Электрическая схема зарядного устройства для аккумулятора: Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ: как сделать своими руками

Содержание

Схемы зарядных устройств для аккумуляторов и батарей


Схема таймера для зарядки автомобильных аккумуляторов (реле времени)

Современные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов очень легки и компактны, сделаны по импульсной схеме, и управляются контроллерами, но бывалые автолюбители предпочитают пользоваться тяжелыми и громоздкими зарядными устройствами, состоящими из мощного низкочастотного трансформатора …

0 471 0

Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов (MAX713)

Описывается схема несложного зарядного устройства для зарядки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Имеется переключатель, при помощи которого можно выбрать батарею из скольких аккумуляторных элементов питания нужно зарядить, — из 1-го, 2-х или 3-х. Традиционная зарядка Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов током …

1 897 0

Зарядное устройство для батареи из двух Ni-MH аккумуляторов АА от USB

Несмотря на то, что сейчас есть очень много портативной аппаратуры, питающейся от встроенных аккумуляторов, остается еще и много аппаратуры, рассчитанной на питание от гальванических элементов типо-размера «ААА» или «АА». Это создает определенные трудности эксплуатации, потому …

1 1121 0

Простейшее зарядное устройство для двух Ni-Mh пальчиковых аккумуляторов типа AA

Сейчас уже почти вся портативная электроника питается от встроенных аккумуляторов и заряжается от универсальных зарядных устройств с разъемами типа USB. Но, несмотря на это, большинство портативных радиовещательных приемников по-прежнему питаются от гальванических батарей …

1 1486 0

Блок заряда и питания от Li-ion аккумулятора для пульта управления

ИК — пульт дистанционного управления (ИК ПДУ) Lotos модели RM-909E позволяет управлять десятью единицами разных видов бытовой техники, содержит в своей базе сотни групп кодов, которые подходят для нескольких тысяч моделей телевизоров, DVD-проигрывателей и другого мультимедийного оборудования.

0 1334 0

Схема устройства питания на основе миниатюрного аккумулятора 3.7В-4.2В от сотового телефона

Еще совсем недавно, да впрочем, и сейчас, есть много аппаратуры, питающейся от гальванических батарей, обычно, это два элемента по 1,5V, то есть 3V. Это и пульты ДУ, и приемники, и игрушки и многое еще чего Конечно, есть альтернатива, — «пальчиковые» аккумуляторы по 1.2V. Но тут две …

4 1751 0

Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов

Самодельное зарядное устройство для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов, принципиальная схема. Чтобы аккумулятор служил долго нужно обеспечить его оптимальный режим, как зарядки, так и разрядки. Никель-кадмиевым аккумуляторам присущ так называемый «эффект памяти». Заключающийся в том, что …

4 3308 2

Схема зарядного устройства с таймером для АА и ААА аккумуляторов

Зарядные устройства, продающиеся в магазинах обычно очень просты и обеспечивают быстрый режим заряда, при котором аккумулятор стареет значительно быстрее. Более безопасно заряжать аккумулятор номинальным зарядным током (0,2 от паспортной емкости), но это требует много времени, и это время …

1 2835 2

Зарядные устройства для телефона в автомобиле, две схемы

Схема зарядного устройства показана на рисунке 2, это DC-DC преобразователь, дающий стабильное напряжение +5V при токе до 0,5А, и входном напряжении в пределах 7-18V. Посмотрев на схему, может возникнуть вопрос, — зачем такие сложности, когда, казалось бы, можно обойтись одной «кренкой»? Вопрос …

0 3021 0

Как использовать зарядку от телефона +5В для NiCd и NiMH аккумуляторов

Принципиальная схема приставки к сетевому адаптеру мобильного телефона, что позволяет заряжать NiCd и NiMH аккумуляторы. Стоимость «сухих батареек» сейчас уже достаточно высока, и вполне сравнима со стоимостью аккумуляторов. Но аккумуляторы можно заряжать. В большинстве устройств, питающихся от «сухих элементов» напряжением 1,5V …

1 5770 0

1 2  3  4  5  … 8 

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Схема зарядного на 12 вольт

Представляем новую простую схему зарядного устройства для обычного автоаккумулятора на 12 В, которая по силам для самостоятельной сборки даже не слишком опытным радиолюбителем. Зарядное собрано на основе силового трансформатора 16-20 В 5 А, выпрямителя, системы слежения за напряжением аккумулятора и ключевым элементом — тиристором.

Постоянное напряжение с выпрямителя на диодах подаётся на заряжаемый аккумулятор через амперметр на 5 А и тиристор. Этот тиристор управляется другим, более слабым тиристором Q2, который отслеживает напряжение на заряжаемом АКБ. Оно снимается с резисторного делителя и стабилитрона. Как только напряжение полностью зарядившегося аккумулятора превысит порог открывания тиристора — он откроется и зажгётся зелёный светодиод «аккумулятор заряжен». Одновременно тиристор Q1 закроется и зарядка прекратится.

Работа с зарядным устройством

  1. После сборки схемы выведите движок переменного резистора в нулевое положение. Прежде всего убедитесь, что без аккумулятора оба светодиода светятся.
  2. Подключите батарею и проследите, чтоб светодиод LED2 погас. Это значит пошёл заряд.
  3. Вращайте движок резистора вверх до тех пор, пока светодиод LED2 не засветится. Этим резистором выставляется порог отключения АКБ от зарядки, по мере достижения на аккумуляторе полного напряжения (около 14В).

Детали зарядного устройства на 12В

R1= 1 кОм 

R2= 1.2 кОм
R3= 470 Ом
R4= 470 Ом
R5= 10 кОм
D1= 1N4001
D2= 6.8V 0.5W стабилитрон
LD1= зелёный светодиод
TR1= 4.7 кОм переменник
LD2= красный светодиод
Q1= BTY79 или похожий на 10A


M1= 0-5A амперметр
Q2= тиристор C106D
C1= 10мкФ 25V
GR1= 50V 6A диодный мост
F= 5A предохранитель

Тиристоры можно ставить типа BT138-600, КУ202, Т122-10 (Q1) и любой маломощный на ток до 0,3А вместо Q2. Резисторы на 0,25 ватт. Диодный мост готовый, или составленный из 4-х диодов КД202, Д242, Д245. Конденсатор — 5-50 микрофарад. При всей своей простоте, эта схема ЗУ используется даже в некоторых промышленных зарядках. Но всё равно, обязательно ставьте предохранитель, так как от нештатных ситуаций (пробоя диодов или тиристора) никто не застрахован!

https://blogun.ru/cheerlessgdeje.html

Схемы зарядных устройств (с использованием LM317, LM338)

В настоящей статье мы обсудим несколько простых схем зарядных устройств, предназначенных для зарядки аккумуляторов 12 В. Эти устройства очень простые и недорогие по своей конструкции, но при

этом обладают высокой точностью в поддержании выходного напряжения и тока.
Все предложенные здесь схемы контролируют выходной ток. Это означает, что поступающий в аккумулятор ток никогда не будет выходить за предварительно определенный, фиксированный уровень.

Примечание: Если вам нужно зарядное устройство для аккумуляторов с мощным током, то ваши потребности могут быть удовлетворены данными конструкциями устройств зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.

Простейшее зарядное устройство для аккумуляторов 12 В

Как я неоднократно повторял во многих статьях, основным критерием безопасной зарядки аккумулятора является поддержание максимально входного напряжения, величина которого чуть ниже напряжения зарядки, указанного в спецификации аккумулятора, а также поддержание тока на уровне, не вызывающем нагрев аккумулятора.

При соблюдении этих двух условий вы можете заряжать любой аккумулятор, используя простую, приведённую схему.

В приведенной, простейшей схеме, выход трансформатора составляет 12 В. Это означает, что пиковое напряжение после выпрямления будет составлять 12 х 1.41 = 16.92 В. Хотя это несколько выше, чем 14 В, уровня полного заряда для аккумулятора, сам аккумулятор поврежден не будет.
При этом рекомендуется отключать аккумулятор, как только амперметр покажет нулевое значение напряжения.

Автоматическое отключение: Если вы хотите, чтобы приведенная выше схема обеспечивала автоматическое отключение зарядного устройства по завершению зарядки, вы легко можете добиться этого, добавив на выход биполярный транзистор, как показано ниже:

В данной схеме мы использовали общий эмиттер биполярного транзистора, к базе которого подключено 15 В. Это означает, что напряжение эмиттера никогда не опустится ниже 14 В.
А когда на контактах аккумулятора напряжение превысит 14 В, транзистор переходит в состояние обратного смещения, и просто осуществляет автоматический режим отключения. Вы можете изменять значение напряжения 15 В стабилитрона, пока не получите для аккумулятора напряжение примерно в 14.3 В.

В результате первая схема преобразуется в полностью автоматическую систему зарядки АКБ, которую несложно сделать. Кроме того, поскольку здесь не используется конденсаторный фильтр, то 16 В применяется не в качестве непрерывного напряжения постоянного тока, а скорее, как 100 Гц выключатель. Это снижает нагрузку на аккумулятор, а также предотвращает сульфатирование пластин аккумулятора.

Почему важен контроль тока?

Зарядка аккумулятора любого вида может носить критический характер, и поэтому требует уделять ей определенное внимание. Когда сила тока, заряжающего аккумулятор, значимо высокая, контроль тока становится важным фактором.
Все мы знаем, насколько «умными» являются линейные стабилизаторы LM317, и не удивительно, что эти устройства применяются в большом количестве схем и приложений, требующих точное управление мощностью.

Представленная ниже схема зарядного устройства для аккумуляторов 12В с контролем тока на базе LM317 показывает, как можно сконфигурировать LM317, используя всего лишь пару сопротивлений и источник питания в виде стандартного диодного моста для обеспечения зарядки аккумулятора 12 В со всей возможной точностью.

Как это работает?

Стабилизатор подключается в обычном режиме, когда сопротивления R1 и R2 используются для требуемой регулировки напряжения. Входная мощность подается на LM317 с обычного диодного моста. После фильтрации через конденсатор C1 напряжение составляет примерно 14 вольт. Отфильтрованный постоянный ток с напряжением в 14 В, поступает на входной контакт стабилизатора.
Контакт регулировки LM317 подключён через фиксированное сопротивление R1 и переменное сопротивление R2. Изменяя величину сопротивления R2 может плавно менять выходное напряжение, подаваемое на аккумулятор. Без подключения сопротивления Rc вся схема вела бы себя, как простой источник питания.

Однако сопротивление Rc и транзистор BC547 на указанных позициях в схеме, обеспечивают возможность воспринимать ток, поступающий в аккумулятор.
Пока этот ток остается в требуемых безопасных границах, напряжение остается на заданном уровне. Однако при повышении силы тока стабилизатор снижает напряжение, ограничивая дальнейший рост тока и гарантируя безопасность аккумулятора.

Формула для расчета Rc:

R = 0.6/I, где I — максимальная величина требуемого выходного тока.

Для оптимальной работы LM317 будет требоваться наличие теплоотвода (радиатора).

Для наблюдения за состоянием зарядки аккумулятора используется подключенный к схеме потенциометр. Как только он покажет нулевое напряжение, аккумулятор можно отсоединить от зарядного устройства и использовать по назначению.

Принципиальная схема № 1

Список элементов

Для изготовления описанной выше схемы требуются следующие элементы;
R1 = 240 Ом
R2 = 10 кОм с предварительной установкой
C1 = 1000 мкФ/25 В
Диоды = 1N4007
TR1 = 0-14 В, 1 А

Как подсоединить потенциометр к схеме с LM317 или LM338?

Следующая схема (2) показывает, как правильно подключить 3-контактный потенциометр к схеме, использующей стабилизатор напряжения LM317 или LM338. Для подключения потенциометра к схеме его центральный контакт и любой боковой контакт соединяется с выходными контактами схемы. Третий контакт потенциометра не используется.

схема 2

Компактное зарядное устройство аккумуляторов 12В на базе LM338

Интегральная схема LM 338 представляет собой выдающееся устройство, которое может быть применено в неограниченном числе возможных приложений электронных схем. Ниже мы покажем, как использовать ее для получения автоматического зарядного устройства аккумуляторов 12 В.

Почему именно ИС LM338 ?

Основной функцией этой ИС является управление напряжением, и при незначительных, простых модификациях она может быть применена для управления током.
Схема зарядного устройства аккумуляторов идеально подходит для этой ИС и мы намерены изучить одну такую схему для создания автоматического зарядного устройства аккумуляторов 12 В с использованием ИС LM338.
Обращаясь к принципиальной схеме, мы видим, что вся схема построена вокруг ИС LM301, формирующей схему управления для выполнения отключения.
LM338 настроена в качестве контроллера силы тока, и как модуль прерывающего выключателя.

Использование LM338 в качестве регулятора, а операционного усилителя в качестве компаратора

Вся работа зарядного устройства может быть проанализирована с учетом следующих соображений: LM 301 используется в качестве компаратора и её не инвертированный вход подключается к опорной точке, создаваемой делителем напряжения, состоящего из R2 и R3. Напряжение, снятое с точки соединения R3 и R4, используется для установки выходного напряжения LM338 на уровень, который несколько выше требуемого напряжения зарядки – это примерно 14 вольт.
Данное напряжение подается на заряжаемый аккумулятор через сопротивление R6, включенное в схему в качестве датчика силы тока.
Сопротивление в 500 Ом, соединяющее входные и выходные контакты LM338, гарантирует, что даже после того, как схема будет автоматически отключена, аккумулятор будет постепенно заряжаться пока он остается подключенным к выходу схемы.
Кнопка пуска (start) используется для запуска процесса зарядки после подсоединения к выходу схемы частично разряженного аккумулятора.
Выбор величины R6 позволяет получать различные скорости зарядки в зависимости от емкости аккумулятора.

Функционирования схемы (согласно объяснениям +ElectronLover)

«После того, как заряжаемый аккумулятор будет иметь полный заряд, напряжение на инвертированном входе операционного усилителя станет выше установленного напряжения на неинвертированном входе LM338. Это моментально переключит логику усилителя на низкий уровень».

Согласно моим предположениям:
V+ = VCC — 74 мВ
V- = VCC — Ток зарядки x R6
VCC= напряжение на контакте 7 усилителя

Когда аккумулятор зарядится полностью, ток зарядки уменьшается. V- становится выше, чем V+, выход усилителя снижается, включая PNP и LED.
Кроме того, поскольку R4 через диод будет соединено с заземлением, то R4 становится параллельным R1, снижая фактическое сопротивление на управляющем контакте LM338 до уровня заземления.

Напряжение (LM338) = 1.2+1.2 x Reff / (R2+R3), где Reff — это сопротивление регулирующего контакта по отношению к заземлению.

Когда Reff понижается, выходное напряжение LM338 снижается, прекращая процесс зарядки.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

9 простых схем зарядного устройства для солнечных батарей

Простое солнечное зарядное устройство — это небольшие устройства, которые позволяют быстро и дешево заряжать аккумулятор с помощью солнечной энергии.


Простое солнечное зарядное устройство должно иметь 3 встроенных основных функции:

  • Стоит невысокая.
  • Дружелюбный и простой в сборке.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворить основные потребности в зарядке аккумулятора.

В публикации всесторонне объясняются девять лучших, но простых схем зарядного устройства для солнечных батарей с использованием IC LM338, транзисторов, MOSFET, понижающего преобразователя и т. Д., Которые могут быть построены и установлены даже непрофессионалами для зарядка всех типов аккумуляторов и работа с другим сопутствующим оборудованием



Обзор

Солнечные панели не новы для нас, и сегодня они широко используются во всех секторах. Основное свойство этого устройства — преобразование солнечной энергии в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь оно серьезно рассматривается как будущее решение всех кризисов или дефицитов электроэнергии.

Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрического оборудования или просто храниться в соответствующем запоминающем устройстве для дальнейшего использования.


Обычно есть только один эффективный способ хранения электроэнергии — использование аккумуляторов.

Перезаряжаемые батареи, вероятно, являются лучшим и наиболее эффективным способом сбора или хранения электроэнергии для последующего использования.

Энергия от солнечного элемента или солнечной панели также может эффективно храниться, чтобы ее можно было использовать по своему усмотрению, обычно после захода солнца или когда стемнело, и когда накопленная мощность становится очень необходимой для работы освещения.

Хотя это может показаться довольно простым, зарядка аккумулятора от солнечной панели никогда не бывает легкой по двум причинам:

Напряжение от солнечной панели может сильно варьироваться в зависимости от падающих солнечных лучей и

Сила тока также меняется по тем же причинам, указанным выше.

Две вышеуказанные причины могут сделать параметры зарядки типичной аккумуляторной батареи очень непредсказуемыми и опасными.

ОБНОВИТЬ:

Прежде чем углубляться в следующие концепции, вы, вероятно, можете попробовать это очень простое зарядное устройство для солнечных батарей, которое обеспечит безопасную и гарантированную зарядку небольшой батареи 12 В 7 Ач через небольшую солнечную панель:

Требуемые детали

  • Солнечная панель — 20В, 1 ампер
  • IC 7812 — 1 шт.
  • 1N4007 Диоды — 3nos
  • Резистор 2к2 1/4 ватт — 1НО

Выглядит круто, не правда ли? Фактически, ИС и диоды могут уже лежать в вашем электронном мусорном ящике, поэтому их необходимо покупать. Теперь давайте посмотрим, как их можно настроить для окончательного результата.

Расчетное время, необходимое для зарядки аккумулятора с 11 В до 14 В, составляет около 8 часов.

Как мы знаем, IC 7812 будет вырабатывать фиксированное напряжение 12 В на выходе, которое нельзя использовать для зарядки аккумулятора 12 В. 3 диода, подключенные к его клеммам заземления (GND), введены специально для решения этой проблемы и для обновления выхода IC примерно до 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 В = 14,1 В, что именно то, что требуется для зарядки 12 В. аккумулятор полностью.

Падение на 0,7 В на каждом диоде повышает порог заземления ИС за счет установленного уровня, заставляя ИС регулировать выход на уровне 14,1 В вместо 12 В. Резистор 2k2 используется для активации или смещения диодов, чтобы он мог проводить и обеспечить запланированное полное падение напряжения 2,1 В.

Делаем это еще проще

Если вы ищете еще более простое солнечное зарядное устройство, то, вероятно, нет ничего более простого, чем подключение солнечной панели соответствующего номинала напрямую к соответствующей батарее через блокирующий диод, как показано ниже:

Хотя вышеуказанная конструкция не включает в себя регулятор, она все равно будет работать, поскольку токовый выход панели является номинальным, и это значение будет показывать только ухудшение, когда солнце меняет свое положение.

Однако для батареи, которая не полностью разряжена, описанная выше простая установка может нанести некоторый вред батарее, так как батарея будет быстро заряжаться и будет продолжать заряжаться до небезопасного уровня и в течение более длительных периодов времени.

1) Использование LM338 в качестве солнечного контроллера

Но благодаря современным универсальным чипам, таким как LM 338 и LM 317 , который может очень эффективно справляться с вышеуказанными ситуациями, делая процесс зарядки всех аккумуляторных батарей через солнечную панель очень безопасным и желательным.

Ниже показана схема простого зарядного устройства для солнечных батарей LM338 с использованием микросхемы LM338:

На принципиальной схеме показана простая установка с использованием IC LM 338 который был настроен в своем стандартном режиме регулируемого источника питания.

Использование функции текущего контроля

Особенность дизайна в том, что он включает текущий контроль функция также.

Это означает, что если ток имеет тенденцию к увеличению на входе, что обычно может иметь место, когда интенсивность солнечных лучей увеличивается пропорционально, напряжение зарядного устройства пропорционально падает, снижая ток до указанного номинального значения.

Как мы можем видеть на схеме, коллектор / эмиттер транзистора BC547 подключен через ADJ и землю, он становится ответственным за инициирование действий по управлению током.

По мере увеличения входного тока батарея начинает потреблять больше тока, что создает напряжение на R3, которое преобразуется в соответствующее базовое возбуждение транзистора.

Транзистор проводит и корректирует напряжение через C LM338, так что сила тока регулируется в соответствии с безопасными требованиями к батарее.

Текущий предел Формула:

R3 можно рассчитать по следующей формуле

R3 = 0,7 / Максимальный предел тока

Дизайн печатной платы для описанной выше простой схемы зарядного устройства для солнечных батарей приведен ниже:

Измеритель и входной диод не включены в печатную плату.

2) Цепь зарядного устройства солнечной батареи за 1 доллар

Вторая конструкция объясняет дешевую, но эффективную схему солнечного зарядного устройства стоимостью менее 1 доллара, которую может создать даже неспециалист для эффективной зарядки солнечных батарей.

Вам понадобится только панель солнечных батарей, селекторный переключатель и несколько диодов, чтобы получить достаточно эффективное солнечное зарядное устройство.

Что такое максимальная мощность солнечного слежения?

Для непрофессионала это было бы чем-то слишком сложным и изощренным, чтобы понять, и системой, включающей экстремальную электронику.

В каком-то смысле это может быть правдой, и, безусловно, MPPT — это сложные высокопроизводительные устройства, которые предназначены для оптимизации зарядки аккумулятора без изменения кривой V / I солнечной панели.

Простыми словами MPPT отслеживает мгновенное максимальное доступное напряжение от солнечной панели и регулирует скорость зарядки аккумулятора таким образом, чтобы напряжение панели оставалось неизменным или вдали от нагрузки.

Проще говоря, солнечная панель будет работать наиболее эффективно, если ее максимальное мгновенное напряжение не будет снижено близко к напряжению подключенной батареи, которая заряжается.

Например, если напряжение холостого хода вашей солнечной панели составляет 20 В, а батарея, которая должна заряжаться, рассчитана на 12 В, и если вы подключите два напрямую, напряжение на панели упадет до напряжения батареи, что сделает работу слишком неэффективной. .

И наоборот, если бы вы могли сохранить неизменным напряжение панели, но извлечь из нее наилучший вариант зарядки, система бы работала по принципу MPPT.

Таким образом, все дело в оптимальной зарядке аккумулятора без влияния или падения напряжения на панели.

Есть один простой и нулевой метод реализации вышеуказанных условий.

Выберите солнечную батарею, напряжение холостого хода которой соответствует напряжению зарядки аккумулятора. Значение для Аккумулятор 12В Вы можете выбрать панель с напряжением 15 В, которая обеспечит максимальную оптимизацию обоих параметров.

Однако практически вышеуказанных условий может быть трудно достичь, потому что солнечные панели никогда не производят постоянную мощность и имеют тенденцию генерировать ухудшающиеся уровни мощности в ответ на меняющееся положение солнечных лучей.

Вот почему всегда рекомендуется использовать солнечную панель с гораздо более высоким рейтингом, чтобы даже в худших дневных условиях она продолжала заряжать аккумулятор.

Сказав, что нет необходимости использовать дорогие системы MPPT, вы можете получить аналогичные результаты, потратив на это несколько долларов. Следующее обсуждение прояснит процедуры.

Как работает схема

Как обсуждалось выше, чтобы избежать ненужной нагрузки на панель, нам необходимо создать условия, идеально согласовывающие напряжение фотоэлектрической батареи с напряжением батареи.

Это можно сделать, используя несколько диодов, дешевый вольтметр или имеющийся у вас мультиметр и поворотный переключатель. Конечно, при цене около 1 доллара вы не можете ожидать, что он будет автоматическим, вам, возможно, придется работать с переключателем довольно много раз в день.

Мы знаем, что прямое падение напряжения на выпрямительном диоде составляет около 0,6 вольт, поэтому, добавив много диодов последовательно, можно изолировать панель от перетаскивания на подключенное напряжение батареи.

Ссылаясь на схему, приведенную ниже, можно организовать маленькое классное зарядное устройство MPPT с использованием показанных дешевых компонентов.

Предположим, что на схеме напряжение холостого хода панели составляет 20 В, а батарея рассчитана на 12 В.

Их прямое подключение приведет к увеличению напряжения на панели до уровня заряда батареи, что сделает ситуацию неприемлемой.

Последовательно добавляя 9 диодов, мы эффективно изолируем панель от нагрузки и перетаскивания к напряжению батареи, но при этом извлекаем из нее максимальный зарядный ток.

Общее прямое падение объединенных диодов будет около 5 В, плюс напряжение зарядки аккумулятора 14,4 В дает около 20 В, что означает, что после последовательного подключения всех диодов во время пикового солнечного света напряжение на панели незначительно упадет до 19 В, что приведет к эффективному зарядка аккумулятора.

Теперь предположим, что солнце начинает опускаться, вызывая падение напряжения на панели ниже номинального. Это можно контролировать с помощью подключенного вольтметра и пропускать несколько диодов, пока батарея не восстановится с получением оптимальной мощности.

Показанный символ стрелки, подключенный к плюсу напряжения панели, можно заменить поворотным переключателем для рекомендуемого выбора диодов, включенных последовательно.

При реализации описанной выше ситуации можно эффективно моделировать четкие условия зарядки MPPT без использования дорогостоящих устройств. Вы можете сделать это для всех типов панелей и батарей, просто подключив большее количество диодов.

3) Солнечное зарядное устройство и схема драйвера для белого светодиода SMD высокой мощности 10 Вт / 20 Вт / 30 Вт / 50 Вт

Третья идея учит нас, как построить простой солнечный светодиод со схемой зарядного устройства для светящийся светодиод высокой мощности (SMD) фары порядка от 10 ватт до 50 ватт. Светодиоды SMD полностью защищены термически и от перегрузки по току с помощью недорогого каскада ограничения тока LM 338. Идея была предложена г-ном Сарфразом Ахмадом.

Технические характеристики

По сути, я дипломированный инженер-механик из Германии 35 лет назад, много лет работал за границей и уехал много лет назад из-за личных проблем дома.
Извините, что беспокою вас, но я знаю о ваших способностях и опыте в области электроники и искренне помогал и направлял таких начинающих, как я. Я видел эту схему где-то для 12 В постоянного тока.

Я подключил к SMD, 12 В 10 Вт, конденсатор 1000 мкФ, 16 В и мостовой выпрямитель, вы можете увидеть номер детали на нем. Когда я включаю свет на выпрямителе, начинает нагреваться и оба SMD. Боюсь, если оставить эти лампы включенными в течение длительного времени, это может повредить SMD и выпрямитель. Не знаю, в чем проблема. Вы можете мне помочь.

У меня на крыльце есть свет, который включается на диске и выключается на рассвете. К сожалению, из-за отключения нагрузки, когда нет электричества, этот свет не горит, пока электричество не вернется.

Я хочу установить как минимум два SMD (12 В) с LDR, чтобы, как только свет погас, загорелся свет SMD. Я хочу добавить еще два аналогичных светильника в другом месте на крыльце автомобиля, чтобы все было освещено. Я думаю, что если я подключу все эти четыре SMD-светильника к источнику питания 12 В, который будет получать питание от цепи ИБП.

Конечно, это создаст дополнительную нагрузку на батарею ИБП, которая вряд ли полностью заряжена из-за частого отключения нагрузки. Другое лучшее решение — установить 12-вольтовую солнечную панель и прикрепить к ней все четыре лампы SMD. Он зарядит аккумулятор и включит / выключит свет.

Эта солнечная панель должна поддерживать эти огни всю ночь и отключаться на рассвете. Пожалуйста, помогите мне и расскажите подробнее об этой схеме / проекте.

Вы можете найти время, чтобы выяснить, как это сделать. Я пишу вам, так как, к сожалению, ни один продавец электроники или солнечной энергии на нашем местном рынке не готов мне помочь. Никто из них, похоже, не обладает технической квалификацией, и они просто хотят продавать свои запчасти.

Сарфраз Ахмад

Равалпинди, Пакистан

Дизайн

На показанной выше схеме солнечной светодиодной лампы SMD мощностью от 10 до 50 Вт с автоматическим зарядным устройством мы видим следующие этапы:

  • К солнечной панели
  • Пара схем регулятора LM338 с регулируемым током
  • Реле переключения
  • Аккумуляторная батарея
  • и светодиодный SMD-модуль на 40 Вт

Вышеупомянутые этапы объединяются следующим образом:

Две ступени LM 338 сконфигурированы в стандартных режимах регулятора тока с использованием соответствующих сопротивлений измерения тока для обеспечения выхода с регулируемым током для соответствующей подключенной нагрузки.

Нагрузкой для левого LM338 является аккумулятор, который заряжается от этого каскада LM338 и входной источник солнечной панели. Резистор Rx рассчитывается таким образом, чтобы батарея получала установленный ток и не перегружалась или не заряжалась.

Правая сторона LM 338 загружена светодиодным модулем, и здесь Ry проверяет, что модуль получает правильное указанное количество тока, чтобы защитить устройства от ситуации теплового разгона.

Характеристики напряжения солнечной панели могут находиться в диапазоне от 18 до 24 В.

Реле вводится в схему и соединяется со светодиодным модулем таким образом, что оно включается только ночью или когда темно ниже порогового значения для солнечной панели для выработки необходимой любой мощности.

Пока доступно солнечное напряжение, реле остается под напряжением, изолируя светодиодный модуль от батареи и обеспечивая отключение светодиодного модуля мощностью 40 Вт в дневное время и во время зарядки аккумулятора.

После наступления сумерек, когда солнечное напряжение становится достаточно низким, реле больше не может удерживать свое положение Н / Н и переключается в положение Н / З, соединяя батарею со светодиодным модулем и освещая массив через доступный полностью заряженный заряд батареи.

Видно, что светодиодный модуль прикреплен к радиатору, который должен быть достаточно большим, чтобы добиться оптимального результата от модуля и для обеспечения более длительного срока службы и яркости устройства.

Расчет номиналов резисторов

Указанные ограничивающие резисторы можно рассчитать по приведенным формулам:

Rx = 1,25 / ток зарядки аккумулятора

Ry = 1,25 / номинальный ток светодиода.

Предполагая, что это свинцово-кислотная батарея на 40 Ач, предпочтительный зарядный ток должен составлять 4 ампера.

поэтому Rx = 1,25 / 4 = 0,31 Ом

мощность = 1,25 x 4 = 5 Вт

Ток светодиода можно найти, разделив его общую мощность на номинальное напряжение, то есть 40/12 = 3,3 ампер.

поэтому Ry = 1,25 / 3 = 0,4 Ом

мощность = 1,25 x 3 = 3,75 Вт или 4 Вт.

Ограничительные резисторы не используются для светодиодов мощностью 10 Вт, поскольку входное напряжение от батареи соответствует указанному пределу 12 В для светодиодного модуля и, следовательно, не может превышать безопасные пределы.

Приведенное выше объяснение показывает, как микросхему LM338 можно просто использовать для создания полезной схемы солнечного светодиодного освещения с автоматическим зарядным устройством.

4) Автоматическая цепь солнечного света с использованием реле

В нашей 4-й автоматической цепи солнечного освещения мы включаем одно реле в качестве переключателя для зарядки аккумулятора в дневное время или пока солнечная панель вырабатывает электричество, а также для освещения подключенного светодиода, когда панель не активна.

Обновление до переключения реле

В одной из моих предыдущих статей, в которой объяснялся простой цепь солнечного света сада , мы использовали один транзистор для операции переключения.

Одним из недостатков более ранней схемы является то, что она не обеспечивает регулируемую зарядку аккумулятора, хотя это не может быть строго важным, поскольку аккумулятор никогда не заряжается до полного потенциала, этот аспект может потребовать улучшения.

Еще один связанный с этим недостаток более ранней схемы — ее низкая мощность, которая не позволяет использовать батареи высокой мощности и светодиоды.

Следующая схема эффективно решает обе вышеупомянутые проблемы с помощью реле и транзисторного каскада эмиттерного повторителя.

Принципиальная электрическая схема

Как это устроено

Во время оптимального солнечного света реле получает достаточную мощность от панели и остается включенным с активированными замыкающими контактами.

Это позволяет аккумулятору получать зарядное напряжение через стабилизатор напряжения на транзисторном эмиттерном повторителе.

В эмиттер-повторитель конструкция сконфигурирована с использованием TIP122, резистора и стабилитрона. Резистор обеспечивает необходимое смещение для проводимости транзистора, в то время как значение стабилитрона ограничивает напряжение эмиттера, которое контролируется на уровне чуть ниже значения напряжения стабилитрона.

Таким образом, стабилитрон выбирается соответствующим образом, чтобы соответствовать зарядному напряжению подключенной батареи.

Для батареи 6 В напряжение стабилитрона может быть выбрано как 7,5 В, для батареи 12 В напряжение стабилитрона может составлять около 15 В и так далее.

Эмиттерный повторитель также следит за тем, чтобы аккумулятор никогда не перезарядился сверх установленного предела зарядки.

В вечернее время, когда обнаруживается значительное падение солнечного света, реле блокируется от требуемого минимального напряжения удержания, заставляя его переключаться с замыкающего контакта на замыкающий.

Вышеупомянутое переключение реле мгновенно переводит батарею из режима зарядки в режим светодиода, подсвечивая светодиод через напряжение батареи.

Список запчастей для 6В / 4Ач автоматическая цепь солнечного света с использованием переключения реле
  1. Солнечная панель = 9 В, 1 ампер
  2. Реле = 6 В / 200 мА
  3. Rx = 10 Ом / 2 Вт
  4. стабилитрон = 7,5 В, 1/2 Вт

5) Контроллер транзисторного солнечного зарядного устройства

Пятая идея, представленная ниже, описывает простую схему солнечного зарядного устройства с автоматическим отключением только с использованием транзисторов. Идея была предложена г-ном Мубараком Идрисом.

Цели и требования схемы

  1. Пожалуйста, сэр, не могли бы вы сделать мне литий-ионный аккумулятор 12 В, 28,8 Ач, автоматический контроллер заряда с использованием солнечной панели в качестве источника питания, который составляет 17 В при 4,5 А при максимальном солнечном свете.
  2. Контроллер заряда должен иметь возможность иметь защиту от перезарядки и отключение низкого заряда батареи, а схема должна быть простой для новичка без микросхемы или микроконтроллера.
  3. Схема должна использовать реле или BJT транзисторов в качестве выключателя и стабилитроны для опорного напряжения, благодаря сэру надежде услышать от вас скоро!

Дизайн

Дизайн печатной платы (со стороны компонентов)

Ссылаясь на приведенную выше простую схему солнечного зарядного устройства с использованием транзисторов, автоматическое отключение для полного уровня заряда и нижнего уровня выполняется через пару BJT, сконфигурированных как компараторы.

Напомним ранее схема индикатора низкого заряда батареи на транзисторах , где низкий уровень заряда батареи был обозначен с помощью всего двух транзисторов и нескольких других пассивных компонентов.

Здесь мы используем идентичный дизайн для определения уровня заряда батареи и для обеспечения необходимого переключения батареи через солнечную панель и подключенную нагрузку.

Предположим, что изначально у нас есть частично разряженная батарея, из-за которой первый BC547 слева перестает проводить (это устанавливается путем настройки базовой предустановки на этот пороговый предел) и позволяет проводить следующее BC547.

Когда этот BC547 проводит, он позволяет TIP127 включиться, что, в свою очередь, позволяет напряжению солнечной панели достигать батареи и начинать ее зарядку.

Вышеупомянутая ситуация, наоборот, удерживает TIP122 выключенным, так что нагрузка не может работать.

Когда батарея начинает заряжаться, напряжение на шинах питания также начинает расти до точки, когда левая сторона BC547 может просто проводить ток, в результате чего правая сторона BC547 перестает проводить дальше.

Как только это происходит, TIP127 блокируется от отрицательных базовых сигналов, и он постепенно перестает проводить, так что батарея постепенно отключается от напряжения солнечной панели.

Однако описанная выше ситуация позволяет TIP122 медленно получать триггер смещения базы, и он начинает проводить …, что гарантирует, что теперь нагрузка сможет получить необходимое питание для своих операций.

Вышеупомянутая схема солнечного зарядного устройства с использованием транзисторов и с автоматическим отключением может использоваться для любых небольших приложений солнечного контроллера, таких как безопасная зарядка аккумуляторов мобильных телефонов или других форм литий-ионных аккумуляторов.

За получающий Регулируемая зарядка

Следующая конструкция показывает, как преобразовать или модернизировать приведенную выше принципиальную схему в регулируемое зарядное устройство, чтобы аккумулятор поставлялся с фиксированным и стабилизированным выходом независимо от повышения напряжения от солнечной панели.

6) Карманная солнечная светодиодная цепь

Шестая схема здесь объясняет простую недорогую схему карманного светодиодного освещения на солнечных батареях, которую могли бы использовать нуждающиеся и неимущие слои общества для дешевого ночного освещения своих домов.

Идея была предложена г-ном Р.К. Рао

Цели и требования схемы

  1. Я хочу сделать карманный светодиодный светильник SOLAR с использованием прозрачной пластиковой коробки 9 см x 5 см x 3 см [доступной на рынке за 3 рупий], используя светодиод мощностью 1 Вт / светодиоды 20 мА, работающий от перезаряжаемой герметичной свинцово-кислотной батареи 4 В, 1 А. [SUNCA / VICTARI], а также с возможностью зарядки с помощью зарядного устройства для сотового телефона [при наличии сетевого тока].
  2. Батарею следует заменять, если она разряжена после использования в течение 2/3 лет / предписанного срока службы сельским / племенным пользователем.
  3. Это предназначено для использования детьми из племен / сельских районов для освещения книги; на рынке есть лучшие светодиодные фонари по цене около 500 рупий [d.light] за 200 рупий [Thrive].
  4. Эти фонари хороши, за исключением того, что у них есть мини-солнечная панель и яркий светодиод со сроком службы десять лет, если не больше, но с перезаряжаемой батареей без возможности ее замены, если она разрядится через два или три года использования. трата ресурсов и неэтичность.
  5. Я планирую проект, в котором батарею можно будет заменить, сделать ее доступной на месте по низкой цене. Цена на свет не должна превышать 100/150 рупий.
  6. Он будет продаваться на некоммерческой основе через неправительственные организации в районах проживания племен и, в конечном итоге, будет поставлять комплекты для молодежи из племен / сельских районов для изготовления их в деревне.
  7. Я вместе с коллегой сделал несколько светильников с мощными батареями 7V EW и 2x20mA pirahna Led и протестировал их — они длились более 30 часов непрерывного освещения, достаточного для освещения книги с полуметрового расстояния, а другой — с батареей sunce 4v. и светодиод мощностью 350 А мощностью 1 Вт, обеспечивающий достаточно света для приготовления пищи в хижине.
  8. Можете ли вы предложить схему с одной перезаряжаемой батареей AA / AAA, мини-солнечной панелью размером 9×5 см для установки на крышку коробки, усилителем постоянного и постоянного тока и светодиодами 20 мА. Если вы хотите, чтобы я пришел к вам для обсуждения, я могу.
  9. Вы можете увидеть свет, который мы сделали на фотографиях Google, по адресу https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA. Благодарю вас,

Дизайн

По запросу схемы карманных светодиодных фонарей на солнечных батареях должны быть компактными, работать с одной ячейкой 1,5AAA с использованием преобразователя постоянного тока в постоянный ток и оснащены схема саморегулирующегося солнечного зарядного устройства .

Представленная ниже принципиальная схема, вероятно, удовлетворяет всем вышеперечисленным спецификациям, но все же остается в пределах доступной стоимости.

Принципиальная электрическая схема

Дизайн базовый схема джоуля вора используя одиночный элемент фонарика, BJT и индуктор для питания любого стандартного светодиода 3,3 В.

В конструкции показан светодиод мощностью 1 Вт, хотя можно использовать светодиод меньшей яркости 30 мА.

В солнечная светодиодная схема способен выдавливать последнюю каплю «джоуля» или заряда из ячейки, отсюда и название «джоулевый вор», что также подразумевает, что светодиод будет гореть до тех пор, пока внутри ячейки практически ничего не останется. Однако аккумулятор здесь не рекомендуется разряжать ниже 1 В.

Зарядное устройство на 1,5 В в конструкции построено с использованием другого маломощного BJT, сконфигурированного в его конфигурации эмиттерного повторителя, что позволяет ему выдавать выходное напряжение эмиттера, которое точно равно потенциалу на его базе, установленному предустановкой 1K. Это должно быть точно установлено так, чтобы эмиттер выдавал не более 1,8 В при входном постоянном токе более 3 В.

Источником входного постоянного тока является солнечная панель, которая может производить более 3 В при оптимальном солнечном свете и позволяет зарядному устройству заряжать аккумулятор с максимальным выходным напряжением 1,8 В.

По достижении этого уровня эмиттерный повторитель просто запрещает дальнейшую зарядку элемента, предотвращая любую возможность перезарядки.

Индуктор для схемы карманного солнечного светодиода состоит из небольшого трансформатора с ферритовым кольцом, имеющего 20:20 витков, которые можно соответствующим образом изменить и оптимизировать для обеспечения наиболее благоприятного напряжения для подключенного светодиода, которое может работать даже до тех пор, пока напряжение не упадет ниже 1,2 В. .

7) Простое солнечное зарядное устройство для уличных фонарей

Седьмое солнечное зарядное устройство, обсуждаемое здесь, лучше всего подходит, так как система уличного освещения на солнечных батареях специально разработана для начинающих любителей, которые могут построить ее, просто обратившись к представленной здесь графической схеме.

Благодаря простой и относительно дешевой конструкции система может быть подходящим образом использована для уличного освещения в деревне или в других подобных отдаленных районах, тем не менее, это никоим образом не ограничивает ее использование в городах.

Основные характеристики этой системы:

1) Зарядка с контролем напряжения

2) Работа светодиода с контролем тока

3) Никаких реле, все твердотельные конструкции

4) Отключение нагрузки при низком критическом напряжении

5) Индикаторы низкого и критического напряжения

6) Отключение полной зарядки не включено для простоты и потому, что зарядка ограничена контролируемым уровнем, который никогда не позволит аккумулятору перезарядиться.

7) Использование популярных микросхем, таких как LM338, и транзисторов, таких как BC547, обеспечивает беспроблемную закупку

8) Ступень определения дня и ночи, обеспечивающая автоматическое отключение в сумерках и включение на рассвете.

Полная схема предлагаемой простой светодиодной системы уличного освещения проиллюстрирована ниже:

Принципиальная электрическая схема

Каскад схемы, состоящий из T1, T2 и P1, сконфигурирован как простой датчик низкого заряда батареи, цепь индикатора

Точно идентичный каскад также можно увидеть чуть ниже, с использованием T3, T4 и связанных частей, которые образуют еще один каскад детектора низкого напряжения.

Этап T1, T2 обнаруживает напряжение аккумулятора, когда оно падает до 13 В, путем включения подключенного светодиода на коллекторе T2, в то время как этап T3, T4 обнаруживает напряжение аккумулятора, когда оно достигает уровня ниже 11 В, и указывает ситуацию, загорая соответствующий светодиод. с коллектором Т4.

P1 используется для регулировки каскада T1 / T2 таким образом, чтобы светодиод T2 загорался только при напряжении 12 В, аналогично P2 настраивается, чтобы светодиод T4 начинал светиться при напряжении ниже 11 В.

IC1 LM338 сконфигурирован как простой источник питания с регулируемым напряжением для регулирования напряжения солнечной панели до точного 14 В, это делается путем соответствующей настройки предустановки P3.

Этот выход от IC1 используется для зарядки батареи уличного фонаря в дневное время и при ярком солнечном свете.

IC2 — это еще одна микросхема LM338, подключенная в режиме контроллера тока, ее входной контакт соединен с плюсом батареи, а выход соединен со светодиодным модулем.

IC2 ограничивает уровень тока от батареи и подает необходимое количество тока на светодиодный модуль, чтобы он мог безопасно работать в ночном режиме резервного копирования.

T5 — это силовой транзистор, который действует как переключатель и срабатывает на стадии критического разряда батареи, когда напряжение батареи стремится достичь критического уровня.

Всякий раз, когда это происходит, база T5 мгновенно заземляется T4, мгновенно отключая его. Когда Т5 отключен, светодиодный модуль может светиться и, следовательно, также отключен.

Это условие предотвращает и предохраняет аккумулятор от чрезмерной разрядки и повреждения. В таких ситуациях аккумулятору может потребоваться внешняя зарядка от сети с использованием источника питания 24 В, подключенного к линиям питания солнечной панели, через катод D1 и землю.

Сила тока от этого источника питания может быть установлена ​​на уровне около 20% от емкости батареи, и батарея может заряжаться до тех пор, пока оба светодиода не перестанут светиться.

Транзистор T6 вместе со своими базовыми резисторами расположен так, чтобы обнаруживать питание от солнечной панели и гарантировать, что светодиодный модуль остается отключенным, пока разумный объем питания доступен с панели, или, другими словами, T6 держит светодиодный модуль в закрытом состоянии. выключается, пока не станет достаточно темно для светодиодного модуля, а затем включается. Обратное происходит на рассвете, когда светодиодный модуль автоматически выключается. R12, R13 следует тщательно отрегулировать или выбрать, чтобы определить желаемые пороговые значения для циклов включения / выключения светодиодного модуля.

Как построить

Чтобы успешно завершить эту простую систему уличного освещения, описанные этапы должны быть построены отдельно и проверены отдельно перед их объединением.

Сначала соберите каскад T1, T2 вместе с R1, R2, R3, R4, P1 и светодиодом.

Затем, используя переменный источник питания, подайте точные 13 В на этот этап T1, T2 и отрегулируйте P1 так, чтобы светодиод просто загорелся, немного увеличьте напряжение до 13,5 В, и светодиод должен выключиться. Этот тест подтвердит правильную работу этой ступени индикатора низкого напряжения.

Аналогичным образом сделайте ступень T3 / T4 и установите P2 аналогичным образом, чтобы светодиод светился при напряжении 11 В, что становится критической настройкой уровня для ступени.

После этого вы можете перейти к этапу IC1 и отрегулировать напряжение на его «теле» и земле до 14 В, отрегулировав P3 до нужной степени. Это нужно снова сделать, подав напряжение 20 В или 24 В на его входной контакт и линию заземления.

Этап IC2 может быть построен, как показано, и не потребует какой-либо процедуры настройки, за исключением выбора R11, который может быть выполнен с использованием формулы, представленной в этом универсальный ограничитель тока артикул

Список деталей

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10 кОм, 1/4 Вт
  • P1, P2, P3 = 10K ПРЕДУСТАНОВКИ
  • R10 = 240 Ом 1/4 Вт
  • R13 = 22 тыс.
  • D1, D3 = 6A4 ДИОД
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = СМОТРЕТЬ ТЕКСТ
  • IC1, IC2 = LM338 IC TO3 корпус
  • Светодиодный модуль = Изготовлен путем последовательного и параллельного подключения светодиодов 24nos 1 Вт.
  • Аккумулятор = 12 В SMF, 40 Ач
  • Солнечная панель = 20/24 В, 7 ампер

Изготовление светодиодного модуля мощностью 24 Вт

Светодиодный модуль мощностью 24 Вт для указанной выше простой системы уличного освещения на солнечных батареях может быть построен просто путем соединения 24 светодиодов мощностью 1 Вт, как показано на следующем рисунке:

8) Схема понижающего преобразователя панели солнечных батарей с защитой от перегрузки

В восьмой концепции солнечной энергии, обсуждаемой ниже, говорится о простой схеме понижающего преобразователя солнечной панели, которую можно использовать для получения любого желаемого пониженного напряжения на входах от 40 до 60 В. Схема обеспечивает очень эффективное преобразование напряжения. Идея была предложена господином Дипаком.

Технические характеристики

Я ищу понижающий преобразователь постоянного тока со следующими характеристиками.

1. Входное напряжение = от 40 до 60 В постоянного тока.

2. Выходное напряжение = регулируемое 12, 18 и 24 В постоянного тока (несколько выходов из одной и той же цепи не требуются. Отдельная цепь для каждого выходного напряжения также подойдет)

3. Выходной ток = 5-10А.

4. Защита на выходе = перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.

5. Небольшой светодиодный индикатор работы устройства будет преимуществом.

Был бы признателен, если бы вы помогли мне разработать схему.

С наилучшими пожеланиями,
Дипак

Дизайн

Предлагаемая схема понижающего преобразователя с 60 В на 12 В, 24 В показана на рисунке ниже, подробности можно понять, как описано ниже:

Конфигурацию можно разделить на этапы, а именно. каскад нестабильного мультивибратора и понижающий преобразователь, управляемый МОП-транзистором.

BJT T1, T2 вместе со связанными с ним частями образуют стандартную схему AMV, подключенную для генерации частоты с частотой примерно от 20 до 50 кГц.

Mosfet Q1 вместе с L1 и D1 формирует стандартную топологию понижающего преобразователя для реализации необходимого понижающего напряжения на C4.

AMV управляется входом 40 В, и сгенерированная частота подается на затвор подключенного МОП-транзистора, который немедленно начинает колебаться при доступном токе от входа, управляющего сетью L1, D1.

Вышеупомянутое действие генерирует необходимое пониженное напряжение на C4,

D2 следит за тем, чтобы это напряжение никогда не превышало номинальную отметку, которая может быть зафиксирована в 30 В.

Это максимальное предельное пониженное напряжение 30 В далее подается на регулятор напряжения LM396, который может быть настроен для получения конечного желаемого напряжения на выходе с максимальной скоростью 10 ампер.

Выход может использоваться для зарядки предполагаемого аккумулятора.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей для вышеуказанного понижающего преобразователя на 60 В, 12 В, 24 В для солнечных панелей.
  • R1 — R5 = 10 К
  • R6 = 240 Ом
  • R7 = 10K POT
  • C1, C2 = 2 нФ
  • C3 = 100 мкФ / 100 В
  • C4 = 100 мкФ / 50 В
  • Q1 = ЛЮБОЙ МОП-транзистор с P-каналом на 100 В, 20 А
  • Т1, Т2 = BC546
  • D1 = ЛЮБОЙ ДИОД БЫСТРОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ 10А
  • D2 = 30 В ЗЕНЕР 1 ВАТТ
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 витков 21 суперэмалированного медного провода SWG, намотанного на ферритовый стержень диаметром 10 мм.

9) Домашнее солнечное электричество для жизни вне сети

Девятая уникальная конструкция, описанная здесь, иллюстрирует простую расчетную конфигурацию, которая может использоваться для реализации электрической панели солнечных батарей любого желаемого размера, установленной для удаленных домов, или для обеспечения автономной системы электроснабжения от солнечных панелей.

Технические характеристики

Я очень уверен, что у вас должна быть готова такая принципиальная схема. Просматривая ваш блог, я заблудился и не мог выбрать ни одного, наиболее подходящего для моих требований.

Я просто пытаюсь изложить здесь свое требование и убедиться, что правильно его понял.

(Это пилотный проект для меня, чтобы отважиться в этой области. Вы можете считать меня большим нулем в электрических знаниях.)

Моя основная цель — максимально использовать солнечную энергию и сократить расходы на электроэнергию до минимума. (Я остаюсь в Thane. Итак, вы можете представить счета за электричество.) Итак, вы можете считать, что я полностью делаю систему освещения на солнечной энергии для своего дома.

1. Когда достаточно солнечного света, мне не нужен искусственный свет. Как только интенсивность солнечного света падает ниже допустимой нормы, я хочу, чтобы мой свет включался автоматически.

Но я бы хотел выключить их перед сном. Моя текущая система освещения (которую я хочу осветить) состоит из двух обычных ламп яркого света (36 Вт / 880 8000K) и четырех КЛЛ мощностью 8 Вт.

Хотел бы воспроизвести всю установку со светодиодным освещением на солнечной энергии.

Как я уже сказал, я большой ноль в области электричества. Итак, пожалуйста, помогите мне также с ожидаемой стоимостью установки.

Дизайн

36 Вт x 2 плюс 8 Вт дают в сумме около 80 Вт, что является общим требуемым уровнем потребления.

Теперь, когда лампы предназначены для работы при уровне сетевого напряжения, которое в Индии составляет 220 В, становится необходим инвертор для преобразования напряжения солнечной панели в требуемые характеристики для освещения.

Кроме того, поскольку для работы инвертора требуется аккумулятор, который можно предположить как аккумулятор на 12 В, все параметры, необходимые для настройки, могут быть рассчитаны следующим образом:

Общее предполагаемое потребление = 80 Вт.

Вышеупомянутая мощность может потребляться с 6 утра до 6 вечера, что становится максимальным периодом, который можно оценить, и это примерно 12 часов.

Умножение 80 на 12 дает = 960 ватт-час.

Это означает, что солнечная панель должна будет производить столько ватт-часов в течение желаемого периода в 12 часов в течение всего дня.

Однако, поскольку мы не ожидаем получения оптимального солнечного света в течение года, мы можем предположить, что средний период оптимального дневного света составляет около 8 часов.

Разделив 960 на 8, мы получим 120 Вт, а это означает, что необходимая солнечная панель должна быть не менее 120 Вт.

Если выбрано напряжение панели около 18 В, текущие характеристики будут 120/18 = 6,66 ампер или просто 7 ампер.

Теперь давайте рассчитаем размер батареи, которая может быть использована для инвертора и которая может потребоваться для зарядки от указанной выше солнечной панели.

Опять же, поскольку общее количество ватт-часов за весь день рассчитано примерно на 960 Вт, разделив это на напряжение батареи (которое предполагается равным 12 В), мы получим 960/12 = 80, что составляет около 80 или просто 100 Ач, поэтому необходимая батарея должна быть рассчитана на 12 В, 100 Ач для обеспечения оптимальной работы в течение дня (период 12 часов).

Нам также понадобится контроллер заряда от солнечной батареи для зарядки аккумулятора, и поскольку аккумулятор будет заряжаться в течение примерно 8 часов, скорость зарядки должна быть около 8% от номинальной AH, что составляет 80 x 8. % = 6,4 ампера, поэтому необходимо указать контроллер заряда, чтобы он мог комфортно выдерживать не менее 7 ампер для требуемой безопасной зарядки аккумулятора.

На этом мы завершаем все расчеты солнечных панелей, аккумуляторов и инверторов, которые могут быть успешно реализованы для любой подобной установки, предназначенной для автономного проживания в сельской местности или другом отдаленном районе.

Для других спецификаций V, I цифры могут быть изменены в приведенных выше расчетах для достижения соответствующих результатов.

В случае, если батарея кажется ненужной, и солнечная панель также может быть напрямую использована для работы инвертора.

Простая схема регулятора напряжения солнечной панели может быть показана на следующей диаграмме, данный переключатель может использоваться для выбора варианта зарядки аккумулятора или прямого управления инвертором через панель.

В приведенном выше случае регулятор должен вырабатывать от 7 до 10 ампер тока, поэтому в ступени зарядного устройства необходимо использовать LM396 или LM196.

Вышеупомянутый регулятор солнечной панели может быть сконфигурирован со следующей простой схемой инвертора, которой будет вполне достаточно для питания запрошенных ламп через подключенную солнечную панель или аккумулятор.

Перечень деталей для указанной выше схемы инвертора: R1, R2 = 100 Ом, 10 Вт

R3, R4 = 15 Ом 10 Вт

T1, T2 = TIP35 на радиаторах

В последней строке запроса предлагается светодиодная версия, которая будет разработана для замены и модернизации существующих люминесцентных ламп CFL. То же самое можно реализовать, просто исключив аккумулятор и инвертор и интегрировав светодиоды с выходом солнечного регулятора, как показано ниже:

Отрицательный полюс адаптера должен быть соединен и соединен с отрицательным полюсом солнечной панели.

Последние мысли

Друзья, это были 9 основных конструкций зарядных устройств для солнечных батарей, которые были вручную выбраны с этого сайта.

В блоге вы найдете много других таких усовершенствованных конструкций на основе солнечных батарей для дальнейшего чтения. И да, если у вас есть какие-либо дополнительные идеи, вы обязательно можете представить их мне, я обязательно представлю их здесь, чтобы наши зрители получили удовольствие от чтения.

Отзыв одного из заядлых читателей

Привет, Свагатам,

Я наткнулся на ваш сайт и нахожу вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 курсов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее связи с реальными приложениями.

Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирской проблемы. В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой об электричестве и практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают проблемы реального мира на благо общества.

В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, в данном случае солнечной энергии. Посредством программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере того, как они знакомятся с реальным проектом, т.е. с освещением детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы для создания солнечных фонарей, которые затем отправляются детям из неблагополучных семей по всему миру.

Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе. Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

Решение запроса

Я ценю ваш интерес и ваши искренние усилия по просвещению нового поколения в области солнечной энергии.
Я приложил самую простую, но эффективную схему драйвера светодиода, которую можно использовать для безопасного освещения 1-ваттного светодиода от солнечной панели с минимальным количеством деталей.

Обязательно прикрепите к светодиоду радиатор, иначе он может быстро сгореть из-за перегрева.
Схема управляется напряжением и током для обеспечения оптимальной безопасности светодиода.
Сообщите мне, если у вас возникнут дальнейшие сомнения.

Предыдущая статья: Использование симисторов для управления индуктивными нагрузками Далее: Транзистор BEL188 — Технические характеристики и техническое описание

Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта.

Схема, устройство, ремонт

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.

Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы «Интерскол».

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск» микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки «Пуск» напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки «Пуск» разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки «Пуск» электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому «эффекту памяти» у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45°С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45°С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за «эффекта памяти». При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 «Пуск» начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он «звонился» как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на «пробой» можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор «Сеть» (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем «контрольный» замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Бортовые зарядные устройства электромобилей на основе компонентов Infineon

7 декабря 2021

Северин Кампль (Infineon)

Достижения компании Infineon в области силовых полупроводниковых приборов на основе кремния и карбида кремния позволяют создавать бортовые зарядные устройства с высокими значениями удельной мощности и КПД, предназначенные для электромобилей и гибридных автомобилей.

Количество автомобилей с электрическим приводом, как классических – с питанием только от аккумуляторных батарей (Battery Electric Vehicles, BEV), так и их гибридных версий, имеющих возможность заряда аккумулятора из сети с помощью встроенных зарядных устройств (Plug-In Hybrid Vehicles, PHEV), увеличивается с каждым годом. Однако, несмотря на многочисленные преимущества данного вида транспорта, популярность таких автомобилей еще невелика. Результаты опроса потенциальных покупателей показывают, что наибольшие опасения, связанные с транспортом на электрической тяге, обусловлены наличием аккумуляторной батареи, а приводимые производителями данные о дальности поездки на одном заряде батареи во многих случаях вызывают скептицизм. Таким образом, состояние рынка электро- и гибридных автомобилей напрямую зависит от уровня надежности и срока службы используемых в них аккумуляторных батарей.

С технической точки зрения, количество циклов «заряд-разряд» любого аккумулятора определяется характеристиками зарядных устройств и используемыми алгоритмами заряда. Однако функции бортовых зарядных устройств современных электромобилей не ограничиваются только зарядом и защитой аккумулятора. Поскольку зарядное устройство подключается к сети, то от формы его потребляемого тока напрямую зависит качество потребления электрической энергии, оцениваемое коэффициентом мощности зарядной системы. Не следует также забывать, что современные электромобили уже давно рассматриваются в качестве резервных источников электропитания, поэтому их бортовые зарядные системы могут обеспечивать и обратную функцию – передачу энергии из аккумулятора внешним потребителям. Для реализации этого силовая часть зарядных устройств должна иметь возможность работы и в режиме инвертора, то есть формировать из постоянного напряжения аккумуляторной батареи переменное напряжение с частотой 50/60 Гц.

В данной статье рассмотрены типовые схемы узлов бортовых зарядных устройств электро- и гибридных автомобилей, а также приведены рекомендации по выбору элементной базы производства компании Infineon, которые могут быть использованы при их разработке.

Мостовой выпрямитель с корректором коэффициента мощности

 

Первые варианты узлов выпрямления зарядных устройств для электромобилей строились по схеме, состоящей из каскадно соединенных мостового выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, и повышающего преобразователя, обеспечивающего требуемый коэффициент мощности (рисунок 1). Для того, чтобы сформировать синусоидальный входной ток, транзисторы и диоды повышающего преобразователя должны переключаться на высокой частоте, а его дроссель работать в безразрывном режиме (Continuous Conduction Mode, CCM). Это приводит к функционированию силовых полупроводниковых компонентов повышающего преобразователя в режиме жестких переключений, что, в свою очередь, ведет к увеличению потерь энергии, возникающих при работе этого каскада. Кроме того, из-за наличия во входном выпрямителе неуправляемых полупроводниковых диодов, пропускающих ток только в одном направлении, данная схема является однонаправленной, поэтому при ее использовании передавать электрическую энергию можно только в одном направлении – из сети в аккумуляторную батарею.

Рис. 1. Схема зарядного устройства на основе мостового выпрямителя и повышающего преобразователя (антипараллельный диод ключа S1 для упрощения не показан)

Работа повышающего преобразователя в режиме жестких переключений приводит к тому, что его транзисторы и диоды в момент коммутации подвергаются значительным перегрузкам как по напряжению, так и по току, что вынуждает использовать в этом узле полупроводниковые компоненты с повышенной установочной мощностью. Например, в качестве диода D1 лучше всего использовать 650-вольтовые карбид-кремниевые диоды Шоттки пятого поколения (Gen5) семейства CoolSiC, прошедшие сертификацию для использования в автомобильных приложениях.

В качестве ключа S1 можно использовать достаточно большое количество управляемых полупроводниковых приборов, производимых компанией Infineon (рисунок 2). Например, с этой задачей прекрасно справятся специально разработанные для автомобильной техники 650-вольтовые IGBT семейства TRENCHSTOP AUTO 5, обладающие высокой скоростью переключения и малыми динамическими потерями. Среди представителей этого семейства присутствуют как одиночные приборы, так и транзисторы с интегрированным антипараллельным диодом на основе кремниевых или карбид-кремниевых кристаллов. Теоретически в такой схеме можно использовать одиночные IGBT без антипараллельного диода. Однако на практике во время переходных процессов между коллектором и эмиттером этого ключа могут возникать отрицательные напряжения, для защиты от которых параллельно транзистору рекомендуется всегда устанавливать диод.

Рис. 2. Примеры зарядных устройств на основе IGBT с интегрированным карбид-кремниевым диодом (а), на основе одиночного IGBT с внешним диодом (б) и на основе MOSFET семейства CoolMOS CFD7A (в)

Для приложений, критичных к уровню потерь, вместо IGBT рекомендуется использовать полевые транзисторы с изолированным затвором. В этом случае для бортовых зарядных устройств идеальным выбором являются приборы последнего поколения автомобильных MOSFET – CoolMOS CFD7A. Преимуществами такого решения является более низкий уровень статических потерь из-за резистивного характера поведения проводящего канала MOSFET, в отличие от IGBT, у которых напряжение между коллектором и эмиттером во включенном состоянии практически постоянно. Кроме этого, MOSFET не имеют токовых шлейфов при выключении и быстрее переключаются. Все это, в конечном итоге, приводит к тому, что схемы на основе MOSFET могут иметь более высокий КПД по сравнению с решениями, у которых в качестве ключа S1 выбран IGBT.

Однако не следует забывать, что даже при использовании самых современных полупроводниковых приборов с большой шириной запрещенной зоны (карбида кремния или арсенида галлия) характеристики этой схемы из-за ряда принципиальных ограничений не могут быть высокими. Поэтому сейчас выпрямители зарядных устройств электромобилей обычно строятся по более энергоэффективной безмостовой схеме.

Безмостовой корректор коэффициента мощности

В англоязычной литературе схемы безмостовых корректоров коэффициента мощности называют схемами на основе «тотемного столба» (Totem Pole), из-за того, что на принципиальных схемах транзисторы, образующие элементы этого узла, обычно рисуют один над другим, из-за чего и возникает подобная ассоциация (рисунок 3). В безмостовых схемах все диоды, образующие входной выпрямитель, заменены управляемыми транзисторами, часть из которых переключается на высокой частоте, а часть – на частоте сети. Уменьшение общего количества полупроводниковых элементов в силовой части приводит к уменьшению потерь энергии, поэтому данные схемы имеют больший КПД. Кроме того, если в качестве ключей S1…S4 использовать узлы, способные пропускать ток в обоих направлениях, схема становится двунаправленной и может передавать энергию как из сети в аккумулятор, так и в обратном направлении – из аккумулятора в сеть.

Рис. 3. Схема зарядного устройства на основе безмостового корректора коэффициента мощности

Основным недостатком безмостовых корректоров коэффициента мощности является наличие четырех управляемых ключей, коммутируемых по достаточно сложным алгоритмам. В большинстве случаев ключи S3 и S4 коммутируются синхронно с сетью на низкой частоте, а вот транзисторы S1 и S2 уже должны переключаться на высокой частоте, формируя синусоидальный входной ток (при заряде аккумулятора) или синусоидальное выходное напряжения (при использовании электромобиля в качестве источника электрической энергии).

Как и в схеме с повышающим преобразователем, ключи S1 и S2 работают в режиме жестких переключений, поэтому для них лучше всего использовать полупроводниковые приборы с повышенной установочной мощностью и малым уровнем динамических потерь, например, IGBT семейства TRENCHSTOP H5 или MOSFET семейства CoolSiC. Ключи S3 и S4 фактически выполняют функцию недостающих элементов мостового выпрямителя и переключаются в моменты перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому динамические характеристики приборов, используемых в этом узле, обычно не имеют особого значения, а решающую роль имеет лишь величина падения напряжения на ключе, когда он находится во включенном состоянии.

Широкое распространение получили безмостовые корректоры коэффициента мощности, у которых все четыре ключа S1…S4 реализованы на основе IGBT (рисунок 4). В этом случае лучше всего использовать высокоскоростные IGBT семейства TRENCHSTOP 5, однако, более энергоэффективным решением является использование в каскаде, переключающемся на низкой частоте, вместо IGBT полевых транзисторов семейства CoolMOS CFD7A. Эту схему можно также реализовать и на карбид-кремниевых транзисторах семейства CoolSiC, характеристики которых заметно лучше, чем у кремниевых IGBT. Кроме того, MOSFET семейства CoolSiC, рассчитанные на использование в автомобильной технике, имеют максимально допустимое напряжение 1200 В, что позволяет использовать их в системах с напряжением промежуточной шины постоянного тока больше 650 В.

Рис. 4. Примеры зарядных устройств на основе безмостовых ККМ, реализованных на основе IGBT (а), карбид-кремниевых MOSFET (б), IGBT (высокочастотный каскад) и MOSFET семейства CoolMOS CFD7A (низкочастотный каскад) (в)

Мостовой преобразователь с фазовым управлением

Мостовые преобразователи с фазовым управлением (Phase-Shifted Full-Bridge, PSFB) (рисунок 5) используются в узлах, предназначенных для согласования напряжения промежуточной шины постоянного тока с напряжением аккумуляторной батареи. Эта схема обычно состоит из мостового инвертора на первичной стороне, изолирующего трансформатора и диодного выпрямителя. Поскольку размеры трансформатора напрямую зависят от его рабочей частоты, то реализация этой схемы на основе медленных IGBT не позволяет достичь высоких значений удельной мощности. Из-за этого в инверторах таких узлов используют только MOSFET на основе кремния или карбида кремния, а для уменьшения уровня динамических потерь используют квазирезонансные методы коммутации, для чего в цепь первичной обмотки трансформатора добавляют специальный дроссель.

Рис. 5. Схема мостового преобразователя постоянного напряжения с фазовым управлением

Основным преимуществом этой схемы является высокий КПД, достигаемый за счет переключения силовых транзисторов при нулевом напряжении. Это позволяет повторно использовать энергию, накапливаемую в паразитных емкостях MOSFET, что значительно снижает разогрев силовых транзисторов и, соответственно, увеличивает КПД этого узла. Однако из-за специфических особенностей фазового управления мостовой схемы обеспечить режим мягких переключений всех MOSFET во всех режимах работы невозможно. Чаще всего подобные схемы рассчитываются таким образом, чтобы квазирезонанс обеспечивался в диапазоне полной мощности и средних нагрузок. При малой нагрузке ток резонансного дросселя чаще всего оказывается недостаточным для отбора всей энергии, содержащейся в паразитных емкостях MOSFET, и они начинают коммутироваться при ненулевых напряжениях. Высокая вероятность работы преобразователя в режиме жестких переключений приводит к необходимости использовать в его инверторе полупроводниковые приборы с улучшенными динамическими характеристиками. Специалисты компании Infineon рекомендуют использовать в этих узлах либо кремниевые MOSFET с быстрыми диодами, например, семейства CoolMOS CFD7A, либо карбид-кремниевые MOSFET семейства CoolSiC. При выборе приборов семейства CoolSiC следует обращать внимание на возможность их применения в автомобильной технике, являющейся необходимым условием их надежной работы в течение длительного времени.

Еще одним преимуществом мостового преобразователя является более простое управление силовой частью по сравнению, например, с LLC-преобразователями. В этой схеме регулировка выходного напряжения (тока) обеспечивается только изменением фазы переключения транзисторов одного полумостового каскада инвертора по отношению к фазе переключения другого. При этом частота переключения и коэффициент заполнения импульсов управления всеми транзисторами остаются неизменными. Более того, мостовая схема с фазовым управлением может обеспечить регулировку коэффициента передачи в более широких пределах, чем LLC-преобразователи.

На вторичной стороне мостового преобразователя необходимо преобразовать переменное напряжение, поступающее с вторичной обмотки трансформатора, в постоянное. Реализовать эту функцию можно, например, с помощью мостового выпрямителя, как показано на рисунке 5, или с помощью двухполупериодной схемы с выводом средней точки трансформатора.

В качестве силовых ключей на вторичной стороне можно использовать неуправляемые полупроводниковые диоды или, как показано на рисунке 6, MOSFET. В последнем случае следует предусмотреть дополнительные каналы управления транзисторами вторичной стороны, что требует некоторого усложнения схемы управления. Однако при использовании технологии синхронного выпрямления КПД преобразователя будет выше за счет уменьшения величины статических потерь, а сама схема станет двунаправленной и сможет передавать энергию как из промежуточной шины постоянного напряжения в аккумулятор, так и в обратном направлении.

Рис. 6. Схема двунаправленного мостового преобразователя постоянного напряжения с фазовым управлением

LLC-преобразователь

Преобразователи на основе LLC-схем используются для тех же задач, что и рассмотренные выше мостовые преобразователи с фазовым сдвигом – согласования напряжения промежуточной шины постоянного напряжения с напряжением аккумуляторной батареи и электрической изоляции бортовой сети электромобиля от первичной системы электроснабжения. Однако, в отличие от мостовых схем, в LLC-преобразователях используются методы резонансного преобразования электрической энергии, поэтому их КПД близок к максимально достижимым при данном уровне технологий значениям.

LLC-преобразователи могут быть построены по полумостовым или мостовым схемам, однако в зарядных устройствах электромобилей чаще всего используются только мостовые версии этого узла (рисунок 7). Основным отличием полумостового варианта от мостового является в два раза меньший ток первичной обмотки трансформатора за счет в два раза большего напряжения, формируемого на ней инвертором. Это позволяет упростить конструкцию силового трансформатора и более эффективно использовать габаритную мощность его магнитопровода. Основным недостатком мостовой версии LLC-схемы является большее количество силовых полупроводниковых приборов, что приводит к усложнению схемы управления и, при небольших мощностях преобразования, к увеличению размеров системы. В конечном итоге, полумостовые схемы наилучшим образом подходят для построения маломощных преобразователей, а для зарядных устройств электромобилей достичь максимального значения удельной мощности можно только при использовании мостовых схем.

В хорошо спроектированной LLC-схеме силовые полупроводниковые приборы во всем диапазоне токов нагрузки переключаются при нулевом напряжении, что обеспечивает практически нулевой уровень динамических потерь. Однако в некоторых режимах, например, при запуске преобразователя или при емкостном режиме работы резонансного контура (Capacitive Mode Operation – когда ток резонансного контура опережает по фазе приложенное к нему напряжение), схема может кратковременно выйти из резонансного режима, и тогда транзисторы инвертора будут работать в режиме жестких переключений. Поэтому специалисты компании Infineon рекомендуют создавать инверторы LLC-преобразователей на основе  MOSFET c быстродействующими диодами, имеющих достаточный запас по току.

Рис. 7. Схема мостового LLC-преобразователя с синхронным выпрямителем на вторичной стороне

Основным недостатком LLC-преобразователей является регулирование выходной мощности путем изменения частоты переключений, а не путем изменения коэффициента заполнения импульсов выпрямленного напряжения. Это приводит к усложнению фильтров электромагнитных помех, которые теперь должны быть рассчитаны на работу в более широком частотном диапазоне. Кроме того, данный способ регулирования имеет ограниченную скорость изменения величины преобразуемой мощности и вызывает ряд проблем при параллельной работе нескольких преобразователей из-за сложности обеспечения равномерного распределения токов между отдельными силовыми каналами.

Заключение

Рассмотренные в этой статье схемы имеют наилучшие на сегодняшний день технические характеристики. Однако не следует забывать также и о том, что каждая из рассмотренных схем имеет свои достоинства, недостатки и ограничения, поэтому поиск наилучшего решения, максимально соответствующего поставленному техническому заданию, все еще остается задачей разработчика.

Дополнительная информация

  1. www.infineon.com/CFD7A
  2. www.infineon.com/onboard-battery-charger
  3. Электронная книга с полной версией статьи

Перевел Александр Русу по заказу АО Компэл

•••

Наши информационные каналы

Устройство зарядное для автомобильного аккумулятора: обзор функций

Иметь в своём распоряжении зарядное устройство для автомобильного аккумулятора (ЗУ) совсем не роскошь. Этот аппарат рано или поздно обязательно понадобится. Если вы постоянно совершаете частые короткие поездки (например, до работы, к школе, в детский сад и обратно), батарея не успевает восстановиться на 100 % и в один «прекрасный» день откажется запускать силовой агрегат. Кроме того, устройство зарядное для автомобильного аккумулятора понадобится морозной зимой, когда отрицательная температура является стрессом для изделия, точнее, химических процессов, способствующих выработке электричества.

Что такое зарядное устройство для АКБ

Эти аппараты функционируют по-разному. Однако цель у зарядных устройств для аккумуляторов одинаковая – выдача постоянного напряжения и обеспечение на выходе определённой силы тока. В подавляющем большинстве случаев для питания аппарата нужна одно- или трёхфазная сеть. В бытовых условиях приемлем первый вариант – 220 В. Преобразование переменного напряжения в зарядных устройствах для аккумуляторов осуществляется:

  1. С помощью трансформаторов, где применяется свойство электромагнитной индукции.
  2. Посредством менее громоздких электронных трансформаторов и специальных электрических схем.
  3. Без трансформатора, когда функцию понижения, выпрямления напряжения и обеспечения нужной силы тока выполняют электронные делители.

Наиболее востребованными являются два первых метода зарядки для аккумулятора автомобиля.

В каких ситуациях используют зарядное устройство?

Кажется, ответ очевиден: ЗУ нужно при отказе батареи. Но когда возникает такая ситуация? Это может происходить при хронической недозарядке: как указывалось выше, при регулярных и непродолжительных поездках. Зарядное устройство для аккумулятора автомобиля понадобится в морозы, когда ёмкость батареи из-за снижения активности химических процессов может уменьшиться в 2 раза, и она будет не в состоянии провернуть коленвал. Данная проблема особенно актуальна для АКБ, прослуживших более 3–4 лет. Также без ЗУ не обойтись, если вы задумали восстановить батарею, на 100 % потерявшую работоспособность. Часть видов зарядных устройств для аккумуляторов помогут при десульфатации: эта процедура продлит эксплуатационный ресурс АКБ.

Виды зарядных устройств

Есть несколько классификаций ЗУ, где предусмотрено деление по их предназначению, конструкционным особенностям и методу заряжания. Далеко не каждая разновидность зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов подойдёт к конкретному виду батареи. Поэтому деление ЗУ стоит рассмотреть подробнее.

По функции

В этой категории зарядные устройства для аккумулятора автомобиля подразделяются на несколько видов, различающихся между собой в основном по главному параметру – мощности (выдаваемой I):

  1. Автомобильное зарядное устройство. Аппараты этого типа предназначены исключительно для подзарядки севшей батареи. Причём если последняя разряжена на 100 %, понадобится специальная технология восстановления. Такие ЗУ отличаются небольшим, до 10, реже 20 А, выдаваемым током.
  2. Пусковое устройство. Собирается по электрической схеме, где главную роль играет мощный трансформатор. При подключении к сети 380 или 220 В аппарат способен выдать ток до 200 и более ампер. Этого достаточно, чтобы запустить мотор даже при совсем севшей АКБ. В дальнейшем она будет подзаряжаться от автомобильного генератора. Пусковые аппараты отличаются громоздкостью и применяются в основном профессионально: в мастерских, автосервисах.
  3. Пуско-зарядные системы. Как понятно из названия, данные устройства призваны совместить обе функции – подзарядки и пуска. В первом случае ПЗУ работает как обычный зарядник. Во втором – помогает при старте двигателя, если батарея ещё не совсем умерла. При полностью неработоспособной АКБ запустить мотор сможет далеко не каждое ПЗУ.

По способу заряда

Здесь есть два варианта. Первый из них – зарядники для аккумулятора автомобиля с ручным регулированием силы тока. Это наиболее распространённые ввиду простоты конструкции и невысокой стоимости устройства. Зарядка для аккумулятора автомобиля данного типа обычно оснащена вольтметром и(или) амперметром. Это позволяет всегда быть в курсе процесса и при необходимости вмешаться в него для корректировки выдаваемых устройством значений U и I. Подобные зарядные устройства для автомобильной АКБ особенно удобны при осуществлении специальных мероприятий: например, при проведении десульфатации или восстановлении АКБ, на 100 % потерявшей работоспособность.

Второй вариант зарядного устройства для автомобиля работает в автоматическом режиме, что называется «подключил и забыл». В таких аппаратах зачастую нет ни вольтметра, ни амперметра – их заменяют сигнальные индикаторы. Автоматические зарядки для аккумулятора авто сами вычисляют состояние батареи и устанавливают оптимальный режим её подпитки. АЗУ незаменимы при восстановлении работоспособности гелевых или литиевых АКБ, где требуется точное соблюдение режима заряжания. Его несоблюдение ведёт к выходу из строя недешёвого изделия. Единственный минус ЗУ-автоматов – высокая стоимость.

По конструкции

Имеется в виду способ преобразования напряжения, питающего устройство, в нужный постоянный ток. Этим занимается электронная схема, в соответствии с которой работает ЗУ:

  1. Трансформаторный тип. Основной элемент – сетевой трансформатор. Вместе с ним в схему входит минимум деталей: диодный выпрямительный мост, иногда – сглаживающие фильтрующие конденсаторы. Особенность устройства – высокая надёжность. Минус – большие размеры, масса. К тому же не каждый тип АКБ можно заряжать подобным аппаратом.
  2. Импульсный тип. В этих устройствах применяется высокочастотное напряжение, благодаря чему удалось существенно уменьшить габариты изделия и его массу. Однако при этом схема усложнилась, что вызвало увеличение стоимости.

Встроенная защита ЗУ

Она используется для предохранения устройства от перегрузок, замыканий, ведущих к поломке аппарата. Наиболее простой метод, применяемый в бюджетных изделиях, – плавкий предохранитель. Однако работать с ним не слишком удобно: при перегорании приходится покупать новую деталь. Гораздо комфортнее интеллектуальное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, оснащённое автоматикой. Здесь уже вмешательство человека минимизировано: аппарат при нештатной ситуации просигнализирует об ошибке (в некоторых устройствах сообщается или выводится на дисплей и её тип), и вам останется только привести всё в норму.

Защитный автомат, предотвращающий перегрев

В процессе работы любой зарядник для автомобильных аккумуляторов немного нагревается, и это нормально. Однако чрезмерное повышение температуры неприемлемо, оно ведёт к выходу из строя элементов схемы. Простейший метод борьбы с перегревом – установка небольшого вентилятора внутри корпуса. Ещё один способ – подключение дополнительного электронного модуля (термокомпенсатора), который при повышении температуры автоматически отключает аппарат или корректирует силу тока. На практике оба метода зачастую используют одновременно.

Защитное реле, сигнализирующее о нарушении полярности клемм

Здесь метод предохранения зарядного устройства для авто от поломки только электронный. Схема на реле – наиболее простая. При неправильном подключении клемм компонент срабатывает, и ЗУ отключается. Одновременно на панели аппарата появляется визуальный сигнал. Минус защиты на реле заключается в невозможности его срабатывания при полностью разряженной АКБ.

Порядок работы с зарядным устройством

Алгоритм действий с зарядными устройствами для аккумулятора авто разного типа в основном один и тот же. Достаточно поэтапно соблюдать последовательность действий.

  1. Подключение к аккумулятору
    Силовой агрегат машины должен быть заглушен, зажигание выключено. Сначала подсоедините плюсовый провод зарядного устройства для АКБ автомобиля (он красного цвета) к положительному контакту батареи, затем минусовый (чёрного цвета). Проконтролируйте, чтобы зажимы зарядки для автомобильных аккумуляторов надёжно захватили клеммы аккумулятора. Провода от электрооборудования, подключённые к батарее, отсоединять необязательно.
  2. Подключение к розетке, выбор настроек
    Подключите зарядку к сети 220 В и включите кнопку питания на панели аппарата. Выберите нужный режим работы. Устанавливаемый ток не должен быть больше 10 % от ёмкости АКБ. Если ваше устройство автоматическое, достаточно только подсоединить его провода к батарее.
  3. Режим восстановления аккумулятора
    Батарея будет считаться заряженной, когда показания амперметра уменьшатся до 0,2–0,5 А. Требуемое для этого время – 6–24 ч: всё зависит от степени разряженности батареи. Автоматические устройства по окончании процесса подают звуковой или визуальный сигнал (в виде загоревшегося светодиода на передней панели).
  4. Отключение устройства
    Всё производится в обратном порядке. Сначала клавишей отключается ЗУ, потом вытаскивается вилка питания из розетки. После этого можно снимать зажимы: сначала положительный (красного цвета), затем отрицательный.

Аккумулятор DC-DC для зарядных устройств для кемперов, автодомов и жилых домов на колесах

Поддержание заряда аккумуляторных батарей электрической системы кемпера может решить вашу жизнь в фургоне или разрушить ее.

Если вы хотите, чтобы свет оставался включенным, пили охлажденное пиво для вечерних ужинов и держали ваши электрические гаджеты в заряженном состоянии, необходима система хорошего размера.

И средство для эффективной зарядки аккумуляторов так же важно, как расчет и подбор правильного размера.

Из всего перечисленного система зарядки аккумуляторов от генератора самая простая и легкая в установке.

Вот почему это был первый метод зарядки домашних аккумуляторов, который мы установили, когда строили наш фургон.

Существует 2 подхода к зарядке аккумуляторов глубокого цикла от генератора переменного тока:

Для получения дополнительной информации о том, следует ли вам выбрать сплит-систему зарядки или аккумулятор для зарядного устройства, прочитайте наш пост о зарядке аккумулятора для отдыха.

В этой статье рассказывается все, что вам нужно знать о зарядном устройстве для аккумуляторов, в том числе о том, что оно делает, как оно работает, о лучших брендах и о том, на что следует обратить внимание при покупке.

К концу этого поста у вас будет достаточно информации, чтобы выбрать лучшее зарядное устройство для вашего фургона, а также советы по установке и электрические схемы, чтобы вы могли быстро приступить к работе.

Когда вы нажимаете на ссылки различных продавцов на этом сайте и совершаете покупку, это может привести к тому, что этот сайт получит комиссию. Как Amazon Associates, мы зарабатываем на соответствующих покупках. Для получения дополнительной информации посетите нашу  страницу раскрытия информации .

Что такое аккумулятор для зарядного устройства

Как и многие другие электрические компоненты кемпервэна, аккумулятор для зарядного устройства часто называют другими именами.

Всякий раз, когда вы слышите термины «зарядные устройства постоянного тока в постоянный», «зарядные устройства B2B» и «зарядные устройства для аккумуляторов 12 В», знайте, что все они относятся к одному и тому же — зарядка от аккумулятора к аккумулятору.

Все автомобили с двигателем имеют генератор переменного тока. Он заряжает стартерную батарею и обеспечивает питанием нормально работающую электрическую часть автомобиля, такую ​​как фары, стеклоочистители и так далее.

Генератор, работающий от двигателя, заряжает стартерную батарею во время движения.

Когда стартерная батарея заряжена, работа генератора в основном завершена.

В старых транспортных средствах любое избыточное электричество, вырабатываемое и не используемое ходовой электроникой транспортного средства, фактически тратится впустую.

В современных автомобилях с интеллектуальными генераторами переменного тока генератор резко снижает свою мощность после зарядки стартерной батареи.

Для автодомов, жилых автофургонов и кемперов подключение к этому встроенному генератору является идеальной возможностью для подзарядки домашних аккумуляторов.

Зарядное устройство для аккумуляторов позволяет одновременно заряжать как стартерный, так и вспомогательный аккумуляторы при работающем двигателе автомобиля.

Однако, в отличие от раздельного реле заряда, зарядное устройство B2B является интеллектуальным, обеспечивая более контролируемый заряд.

Таким образом, если двигатель работает достаточно долго, зарядное устройство B2B может полностью зарядить аккумуляторы для отдыха.

Как работает зарядное устройство B2B?

Поскольку интеллектуальные генераторы переменного тока снижают выходное напряжение, когда стартерная батарея полностью заряжена, B2B должен «обмануть» ее.

При работающем двигателе зарядное устройство B2B определяет повышенное напряжение и включается.

Поскольку он получает питание непосредственно от стартерной батареи, интеллектуальный генератор «думает», что он никогда не будет полным, поэтому продолжает подавать на него напряжение.

Зарядные устройства

B2B защищают стартерную батарею от разрядки вспомогательными батареями быстрее, чем генератор заряжает ее.

Тогда зарядное устройство B2B делает то, что умеет лучше всего. Он регулирует напряжение в соответствии с профилем зарядки аккумуляторов для досуга в их заданном состоянии.

Таким образом, аккумулятор к зарядному устройству может полностью зарядить домашние батареи, если двигатель работает достаточно долго.

Выключите двигатель, довольно быстро падает напряжение стартерной батареи.

Зарядное устройство определяет это и автоматически отключается.

Нужен ли аккумулятор для зарядного устройства?

Большая часть того, что мы читали, настаивает на том, что для тех, кто долгое время живет в своем фургоне, зарядное устройство от аккумулятора к аккумулятору необходимо.

Ненавижу противоречить, но с 2018 года мы постоянно живем в фургоне, и у нас нет зарядного устройства B2B.Без сожалений, у нас тоже нет желания его устанавливать.

Вот что мы думаем:

  • Если вы в значительной степени полагаетесь на зарядку аккумуляторов во время вождения, зарядное устройство B2B, вероятно, необходимо, потому что это единственный способ полностью зарядить аккумуляторы. Без этого срок службы батареи снижается.
  • Если вы часто пользуетесь кемпингами или другими источниками электропитания, зарядное устройство B2B является ненужным расходом. Недорогой ручной переключатель или раздельное реле заряда обеспечат общий заряд аккумуляторов при работающем двигателе, и это может быть все, что вам нужно.
  • С солнечными панелями, в зависимости от того, сколько часов пик вы получаете, опять же, зарядное устройство B2B может быть излишним. Если ваш источник солнечной энергии чаще всего полностью перезаряжает батареи, мы рекомендуем вместо этого выбрать недорогую раздельную зарядку, предпочтительно ручную.
  • Если вы можете рассчитывать на полную зарядку аккумуляторов без вождения, мы рекомендуем избегать как зарядных устройств B2B, так и всех методов раздельной зарядки. Они воздействуют на генератор автомобиля намного сильнее, чем он был рассчитан, и это, по сути, сокращает срок его службы.А замена генератора автомобиля стоит недешево!

Какой размер батареи для зарядного устройства мне нужен?

Зарядные устройства

B2B измеряются в амперах.

В спецификации компонента этот размер может обозначаться как входной ток, выходной ток или номинальный зарядный ток. В любом случае, это, вероятно, будет указано в названии модели.

Номинальный ток заряда указывает максимальный ток, который зарядное устройство B2B может подавать на блок аккумуляторов для отдыха.

Чтобы понять, какой оптимальный размер необходим, рассмотрите скорость поглощения аккумуляторной батареи.

В технических характеристиках батареи для досуга это указано как максимальная скорость поглощения или максимальный ток заряда.

Допустим, у вас есть 1 аккумулятор AGM емкостью 100 А·ч с максимальным током заряда 30 А.

Зарядное устройство B2B на 60 А — это пустая трата денег, потому что, несмотря на то, что батарея способна подавать 60 ампер, она может поглотить только до половины этого, независимо от состояния ее зарядки.

Если вы добавите вторую батарею, общий максимальный ток заряда станет 60 ампер. Теперь идеально подходит зарядное устройство B2B на 60 А.

Вы можете использовать зарядное устройство меньшего размера, но имейте в виду, что батарея не будет заряжаться так быстро.

Стоит подумать о том, насколько могут разрядиться ваши батареи.

Литиевые аккумуляторы

могут выдерживать 100% разряд и могут выдерживать гораздо более высокие скорости заряда, чем свинцово-кислотные аккумуляторы.

Таким образом, хотя зарядное устройство B2B на 120 ампер может полностью зарядить литиевую батарею емкостью 200 Ач примерно за час, оно значительно дороже, чем модель на 60 А.

Для полной зарядки той же батареи более дешевой модели потребуется несколько часов. А у вас скорее всего разряжены аккумуляторы? Вероятно, нет, если у вас есть другие источники зарядки.

Мы рекомендуем избегать чрезмерного использования аккумуляторов для зарядных устройств, чтобы сэкономить деньги, и чрезмерного использования генератора переменного тока.

Если вы планируете увеличить размер батареи в будущем, более экономно купить зарядное устройство B2B, чтобы справиться с увеличением размера заранее.

Также всегда проверяйте рекомендации производителя транспортного средства по максимальному размеру.

Нужна помощь и совет по электрической настройке?

Присоединяйтесь к нашей группе поддержки Facebook

На что обратить внимание при покупке аккумулятора для зарядного устройства

Спецификации аккумуляторов и зарядных устройств могут сбивать с толку, поэтому иногда бывает сложно выбрать правильное.

Чтобы помочь в этом, вот самые важные вещи, которые нужно искать, и как определить, что вам нужно в вашем фургоне для переоборудования.

Входное напряжение

Это номинальное напряжение стартерной батареи.Большинство автомобилей имеют стартерный аккумулятор на 12 В.

Выберите компонент с входным напряжением, соответствующим стартерной батарее.

Выходное напряжение

Иногда его называют номинальным напряжением. Это относится к напряжению домашней батареи.

Большинство кемперов и автодомов имеют систему на 12 В, но есть и такие, которые работают на 24 В.

Выберите компонент с выходным напряжением, соответствующим блоку батарей для отдыха.

Входной ток

Это номинальный ток (ампер) компонента.

Выберите рейтинг на основе общей скорости поглощения собственного банка, как указано в предыдущем разделе.

Некоторые зарядные устройства B2B указывают входное и/или выходное напряжение и номинальный ток в названии своей модели.

Например, зарядное устройство постоянного тока 12 В, 60 А от Renogy.

Рекомендуемая емкость аккумулятора для активного отдыха 

Показывает общий объем батареи для досуга в ампер-часах (Ач).

Однако не все зарядные устройства постоянного тока упоминают об этом.

Если какая-либо модель, которую вы рассматриваете, не упоминается в спецификации, используйте общую скорость поглощения для определения максимального необходимого размера.

Совместимость с батареями

Большинство зарядных устройств для аккумуляторов совместимы со всеми свинцово-кислотными аккумуляторами (AGM и Gels), а также с литий-ионными аккумуляторами.

Однако стоит перепроверить.

Датчик температуры аккумулятора

Некоторые зарядные устройства B2B оснащены датчиком для контроля температуры аккумулятора.

Реагирует на более высокие температуры, уменьшая или отключая зарядку для защиты аккумуляторной батареи.

Комбинированное солнечное зарядное устройство MPPT

Некоторые модели сочетают в себе зарядное устройство постоянного тока с контроллером заряда MPPT для вашей солнечной системы.

Заманчиво выбрать один компонент вместо двух, но чаще всего трудно найти тот, который соответствует вашим потребностям в размерах MPPT и B2B.

Если вы решитесь пойти по этому пути, сначала проверьте, какой размер контроллера MPPT вам нужен, а затем оцените, соответствует ли комбинированное устройство этим требованиям.

Соединение зажигания

Некоторые зарядные устройства B2B необходимо подключать к зажиганию, что немного усложняет установку.

При включении зажигания зарядное устройство начинает подзаряжать аккумуляторную батарею.

Обратите внимание, однако, что они начинают разряжать стартерную батарею до того, как двигатель обязательно заработает. Это немного похоже на то, что вы оставили включенными фары, и может привести к разрядке стартерной батареи без осторожности.

Советуем обходить их стороной — достаточно известных брендов и моделей без этой «функции».

Водонепроницаемость

Большинство зарядных устройств имеют определенный уровень водонепроницаемости.Однако некоторые водонепроницаемые модели (идеально подходящие для лодок) не обладают хорошим охлаждением.

Sterling BBW12120 — это пример водонепроницаемой модели, которую производитель не рекомендует для кемперов.

Лучший аккумулятор для зарядных устройств

Существует множество брендов, производящих аккумуляторы для зарядных устройств для кемперов и автодомов.

Рекомендуем выбирать известный бренд, предлагающий выбор моделей с хорошими отзывами.

Хорошо известные бренды, обычно устанавливаемые в автофургонах, автодомах и жилых автофургонах, включают:

Схема подключения аккумулятора к зарядному устройству

Советы по установке зарядного устройства B2B

Во-первых, ВСЕГДА следуйте инструкциям производителя.

Каждое устройство B2B отличается друг от друга, поэтому следование их инструкциям поможет вам обезопасить себя, защитить электрооборудование вашего автомобиля и кемпера и обеспечить правильную работу устройства.

Если какие-либо из наших советов противоречат инструкциям производителя, следуйте их инструкциям, а НЕ нашим. Они знают свою продукцию лучше, чем мы могли надеяться.

  • Установите зарядное устройство в хорошо проветриваемом месте.
  • Предохранители линии питания аккумуляторной батареи должны быть рассчитаны на номинальный ток зарядного устройства B2B.
  • Убедитесь, что кабели с обеих сторон компонента рассчитаны как минимум на самый большой аккумуляторный блок. Проверьте нашу таблицу размеров проводки , чтобы убедиться в этом. Чем больше кабель, тем эффективнее будет заряжаться аккумулятор, поэтому увеличение размера — это хорошо!
  • Избегайте моделей, которые должны быть подключены к зажиганию.
  • Прокладывайте кабели между батареями по кратчайшему маршруту, размещая зарядное устройство B2B как можно ближе к этому кабелю. Это поможет свести к минимуму падение напряжения.
  • Всегда прокладывайте кабели и зарядное устройство в местах, защищенных от непогоды и поверхностного мусора, избегайте таких мест, как колесные арки.

После установки зарядного устройства ознакомьтесь с руководством по эксплуатации, чтобы узнать, как его настроить.

Скорее всего, вам потребуется настроить устройство на профиль зарядки вашего аккумулятора.

Автоматически создавайте схему электропроводки индивидуального автофургона

Включает в себя 110 В и 240 В, солнечные батареи, B2B, аккумуляторы, инверторы, системы 12 В и 24 В, калибры проводов в AWG и мм² и многое другое!

141-176 Зарядное устройство для аккумуляторов Century 40/2/200 А с тестом

083-265-000 Шуруп для листового металла из нержавеющей стали (20 шт. в упаковке)

Винт из нержавеющей стали для листового металла с полукруглой головкой 1/2 дюйма #10, крестообразная головка A2, 20 шт.Замените эти неприглядные ржавые, ослабленные или отсутствующие винты корпуса нашими винтами из нержавеющей стали для аккуратной отделки. Негабаритный, чтобы вместить незакрепленный шкаф или зачищенные отверстия.

238-006-666 Комплект зажимов, 8 футов, 6 калибровочных челюстей Parrot

Набор сварочных проводов 8 футов 6AWG с прочными полированными зажимами и ручками с покрытием. a 50 lb. Jaw Strength обеспечивает надежное соединение, а провода с цветовой маркировкой облегчают идентификацию. У них даже есть литой компенсатор натяжения, встроенный в кабели.Соединения с кольцевыми клеммами упрощают установку.

238-260-666 Узел положительного кабеля и зажима Century 6ga 106″

238-260-666 Узел положительного кабеля и зажима Century 6ga 106″ для зарядных устройств для аккумуляторов Century / Solar. Универсальный стиль для других зарядных устройств. Бустерный зажим имеет цельный медный провод 6 калибра, двойные силовые зажимы для лучшей проводимости с плетеным внутренним силовым перекрещивающимся хомутом ( распределяет полную мощность на обе челюсти), прочная конструкция для долговечности и долговечности.

238-261-666 Век Отрицательный кабель и зажим в сборе 6ga 106″

238-261-666 Отрицательный кабель и зажим Century в сборе 6ga 106″ для зарядных устройств Century / Solar. Универсальный стиль для других зарядных устройств. Бустерный зажим имеет цельный медный провод 6 калибра, двойные силовые зажимы для лучшей проводимости с плетеным внутренним силовым перекрещивающимся хомутом ( распределяет полную мощность на обе челюсти), прочная конструкция для долговечности и долговечности.

246-041-666 Ручка селектора универсальная

246-041-666 Универсальная селекторная ручка с установочным винтом для органов управления со штоком 1/4 дюйма.Заменяет все ручки на стержень диаметром 1/4 дюйма. Подходит для стержней стержня 1/2 и стержня 3/4.

246-273-666 Универсальный механический таймер на 2 часа с ручкой

Механический таймер на 120 минут с ручкой. Общее время 120 минут, два соединения с лепестковыми клеммами 1/4, без финишного звонка. Заменяет старый таймер 246-337-000, 246-167-000, 246-167-666. Установка на ваш таймер может отличаться от замены, проверьте устройство перед покупкой, некоторые старые устройства могут иметь электрические таймеры, которые могут потребовать повторной проводки.(включая винты)

Снято с производства См. TJ1-120MHB 247-075-666 Амперметр вертикальный, диапазон 0-60 А

247-075-666 Вертикальный амперметр, диапазон 0–60 А. Отличается простой защелкивающейся установкой. Зеленая красная грань скорости зарядки. Диапазон 0–60 А и сквозной индукционный датчик для большей точности.

Снято с производства 249-066-666 Зажимы для солнечных батарей, положительные и отрицательные

Зажимы положительные и отрицательные. Винтовое соединение кабелей с кольцевыми клеммами к анкерному проводу для соединения без пайки.Двойные горячие челюсти для лучшего распределения мощности. Включает анкерные винты Phillips. Не включает оборудование для кабелей (кольцевые клеммы, пайка и т. д.).

249-093-900 Бустерный зажим отрицательный черный

Зажим Black Negative Booster Clamp оснащен полными силовыми губками (распределяет полную мощность на обе губки), прочной конструкцией для долговечности и длительного срока службы, прочными медными губками для лучшей проводимости и плетеным внутренним перекрещивающимся ремешком питания вместо проволоки для равномерного питания губок.

249-094-900 Красный положительный бустерный зажим

Red Positive Booster Clamp имеет зажимы с полной мощностью (распределяет полную мощность на обе зажимы), прочную конструкцию для долговечности и длительного срока службы, прочные медные зажимы для лучшей проводимости и плетеный внутренний силовой перекрещивающийся ремешок вместо проволоки для равномерного питания зажимов.

51-236 Выпрямитель радиатора Goodall 250 А

51-236 Goodall Комплект выпрямителя с радиатором на 250 А 60 А для непрерывного режима работы, конструкция с 12 диодами в виде шлейфа.Сверхдлинные центральные шпильки для толстых проводов трансформатора.

Снято с производства См. 865-682-666 865-638-100 Вертикаль Тестметра Вольтметра 0-18 Вольт Альтернативная Обязанность

865-638-100 Вольтметр Тестер Вертикальный 0-18 Вольт Альтернативная зарядка лицом. Шкала диапазона 0–18 В постоянного тока, шкала генератора переменного тока Low / High / OK, шкала процентов заряда, вертикальный дисплей, 4-точечное крепление с защелкой, быстроразъемные клеммы 1/4 дюйма, прикрепленная и откалиброванная печатная плата, инструкции. Заменяет 865- 512-100.

865-638-200 Горизонтальная печатная плата вольтметра в сборе

Вольтметр Testmeter Horizontal отличается простотой установки без использования инструментов. Дисплеи. Шкала уровня заряда аккумулятора, измеритель состояния аккумулятора, шкала проверки генератора Плохой Слабый Хороший Шкала. Соединения с лепестковыми клеммами 1/4 дюйма упрощают установку. Отображает как 6-, так и 12-вольтовые системы.

Снято с производства См. 865-931-666 865-799-666 Вольтметр горизонтальный с платой управления

Установка Snap-In, никаких инструментов не требуется.Диапазон 0–20 В, шкала заряда 0–100 %, шкала проверки генератора, световой индикатор обратной полярности (красный), индикатор завершения зарядки (зеленый) 247–120 измерительный прибор и печатная плата, клеммные соединения 1/4 дюйма.

Снято с производства 865-931-666 Вольтметр горизонтальный с монтажной платой в сборе

Вольтметр Testmeter Horizontal отличается простотой установки без использования инструментов. Дисплеи. Шкала уровня заряда аккумулятора, измеритель состояния аккумулятора, шкала проверки генератора Плохой Слабый Хороший Шкала.Соединения с лепестковыми клеммами 1/4 дюйма упрощают установку. Отображает как 6-, так и 12-вольтовые системы.

Снято с производства S29420-24 Держатель зажима зарядного устройства для аккумуляторов Century

S29420-24 Century Зажим для зарядного устройства с винтами. Теперь вы можете хранить свои зажимы в безопасном месте, которое не будет мешать, волочить землю или замыкать. Подходит для любой круглой или плоской ручки зарядного устройства. При использовании в качестве универсальной посадки потребуется просверлить два отверстия.

Универсальное зарядное устройство TJ1-120MHB Механический таймер на 2 часа

TJ1-120MB Универсальный механический 2-часовой таймер с финишным звонком.Механически контролирует зарядку в синхронизированном режиме, имеет «Hold» для ручной зарядки без синхронизации. Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) с номинальным током 15 ампер. Наконечник рассчитан на быстроразъемные клеммы 1/4 дюйма. Включает монтажные винты. Заменяет многие старые механические таймеры.

Снято с производства

Руководство по сборке зарядных устройств для аккумуляторов

В этом руководстве мы рассмотрим схемы зарядки герметичных свинцово-кислотных (SLA), никель-кадмиевых (NiCd), никель-металлогидридных (NiMH) и литий-полимерных (LiPo) аккумуляторов.Мы предоставим схемы и инструкции по их сборке.

Но прежде чем мы начнем, знайте, что важно правильно заряжать аккумуляторы. Использование неправильного напряжения или тока, или неправильного типа цепи зарядки аккумулятора может привести к возгоранию или даже взрыву аккумулятора. Соблюдайте осторожность при использовании самодельных схем зарядки аккумуляторов и не оставляйте заряжающиеся аккумуляторы без присмотра.

Герметичный свинцово-кислотный

Герметичные свинцово-кислотные (SLA) аккумуляторы

отлично подходят, если у вас есть место.Их большой размер позволяет им долго сохранять заряд на полке. Аккумуляторы SLA обычно заряжаются от источника постоянного напряжения. Зарядное устройство настроено на определенное напряжение, которое остается неизменным на протяжении всего цикла зарядки. Это позволяет батарее изначально потреблять большой ток, который затем снижается по мере зарядки. Начальный ток должен быть ограничен, чтобы предотвратить повреждение и перегрев.

На боковой стороне батареи SLA обычно есть этикетка со списком напряжений, используемых для зарядки:

На изображении выше приведены характеристики напряжения и тока для зарядки аккумулятора в режиме «ожидания» или «цикла».Использование в режиме ожидания относится к батареям, которые проводят большую часть времени на зарядном устройстве в режиме поддерживающей зарядки. Циклическое использование относится к батареям, которые часто используются и часто заряжаются.

Начальный зарядный ток показан для режима ожидания и циклического использования. Ток заряда не должен превышать указанного значения (в данном случае 2,1 А). Зарядное напряжение отличается для режимов ожидания и циклического использования.

В зарядном устройстве SLA цикличность должна контролироваться на этой частоте; аккумулятор будет перезаряжаться, как только он достигнет емкости.Зарядку можно производить с помощью настольного блока питания с ограничением тока. Просто установите значение напряжения, которое вы будете использовать, и установите ограничение тока на значение, указанное на аккумуляторе.

Ниже показана схема зарядного устройства SLA, которое автоматически переключает скорость, когда аккумулятор полностью заряжен:

Никель-кадмий и никель-металлогидрид

Никель-кадмиевые (NiCd) батареи

были популярны в течение последних нескольких десятилетий, но постепенно их заменяют никель-металлогидридными (NiMH) батареями.Причина в том, что батареи NiMH имеют меньшую память заряда по сравнению с батареями NiCd.

Аккумуляторы

NiCd и NiMH имеют аналогичные требования к зарядке. Оба типа предлагают возможность заряжать столько, сколько вам нужно последовательно. Оба могут заряжаться постоянным током.

Это схема сборки зарядного устройства на дискретных транзисторах, которое можно использовать для зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов:

Эта схема предназначена для зарядки 12-вольтовой батареи при токе 50 мА, но ее можно легко масштабировать до более высоких напряжений и токов с помощью подходящих компонентов.

Диоды D1 и D2 и резистор R2 обеспечивают постоянное напряжение 1,2 В на базе Q1, так как напряжение база-эмиттер всегда составляет 0,6 В. Правильно подобрав R1, мы имеем программируемый источник постоянного тока. Чтобы рассчитать значение R1, которое будет обеспечивать определенный ток, используйте эту формулу:

Р = В/Я

В этом случае V составляет 0,6 вольта, а ток заряда будет 50 мА, поэтому:

R = 0,6 В / 50 мА

R1 = 12 Ом

Схема ниже относится к регулируемому стабилизатору напряжения LM317, сконфигурированному как источник постоянного тока.Это зарядное устройство может заряжать как NiCd, так и NiMH аккумуляторы:

Схема предназначена для зарядки аккумулятора 12В током 50мА.

LM317 устанавливает опорное напряжение 1,25 В между Vadj и Vout. Чтобы рассчитать значение R3 для получения определенного зарядного тока, используйте эту формулу:

Р = В/Я

Таким образом, с V на 1,25 В и I на 50 мА,

R = 1,25 В / 50 мА

R3 = 25 Ом

Литий-полимерный

Литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы

популярны в радиоуправляемых моделях, ноутбуках и блоках питания, поскольку они могут иметь высокое напряжение и большую емкость для своего размера.

Аккумуляторы

LiPo требуют осторожной и контролируемой зарядки. Батареи LiPo нельзя заряжать последовательно. Правильный цикл зарядки LiPo состоит из четырех последовательных этапов зарядки:

После подключения полностью разряженной батареи LiPo к зарядному устройству первым этапом является предварительная зарядка. На этом этапе зарядный ток устанавливается равным 10% от максимального зарядного тока. На следующем этапе к батарее подается постоянный ток, в то время как напряжение резко возрастает.В конечном итоге напряжение выравнивается на третьем этапе, когда к аккумулятору прикладывается постоянное напряжение. На заключительном этапе ток начинает падать. Когда ток заряда становится равным 10% от максимального зарядного тока, зарядка прекращается:

Аккумуляторы

LiPo можно заряжать с помощью модуля зарядки литиевых аккумуляторов TP4056. Модуль может питаться от 5В, подаваемого по кабелю micro USB, или через контакты на печатной плате.

Когда аккумулятор полностью заряжен, загорается зеленый светодиод.Аккумулятор подключается к контактам B+ и B-. Есть также контакты OUT, которые можно использовать для включения зарядного устройства в другую цепь. Модуль также контролирует и предотвращает переразряд.

Хотя сделать зарядное устройство не так уж сложно, всегда помните о необходимости соблюдать осторожность. Аккумуляторы, которые не заряжены должным образом, могут загореться или взорваться. Тем не менее, создание зарядных устройств, описанных выше, может быть чрезвычайно полезным в самых разных проектах по созданию электроники своими руками.

Спасибо за чтение и не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть вопросы о чем-либо!


12 вольт 1.Схема зарядного устройства для аккумуляторов 3 Ач

Схема зарядного устройства для аккумуляторов 12 В 1,3 Ач. Зарядка аккумулятора для аккумулятора 12 В 1,3 Ач была разработана с использованием L200 и со схемой защиты от перенапряжения. В этой статье я расскажу вам об очень полезной схеме заряда аккумулятора. Регулятор напряжения L200 используется для управления напряжением. Оптопара используется для обратной связи, чтобы контролировать напряжение, возникающее на аккумуляторе, путем включения и выключения регулятора напряжения L200.

Зарядное устройство для аккумуляторов Находят широкое применение как в быту, так и в промышленности.Заряд батареи, как следует из названия, используется для зарядки батареи. Зарядное устройство используется в зарядном устройстве для ИБП, автомобильном зарядном устройстве, зарядном устройстве для солнечных батарей и во многих других огромных приложениях. В этой статье я обсуждаю зарядное устройство на 12 вольт 1,3 Ач.

Электрическая схема зарядного устройства 12 В:

Принципиальная схема зарядного устройства приведена ниже. На этой принципиальной схеме светодиод используется в качестве индикатора напряжения для индикации зарядки. Когда батарея заряжается, светодиод будет светиться. В противном случае он останется выключенным.

12 Вольт 1,3 Ач Зарядное устройство

На приведенной выше принципиальной схеме понижающий трансформатор с 220 В на 24 В используется для понижения напряжения 24 В переменного тока. После этого выпрямитель на 4А используется для выпрямления напряжения переменного тока в пульсирующее постоянное. Вы можете использовать любой выпрямитель на 4 А или использовать диод на 4 А, подключенный в полной мостовой конфигурации. После этого конденсатор емкостью 1000 мкФ используется для устранения пульсаций пульсирующего постоянного тока. Это постоянное напряжение постоянного тока подается на вход регулятора напряжения L200.

L200 представляет собой линейный регулятор напряжения, который может обеспечивать постоянный ток 2 А в диапазоне напряжений от 3 до 36 вольт.Регулятор напряжения L200 может обеспечивать регулируемое напряжение с возможностью изменения выходного напряжения в соответствии с опорным напряжением. Ознакомьтесь с техническим описанием L200, чтобы узнать больше о нем и его использовании в различных конфигурациях.

Оптопара TLP251-1 используется для обратной связи для изменения опорного напряжения в зависимости от напряжения батареи. При повышении напряжения батареи TLP251-1 уменьшает напряжение на выходе L200, изменяя значение опорного напряжения. Диод 1N4007 используется для ограничения выходного тока до 700 мА, поскольку ток 700 мА безопасен для зарядки 1.аккумулятор 3Ач.

В следующих статьях я опубликую статью о схеме зарядного устройства 12 вольт 7AH.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.