Схема простого зарядного устройства: Схема простого зарядного устройства аккумулятора

Содержание

Простое зарядное устройство для аккумуляторов (до 55Ач)

Схема простого зарядного устройства предназначено для зарядки аккумуляторов емкостью до 1980 Кл (55 А*ч) автоматического поддержания зарядного тока на заданном уровне.

Принципиальная схема

Принцип работы устройства основан на перераспределении напряжения питающей сети между последовательно включенными конденсатором и первичной обмоткой трансформатора. В процессе заряда напряжение на зажимах аккумуляторной батареи увеличивается, а зарядный ток уменьшается.

При этом приведенное сопротивление первичной обмотки возрастает, падение напряжения на первичной обмотке увеличивается, что, в свою очередь, приводит к росту напряжения на вторичной обмотке и соответственно тока заряда. Вследствие этого зарядный ток поддерживается на установленном уровне.

Для того чтобы устройство могло обеспечить зарядный ток до 5,5 А, мощность трансформатора не должна быть менее 160…170 Вт. Можно использовать подходящий трансформатор от телевизоров. Площадь сечения магнитопровода трансформатора должна быть 18 см2 или более (если магнитопровод ленточный, то минимальная площадь сечения 10 см2).

Рис. 1. Схема простого зарядного устройства для аккумуляторов (до 55Ач).

С катушки надо снять все вторичные обмотки и намотать новую проводом ПЭВ-2 — 1,4. Напряжение на каждой из половин этой обмотки на холостом ходу должно быть примерно 27 В. Число витков каждой вторичной полуобмотки можно подсчитать, если число витков первичной обмотки на 220 В умножить на коэффициент 0,12 (27/220).

Вторичную обмотку можно наматывать и без вывода от середины. В этом случае общее число витков ее должно быть равно числу витков полуобмотки, но диаметр провода следует выбрать не менее 2 мм. Выпрямитель собирают по мостовой схеме из четырех диодов.

Детали и замена

Кроме указанных на схеме, можно использовать диоды Д234, Д244. Диоды необходимо устанавливать на радиаторы с площадью поверхности не менее 100 см2 (на каждый диод). Конденсаторы С1 и С2 — МБГП на рабочее напряжение 600 В. Каждый из них представляет собой набор из конденсаторов меньшей емкости. Амперметр Р1 может быть любой, рассчитанный на постоянный ток до 6 А.

Переключатель S1 (тумблер ТВ2-1) служит для выбора зарядного тока. В положении 1 зарядный ток равен 5,5 А (для батареи 6СТ-55), а в положении 2 — примерно в два раза меньше. Соответствующим выбором емкостей конденсаторов можно получить любое значение зарядного тока.

Налаживание зарядного устройства сводится к подбору конденсаторов С1 и С2. Переключатель устанавливают в положение 1. Разряженную батарею аккумуляторов 6СТ-55 подключают к устройству и измеряют ток заряда.

Если ток меньше номинального — 5,5 А (0,1 от номинальной емкости батареи, выраженной в ампер-часах), увеличивают емкость конденсаторов С1 и С2, добавляя параллельно каждому из них добавочные конденсаторы емкостью 0,25…0,5 мкФ. Включать зарядное устройство без нагрузки не следует во избежание пробен конденсаторов.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

Простое двухполярное зарядное устройство

Длительное хранение или эксплуатация автомобильных аккумуляторов приводит к возникновению на пластинах и на клеммах кристаллического сульфата свинца. При отсутствии контакта клеммы можно почистить напильником с крупной насечкой или наждачной бумагой, а вот очистить пластины таким методом невозможно.

Нагрузка на аккумулятор во время заводки автомобиля составляет 120-150 ампер, то есть почти 1,5 киловатта и зависит от состояния двигателя.

Из-за внутреннего сопротивления, созданного плохой проводимостью кристаллов сульфата свинца, автомашина, возможно, и заведётся но не более одного раза, снижается напряжение на клеммах аккумулятора, при подключении нагрузки — ниже допустимых пределов, стартер при таком напряжении источника тока не в состоянии провернуть вал двигателя.

Надеяться, что аккумулятор зарядится в пути при таком состоянии пластин нереально.

Если рассматривать генератор автомобиля как источник питания, зарядить аккумулятор возможно, а вот снять «застаревшую» кристаллизацию пластин он не в состоянии.

Поверхностная (рабочая) сульфатация пластин снимается при рабочем напряжении зарядки аккумулятора в 13,8-14,2 Вольт, а внутренняя кристаллизация пористой структуры пластин на такое напряжение слабо реагирует из-за высокого сопротивления кристаллов сульфата свинца и низкого напряжения заряда.

Для восстановления пластин — снятия кристаллизации требуется нестандартное напряжение источника тока заряда.

Добавлять напряжение генератора ни в коем случае нельзя — из-за опасности повреждения электрического и электронного оборудования автомобиля нестандартным напряжением, это иногда случается при повреждении реле-регулятора напряжения.
Выход прост -зарядить аккумулятор внешним зарядным устройством с повышенным напряжением источника.

Средний ток заряда при снятии сульфатации пластин не превышает рекомендуемый для заряда заводом — изготовителем, а напряжение заряда в импульсе превышает стандартное почти в половину. Время импульса невелико и такая зарядка с восстановлением не приводит к излишнему нагреву аккумулятора, и короблению пластин.

Двухполярное восстановление пластин позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора и поддержать его рабочее состояние. Повышенное напряжение источника зарядного тока позволяет передать в импульсе мощность, достаточную, для расплавления и перевода кристалла сульфата свинца в аморфный свинец.

Устранение крупнокристаллической сульфатации элементов аккумулятора, снижает внутреннее сопротивление до рабочего состояния, устраняется саморазряд и межэлектродные замыкания, повышается напряжение под нагрузкой, что облегчает запуск автомобиля.

Предлагаемая схема позволяет выполнить эти условия с небольшими затратами из радиодеталей используемых от отслуживших свой срок электронных приборов.

Характеристики устройства:
1. Напряжение сети 210- 230 вольт.
2. Мощность трансформатора 50-100 ватт
3. Напряжение аккумуляторов 6/12 вольт.
4. Ток заряда макс. средний 1 ампер
5. Ток разряда 12 мА.
6. Ток заряда импульсный макс. 3 ампера
7. Время восстановления 6- 18 часов.
8. Аккумулятор : а) открытого типа ;б) закрытого типа ; в) гелиевый.
9. Ёмкость аккумулятора от 2 до 100 А/час.
Зарядное устройство не предназначено для питания радиоэлектронных устройств.

Принципиальная схема зарядного устройства состоит из силового трансформатора Т2 и защиты от перегрузки FU1.Снижение помех коммутации достигается введением фильтра на двухзвенном трансформаторе Т1 и конденсаторах С1,С2.

Выходная обмотка трансформатора подключена одним выводом — через зарядный тиристор VD1, к минусовой шине аккумулятора GB1, вторым выводом — через прибор контроля зарядного тока PA1, к плюсу аккумулятора.. Выпрямитель импульсного тока обратной полярности -VD2 подаёт в аккумулятор GB1 разрядный ток ограниченный резистором R3. Двухполярный ток облегчает восстановление пластин аккумулятора и защищает трансформатор T1 от перемагничивания железа, как в случае однополярного тока. Выпрямитель импульсного тока восстановления выполнен на одном диоде VD2, что ведёт к ускоренному восстановлению пластин аккумулятора, снижению нагрева как в с использованием моста из четырёх диодов. Диодные мосты, используемые в заводских зарядных устройствах, из-за отсутствия временного разрыва между импульсами зарядного тока не позволяют вести рекристаллизацию пластин, что приводит к преждевременному электролизу электролита, кипению и нагреву аккумулятора. При использовании аккумуляторов с гелиевым наполнителем или отсутствием воздушных пробок (закрытого типа) — это недопустимо, из-за возможной разгерметизации корпуса.

Однополупериодная импульсная схема восстановления, в данном случае с регулятором тока на тиристоре, с перерывами между импульсами равными по времени периоду положительного импульса тока, снижает температуру электролита и увеличивает время на рекомбинацию (перестроение) ионов электролита.

Регулирование тока происходи за счёт изменения времени заряда конденсатора С3, резистором R1. Контроль зарядного тока выполнен на гальваническом приборе РА1 с внутренним шунтом.

Аккумулятор подключается к зарядному устройству с помощью зажимов типа «Крокодил». Восстановление аккумулятора возможно производить без снятия с автомобиля, предварительно положительную клемму питания автомобиля отключить.

Детали устройства

В схеме зарядного устройства отсутствуют покупные радиодетали.
Силовой трансформатор Т1 использован от ламповых радиоприёмников :железо предварительно разбирается, сетевая обмотка используется без изменений, повышающая и накальная аккуратно удаляются послойно — перекусыванием кусачками витков, вместо них наматывается проводом сечением 0,5мм -0,6 мм обмотка до заполнения с отводом (примерно ) от середины, количество витков новой вторичной обмотки 2х 9 вольт переменного тока должна соответствовать виткам удалённой обмотки накала ламп на 6,3 вольта.. Далее проводится обратная сборка железа, несколько листов ш- образного железа не войдут — это не повлияет на характеристики трансформатора. При подключенном сетевом напряжении вторичное напряжение на отводах должно быть в пределах 2х 18вольт.
Заводской трансформатор типа ТПП243 или ТН.

Коммутационный переключатель SA1 использован от сетевых тумблеров на ток в 3 ампера.
Конденсатор С1 типа К17 с напряжением 250 — 400Вольт.
Светодиод индикации HL1 допустимо установить любого свечения.

При отсутствии в наличии амперметра указанного тока, используется любой гальванометр от магнитофонов (индикация выходного сигнала), поскольку обмотка такого прибора не выдержит ток заряда, параллельно выводам прибора подключается шунт состоящий из 5-8 витков провода сечением 0,6-1,0 мм. В разрыв положительной шины зарядного тока подключается временно тестер и сверяются показания зарядного тока. Количество витков обмотки шунта необходимо подогнать по показаниям действующего амперметра.

Зарядка аккумулятора
Наличие амперметра позволяет отследить процесс рекристаллизации пластин — в начальный момент ток заряда имеет минимальное значение, далее по мере очистки пластин электродов аккумулятора от кристаллизации, ток возрастёт до максимального значения, и через время, определяемое состоянием аккумулятора, ток начнёт падать практически до нулевого значения, что и будет индикацией окончания времени восстановления аккумулятора.

При отсутствии гальванометра ток заряда можно проверить тестером и при удовлетворительных показателях установить в разрыв перемычку.

При неверной полярности подключения аккумулятора GB1 светодиод гореть не будет, стрелка амперметра повернётся влево — на разряд. Длительно, в неверном подключении, аккумулятор держать нельзя, незаряженное состояние может привести к переполюсовке электродов и полной невозможности дальнейшего использования.

После нескольких часов восстановления ёмкости аккумулятора элементы схемы проверяются на нагрев, при удовлетворительных результатах восстановление продолжают.

Ввиду небольшого количества элементов схема собрана в корпусе от блока питания компьютера или типа БП-1 навесным монтажом с установкой тумблеров SA1, светодиода HL1, высокочастотного гальванометра РА1 типа Т210-М1 на передней панели. Предохранитель FU1 крепится на задней стенке, переменный резистор типа СП-3.

Соединение зарядного устройства с аккумулятором выполнено многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5мм с зажимами типа «крокодил» на концах.

По окончании зарядки в первую очередь отключается сеть, затем снимаются зажимы с клемм аккумулятора.

Трансформатор допустимо установить заводской, мощностью 70-120 ватт типа ТПП, ТН, ТС. Вторичная обмотка используется на напряжение 15-18 Вольт для зарядки аккумуляторов для зарядки аккумуляторов 6-12 вольт.

Если аккумулятор не имел сбоев в работе, желательно провести профилактику, к примеру при стоянке на даче подключить на ночь. Основное требование при эксплуатации зарядных устройств — правильная полярность подключения. Недопустимо закрывать вентиляционные устройства корпуса. Внешний вид зарядного устройства во включенном состоянии указано на фотографии зарядного устройства.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VD1	Тиристор	Т122-25	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD2	Диод	КД226Б	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
HL1	Светодиод	АЛ307БМ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1	Переменный резистор	3. 3 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	20 Ом	1	1 Ватт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Резистор	910 Ом	1	1 Ватт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4	Резистор	3.3 кОм	1	1 Ватт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1, C2	Конденсатор	0.01 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3	Конденсатор	1 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C4	Конденсатор	0. 1 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
PA1	Гальванический прибор с внутренним шунтом	1 А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T1	Трансформатор		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T2	Силовый трансформатор		1	70-120 ватт типа ТПП, ТН, ТС	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
FU1	Предохранитель	1 А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
SA1	Коммутационный переключатель		1	Ток 3А	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

2 Схема простого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

Содержание

В этой статье мы изучим схему простого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с автоотключением, функциями контроля тока.

Принципиальная схема простого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов

После того, как схема собрана и настроена, показанную ниже конструкцию можно использовать для зарядки любого запасного литий-ионного аккумулятора через мобильное зарядное устройство 5 В или порт USB.

Сначала подключите аккумулятор к указанным точкам, а затем подключите разъем USB к мобильному зарядному устройству или разъему USB компьютера. Зеленый светодиод должен мгновенно загореться, указывая на то, что батарея заряжается.

Вы можете подключить вольтметр к аккумулятору, чтобы следить за его зарядкой и проверять, правильно ли цепь отключает питание в указанном пределе.

Нажмите здесь, чтобы купить

В этом проекте я покажу вам, как спроектировать простую схему индикатора уровня заряда батареи, используя легкодоступные компоненты. Индикатор уровня заряда батареи показывает состояние батареи, просто светясь светодиодами. В этой статье объясняется, как спроектировать аккумулятор. Продолжить чтение…

Список деталей:-

Transistor Q1 BC547, Q2 BD140
LED D1-D2 Red & Green
Resistor R1-R5 1k 1/4watt 5pc , R6 220 ohm 1/4watt
IC LM 358
ZenerEdode D4 3V 1/4WATT
Конденсатор 1UF/10 В или 16 В
DIODE D3 IN5408
CONNECTER 9PC
924 PCB
924 4 .
Нажмите здесь, чтобы:- Купить этот комплект
Как настроить указанную выше схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов
Во-первых, убедитесь, что пресет полностью перемещен на землю. Это означает, что контакт № 2 изначально должен быть на уровне земли через предустановку.
Затем, без подключенной батареи, подключите переменный источник питания к линиям питания +/- цепи,
Вы увидите, что зеленый светодиод загорится мгновенно.
V с переменным источником питания
Теперь медленно вращайте пресет, пока зеленый светодиод не погаснет, а КРАСНЫЙ не загорится.
Вот и все! Теперь схема настроена на отключение при напряжении 4,2 В, когда фактическая литий-ионная ячейка достигает этого уровня.
Для окончательного тестирования подключите разряженную батарею к указанному месту, подключите входное питание через мобильное зарядное устройство и получайте удовольствие, наблюдая, как батарея заряжается и отключается при установленном пороге 4,2 В.
Схема печатной платы:
Как сделать схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 3,7 В Смотреть видео
Это простое зарядное устройство для литий-ионных (Li-Ion) и литий-полимерных (Li-Pol) аккумуляторов с известной интегральной схемой LM317.
Зарядка происходит сначала в режиме тока – Напряжение растет, ток постоянный. После достижения целевого напряжения (Umax) зарядное устройство переходит в режим напряжения, когда напряжение постоянно, а ток асимптотически приближается к нулю.

В данный момент ток небольшой, батарея заряжена. Заданное напряжение Li-ion и Li-Pol аккумуляторов обычно составляет 4,2 В (для некоторых типов 4,1 В). Заданное напряжение не совпадает с номинальным напряжением. Обычно это 3,7 В (иногда 3,6). Аккумулятор не нужно заряжать до полного напряжения 4,2 В, поскольку это сокращает срок его службы.
Если снизить целевое напряжение до 4,1 В, емкость упадет на 10%, а срок службы (количество циклов) увеличится почти вдвое. При использовании аккумуляторов они никогда не должны разряжаться ниже 3,4-3,3 В. Аккумуляторы Li-ion и Li-pol не любят хранить ни в заряженном, ни в разряженном состоянии, их следует хранить частично заряженными.
Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с LM317
Схема зарядного устройства
показана ниже. Микросхема LM317 служит стабилизатором напряжения. Li-Ion и Li-Pol достаточно требовательны к точности зарядного напряжения. Если вы хотите зарядить до полного напряжения (обычно 4,2 В), необходимо отрегулировать это напряжение с точностью +/- 1%.
Клетки очень чувствительны к перезарядке. Если заряжать на 90% мощности (4,1 В), то достаточно чуть меньшей точности (около 3%). Схема LM317 обеспечивает относительно точную стабилизацию напряжения.
Список деталей
LM317 1pc
Diode D1,D2,D3 1N4007
Capacitor C1 470uf/25v, C2 100nf
Transistor Q1 BC547, Q2 BC557
VR 5K or 10K
Светодиод 5 мм 1 шт.
Резистор R1 4,7 Ом, R2 1 кОм, R3 1 кОм, R4 220 Ом все 1/4 Вт
Резистор R6 1 Ом на 2 Вт на 1 А, 2,2 Ом на 9 мА 9,0 Ом 2 Вт на 40 Ом0025
Работа и настройка цепи
Заданное напряжение устанавливается триммером VR. Мы устанавливаем его без подключения ячейки, потому что целевое напряжение соответствует выходному напряжению без нагрузки. Стабилизация тока не так критична, как стабилизация напряжения, поэтому достаточно стабилизировать его шунтирующим резистором и NPN-транзистором.
Если падение напряжения на шунте Rx достигает примерно 0,95 В (суммарное падение напряжения B-E NPN-транзистора и диода 1N4007), транзистор начинает открываться. Это снижает напряжение на контакте adj и, таким образом, стабилизирует ток. Ток зависит от значения Rx. Выберите его в соответствии с типом заряжаемой ячейки. Для зарядного тока 500 мА я использовал значение 2R2. Рассчитано значение Rx: Rx = 0,95 / Iмакс.

Из соображений безопасности последовательно с ячейкой рекомендуется подключать предохранитель соответствующего размера. Напряжение питания должно быть в пределах примерно 9 – 24В. Слишком высокое напряжение увеличивает потери мощности схемы LM317, слишком низкое не позволит работать должным образом (необходимо учитывать падение напряжения на шунте и минимальное падение напряжения для микросхемы). Схема LM317 должна быть размещена на достаточно большом радиаторе. Зарядное устройство устойчиво к короткому замыканию на выходе. LM317 в наихудшем случае (короткое замыкание) рассеивает потери мощности: P = U в x I макс.
план ПКБ
для цепи заряжателя батареи Ли-иона с ЛМ317
Просто загрузите изображение ниже и распечатайте его на обычной бумаге формата А4, или вы можете скачать файл gerber по ссылке ниже

Нажмите здесь, чтобы загрузить файл Gerber
Как сделать это зарядное устройство для литиевых батарей с LM317 Смотреть видео
Если вы хотите заряжать от 5 до 10 литиевых аккумуляторов параллельно, то эта схема для вас. Эта схема обеспечит вам ток более 10 ампер на выходе, но вы должны использовать 5 вольт 10 ампер в качестве входа.
список
частей для высокой цепи заряжателя батареи лития ампера
TL431 1pc
Mosfet IRFZ44N 1pc
Veriable Resistor 10k 1pc
LED 5MM LED1 Green, LED2 Blue or Red
Resistor R1 4.7k, R2 1K, R3 5.6K, R4 15K все 1/4 Вт
Маленькая плата Vero/Zero PCB
Разъем для входа и выхода Дополнительно
план ПКБ
для цепи заряжателя батареи Ли-иона с Мосфет
Для получения более подробной информации, пожалуйста, посмотрите это видео
Простая схема для подзарядки аккумулятора
Зарядное устройство для небольших аккумуляторов
1) Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов
Никель-кадмиевые аккумуляторы — популярный тип аккумуляторов для портативной электроники и игрушек, в которых используются металлы никель (Ni) и кадмий. (Cd) в качестве активных химических веществ. Иногда они используются в качестве замены первичных элементов, таких как сверхмощные или щелочные, поскольку доступны во многих одинаковых размерах. Он обычно используется в мобильных телефонах, перезаряжаемых фонариках, моделях самолетов и т. д.
Изображение проекта зарядного устройства

В нашем проекте мы использовали никель-кадмиевую батарею размера 2AA, которая широко доступна и может использоваться во многих устройствах. Эта схема также может перезаряжать обычную сухую батарею за меньшее количество раз на определенном уровне.
Никель-кадмиевые элементы имеют потенциал 1,2 В. Таким образом, никель-кадмиевые батареи имеют напряжение, кратное 1,2 В, например, для 2,4 В, 3,6 В, 4,8 В и т. д., но они поддерживают постоянное напряжение в течение всего срока службы и около 0,8–1 В при выписан.
Химическая реакция, происходящая в никель-кадмиевой батарее:
2 NiO(OH) + Cd + 2 h3O ↔ 2 Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Принципиальная схема никель-кадмиевой (Ni-Cd) батареи зарядное устройство
Вот простое и медленное зарядное устройство для увеличения срока службы небольшой никель-кадмиевой батареи. Зарядите его в течение 6-12 часов, используя эту схему.

Список деталей:
Понижающий трансформатор 0–6 В
Сетевой шнур
Диод 4007
Сопротивление 10 Ом X2 шт.
Светодиод
Батарейный контейнер
Недостаток базовой схемы зарядного устройства:
1) Светодиод или амперметр в качестве индикатора показывает, сколько примерно тока протекает в зависимости от его яркости. Он не подтверждает, полностью ли заряжен аккумулятор или нет.
2) Отсутствие защиты от перезарядки может сократить срок службы батареи.
3) Использует трансформатор с низким КПД
Сегодня (2021 г.) электронные технологии сильно изменились. Наиболее распространенными батареями, используемыми сегодня, являются батареи Li-Po (литий-полимерные батареи) и ионно-литиевые батареи. Преимуществом является хороший срок службы, малый вес и одна ячейка способна дать 3,7 Вольта. Наиболее распространенный литий-ионный элемент, доступный на рынке, — 18650.