Автомат для дозарядки АБ

Рис. 1.2.

Правильно собранное устройство на­лаживания не требует. Следует лишь установить необходимые уровни напря­жений на входах компаратора. Для это­го устанавливают движки резисторов R19 и R22 в нижнее по схеме положе­ние. Подключают к клеммам Х1 и Х2 аккумуляторную батарею, включают ус­тройство в сеть, нажимают кнопку SB1 и убеждаются в срабатывании реле К1.

Измеряют напряжение на клемме Х1. Затем, подключив вольтметр к верхнему по схеме выведу резистора R22, передви­гают его движок до тех пор, пока вольт­метр не покажет величину напряжения, равную 0,45 напряжения на Х1. После это­го вольтметр подключают к выходу резистивной матрицы (общей точке соедине­ния резисторов R11 .R18) и резистором R19 устанавливают напряжение 5,0 В.

При такой регулировке диапазон кон­тролируемого напряжения на заряжае­мой аккумуляторной батарее составля­ет (с учетом допустимых соотношений входных напряжений компаратора и на­пряжения питания) от 11,1 до 17,3 В, что вполне достаточно для выбранной ве­личины зарядного тока. Следует иметь в виду, что падение напряжения на про­водах, соединяющих устройство с акку­муляторной батареей, не должно превы­шать величины 1 В.

В заключение производят, в случае необходимости, регулировку зарядного тока подбором емкости конденсатора С1, которую выполняют подключением к его выводам подходящих по номиналь­ному напряжению конденсаторов емко­стью 0,5 .1 мк.

2. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Функциональная схема устройства представлена на рисунке 2.1.

Функциональная схема автомата для дозарядки АБ

Рис. 2.1

· Блок питания:

Блок питания подает напряжение на аккумуляторную батарею и стабилизатор напряжения.

· Стабилизатор напряжения:

Обеспечивает питанием цифровую часть устройства.

· Формирователь прямоугольных импульсов:

Формирует импульсы с частотой 50 Гц.

· Управляемый генератор:

Образует ступенчато возрастающего напряжения, используемого в качестве опорного для компаратора.

· Компаратор:

Сравнивает опорное напряжение с напряжением на аккумуляторных клеммах.

· Таймер:

Определяет периодичность контроля за ростом напряжения на заряжаемой аккумуляторной батареи.

· Узел управления реле:

Вырабатывает сигнал на выключение устройства при постоянстве напряжения на батарее в течение заданного времени.

· Реле:

Отключает устройство от сети 220 вольт.

3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

На срок службы автомобильной ак­кумуляторной батареи (АБ) значитель­ное влияние оказывает степень ее заряженности. Желательно, чтобы боль­шую часть времени батарея была пол­ностью заряжена. В процессе эксплуа­тации обычно наблюдаются колебания степени заряженности АБ около некото­рого среднего значения, называемого установившейся степенью заряженнос­ти. Ее величина зависит от многих факторов. Следует отметить, что зимой установившаяся степень заряженности, как правило, значительно ниже, чем ле­том. Низкая степень заряженности в ус­ловиях холодного климата является главной причиной интенсивного "оплы­вания" активной массы с электродов аккумуляторной батареи и сокращения ее срока службы.

Возникает необходимость в заряд­ном устройстве, с помощью которого за то время, пока автомобиль находит­ся в гараже (в большинстве случаев за ночь), можно было бы довести степень заряженности аккумуляторной батареи до полной.

Вполне закономерен вопрос: "Поче­му нельзя использовать для этой цели, существующие автоматические заряд­ные устройства?"

Дело в том, что большинство имею­щихся в продаже или описанных в ра­диолюбительской литературе автомати­ческих зарядных устройств прекращают зарядку батареи либо по истечении оп­ределенного времени (10 . 12 часов), либо по достижении на клеммах бата­реи определенного (порогового) значе­ния напряжения.

Первые предназначены в основном для проведения полного цикла заряд­ки батареи от нулевой степени заря­женности. Что касается вторых, то из­вестно, что величина порогового на­пряжения зависит от целого ряда фак­торов: "возраста" батареи, величины зарядного тока, плотности электроли­та, его температуры и т.д.

Например, при неизменном заряд­ном токе, одной и той же величине на­пряжения на клеммах аккумуляторной батареи будет соответствовать 50% ее заряженности при температуре элект­ролита -10.°С и 95% заряженности при температуре электролита +30°С.

С целью исключения несрабатыва­ния устройства автоматического от­ключения, устанавливается заведомо заниженная величина порогового напряжения (как правило, в пределах 14,3 .14,5 В). Однако даже при заряд­ном токе, численно равном 0,05 емко­сти батареи, напряжение на ее клем­мах при полном заряде может дости­гать величины 15,9 .16,2. В. В ре­зультате аккумуляторная батарея оста­ется не дозаряженной в течение всего времени эксплуатации, что приводит к необратимой сульфитации электродов и сокращению ее срока службы.

Существуют другие, более надежные признаки получения АБ полного заря­да. Это прекращение (при постоянстве величины зарядного тока) роста напря­жения на клеммах батареи, а также прекращение увеличения плотности электролита.

Практика показывает, что с достаточ­ной точностью можно ограничиться одним из этих признаков, т.е. контро­лем за ростом напряжения на батарее, и при его прекращении и постоянстве величины напряжения в течение не менее двух часов выключать заряд­ное устройство.

Конечно, зарядное устройство, ис­пользующее этот принцип, более слож­но, чем простой пороговый автомат, однако его преимущества очевидны. Исключается возможность не отключе­ния устройства от сети из-за установ­ки повышенного значения "порога", а также недозаряд батареи вследствие преждевременного отключения заряд­ного устройства.

Очевидно, что для дозарядки бата­реи вполне достаточно иметь устрой­ство, обеспечивающее выходной ток, равный току второй ступени режима зарядки, рекомендуемому инструкци­ей по эксплуатации стартерных аккуму­ляторных батарей (равный, в амперах, 0,05 емкости батареи в ампер-часах). Снижение величины зарядного тока благоприятно сказывается на аккуму­ляторной батарее. Как отмечается в, при этом повышается общий КПД про­цесса зарядки и обеспечивается более полный заряд АБ. В жаркое время года зарядку можно проводить, не опасаясь превысить допустимую температуру электролита. Немаловажен и тот факт, что заметно уменьшаются масса и га­бариты зарядного устройства.

Вместе с тем, проведение полной за­рядки аккумуляторной батареи (от нуле­вой степени заряженности), которая, как правило, может понадобиться не чаще одного-двух раз в год при контрольном разряде батареи с целью оценки ее со­стояния, займет с таким зарядным уст­ройством не более 21 .22 часов. В большинстве случаев это удобно (ве­чером поставил на зарядку — вечером, через сутки, получил полностью заря­женную батарею).

1	2	3	4	5