: Мир, 1988 год.

nauchebe.net

Обзор схем зарядных устройств

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

I=0,1Q

где I - средний зарядный ток, А., а Q - паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная схема такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком схемы на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 - Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. Схема такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 - VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

radiolub.ru

Зарядка аккумулятора схема и принцип действия

Как происходит зарядка аккумулятора? Схема этого устройства сложна или нет, для того чтобы сделать устройство своими руками? Отличается ли принципиально зарядное устройство для автомобильного аккумулятора от того, что применяется для мобильных телефонов? На все поставленные вопросы мы попытаемся ответить далее в статье.

Общие сведения

Аккумулятор играет очень важную роль в функционировании устройств, агрегатов и механизмов, для работы которых необходимо электричество. Так, в транспортных средствах он помогает запустить двигатель машины. А в мобильных телефонах батареи позволяют нам совершать звонки.

Зарядка аккумулятора, схема и принципы работы данного устройства рассматриваются даже в школьном курсе физики. Но, увы, уже к выпуску многие эти знания успевают позабыть. Поэтому спешим напомнить, что в основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности напряжения (потенциалов) между двумя пластинами, которые специально погружаются в раствор электролита.

Первые батареи были медно-цинковыми. Но с того времени они существенно улучшились и модернизировались.

Как устроена аккумуляторная батарея

Единственный видимый элемент любого устройства – корпус. Он обеспечивает общность и целостность конструкции. Следует отметить, что наименование «аккумулятор» может быть полноценно применено только к одной ячейке батареи (их ещё называют банками), а том же стандартном автомобильном аккумуляторе на 12 В их всего шесть.

Возвращаемся к корпусу. К нему выдвигают жесткие требования. Так, он должен быть:

• стойким к агрессивным химическим реагентам;
• способным переносить значительные колебания температуры;
• обладающим хорошими показателями вибростойкости.

Всем этим требованиям отвечает современный синтетический материал – полипропилен. Более детальные различия следует выделять только при работе с конкретными образцами.

Принцип работы

В качестве примера мы рассмотрим свинцово-кислотные батареи.

Когда есть нагрузка на клемму, то начинает происходить химическая реакция, которая сопровождается выделением электричества. Со временем батарея будет разряжаться. А как она восстанавливается? Есть ли простая схема?

Зарядка аккумулятора не является чем-то сложным. Необходимо осуществлять обратный процесс – подаётся электричество на клеммы, вновь происходят химические реакции (восстанавливается чистый свинец), которые в будущем позволят использовать аккумулятор.

Также во время зарядки происходит повышение плотности электролита. Таким образом батарея восстанавливает свои начальные свойства. Чем лучше были технология и материалы, которые применялись при изготовлении, тем больше циклов заряда/разряда может выдержать аккумулятор.

Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

Классическое устройство делают из выпрямителя и трансформатора. Если рассматривать все те же автомобильные батареи с напряжением в 12 В, то зарядки для них обладают постоянным током примерно на 14 В.

Почему именно так? Такое напряжение необходимо для того, чтобы ток мог идти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если он сам имеет 12 В, то устройство той же мощности ему помочь не сможет, поэтому и берут более высокие значения. Но во всём необходимо знать меру: если слишком завысить напряжение, то это пагубно скажется на сроке службы устройства.

Поэтому при желании сделать прибор своими руками, необходимо для машин искать подходящие схемы зарядки автомобильных аккумуляторов. Это же относится и к другой технике. Если необходима схема зарядки аккумулятора литий-ионного, то тут необходимо устройство на 4 В и не больше.

Процесс восстановления

Допустим, у вас есть схема зарядки аккумулятора от генератора, по которой было собрано устройство. Батарея подключается и сразу же начинается процесс восстановления. По мере его протекания будет расти внутреннее сопротивление устройства. Вместе с ним будет падать зарядный ток.

Когда напряжение приблизится к максимально возможному значению, то этот процесс вообще практически не протекает. А это свидетельствует о том, что устройство успешно зарядилось и его можно отключать.

Технологические рекомендации

Необходимо следить, чтобы ток аккумулятора составлял только 10% от его емкости. Причем не рекомендовано ни превышать этот показатель, ни уменьшать его. Так, если вы пойдёте по первому пути, то начнёт испаряться электролит, что значительно повлияет на максимальную емкость и время работы аккумулятора. На втором пути необходимые процессы не будут происходить в требуемой интенсивности, из-за чего негативные процессы продолжатся, хотя и в несколько меньшей мере.

Зарядка

Описываемое устройство можно купить или собрать своими руками. Для второго варианта нам понадобятся электрические схемы зарядки аккумуляторов. Выбор технологии, по которой она будет делаться, должен происходить зависимо от того, какие батареи являются целевыми. Понадобятся такие составляющие:

1. Ограничитель тока (конструируется на балластных конденсаторах и трансформаторе). Чем большего показателя удастся достичь, тем значительней будет величина тока. В целом, для работы зарядки этого должно хватить. Но вот надёжность данного устройства весьма низкая. Так, если нарушить контакты или что-то перепутать, то и трансформатор, и конденсаторы выйдут из строя.
2. Защита на случай подключения «не тех» полюсов. Для этого можно сконструировать реле. Так, условная завязка базируется на диоде. Если перепутать плюс и минус, то он не будет пропускать ток. А поскольку на нём завязано реле, то оно будет обесточенным. Причем использовать данную схему можно с устройством, в основе которого и тиристоры, и транзисторы. Подключать её необходимо в разрыв проводов, с помощью которых сама зарядка соединяется с аккумулятором.
3. Автоматика, которой должна обладать зарядка аккумулятора. Схема в данном случае должна гарантировать, что устройство будет работать только тогда, когда в этом действительно есть потребность. Для этого с помощью резисторов меняется порог срабатывания контролирующего диода. Считается, что аккумуляторы на 12 В являются полностью, когда их напряжение находится в рамках 12,8 В. Поэтому этот показатель является желанным для данной схемы.

Заключение

Вот мы и рассмотрели, что собой представляет зарядка аккумулятора. Схема данного устройства может быть выполнена и на одной плате, но следует отметить, что это довольно сложно. Поэтому их делают многослойными.

В рамках статьи вашему вниманию были представлены различные принципиальные схемы, которые дают понять, как же, собственно, происходит зарядка аккумуляторов. Но необходимо понимать, что это только общие изображения, а более детальные, имеющие указания протекающих химических реакций, являются особенными для каждого типа батареи.

fb.ru

Проверка системы зарядки мотоцикла - MotoWiki

Sanchess, 05.08.2011 [1]

Всем привет.

Решил сделать наглядную инструкцию на немаловажную тему, такую как проверка системы зарядки мотоцикла.

Тема в первую очередь ориентирована на малоопытный и начинающих мотолюбителей, но может, будет полезной и для более опытных.

Тему постарался не усложнять заумными вещами, а постарался написать как можно проще и понятней, но при этом затронув всё самое важное при диагностике своими силами и сподручными средствами.

Данная проверка проводились на мотоцикле Suzuki GSX-R400, GK-73. Но основные принципы проверок одинаковы для многих моделей мотоциклов. Поэтому все данные измерений сверяйте с мануалом на конкретно вашу модель мотоцикла.

В данной статье можно узнать

• Основные проблемы, связанные с неисправностью системы зарядки.
• Как проверить исправность аккумулятора.
• Как проверить исправность работы реле-регулятора напряжения.
• Как проверить исправность работы генератора.
• Правила зарядки аккумулятора.

Для проверки нам понадобится:

• Тестер. (Желательно цифровой, с ним проще работать).
• Лампочка от фары, мощностью 55/60 ват.

Все измерения производились на исправной системе зарядки, все показания измерений указанные в данной статье приведены с учётом рабочий системы зарядки.

Если у вас есть отклонения от показаний, то скорей всего это неисправность.

Немного теории работы системы зарядки

Когда мы заводим мотоцикл, начинает работать генератор, а именно вырабатывать ток. От генератора ток идёт на реле-регулятор напряжения, а с реле-регулятора на зарядку аккумулятора и питания бортовой сети мотоцикла.

Генератор выдаёт переменный ток и при этом вольтаж меняется в зависимости от оборотов двигателя, примерно от 50 до 90 вольт, переменного тока, а рабочее напряжение мотоцикла 12-15 вольт, постоянного тока. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный и удерживать заданное напряжение в районе 12-15 вольт, и нужен реле-регулятор напряжения, о неисправности которого можно складывать легенды.

При этом не всегда причиной отказа системы зарядки мотоцикла служит сам реле-регулятор напряжения.

Общая схема работы

Теперь, когда мы знаем как это работает переходим к главному.

Основные проблемы, связанные с неисправностью системы зарядки

Большая часть проблем связанных с плохой работай и неисправностью зарядки это плохой контакт:

1. На клеммах аккумулятора.
2. В разъёмах реле-регулятора напряжения.
3. Обрыв или сквозная коррозия провода.
4. Короткое замыкание в цепи проводки.

Проверяем и зачищаем клеммы аккумулятора

Для этого откручиваем клеммы, берём наждачную бумагу и убираем с клемм всё лишнее, такое как ржавчина, грязь, инородные предметы и т. д.

При этом не стоит использовать очень мелкую наждачную бумагу, потому, что она неспособна убрать ржавчину и оксидную плёнку с клемм аккумулятора, она только придаст немного блеска, а результат останется тот же.

Проверяем и зачищаем клеммы реле-регулятора напряжения

К этому этапу следует отнестись более внимательно, так как это место является более проблематичным у старых мотоциклов. Здесь надо не только зачистить контакты, а проверить на следы подгорания, окисления, гниения, ржавчины и.т.д. При необходимости немного подогнуть контакты (мамы) для надёжности соединения.

Но и это может не помочь, в некоторых случаях требуется полная замена самого разъёма реле-регулятора напряжения (прочитав множество постов о проблеме зарядки, выяснил, что многим удаётся полностью решить проблему плохой зарядки только после замены разъёма). Если сама фишка разъёма оплавлена, контакты имеют следы подгорания, сильной коррозии, гниения и т. д., то такой разъём лучше заменить. При замене фишки реле-регулятора на клеммник, лучше концы проводов пропаять.

Вот пример клеммника, который стоит использовать для замены штатного, или им подобные. Можно найти на любом строительном рынке или в хозяйственных магазинах, отделе электрики.

Проверяем провода

Проверяем провода на наличие обрыва, повреждения изоляции, наличия коррозии, вздутия изоляции, наличие изоленты и прочих дефектов.

Бывает так, что провода лежат не очень хорошо и трутся об какую ни будь деталь мотоцикла, в итоге протирается изоляция провода и он начинает коротить на массу.

Также бывает при нарушении изоляции провода, он начинает гнить внутри, при этом небольшой контакт остаётся и всё вроде работает, но зарядки при этом нет. Как правило, об этом свидетельствует небольшое вздутие на проводе, в районе гнили.

Ну и конечно же изолента, если имеется таковая на проводе, то непременно стоит начать осмотр с этого места, размотав изоленту и убедится в надёжности соединения.

Диагностика компонентов системы зарядки

Если из выше описанного ничего не помогло, тогда переходим к диагностике компонентов системы зарядки.

Проблемой связанной с неисправностью системы зарядки также может быть:

1. Неисправность аккумулятора.
2. Неисправность реле-регулятора напряжения.
3. Неисправность генератора.
4. Утечка тока.
5. Дополнительная нагрузка.

Вот их мы и будем проверять.

Проверка аккумулятора

Данную проверку лучше проводить на отсоединённом аккумуляторе, или снятым с мотоцикла, это нужно для того, чтобы избежать ошибки при проверке.

Если есть неисправность в проводке вы можете приговорить аккумулятор.

Принцип проверки таков: берётся аккумулятор, подключается нагрузка равная половине ёмкости аккумулятора, ждём 2 минуты и меряем напряжение.

Пример: Если ёмкость аккумулятора 9 Ah, то нагрузка должна составлять 4.5 Ah. В качестве нагрузки можно использовать лампочку из фары мощностью 55/60 ват, на ближнем свете ток её потребления примерно 4,3 Аh

Если лампочка начнёт тускнеть не пройдя временной период в 2 минуты, то аккумулятор требует замены.

Схема подключения для проверки. Лампочку не включал специально, иначе не сфотографировать.

Теперь подробно.

1. Надо полностью зарядить аккумулятор. (Как правильно зарядить описано ниже).
2. Взять лампочку из фары мощностью 55/60 ват.
3. Подключить её ближним светом к аккумулятору. (Как на схеме выше).
4. Выждать 2 минуты.
5. Отключить лампочку.
6. Подождать немного (от 30 сек. до 1 мин.), для восстановления аккумулятора.
7. Замерить напряжение.

Показания напряжения.

• от 12,4 вольта и выше — аккумулятор полностью исправен.
• от 12,0 до 12,4 вольт — аккумулятор в среднем состоянии.
• от 3,0 до 12,0 вольт — аккумулятор в плохом состоянии, лучше заменить.
• от 0 до 2,0 вольт — аккумулятор мёртв, требует замены.

На мой взгляд, это единственный метод проверки необслуживаемых и гелеевых аккумуляторов в домашних условиях, дающий более мене представление о состоянии аккумулятора.

Важно: если у вас есть сомнения в исправности аккумулятора, то лучше обратитесь в специализированные центры.

Проверка реле-регулятора напряжения

Здесь всё немного проще.

1. Подключаем тестер к аккумулятору в режиме измерения постоянного тока.
2. Заводим двигатель.
3. Включаем дальний свет фар.
4. Даём обороты двигателя в 5000 об./мин., и удерживаем в этом положении.
5. Смотрим показания тестера.

При исправной системе зарядки напряжение должно быть в пределах 13.5-15.5 вольта согласно мануалу.

Мои показания, для сравнения.

На незаведённом двигателе (зажигание выкл.), напряжение равное аккумулятору.

На заведённом двигателе, холостой ход, фара выключена.

На заведённом двигателе, обороты 5000, фара включена на дальний свет. Желательно обороты держать максимально точно в районе 5000 об./мин., так как это влияет на показания.

По результату проверки видно, что реле-регулятор напряжения работает исправно.

Результаты измерений у всех могут отличатся, главное обратить внимание на два важных показателя:

• Разница напряжения на незаведённом и заведённом двигателе должна составлять не менее 0,7 вольта. К примеру, у меня на незаведённом напряжение 12,35 вольта, а на заведённом 13,2 вольта, разница в 0,9 вольта, это в пределах нормы.
• Напряжение под нагрузкой с фарой при 5000 об./мин., должно быть не менее 13 вольт.

Важно: если вы в чем-то не уверены, или показания измерений не дают точного ответа, то лучше обратитесь к профессионалам.

Вот ещё показания проверки реле-регулятора, методом прозвонки самого реле-регулятора в режиме проверки диодов.

Данный реле-регулятор полностью исправен.

Схема прозвонки реле-регулятора

Ставим тестер в режим проверки диодов, как на фото и проверяем штекер с тремя контактами: 1 — 2, 1 — 3, 2 — 3.

Дальше, чёрный щуп подключаем к чёрному проводу в штекере с двумя проводами, а красный подключаем к контактам в штекере с тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Теперь чёрный щуп подключаем на красный провод в штекере с двумя проводами, а красный подключаем к контактам в штекере с тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Теперь красный щуп подключаем на красный провод в штекере с двумя проводами, а черный подключаем к контактам в штекере с тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Теперь красный щуп подключаем на чёрный провод в штекере с двумя проводами, а черный подключаем к контактам в штекере с тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Проверка генератора

Это тоже несложный тест, но требует соблюдения техники безопасности и аккуратности, так как придётся мерить более высокое напряжение от 50 до 90 вольт переменного тока.

Проверка состоит из нескольких шагов, таких как:

• Измерение сопротивления обмоток генератора (проверка на обрыв).
• Проверка обмоток генератора на предмет замыкания с корпусом.
• Измерение напряжения выдаваемого генератором.

Проверяем сопротивление обмоток генератора

Генератор имеет три обмотки, их нам и надо проверить.

Общая схема проверки

Берём разъём идущий с генератора, отсоединяем от реле-регулятора, там три контакта.

Включаем тестер в режим измерение Ом, подключаем тестер к контактам (1 — 2), (1 — 3), (2 — 3), в общем как на фото.

Сопротивление обмоток генератора должно быть (1 Ом), согласно мануалу. Допускается незначительное отклонение показаний, главное чтобы показания измерений всех трёх обмоток были одинаковыми.

Важно: если вы проводите проверку на другой модели мотоцикла, то уточните данные мануала согласно вашей модели.

Проверяем обмотки на замыкание с корпусом

Общая схема проверки

Включаем тестер в режим измерение Ом, чёрный щуп тестера крепим на корпус, а другим проходим по каждому контакту в разъёме.

Никаких показаний тестера, быть не должно. Если на тестере будут какие либо показания, то скорей всего у вас одна или несколько обмоток имеет контакт с массой, что является неисправностью.

Проверяем напряжение выдаваемое генератором

Важно: здесь нужно быть осторожнее, так как выдаваемое напряжение генератором может доходить до 90 вольт переменного тока, не исключен удар током. А также при замыкании контактов при измерении, может выйти из строя генератор.

Схема проверки такая же как и проверка сопротивления, тот же разъём, только теперь меряем напряжение.

Включаем тестер в режим измерения переменного тока, в позицию 200 или 600 вольт, но не менее 100 вольт. Подключаем тестер к контактам (1 — 2), (1 — 3), (2 — 3), в общем как на фото.

Даём обороты двигателя 5000 об./мин. (удерживать обороты желательно максимально точно). Смотрим показания тестера.

Показания тестера, согласно мануалу должно быть 70 вольт. Показания могут немного отличатся, так как зависят от оборотов двигателя. На холостом ходу напряжение обычно в районе 50 вольт.

Главное напряжение должно быть не менее 70 вольт в районе 5000 об./мин., и показание всех трёх обмоток должны быть максимально одинаковыми.

В противном случае генератор требует ремонта или замены.

Проверяем на утечку тока

Что такое утечка тока — это когда вся система зарядки исправна, двигатель заглушен, всё выключено и вы спокойно пошли домой, а придя в гараж дня через 2-3 не можете завести двигатель, так как не крутит стартер и лампочки еле горят.

Возможно, вашему аккумулятору пришёл конец, но как его проверить мы теперь знаем и если всё исправно значит, что-то потребляет слишком много тока.

Схема проверки

Фото подключения

Фото переключения тестера в режим измерения тока утечки.

Обычный режим измерений.

Должно быть так, режим измерения ампер.

Проверка:

1. Откручиваем плюсовую клемму аккумулятора.
2. Включаем тестер в режим измерения 10Ah. Важно: обязательно переключаем красный провод на тестере в гнездо 10ADC (смотри фото выше).
3. Подключаем один провод тестера к клемме аккумулятора, а другой провод тестера к клемме проводки.
4. Если есть сигнализация, то ставим мотоцикл в режим охраны.
5. Смотрим показания.

Показания тестера:

• Чем меньше, тем лучше, в идеале не более 15мА.
• Если ток потребления больше, ищите виновника потребления.

К примеру, ток потребления в 40мА способен посадить ваш аккумулятор в ноль за 9 дней, следовательно, завести со стартера вы его не сможете уже дня через 3, а то и 2 в зависимости от состояния аккумулятора.

Для выявления виновника, пошагово отключаем все инородные компоненты, такие как:

• Сигнализация.
• Автономная сирена.
• Светотехника.
• И т. д., всё, что нештатное.

После каждого отключения меряем ток утечки. И так до тех пор пока не найдём виновника потребления.

Мои показания в штатном режиме.

И с сигнализацией.

Дополнительная нагрузка

Проблемой не дозаряди, может быть банальная причина:

• Установка более мощных лам в фары.
• Установка ручек с подогревом.
• Установка дополнительной светотехники.
• Всё это вместе взятым.
• И т. д.
• При этом ещё поездки на короткие дистанции.

В итоге аккумулятор просто не будет успевать заряжаться. И как следствие реле-регулятор работает в постоянной нагрузке, аккумулятор постоянно недозаряжается и всё это дело быстро выходит из строя.

Правила зарядки аккумулятора

Есть основные правила зарядки аккумуляторов, которые следует соблюдать:

• Желательно всегда отсоединять аккумулятор от мотоцикла. Чтобы избежать выхода из строя электрооборудования мотоцикла, при неправильном подключении, скачков напряжения и т. д.
• Сила тока зарядки, не должна превышать 10% от ёмкости аккумулятора. Среднее время зарядки составляет от 5 до 10 часов, в зависимости от степени разряда. Пример: аккумулятор имеет ёмкость 9Аh, значит ток заряда должен составлять 0,9 максимум 1,0 Аh. Некоторые модели аккумуляторов допускают ускоренную зарядку большем током, равным примерно 40-50% от ёмкости аккумулятора. Пример: ёмкость аккумулятора 9 Аh, ускоренная зарядка составит 4 Аh в течение одного часа. Информация о том, что аккумулятор поддерживает быструю зарядку, как правило написана на самом аккумуляторе и в инструкции прилагаемой к аккумулятору (пример: QUICK 4Ah x 1h). Внимание: такой метод крайне не рекомендуется, и желательно использовать только в крайних случаях. И если вы не нашли информации или неуверенны, что аккумулятор можно заряжать используя быструю зарядку, то не стоит использовать данный метод, чтобы не испортить аккумулятор.
• Если аккумулятор обслуживаемый, и имеет заливные пробки то их нужно непременно выкручивать. Во время зарядки кислота начинает кипеть, при этом выделяются пары, чтобы аккумулятор не лопнул нужно выкрутить пробки. Это применимо только к обслуживаемым аккумуляторам, на других моделях этого делать не надо.
• При зарядке необходимо проверять напряжение аккумулятора, полностью заряженная батарея должна иметь напряжение 12,7 вольта, возможно немного больше. Для правильности определения напряжения следует отключать зарядное устройство и выждать немного времени, хотя бы 5-10 минут.
• Соблюдайте правила техники безопасности:
  • Не курите рядом с аккумулятором находящимся на зарядке.
  • Не используйте скруток и соплей из проводов.
  • Используйте при необходимости защитные средства.
  • При попадании кислоты на кожу или в глаза, промойте большим количеством воды и обратитесь к врачам.

Себе заряжаю так:

1. Включаю зарядку.
2. Подключаю вольтметр.
3. Проверяю напряжение.
4. Когда напряжение с зарядным устройством показывает 14 вольт, жду ещё примерно минут 30 и выключаю.
5. Через некоторое время делаю контрольный замер напряжения. Но как правило этого вполне хватает.

Теперь немного о зарядных устройствах.

Для зарядки аккумуляторов есть много разных зарядных устройств, принцип работы их одинаков. Но есть различия, на которые стоит обратить внимание.

Автомобильные и мото зарядки

Тут всё просто, для зарядки аккумулятора мотоцикла подойдёт и то и другое, но автомобильные подойдут не все. Почему? Читаем дальше.

Автоматические зарядные устройства

Некоторые зарядные устройства оснащены электроникой, которая сама определяет ёмкость аккумулятора и выбирает ток зарядки, тут ничего сложного нет.

Ручные зарядные устройства.

Есть модели, особенно более дешевого сегмента, которые имеют всего две регулировки, это как правило переключатель на 4 Аh и 6 Аh. Такие зарядные устройства для зарядки аккумуляторов мотоцикла использовать нельзя, так как их сила тока зарядки слишком велика.

Наличие управления током зарядки.

Есть также зарядные устройства, с ручным управлением, но которые имеют переключатели или плавную регулировку силы тока. Такие зарядные устройства можно использовать для зарядки аккумуляторов мотоцикла, так как на них можно выставить необходимый ток зарядки.

В итоге, что нам подойдёт:

• Зарядные устройства для мотоцикла.
• Автоматическое зарядное устройство, с током заряда хотя бы от 0,5-1,0 Аh.
• Ручное зарядное устройство с возможностью регулировки тока зарядки, так же хотя бы от 0,5-1,0 Аh.

Ну вот теперь я думаю можно подвести итог.

Что искать, где искать и как это всё проверить теперь мы знаем. Я старался написать и показать всё как можно проще и доступнее, не знаю насколько у меня это получилось но с помощью данной статьи можно проверить основные системы зарядки. Надеюсь, эта статья будет очень полезной, так как почти ничего подобного я не встречал.

Важно: помните навредить гораздо проще, чем починить. Сомневаетесь тогда лучше к профессионалам в сервис, всё остальное на ваш страх и риск.

Всем удачи.

moto.lexp.net

Регулятор напряжения.

Неисправности системы генератор — реле-регулятор, способы их выявления и устранения

Исправность работы системы генератор — реле-регулятор во время эксплуатации автомобиля следует проверять по показаниям амперметра, установленного на щитке приборов. Этим же амперметром следует пользоваться для выявления неисправностей в системе.

Амперметр включен так, что он показывает только зарядный ток или ток, идущий от аккумуляторной батареи к потребителям. Величина зарядного тока, вырабатываемого генератором, в значительной степени зависит от состояния аккумуляторной батареи. Если батарея полностью заряжена, зарядный ток уменьшается до 1—2 а. При разряженной батарее ток возрастает и достигает предельной величины, допускаемой ограничителем тока (17—19 а). Поэтому прежде чем делать по показаниям амперметра какие-либо заключения о неисправностях в системе генератора, необходимо знать состояние аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле. Определять состояние батареи следует с помощью ареометра и нагрузочной вилки.Очень важное значение для нормальной работы системы генератор — реле-регулятор имеет состояние электропроводки между генератором, реле-регулятором и аккумуляторной батареей, а также надежное соединение этих агрегатов с «массой» автомобиля. Поэтому при отыскании неисправностей в работе системы генератор — реле-регулятор необходимо прежде всего тщательно проверить состояние указанной электропроводки, и правильность схемы соединения. Обнаруженные при осмотре обрывы проводов, нарушение изоляции, короткие замыкания, загрязнение контактных наконечников и т. п. должны быть немедленно устранены. Произведя необходимую подготовку, можно приступить к отысканию неисправностей в самой системе генератор — реле-регулятор, которые следует вести в порядке, приведенном ниже.Амперметр не показывает зарядку. В этом случае необходимо прежде всего убедиться в исправности действия самого амперметра. Для этого следует при неработающем двигателе включить фары и проверить, показывает ли амперметр разрядку. Если показаний нет, то амперметр подлежит замене. Если исправный амперметр не показывает зарядку при средних и высоких числах оборотов коленчатого вала двигателя, то следует провести раздельную проверку исправности генератора и реле-регулятора, как описано ниже.

Примечания: 1. При полностью заряженной батарее зарядный ток может быть очень мал (1—2 а) и его трудно обнаружить по показаниям на щитковом амперметре. В этом случае рекомендуется перед описанной выше проверкой несколько раз провернуть вал двигателя стартером при выключенном зажигании для небольшой разрядки батареи.2. При движении автомобиля с полностью заряженной батареей стрелка амперметра стоит на нуле или очень близко к нему. Для того чтобы в этом случае убедиться в исправности системы генератора, достаточно при работающем со средним числом оборотов двигателе включить свет фар. Если стрелка амперметра вздрогнет, но не покажет разрядки, система исправна, а аккумуляторная батарея полностью заряжена.

Проверка генератора. Убедившись в нормальном натяжении приводного ремня генератора и включив всю осветительную нагрузку, пустить двигатель и во время его холостого хода отъединить провода от клемм Бат, Якорь и Шунт реле-регулятора. С помощью плоскогубцев плотно соединить наконечники трех отъединенных проводов, не касаясь ими металлических деталей автомобиля. Наблюдая за показаниями амперметра, понемногу увеличивать число оборотов коленчатого вала двигателя. Если сила зарядного тока, показываемого амперметром, возрастает при увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя, то генератор работает нормально.Разъединить провода, остановить двигатель и поставить провода на место.

Предупреждение. Чтобы не сжечь обмотку генератора во время этого испытания, необходимо:1) не увеличивать чрезмерно число оборотов коленчатого вала, чтобы сила зарядного тока не превышала 18 а;2) в случае внезапной остановки двигателя немедленно разъединить концы проводов.Если сила зарядного тока с увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя не повышается, то генератор неисправен. В этом случае генератор следует или сменить, или отремонтировать (см. ниже «Характерные неисправности генератора»).

Неисправности реле-регулятора. При неисправном реле-регуляторе возникают следующие неполадки:1) нет зарядки аккумуляторной батареи;2) слабый зарядный ток при разряженной батарее и3) сильный зарядный ток при полностью заряженной батарее.Ниже даны способы проверки реле-регулятора при указанных неполадках.1. Нет зарядки аккумуляторной батареи. В этом случае нужно пустить двигатель, довести число оборотов коленчатого вала примерно до 800 в минуту (20 км/час по спидометру) и наблюдать за показаниями амперметра на щитке приборов.В том случае, когда амперметр не показывает зарядного тока, надо соединить коротким отрезком провода клеммы Бат и Якорь реле-регулятора и проверить показания амперметра. Если появится зарядный ток, то это указывает на неисправность реле обратного тока и реле-регулятор следует сменить. Если амперметр попрежнему не показывает зарядку, то следует соединить проводом клеммы Якорь и Шунт реле-регулятора и также проверить показания амперметра. Если при этом появится зарядный ток, то это указывает на неисправность регулятора напряжения и реле-регулятор следует сменить.Указанную проверку можно упростить, соединив все три клеммы реле-регулятора сразу. Если при этом появится зарядный ток, то реле-регулятор следует сменить, так как, по крайней мере, один из его агрегатов не работает.

Предупреждение. Клеммы Бат и Якорь реле-регулятора нужно разъединять обязательно до остановки двигателя или немедленно после остановки двигателя, так как в противном случае может сгореть генератор.2. Слабый зарядный ток при разряженной аккумуляторной батарее. В этом случае следует пустить двигатель, довести число оборотов коленчатого вала до 1300—2000 в минуту (32—50 км/час по спидометру) и наблюдать за показаниями амперметра.Если зарядный ток сначала значительно повысится, а по мере зарядки аккумуляторной батареи постепенно снизится, то система генератор — реле-регулятор работает исправно. Если сила зарядного тока не повышается до максимума, то реле-регулятор неисправен и его следует заменить.3. Сильный зарядный ток при полностью заряженной аккумуляторной батарее. В этом случае следует пустить двигатель, довести число оборотов коленчатого вала до 1300—2000 в минуту (32— 50 км/час по спидометру) и наблюдать за показаниями амперметра.Если амперметр после возмещения расхода тока на пуск двигателя длительное время продолжает показывать зарядный ток 8—10 а и выше и если известно, что батарея заряжена полностью, то регулятор напряжения отрегулирован на слишком высокое напряжение. В этом случае следует заменить реле-регулятор.

Примечание. На чрезмерный зарядный ток, кроме показаний амперметра, указывает сильное «кипение» электролита в аккумуляторной батарее и связанная с ним необходимость часто добавлять дистиллированную воду.

Практический совет водителю. В случае, если реле-регулятор отказал в работе далеко от гаража и заменить его нечем, исправный генератор можно включить в цепь помимо реле-регулятора (для подзарядки аккумуляторной батареи). Способ включения зависит от того, какой из приборов реле-регулятора неисправен.1. Неисправен только регулятор напряжения (реле обратного тока работает). Надо отъединить провод от клеммы Ш (шунт) генератора; отъединенный конец изолировать или укрепить во избежание задевания его за клеммы. Между клеммами Ш и Я генератора включить лампочку 12 в, 15 свечей (использовать переносную лампу).Генератор будет заряжать батарею почти на всем диапазоне рабочих оборотов коленчатого вала двигателя. При этом лампочка будет гореть не все время. Включать лампочку более 15 свечей нельзя, так как при этом сильно увеличится напряжение в сети. Включать лампочку менее 15 свечей можно, но это приведет к снижению тока генератора.2. Неисправны регулятор напряжения и реле обратного тока. Отъединить провода клемм Ш и Я генератора и реле-регулятора. Во избежание задевания за клеммы отсоединенные концы изолировать или укрепить. Между клеммами Ш и Я генератора включить, как и в предыдущем случае, лампочку 12 в, 15 свечей. Отъединить от амперметра провод, идущий к клемме Бат реле-регулятора, и на его место присоединить отрезок изолированного провода длиной 0,7 м. Присоединить к клемме Я генератора отрезок изолированного провода длиной 2,5 м. Зачищенные куски обоих вновь присоединенных проводов вывести внутрь кузова.При движении автомобиля на прямой передаче со скоростью 20 км/час человек, сидящий рядом с водителем, должен соединить оба провода, при этом батарея будет заряжаться; при скорости меньше 20 км/час на прямой передаче — разъединить, с тем чтобы исключить разрядку батареи.

Предупреждение. Включать генератор, минуя реле-регулятор, допустимо только в самых крайних случаях, так как вследствие повышенного напряжения в сети снижается срок службы ламп, контактов и конденсатора распределителя и других приборов.По возвращении в гараж нужно немедленно сменить реле-регулятор и восстановить нормальную схему включения генератора; эксплуатация автомобиля с неисправным реле-регулятором недопустима.

Неисправности генератора и их устранение. Если в результате описанной выше проверки было установлено, что неисправен генератор, следует, сняв с генератора защитную ленту, найти повреждение и по возможности устранить его на месте. Нарушение нормального контакта между щетками и коллектором (основная наиболее часто встречающаяся неисправность генератора) внешне проявляется в усиленном искрении под щетками, колебании зарядного тока или полном его прекращении. Иногда возникает характерный стук контактов регулятора напряжения.Ниже приведены причины неисправностей генератора и способы их устранения.1. Загрязнение коллектора — прочистить коллектор (см. «Уход за генератором»).2. Загрязнение щеток или неплотное прилегание их к коллектору — снять и прочистить щетки, в случае необходимости притереть щетки к коллектору (см. «Уход за генератором»).3. Слабый нажим щеток на коллектор — проверить, не заедают ли щетки в щеткодержателях, состояние пружин, величину износа щеток (см. «Уход за генератором»). Чрезмерно изношенные щетки заменить новыми, притерев их к коллектору.4. Износ коллектора, выступание слюды между его пластинами — генератор снять и отправить в ремонт.

Обрывы и короткие замыкания в обмотках и выводах составляют другую группу неисправностей генератора. Подобные повреждения внешне могут проявляться различно: или прекращается отдача генератора, или, наоборот, генератор начинает давать чрезмерный ток, сильно перегреваясь при этом. Если после осмотра и приведения в порядок щеточной системы и коллектора генератор не начал нормально работать, то его следует снять и отправить в ремонт.

gaz20.spb.ru

---

• 
  Пластизоль д 4а
• 
  Пластизоль д 11а
• 
  Добавить двигателю мощности
• 
  Ваз 2107 увеличение мощности двигателя
• 
  Мощность стартера ваз
• 
  Мотор какой стоит
• 
  Мотор стеклоподъемника калина
• 
  Ремонт ваз 2101 мотор
• 
  Мотор стеклоочистителя ваз 2109 как проверить
• 
  Мотор 2107
• 
  Ваз 2106 мотор