Вы здесь:
Главная » Схемы радиолюбителям » Автолюбителю » Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.Обзор распространённых автомобильных зарядных устройств. Принципиальные схемы. Назначение. Устройство. Возможные неисправности.

Зима. Мороз. Двигатель запускается тяжело. Резко возрастает нагрузка на аккумулятор. А за состоянием аккумулятора нужно следить: проверять и вовремя его заряжать. Летом АКБ редко когда приходится заряжать, часто хватает зарядки от генератора автомобиля, а зима — это время частого использования автомобильных зарядных устройств.

Рассмотрим некоторые модели зарядных устройств промышленного производства, выпускаемых раньше и наиболее часто используемых автомобилистами.

 УСТРОЙСТВО ЗАРЯДНО-ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ БЫТОВОЕ ТИПА УЗС-П-12-6,3 УХЛ 3.1. «Электроника», «Электроника-М», «Электроника-И» 

Устройство зарядно-выпрямительные с плавным регулированием стабилизированного тока зарядки предназначена для зарядки и подзарядки стартерных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей типа 6 СТ (12В.) и 3 СТ (6 В.) ёмкостью до 60 А-ч в автоматическом и ручном режимах.

Разрешается заряжать батареи емкостью более 60 А-ч, но при этом ток зарядки не должен превышать 6,3 А!

12-вольтовая батарея может заряжаться как автоматическом, так и в ручном режимах, а 6-вольтовая батарея заряжается только в ручном режиме. Можно заряжать последовательно соединенные две 6-вольтовые батареи.

С помощью зарядного устройства можно определить полярность аккумуляторных батарей.

Устройство зарядное имеет электронную защиту от короткого замыкания при подключении его к аккумуляторной батарее, а также при ошибочной переполюсовки.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Технические характеристики зарядного устройства

ТИПА УЗС-П-12-6,3 УХЛ 3.1. «Электроника», «Электроника-М», «Электроника-И»

  • Питание устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением (220±22) В и частотой 50 и 60 Гц.
  • Максимальный ток зарядки — 6,3 А.
  • Диапазон регулирования стабилизированного тока зарядки от 0,2 до 6,3 А.
  • Номинальное напряжение заряжаемой батареи — 12 В.

Устройство

Органы управления и индикации устройства зарядного выведены на лицевую панель:

  • в  устройстве зарядном «Электроника» стрелочный индикатор предназначен для индикации величины тока зарядки.
  • в устройстве зарядном «Электроника–И» величина тока зарядки определяется по маркировке, нанесенной около светодиодного индикатора;
  • в устройстве зарядном «Электроника-М» величина тока зарядки определяется по нанесенной на панели маркировке;
  • регулятор предназначен для регулирования величины тока зарядки.
  • индикаторы предназначены для определения режима работы устройства зарядного.
  • кнопка КОНТРОЛЬ предназначена для контроля работоспособности и запуска устройства зарядного при подключении незаряженной емкостной нагрузки, а также слабозаряженной аккумуляторной батареи.

У зарядного устройства «Электроника–И» шаг индикации значения зарядного тока составляет :

  • 0,5А – у12 разрядного индикатора тока;
  • 1,0А – у 6 разрядного индикатора тока.

 Порядок работы

Режим зарядки батарей согласно требованиям «Инструкции по эксплуатации» батарей аккумуляторных.

Устройство зарядное функционирует только с емкостной нагрузкой. Для запуска устройства зарядного, при подключении к устройству слабозаряженной аккумуляторной батареи или незаряженной емкостной нагрузки, необходимо нажимать кнопку КОНТРОЛЬ до включения устройства (до 1/3 секунд), что определяется включением индикатора.

В устройстве зарядном «Электроника – М» величина зарядного тока определяется по маркировке, нанесенной на панели, а также по яркости свечения индикатора. Отклонение величины тока зарядки от маркированного значения при номинальном значении напряжения питания не более ±0,5А. При зарядке аккумуляторной батареи с наличием сульфатации значение зарядного тока может отличаться от указанного.

Работа устройства зарядного при зарядке 12-вольтовой и 6-вольтовой аккумуляторных батарей в ручном режиме.

Установите ручку регулятора в левое крайнее положение, переключатель на режим работы РУЧ.

Подключите к устройству зарядному с помощью кабеля нагрузки аккумуляторную батарею. Зажим со знаком «+» подключите к клемме «+» аккумуляторной батареи, со знаком «-» к клемме «-».

Включите устройство зарядное в сеть: должен включиться (загореться) индикатор, установите регулятором тока необходимую величину тока зарядки, при этом должен включиться (загореться) индикатор, сигнализирующий о протекании зарядного тока. Признаком окончания процесса зарядки является обильное газовыделение, кипение во всех элементах батареи, а также постоянство плотности электролита и напряжения на батарее в течение 2-3 часов.

Порядок работы при зарядке 12-вольтовой аккумуляторной батареи в автоматическом режиме.

  • Установите ручку регулятора в левое – крайнее положение. Подключите к устройству зарядному с помощью кабеля нагрузки аккумуляторную батарею. Зажим со знаком «+» подключите к клемме «+» аккумуляторной батареи, со знаком «-» к клемме «-».
  • Включите устройство зарядное в сеть, при этом должен включиться индикатор.
  • Установите ручкой регулятора необходимую величину зарядного тока, включается индикатор, переключатель на режим работы «АВТ». Стрелочный индикатор в устройстве зарядном «Электроника» показывает величину тока зарядки, далее наступает бестоковая пауза, индикатор отключается, а стрелка индикатора на нулевой отметке. После бестоковой паузы начинается процесс зарядки аккумуляторной батареи: зарядка-пауза-зарядка-пауза. Длительность бестоковой паузы зависит от степени заряженности аккумуляторной батареи.
  • Признаками окончания процесса зарядки являются длительные без токовые паузы, обильное газовыделение, а также постоянство плотности электролита и напряжения на аккумуляторной батарее.
  • Для окончательной зарядки аккумуляторной батареи рекомендуем в конце процесса зарядки перейти на ручной режим.

 ВНИМАНИЕ!

Стабилизация тока зарядки устройства зарядного в режиме  «РУЧ» и в режиме «АВТ» не осуществляется при зарядке аккумуляторных батарей с наличием сульфатации электродной массы, с прорастанием сепараторов или их разрушением, с короблением электродов, с наличием вредных примесей в электролите. В большинстве случаев при этом происходит самопроизвольное неуправляемое снижение тока зарядки.

Порядок работы при определении состояния 12-вольтовой аккумуляторной батареи.

  1. Подключите к устройству зарядному с помощью кабеля нагрузки аккумуляторную батарею. Зажим со знаком «+» подключите к клемме «+» аккумуляторной батареи, со знаком «-» к клемме «-».
  2. Подключите устройство зарядное к сети. Установите ручкой регулятора необходимую величину тока зарядки, переключатель на режим работы «АВТ».
  3. Включается индикатор, а стрелочный индикатор в устройстве зарядном «Электроника» показывает величину тока зарядки, далее наступает бестоковая пауза, отключается индикатор, а стрелка индикатора на нулевой отметке. Проконтролируйте по индикаторам бестоковую паузу. Если бестоковая пауза длится (0,5-1) секунд, аккумуляторную батарею необходимо зарядить. Если бестоковая пауза длится (1-2) минуты, аккумуляторная батарея не требует зарядки.
  4. Описанный временной режим работы устройства может не совпадать при включении аккумуляторной батареи, отработавший свой гарантийный срок, а также при следующих отклонениях в аккумуляторной батарее:
  • коррозия токоотводов положительных электродов;
  • оплывание активной массы положительного электрода;
  • коробление электродов;
  • прорастание сепараторов или их разрушение;
  • короткое замыкание между электродами различной полярности;
  • необратимая сульфатация электродной массы, наличие вредных примесей в электролите.

Определение полярности аккумуляторных батарей при отсутствии на них маркировки.

Подключите зажимы зарядного устройства к клеммам аккумуляторной батареи, ручку регулятора тока установите в крайнее левое положение, переключатель на режим работы «РУЧ». Подключите устройство зарядное к сети. Поверните ручку регулятора тока по часовой стрелке. Если при этом включается индикатор, полярность клемм аккумулятора соответствует маркировке на зажимах кабеля нагрузки. Если индикатор не включается, поменяйте местами зажимы и произведите проверку повторно.

Ещё одна схема зарядного устройства «ЭЛЕКТРОНИКА»

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Печатная плата зарядного устройства «ЭЛЕКТРОНИКА»

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Устройство зарядное с автоматическим отключением УЗ-ПА-6/12-6,3-УХЛЗ.1

Устройство зарядное с автоматическим отключением УЗ-ПА-6/12-6,3-УХЛЗ-1 (в дальнейшем — устройство УЗ-ПА) предназначено для заряда 6 и 12-вольтовых стартерных аккумуляторных батарей, установленных на мотоциклах и автомобилях личного пользования. Перед началом эксплуатации устройства УЗ-ПА необходимо изучить руководство по эксплуатации, а также правила по уходу и эксплуатации аккумуляторной батареи. Устройство УЗ-ПА имеет плавную установку зарядного тока, электронную схему защиты, обеспечивающую сохранность аккумуляторной батареи при перегрузках, коротких замыканиях и неправильной полярности подключения выходных зажимов. При этом защита выполнена таким образом: что на выходе зарядный ток появляется только в случае, если к выходным зажимам подключен источник напряжения (аккумуляторная батарея).Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Внимание. Данное устройство производит заряд при наличии напряжения на аккумуляторной батарее не менее 4-х вольт.

В устройстве отсутствует указанный на схеме переключатель SВ1 и кнопка   на лицевой панели. Обнуление счетчика таймера происходит автоматически при включении устройства в сеть.

Устройство УЗ-ПА рассчитано на эксплуатацию в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от минус 10° С до плюс 40° С и относительной влажности до 98% при 25° С.

ТЕХНИЧЕСКИЕ   ДАННЫЕ

Напряжение питающей сети (220±22) В
Частота сети (50 ±0,5) Гц
Диапазон установки тока заряда от 0,5 до 6,3 А
Переменное напряжение для питания переносной автомобильной лампы (36 ±3) В
Автоматическое отключение от аккумуляторной батареи через (10,5±1) ч
Габаритные размеры, не более 240x175x85 мм
Масса, не более 4,2 кг
Потребляемая мощность, не более 145 Вт

Устройство УЗ-ПА-6/12-6,3 и принцип работы

Устройство УЗ-ПА представляет собой выпрямитель, с плавной установкой тока. С выводов 3,6 сетевого трансформатора TV1 напряжение поступает на 2-х-полупериодный управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах VS1 и VS2. Выпрямленное напряжение подается на аккумуляторную батарею через контакты XI («плюс») и Х2 («минус»).

Для контроля величины тока заряда служит индикатор тока РА1.

Для отключения цепи заряда от аккумулятора через (10,5 ±1) ч, управления работой тиристоров и установки необходимого тока заряда служит схема, собранная на транзисторах VT1, VT4, VТ8, VТ9, VТ10 и интегральной схеме (ДД1).

На транзисторе VТ1 выполнен формирователь импульсов с частотой 50 Гц, на интегральной схеме ДД1 — счетчик с импульсов, на транзисторах VТ8 и VТ10 — делитель частоты на 2, на транзисторе VТ6 — управляемый генератор (стабилизатор) тока.

При этом необходимый ток заряда устанавливается потенциометром RP1.

Генератор управляющих импульсов выполнен на транзисторах VТЗ, VТ7. Транзистор VТ2 является усилителем этих импульсов по мощности.

На диоде VД1 выполнена схема защиты от короткого замыкания и переполюсовки выводов.

Схема на транзисторах VТ4 и VТ5 служит для переключения устройства в режим уменьшенного тока (через 6 — 8 часов ток уменьшится в 1,3  — 2,5 раза).

На диодах VД7 и VД8 собран выпрямитель питания схемы формирователя импульсов и счетчика.

Диоды VД5 и VД6 запрещают подачу импульсов на управляющий электрод тиристора в момент, когда к тиристору приложено обратное напряжение.

Для индикации включения сети и конца заряда служат светодиоды VД2 и VД13.

С выводов 3 и 6 силового трансформатора снимается переменное напряжение 36 В.

Конструктивно устройство состоит из нижнего и верхнего корпуса, лицевой панели, радиатора, печатной платы с радиоэлементами и силового трансформатора.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Устройство зарядное просто и надежно в эксплуатации. Однако, в практике имеются случаи, когда потребители из-за неправильного использования не могут получить необходимый зарядный ток и ошибочно считают это неисправностью зарядного устройства. Некоторые неисправности приведены в таблице ниже. 

Перечень возможных неисправностей и методы их устранения

Наименование неисправностей, внешнее проявление и дополнительные признаки

Вероятная причина

Метод  устранения

Примечание

1. При подключении зарядного устройства к аккумуляторной батарее отсутствует показание зарядного тока 1. Ручка недостаточно    повернута по часовой    стрелке 1. Вращением    ручки установить необходимый ток
2. Плохой контакт между выходными зажимами «+» и «-» и выводами аккумуляторной батареи 2. Проверить состояние выводов. При необходимости зачистить их
3.  Перепутана  полярность при подключении зарядного      устройства к выводам аккумуляторной батареи 3. Проверить полярность и подключить согласно рис. 4
4. Выходные зажимы «+» и «-» замыкаются между собой 4.  Разомкнуть   зажимы
5. Короткое замыкание в аккумуляторной батарее или она чрезмерно  разряжена, напряжение на ней менее 4В) 5. Проверить аккумуляторную батарею, если устройство  исправно Проверить   устройство   следующим  образом:     подключить  к  выходным  зажимам соблюдая полярность («+» к «+», «-» к  «-») любой источник  постоянного напряжения не менее 4 В (заведомо исправную аккумуляторную батарею или батарею из сухих элементов): вращая ручку проверить   по     амперметру наличие тока. Если ток заряда есть, то устройство    исправно, неисправность следует искать  в  заряжаемой  аккумуляторной  батарее
2. При подключении зарядного устройства к аккумуляторной батарее стрелка амперметра зашкаливает 1.  Ручка выведена   вправо до конца 1. Установить ток вращением  ручки против  часовой стрелки
3. При включении зарядного   устройства    в сеть не горит светодиод СЕТЬ 1. Сгорел предохранитель 1. Заменить предохранитель

 Другой похожий вариант схемы устройства зарядного автоматического «ЭЛЕКТРОНИКА»

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Отличие от предыдущей схемы — добавление транзистора VT11 КТ315Г, ограничивающий максимальный ток устройства.

Устройство зарядно-разрядное УЗР-П-12/6-6,3-УХЛ3,1

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.   На рисунке стрелками обозначены основные узлы схемы.

Назначение

Устройство зарядно-разрядное (УЗР) предназначено для заряда обычным и восстановительным режимом стартерных аккумуляторных батарей всех типов, применяемых в отечественных автомобилях, мотоциклах и мотороллерах, а также для питания низковольтной активной нагрузки.

В режиме восстановительного заряда УЗР обеспечивает восстановление структуры активных масс свинцового аккумулятора путем поляризации его электродов асимметричным током инфранизкой частоты, что позволяет снизить скорость коррозии решеток положительных пластин и увеличить срок службы аккумулятора на 20—40%.

Электронная схема зарядного устройства обеспечивает его защиту при несоответствии полярности подключаемых с аккумуляторной батарее зажимов, коротких замыканиях. А так же есть возможность плавно регулировать ток заряда от 0,1 до 6А, при входном напряжении 220 ±22 В.

Восстановительные заряды рекомендуется проводить:

  • один раз в 3—4 месяца при малоинтенсивной эксплуата­ции аккумулятора;
  • ежемесячно при длительной стоянке;
  • до и после длительного бездействия;
  • при введении в действие сухозаряженных аккумуля­торов с просроченным сроком хранения.

Технические характеристики

  • Номинальное напряжение питающей сети, В ~ 220;
  • Номинальное напряжение заряжаемой акку­муляторной батареи, 6-12;
  • Номинальный выпрямительный ток, А — 6,3;
  • Максимальная потребляемая мощность, Вт не более — 160.
  • Масса, кг, не более — 4,3 кг.
В восстановительном режиме работы:
  • время протекания тока в прямом направлении, режим заряда — от 90 до 160 с.;
  • время протекания тока в обратном направлении, режим разряда — от 9 до 24 с.

Устройство для автоматической зарядки и разрядки автомобильных аккумуляторов на таймере КР1006ВИ1

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

Принцип работы зарядно-разрядного устройства

Зарядно-разрядное устройство состоит из собственно зарядного устройства (ЗУ), обозначенного на схеме прямоугольником, и электронного узла управления. Питание узла управления осуществляется от аккумуляторной батареи. В качестве порогового элемента (компаратора), вырабатывающего сигнал при достижении напряжением на аккумуляторе значения свыше 14,2…14,5 В и при снижении до 10,5 В, используется интегральный таймер КР1006ВИ1 (микросхема DA1).

Ток зарядки устанавливают в соответствии с инструкцией по эксплуатации аккумуляторной батареи, т.е. равным 1/10 или 1/20 емкости батареи. Если зарядка идет без контроля оператора, следует обеспечить ограничение колебаний зарядного тока при возможных колебаниях сетевого напряжения.

Самый простой способ стабилизации тока — включение двух-трех параллельно соединенных автомобильных ламп мощностью 40… 50 Вт в разрыв одного из выходных проводов зарядного устройства. Такой же эффект может быть достигнут включением лампы напряжением 220 В и мощностью 200…300 Вт в разрыв одного из входных (сетевых) проводов ЗУ. Сопротивление вольфрамовой нити ламп накаливания возрастает с увеличением температуры, т.е. лампа обладает свойствами стабилизатора тока. Зарядный ток содержит дозированную разрядную составляющую, что благотворно сказывается на протекании электрохимических процессов в батарее. Разрядная составляющая тока протекает через резистор R 19 и транзистор VT3 и равна примерно 0,5 А.

В процессе зарядки напряжение на полюсных выводах аккумулятора плавно увеличивается. Известно, что напряжение полностью заряженной батареи составляет 14,2…14,5 В. Измерение этого напряжения следует производить в отсутствие зарядного тока, поскольку импульсы зарядного тока в зависимости от степени разряженности аккумуляторной батареи увеличивают мгновенное значение напряжения на ее зажимах на 1…3 В по сравнению с режимом, когда ток зарядки не протекает. Для обеспечения такого режима измерения в устройстве использованы элементы U1, R4, VT2. В режиме зарядки транзистор VT2 открыт.

Подробнее о работе этого зарядно-разрядного устройства Вы можете прочитать скоро в следующей статье.

Ещё один вариант автоматического зарядного устройства на двух счётчиках К176ИЕ12 и К176ИЕ8

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Устройство.

На транзисторе VT6 КТ503Б собран формирователь импульсов для работы счётчиков (100 Гц).

Запускается зарядное устройство кнопкой «Пуск» после чего счётчики сбрасываются и начинается отчёт времени. По истечении заданного числа импульсов с выв 3 МС К176ИЕ8  логич. 0 сначала закрывается полевой транзистор VT5 (КП103Б), тем самым ограничивая ток зарядки.  Затем после появления лог. 0 (сигнала закрытия) с выв.4 МС К176ИЕ8 закрывается VT4 (КП103Б), тем самым отключается зарядка АКБ. Через VT1, VT2, VT3 осуществляется регулировка управления тиристорами.

Зарядное устройство «КЕДР-АВТО»

Ниже приведены несколько схем зарядного устройства семейства «Кедр»

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.

При написании статьи использовались руководства по эксплуатации вышеописанных устройств.



GearBest.com

А. Зотов, Волгоградская обл. 






ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Популярность: 86 333 просм.
Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий:.

комментария 2 на «Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы.»

  • Валерий
    22 Окт 2015, 5:11

    Отличная подборка схем ЗУ! Спасибо!

  • сергей
    19 Июл 2016, 11:42

    интересный и полезный сайт 

Ваш комментарий


А ТАКЖЕ ЕЩЁ ИНТЕРЕСНОЕ:



MasterVintik