Nabíječky pro olověné baterie. Automatické zařízení pro nabíjení olověných akumulátorů. Volba výstupního napětí
V radioamatérské praxi se často setkáváte s problémem napájení přenosných zařízení. Naštěstí už je pro nás vše dávno vymyšleno a vytvořeno, zbývá jen použít vhodnou baterii, například uzavřené olověné baterie, které si získaly obrovskou oblibu a jsou cenově dostupné.
Zde však vyvstává další problém: jak je nabíjet? S tímto problémem jsem se také setkal, ale protože je tento problém již dávno vyřešen, chci se podělit o svůj návrh nabíječky.
Při hledání vhodného obvodu jsem narazil na článek S. Malakhova se dvěma možnostmi univerzálních nabíječek, jednou na páru KR142EN22 a druhou na jediném čipu L200C, tak jsem se rozhodl to zopakovat. Proč L200C? Ano, existuje spousta výhod: v zájmu úspory místa, tištěný spoj, je snazší zapojit desku, potřebujete pouze jeden chladič, je zde ochrana proti přehřátí, přepólování a zkratu a cena je levnější než dvě KR142EN22.
Ve schématu jsem neprovedl prakticky žádné změny, vše je jednoduché a vcelku funkční, díky autorovi.
Skládá se z nastavitelného regulátoru napětí a proudu vyrobeného v pouzdře TO-220-5 (Pentawatt), usměrňovače a sady odporů v obvodu pro nastavení proudu.
Nejprve jsem jako transformátor použil vlákno TN36-127/220-50, ale vzhledem k jeho nedostatečnému výstupnímu proudu 1,2A jsem jej později vyměnil za TN46- 127/220-50 s výstupním proudem 2,3A.
Tyto transformátory jsou vhodné se sadou 6,3V vinutí, jejichž kombinací můžete získat požadované napětí. Kromě toho má třetí a čtvrté sekundární vinutí odbočku 5V (piny 12 a 15). Autor doporučuje pro režim nabíjení 6V baterií připojit vinutí 12 V, pro režim nabíjení 12V baterií dalších 8 V. V tomto režimu bude úbytek napětí přibližně rovný 5 - 6 V. Rozhodl jsem se tento pokles trochu snížit a zapojil jsem 10V vinutí pro šestivoltový režim a přídavné 6,3V vinutí pro dvanáctivoltový režim, čímž jsem snížil úbytek napětí na 2-3V. Menší pokles napětí usnadňuje tepelné podmínky, ale tento pokles by neměl být příliš malý, je třeba vzít v úvahu pokles napětí na mikroobvodu. Pokud se náhle stane nabíječka nestabilní, můžete přepnout vinutí a použít vyšší napětí.
Nabíječka pro olověné akumulátory v autorské verzi je vybaven ampérmetrem a voltmetrem, ale jelikož žijeme v době moderních technologií, rozhodl jsem se nainstalovat moderní panel s ampérvoltmetrem. Takové panely lze zakoupit v obchodech s rádiem, objednal jsem je od našich čínských bratrů za pouhých 5 americké rubly. Panel umožňuje měřit proud od 0,01 do 9,99 Ampér a napětí od 0,1 do 99,9 Voltu, vyrobený na mikrokontroléru STM8, i když vyžaduje přídavné napájení, které jsem odebíral přímo z výstupu diodového můstku. Je třeba vzít v úvahu, že proud je měřen pomocí záporné sběrnice.
Přepínání nabíjecího proudu v autorské verzi se provádí sušenkovým spínačem, ale takové spínače jsou poměrně drahé a obtížně dostupné, proto jsem se rozhodl použít levné tlačítkové spínače PS22F11, což snížilo náklady na konstrukci a poskytlo jednu výhodu: pomocí tlačítek můžete kombinovat odpory omezující proud a vybrat optimální nabíjecí proud. Při vypnutých všech vypínačích je nabíjecí proud 0,15A.
Udělal jsem desku plošných spojů malé velikosti, pro LUT, všechny prvky nabíječky jsou umístěny těsně, ale v zásadě si ji můžete předělat podle svého vkusu.
Autor doporučuje osadit chladič chladiče o rozměrech 90x60mm, ale narazil jsem na chladič z chladiče počítače, o rozměrech 60x80mm a velmi vyvinutými žebry. Mikroobvod byl připevněn k radiátoru pomocí plastového izolátoru přes tepelně vodivý dielektrický substrát.
V zásadě jsem popsal všechny nuance a rozdíly mezi mou a autorovou verzí, přejděme k tělu.
Po prohledání regálů a skladů na vhodné pouzdro Nabíječka pro olověné akumulátory Nenašel jsem to, ale v tomto případě to radioamatéři dělají jednoduše, vezměte pouzdro z napájecího zdroje počítače ATX. Jsou snadno dostupné, dají se sehnat za pár korun, když nefungují, pouzdro je pohodlné, pevné a má napájecí konektor.
Vzal jsem napájecí zdroj s pevnou boční stěnou, vykuchal veškerý obsah, nechal jsem jen konektor a vypínač. Uvnitř jsem rozložil všechny konstrukční prvky, označil a vyvrtal otvory a vyřízl okénko pro panel indikátoru.
Pak už zbývá jen sestavit a spojit. Pro připojení jsem použil vodiče z téhož počítačová jednotka výživa.
Ze zjevných nevýhod použití takového pouzdra.
Transformátor se ukázal být příliš velký a horní kryt nešel těsně uzavřít, i když jej lze stále utáhnout šroubem, i když s deformací.
- jelikož je tělo železné, přenáší se na něj vibrace z transformátoru, což způsobuje extra hučení.
- otvor v těle, ze kterého vycházel oplet drátů.
Dát atraktivní vzhled Bylo rozhodnuto vytisknout falešný panel na silný papír s nápisy pro tlačítka atd.
Nastavení se týká úpravy výstupního napětí pro oba režimy pomocí trimovacích odporů, ve skutečnosti je vše stejné jako v autorské verzi, nabíjecí napětí pro 6V baterii jsem nastavil na 7,2V a pro 12V baterii na 14,5V .
Připojením rezistoru 4,7 Ohm a výkonu 5-10 W místo baterie řídíme nabíjecí proud a případně volíme odpory. Při montáži desky doporučuji připájet všechny pájecí dráhy, aby se zvětšila jejich plocha průřezu a snížil se odpor, pokud budete svou desku směrovat, udělejte tyto dráhy co možná nejtlustší, abyste minimalizovali jejich odpor. Pokud je váš nabíjecí proud větší než vypočítaný, nemusíte se ničeho obávat, baterie lze nabíjet proudem větším než 0,1 jmenovité kapacity (0,1C), bezpečně až 0,2 jmenovité kapacity (0,2C).
Po sestavení a konfiguraci Nabíječka pro olověné akumulátory připravený k použití a schopný nabíjet téměř všechny typy olověných akumulátorů s napětím 6 nebo 12 V a provozním proudem 1,2 až 15 A.
Na konci nabíjení se proud dodávaný do baterie rovná samovybíjecímu proudu, baterie může v tomto režimu setrvat velmi dlouhou dobu a přitom si udržet a udržet své nabití.
V tomto článku vám řeknu, jak používat počítačový zdroj AT/ATX a domácí blok ovládání, abyste vytvořili docela „chytrou“ nabíječku pro olovo baterie. Patří mezi ně tzv. „UPS“, automobilové a jiné baterie širokého použití.Popis
Zařízení je určeno pro nabíjení a trénování (desulfataci) olověných akumulátorů s kapacitou 7 až 100 Ah, jakož i pro orientační posouzení jejich úrovně nabití a kapacity. Nabíječka má ochranu proti nesprávnému připojení baterie (přepólování) a proti zkratu náhodně opuštěných svorek. Využívá řízení mikrokontrolérem, díky kterému jsou implementovány bezpečné a optimální nabíjecí algoritmy: IUoU nebo IUIoU s následným „dobitím“ na 100% úroveň nabití. Parametry nabíjení lze přizpůsobit konkrétní baterii (přizpůsobitelné profily) nebo si můžete vybrat ty, které jsou již obsaženy v ovládacím programu. Konstrukčně se nabíječka skládá z AT/ATX zdroje, který je potřeba trochu upravit, a řídící jednotky na ATmega16A MK. Celé zařízení je volně namontováno v pouzdře stejného napájecího zdroje. Chladicí systém (standardní chladič PSU) se automaticky zapíná/vypíná.
Výhodou této paměti je její relativní jednoduchost a absence pracných úprav, což je důležité zejména pro začínající radioamatéry.
]1. Režim nabíjení - menu „Nabíjení“. U baterií s kapacitou od 7Ah do 12Ah je standardně nastaven algoritmus IUoU. To znamená:
- první stupeň - nabíjení stabilním proudem 0,1C, dokud napětí nedosáhne 14,6V
- druhý stupeň se nabíjí stabilním napětím 14,6V, dokud proud neklesne na 0,02C
- třetí stupeň udržuje stabilní napětí 13,8V, dokud proud neklesne na 0,01C. Zde C je kapacita baterie v Ah.
- čtvrtá fáze - „dokončení“. V této fázi se sleduje napětí na baterii. Pokud klesne pod 12,7V, nabíjení začne od samého začátku.
Pro startovací baterie (od 45 Ah a výše) používáme algoritmus IUIoU. Namísto třetího stupně je proud stabilizován na 0,02C, dokud napětí baterie nedosáhne 16V nebo po cca 2 hodinách. Na konci této fáze se nabíjení zastaví a začne „doplňování“. Toto je čtvrtá etapa. Proces nabíjení je znázorněn grafy na obr. 1 a obr. 2.
2. Tréninkový režim (desulfatace) - menu „Trénink“. Zde je tréninkový cyklus:
10 sekund - vybíjení proudem 0,01C, 5 sekund - nabíjení proudem 0,1C. Cyklus nabíjení-vybíjení pokračuje, dokud napětí baterie nestoupne na 14,6V. Další je obvyklý poplatek.
3. Režim testu baterie. Umožňuje přibližně odhadnout stupeň vybití baterie. Baterie je zatížena proudem 0,01C po dobu 15 sekund, poté se zapne režim měření napětí na baterii.
4. Kontrolně-tréninkový cyklus (CTC). Pokud nejprve připojíte další zátěž a zapnete režim „Nabíjení“ nebo „Trénink“, pak se v tomto případě baterie nejprve vybije na napětí 10,8 V a poté se zapne odpovídající zvolený režim. V tomto případě se měří proud a doba vybíjení, čímž se vypočítá přibližná kapacita baterie. Tyto parametry se zobrazí na displeji po dokončení nabíjení (když se zobrazí zpráva „Baterie nabitá“), když stisknete tlačítko „vybrat“. Jako další zátěž můžete použít automobilovou žárovku. Jeho výkon se volí na základě požadovaného vybíjecího proudu. Obvykle se nastavuje na 0,1C - 0,05C (10 nebo 20 hodinový vybíjecí proud).
Pohyb v menu se provádí pomocí tlačítek „vlevo“, „vpravo“, „vybrat“. Tlačítko „reset“ opustí jakýkoli provozní režim nabíječky do hlavního menu.
Hlavní parametry nabíjecích algoritmů lze konfigurovat pro konkrétní baterii, k tomu jsou v nabídce dva přizpůsobitelné profily - P1 a P2. Nakonfigurované parametry se uloží do energeticky nezávislá paměť(EEPROM).
Chcete-li se dostat do nabídky nastavení, musíte vybrat některý z profilů, stisknout tlačítko „vybrat“, vybrat „nastavení“, „parametry profilu“, profil P1 nebo P2. Po výběru požadovaného parametru stiskněte „vybrat“. Šipka vlevo nebo vpravo se změní na šipky nahoru nebo dolů, což znamená, že parametr je připraven ke změně. Vyberte požadovanou hodnotu pomocí tlačítek „doleva“ nebo „doprava“ a potvrďte tlačítkem „vybrat“. Na displeji se zobrazí „Saved“, což znamená, že hodnota byla zapsána do EEPROM.
Hodnoty nastavení:
1. „Algoritmus nabíjení.“ Vyberte IUoU nebo IUIoU. Viz grafy na obr. 1 a obr. 2.
2. „Kapacita baterie“. Nastavením hodnoty tohoto parametru nastavíme nabíjecí proud na prvním stupni I=0,1C, kde C je kapacita baterie V Ah. (Pokud tedy potřebujete nastavit nabíjecí proud např. 4,5A, měli byste zvolit kapacitu baterie 45Ah).
3. "Napětí U1". To je napětí, při kterém končí první nabíjecí stupeň a začíná druhý. Výchozí hodnota je 14,6V.
4. "Napětí U2". Používá se pouze v případě, že je zadán algoritmus IUIoU. To je napětí, při kterém končí třetí fáze nabíjení. Výchozí hodnota je 16V.
5. „Proud 2. stupně I2“. Toto je aktuální hodnota, při které končí druhý stupeň nabíjení. Stabilizační proud na třetím stupni pro algoritmus IUIoU. Výchozí hodnota je 0,2C.
6. „Konec nabíjení I3.“ Toto je aktuální hodnota, při jejímž dosažení je nabíjení považováno za dokončené. Výchozí hodnota je 0,01C.
7. "Vybíjecí proud". Jedná se o hodnotu proudu, který vybíjí baterii během tréninku s cykly nabíjení-vybíjení.
Výběr a úprava napájecího zdroje.
V našem návrhu používáme počítačový zdroj. Proč? Důvodů je několik. Za prvé se jedná o téměř hotovou pohonnou jednotku. Za druhé, toto je také tělo našeho budoucího zařízení. Za třetí, má malé rozměry a hmotnost. A za čtvrté, lze jej zakoupit téměř na jakémkoli rádiovém trhu, bleším trhu a počítačových servisních střediscích. Jak se říká, levné a veselé.
Ze všech různých modelů napájecích zdrojů se nám nejlépe hodí jednotka formátu ATX s výkonem alespoň 250 W. Musíte jen zvážit následující. Vhodné jsou pouze ty zdroje, které používají PWM regulátor TL494 nebo jeho analogy (MB3759, KA7500, KR1114EU4). Můžete použít i zdroj formátu AT, ale budete si muset vyrobit pouze nízkopříkonový záložní zdroj (standby) pro napětí 12V a proud 150-200mA. Rozdíl mezi AT a ATX je v počátečním schématu spuštění. AT se spouští nezávisle, napájení pro čip PWM regulátoru je odebíráno z 12voltového vinutí transformátoru. V ATX pro počáteční výživa Mikroobvod je obsluhován samostatným 5V zdrojem, nazývaným „pohotovostní napájecí zdroj“ nebo „pohotovostní napájecí zdroj“. Více o zdrojích si můžete přečíst například zde a přeměna zdroje na nabíječku je zde dobře popsána.
Existuje tedy napájecí zdroj. Nejprve musíte zkontrolovat funkčnost. Za tímto účelem ji rozebereme, vyjmeme pojistku a místo toho připájeme 220V žárovku o výkonu 100-200 W. Pokud je na zadním panelu napájecího zdroje vypínač síťové napětí, pak by měl být nastaven na 220V. Zapneme napájení sítě. AT zdroj naběhne okamžitě, u ATX je potřeba zkratovat zelený a černý vodič na velkém konektoru. Pokud kontrolka nesvítí, chladič se točí a všechna výstupní napětí jsou normální, pak máme štěstí a naše napájení funguje. V opačném případě budete muset začít s opravou. Žárovku zatím nechte na místě.
Abychom mohli zdroj převést na naši budoucí nabíječku, budeme muset mírně změnit „potrubí“ regulátoru PWM. Navzdory obrovské rozmanitosti napájecích obvodů je spínací obvod TL494 standardní a může mít několik variant v závislosti na tom, jak je implementována proudová ochrana a napěťové limity. Schéma převodu je na obr. 3.
Zobrazuje pouze jeden výstupní napěťový kanál: +12V. Zbývající kanály: +5V, -5V, +3,3V se nepoužívají. Musí být vypnuty přeříznutím odpovídajících drah nebo odstraněním prvků z jejich obvodů. Což se nám mimochodem může hodit pro řídící jednotku. Více o tom trochu později. Prvky, které se instalují dodatečně, jsou označeny červeně. Kondenzátor C2 musí mít provozní napětí minimálně 35V a je instalován jako náhrada stávajícího v napájecím zdroji. Po znázornění „potrubí“ TL494 ve schématu na obr. 3 připojíme napájecí zdroj do sítě. Napětí na výstupu napájecího zdroje je určeno vzorcem: Uout=2,5*(1+R3/R4) a při jmenovitých hodnotách uvedených na diagramu by mělo být asi 10V. Pokud tomu tak není, budete muset zkontrolovat správnou instalaci. V tomto okamžiku je úprava dokončena, můžete vyjmout žárovku a vyměnit pojistku.
Schéma a princip činnosti.
Schéma řídicí jednotky je na obr. 4.
Je to docela jednoduché, protože všechny hlavní procesy provádí mikrokontrolér. Je to zaznamenáno v jeho paměti řídicí program, který obsahuje všechny algoritmy. Napájení je řízeno pomocí PWM z pinu PD7 MK a jednoduchého DAC na bázi prvků R4, C9, R7, C11. Měření napětí baterie a nabíjecího proudu se provádí pomocí samotného mikrokontroléru - vestavěného ADC a řízeného diferenciálního zesilovače. Napětí baterie je přiváděno na vstup ADC z děliče R10R11.Nabíjecí a vybíjecí proud se měří následovně. Úbytek napětí z měřícího rezistoru R8 přes děliče R5R6R10R11 je přiveden do zesilovacího stupně, který je umístěn uvnitř MK a připojen na piny PA2, PA3. Jeho zesílení se nastavuje programově v závislosti na měřeném proudu. Pro proudy menší než 1A je faktor zesílení (GC) nastaven na 200, pro proudy nad 1A GC=10. Všechny informace se zobrazují na LCD připojeném k portům PB1-PB7 pomocí čtyřvodičové sběrnice. Ochrana proti přepólování je provedena na tranzistoru T1, signalizace nesprávného zapojení je provedena na prvcích VD1, EP1, R13. Když je nabíječka připojena k síti, tranzistor T1 je uzavřen na nízké úrovni z portu PC5 a baterie je odpojena od nabíječky. Připojí se pouze tehdy, když v menu zvolíte typ baterie a provozní režim nabíječky. Tím je také zajištěno, že při připojení baterie nedochází k jiskření. Pokud se pokusíte připojit baterii špatnou polaritou, rozezní se bzučák EP1 a červená LED VD1, což signalizuje možnou nehodu. Během procesu nabíjení je neustále monitorován nabíjecí proud. Pokud se rovná nule (svorky byly vyjmuty z baterie), zařízení automaticky přejde do hlavního menu, zastaví nabíjení a odpojí baterii. Tranzistor T2 a rezistor R12 tvoří vybíjecí obvod, který se účastní cyklu nabíjení-vybíjení desulfatačního náboje (tréninkový režim) a režimu testu baterie. Vybíjecí proud 0,01C se nastavuje pomocí PWM z portu PD5. Chladič se automaticky vypne, když nabíjecí proud klesne pod 1,8A. Chladič je řízen portem PD4 a tranzistorem VT1.
Detaily a design.
Mikrokontrolér. Obvykle se prodávají v balení DIP-40 nebo TQFP-44 a jsou označeny takto: ATMega16A-PU nebo ATMega16A-AU. Písmeno za pomlčkou označuje typ balíčku: „P“ - balíček DIP, „A“ - balíček TQFP. Existují také ukončené mikrokontroléry ATMega16-16PU, ATMega16-16AU nebo ATMega16L-8AU. V nich číslo za pomlčkou udává maximální taktovací frekvenci ovladače. Výrobní společnost ATMEL doporučuje používat řadiče ATMega16A (jmenovitě s písmenem „A“) a v balení TQFP, tedy takto: ATMega16A-AU, i když všechny výše uvedené případy budou v našem zařízení fungovat, jak praxe potvrdila. Typy pouzder se také liší počtem pinů (40 nebo 44) a jejich účelem. Obrázek 4 ukazuje Kruhový diagramřídicí jednotka pro MK v pouzdře DIP.
Rezistor R8 je keramický nebo drátový, s výkonem minimálně 10W, R12 - 7-10W. Všechny ostatní jsou 0,125W. Rezistory R5, R6, R10 a R11 musí být použity s přípustnou odchylkou 0,1-0,5%. Je to velmi důležité! Na tom bude záviset přesnost měření a následně i správný chod celého zařízení.
Je vhodné použít tranzistory T1 a T1, jak je znázorněno na schématu. Pokud ale musíte vybrat náhradu, pak je potřeba počítat s tím, že se musí otevírat při napětí hradla 5V a samozřejmě musí vydržet proud minimálně 10A. Vhodné jsou například tranzistory s označením 40N03GP, které se někdy používají ve zdrojích stejného formátu ATX, ve stabilizačním obvodu 3,3V.
Schottkyho diodu D2 lze odebírat ze stejného zdroje, z obvodu +5V, který nepoužíváme. Prvky D2, T1 a T2 jsou umístěny na jednom radiátoru o ploše 40 cm2 přes izolační těsnění. Bzučák EP1 - s vestavěným generátorem, pro napětí 8-12 V, hlasitost zvuku lze upravit rezistorem R13.
LCD indikátor – WH1602 nebo podobný, na ovladači HD44780, KS0066 nebo s nimi kompatibilní. Bohužel tyto indikátory mohou mít různá umístění kolíků, takže možná budete muset navrhnout desku s plošnými spoji pro vaši instanci
Program
Ovládací program je obsažen ve složce „Program“ Konfigurační bity (pojistky) jsou nastaveny následovně:
Naprogramováno (nastaveno na 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
všechny ostatní jsou nenaprogramované (nastaveny na 1).
Založit
Zdroj byl tedy přepracován a produkuje napětí asi 10V. Při připojení funkční řídicí jednotky s firmwarem MK by mělo napětí klesnout na 0,8...15V. Rezistor R1 nastavuje kontrast indikátoru. Nastavení zařízení zahrnuje kontrolu a kalibraci měřicí části. Na svorky připojíme baterii nebo zdroj 12-15V a voltmetr. Přejděte do nabídky „Kalibrace“. Hodnoty napětí na indikátoru kontrolujeme pomocí hodnot voltmetru, v případě potřeby je opravte pomocí „<» и «>" Klikněte na "Vybrat". Následuje kalibrace proudu při KU=10. Se stejnými tlačítky"<» и «>"Musíte nastavit aktuální hodnotu na nulu." Zátěž (baterie) se automaticky vypne, takže nedochází k nabíjení. V ideálním případě by zde měly být nuly nebo hodnoty velmi blízké nule. Pokud ano, svědčí to o přesnosti rezistorů R5, R6, R10, R11, R8 a dobré kvalitě diferenciálního zesilovače. Klikněte na "Vybrat". Podobně - kalibrace pro KU=200. "Výběr". Na displeji se zobrazí „Ready“ a po 3 sekundách. zařízení přejde do hlavní nabídky.
Kalibrace je dokončena. Korekční faktory jsou uloženy v energeticky nezávislé paměti. Zde stojí za zmínku, že pokud se během úplně první kalibrace hodnota napětí na LCD velmi liší od hodnot voltmetru a proudy na kterékoli KU jsou velmi odlišné od nuly, musíte použít (vybrat) jiné dělicí odpory R5, R6, R10, R11, R8, V opačném případě může dojít k poruše zařízení. U přesných rezistorů (s tolerancí 0,1-0,5 %) jsou korekční faktory nulové nebo minimální. Tím je nastavení dokončeno. Pokud se napětí nebo proud nabíječky v některé fázi nezvýší na požadovanou úroveň nebo zařízení „vyskočí“ v menu, je třeba ještě jednou pečlivě zkontrolovat, zda byl napájecí zdroj správně upraven. Možná je spuštěna ochrana.
A na závěr pár fotek.
Uspořádání prvků v krytu napájecího zdroje:
Hotový design může vypadat takto:
Tak:
nebo i takhle:
ARCHIV: Stáhnout
SCHÉMA NABÍJEČKY
PRO (uzavřené, bezúdržbové) BATERIE.
BATERIE TECHNOLOGIE AGM(Absorbent Glass Mat) - rozdíl mezi těmito bateriemi a klasickými je ten, že neobsahují kapalinu, ale absorbovaný elektrolyt, což dává řadu změn ve vlastnostech baterie.
Utěsněné, bezúdržbové baterie vyrobené technologií AGM perfektně fungují v režimu vyrovnávací paměti, tzn. v režimu dobíjení, v tomto režimu vydrží až 10-15 let (baterie 12V). Pokud jsou používány v cyklickém režimu (t.j. neustále nabíjeny a vybíjeny minimálně o 30 % -40 % kapacity), pak se jejich životnost snižuje. Téměř všechny utěsněné baterie lze namontovat na boky, ale výrobce obvykle doporučuje montovat baterie do „normální“, vertikální polohy.
AGM baterie obecný účel Obvykle se používá v nízkonákladových systémech UPS (nepřerušitelný zdroj napájení) a záložních systémech napájení, to znamená, že baterie jsou převážně v režimu dobíjení a někdy při výpadcích proudu uvolňují uloženou energii.
Baterie AGM mají obvykle maximální povolený nabíjecí proud 0,3C a konečné nabíjecí napětí 14,8-15V.
nedostatky:
Neskladujte ve vybitém stavu, napětí by nemělo klesnout pod 1,8V;
Extrémně citlivý na nadměrné nabíjecí napětí;
Baterie vyrobené pomocí této technologie jsou často zaměňovány s bateriemi vyrobenými technologií GEL (které mají želé podobný elektrolyt, což má řadu výhod).
BATERIE GELOVÉ TECHNOLOGIE(Gel Electrolite) - obsahují elektrolyt zahuštěný do rosolovitého stavu, tento gel neumožňuje odpaření elektrolytu, páry kyslíku a vodíku se zadržují uvnitř gelu, reagují a mění se ve vodu, kterou gel pohltí. Téměř veškerá pára se tak vrací zpět do baterie a tomu se říká rekombinace plynu. Tato technologie umožňuje použití konstantního množství elektrolytu bez přidávání vody po celou dobu životnosti baterie a její zvýšená odolnost proti vybíjecím proudům zabraňuje vzniku „škodlivých“ nezničitelných síranů olovnatých.
Gelové baterie mají přibližně o 10-30 % delší životnost než baterie AGM a lépe snášejí režimy cyklického nabíjení-vybíjení, méně bolestivě snášejí i hluboké vybíjení. Takové baterie se doporučují používat tam, kde je potřeba zajistit dlouhou životnost při podmínkách hlubšího vybití.
Díky svým vlastnostem mohou gelové baterie zůstat vybité po dlouhou dobu, mají nízké samovybíjení a lze je používat v obytné oblasti a téměř v jakékoli poloze.
Nejčastěji se takové baterie s napětím 6V nebo 12V používají v počítačových záložních zdrojích (UPS), bezpečnostních a měřicích systémech, svítilnách a dalších zařízeních vyžadujících autonomní napájení. Mezi nevýhody patří nutnost striktně dodržovat režimy nabíjení.
Při nabíjení takových baterií je zpravidla nabíjecí proud nastaven na 0,1C, kde C je kapacita baterie a nabíjecí proud je omezen a napětí je stabilizováno a nastaveno v rozmezí 14-15 voltů. Během procesu nabíjení zůstává napětí prakticky nezměněno a na konci nabíjení se proud sníží z nastavené hodnoty na 20-30 mA. Podobné baterie vyrábí mnoho výrobců a jejich parametry se mohou lišit především maximálním přípustným nabíjecím proudem, proto je vhodné před použitím prostudovat dokumentaci konkrétní baterie.
Pro nabíjení baterií vyrobených technologií GEL a AGM je nutné použít speciální nabíječku s odpovídajícími parametry nabíjení, které se liší od nabíjení klasických baterií s tekutým elektrolytem.
Dále je navržen výběr různých schémat nabíjení takových baterií, a pokud vezmete jako pravidlo nabíjet baterii nabíjecím proudem asi 0,1 její kapacity, pak můžeme říci, že navrhované nabíječky mohou nabíjet baterie téměř od jakéhokoli výrobce.
Obr. 1 Fotografie 12V baterie (7,2A/h).
Nabíjecí obvod na čipu L200C což je stabilizátor napětí s programovatelným omezovačem výstupního proudu. 
Obr.2 Schéma nabíječky.
Výkon rezistorů R3-R7, který nastavuje nabíjecí proud, by neměl být menší, než je uvedeno v diagramu, nebo ještě lépe více.
Mikroobvod musí být instalován na radiátoru a čím lehčí je jeho tepelný režim, tím lépe.
Rezistor R2 je nutný k nastavení výstupního napětí v rozmezí 14-15 voltů.
Napětí na sekundárním vinutí transformátoru je 15-16 voltů.
Vše funguje tak, že na začátku nabíjení je proud vysoký a ke konci klesá na minimum, výrobci zpravidla doporučují právě takto malý proud po dlouhou dobu pro zachování kapacity baterie.
Obr.3 Deska hotového zařízení.
Schéma zapojení nabíječky na bázi integrovaných stabilizátorů napětí KR142EN22, používá „nabíjení konstantním napětím s omezením proudu“ a je určen k nabíjení různých typů baterií. 
Obvod funguje takto: nejprve je do vybité baterie přiváděn jmenovitý proud a poté, jak nabíjení pokračuje, napětí na baterii se zvyšuje, ale proud zůstává nezměněn; po dosažení nastaveného prahu napětí se jeho další růst zastaví a proud začne klesat.
Po dokončení nabíjení se nabíjecí proud rovná samovybíjecímu proudu, v tomto stavu může baterie zůstat v nabíječce libovolně dlouho bez dobíjení.
Nabíječka je koncipována jako univerzální nabíječka a je určena k nabíjení 6 a 12voltových baterií nejběžnějších kapacit. Zařízení využívá integrované stabilizátory KR142EN22, jejichž hlavní výhodou je nízký rozdíl vstupních/výstupních napětí (u KR142EN22 je toto napětí 1,1V).
Funkčně lze zařízení rozdělit na dvě části, jednotku omezující maximální proud (DA1.R1-R6) a stabilizátor napětí (DA2, R7-R9). Oba tyto díly jsou vyrobeny podle standardních provedení.
Přepínač SB1 volí maximální nabíjecí proud a přepínač SB2 volí konečné napětí na baterii.
Zároveň při nabíjení 6V baterie sekce SB2. 1 spíná sekundární vinutí transformátoru, čímž se snižuje napětí.
Pro zkrácení doby nabíjení může počáteční nabíjecí proud dosáhnout 0,25C (někteří výrobci baterií umožňují maximální nabíjecí proud až 0,4C).
Podrobnosti:
Vzhledem k tomu, že zařízení je určeno pro dlouhodobý nepřetržitý provoz, neměli byste šetřit na výkonu proudově nastavovacích odporů R1-R6 a obecně je vhodné volit všechny prvky s rezervou. Kromě zvýšení spolehlivosti se tím zlepší tepelné podmínky celého zařízení.
Je vhodné vzít víceotáčkové ladicí odpory SP5-2, SP5-3 nebo jejich analogy.
Kondenzátory: C1 - K50-16, K50-35 popř importovaný analog, C2, SZ, můžete použít kovovou fólii typu K73 nebo keramickou K10-17, KM-6. Je vhodné vyměnit importované diody 1N5400 (3A, 50V), pokud je v pouzdře volné místo, za domácí v kovových pouzdrech jako D231, D242, KD203 atd.
Tyto diody docela dobře odvádějí teplo svými pouzdry a při provozu uvnitř toto zařízení jejich zahřívání je téměř neznatelné.
Snižovací transformátor musí poskytovat maximální nabíjecí proud po dlouhou dobu bez přehřátí. Napětí na vinutí II je 12V (nabíjení 6V baterií). Napětí na vinutí III, zapojeném do série s vinutím II při nabíjení 12voltových baterií, je 8V.
Při absenci mikroobvodů KR142EN22 můžete nainstalovat KR142EN12, ale musíte vzít v úvahu, že výstupní napětí na sekundárních vinutích transformátoru bude muset být zvýšeno o 5V. Kromě toho budete muset nainstalovat diody, které chrání mikroobvody před zpětnými proudy.
Nastavení zařízení by mělo začít nastavením rezistorů R7 a R8 na požadovaná napětí na výstupních svorkách zařízení bez připojení zátěže. Rezistor R7 nastavuje napětí v rozmezí 14,5...14,9V pro nabíjení 12voltových baterií a R8-7,25...7,45V pro 6voltové. Poté připojením zatěžovacího odporu s odporem 4,7 Ohm a výkonem alespoň 10 W v režimu nabíjení 6voltových baterií zkontrolujte výstupní proud ampérmetrem ve všech polohách přepínače SB1.
MOŽNOST ZAŘÍZENÍ PRO DOBÍJENÍ BATERIE 12V-7,2AH,obvod je stejný jako předchozí, jsou z něj vyloučeny pouze spínače SB1, SB2 s přídavnými odpory a je použit transformátor bez odboček. 
Nastavíme to stejným způsobem, jak je popsáno výše: Nejprve pomocí rezistoru R3 bez připojení zátěže nastavíme výstupní napětí v rozmezí 14,5...14,9V a poté s připojenou zátěží volbou odporu R2 nastavíme výstup proudu na 0,7... 0 ,8A.
Pro jiné typy baterií budete muset vybrat odpory R2, R3 a transformátor podle napětí a kapacity nabíjené baterie.
Parametry nabíjení by měly být zvoleny na základě podmínky I = 0,1C, kde C je kapacita baterie a napětí je 14,5...14,9V (pro 12voltové baterie).
Při práci s těmito zařízeními nejprve nastavte požadované hodnoty nabíjecího proudu a napětí, poté připojte baterii a připojte zařízení k síti. V některých případech umožňuje možnost volby nabíjecího proudu urychlit nabíjení nastavením proudu na více než 0,1C. Takže například baterii o kapacitě 7,2A/h lze nabíjet proudem 1,5A bez překročení maximálního povoleného nabíjecího proudu 0,25C.
Integrovaný stabilizátor napětí KR142EN12 (LM317) umožňuje vytvořit jednoduchý zdroj stabilního proudu,
Mikroobvod je v tomto zapojení stabilizátorem proudu a bez ohledu na připojenou baterii produkuje pouze vypočítaný proud - napětí je nastaveno „automaticky“. 
Výhody navrhovaného zařízení.
Nebojí se zkratů; nezáleží na počtu nabíjených článků a jejich typu – nabíjet můžete uzavřenou kyselinu 12,6V, lithiovou 3,6V a alkalickou 7,2V. Proudový spínač by měl být zapnutý, jak je znázorněno na schématu - tak, aby při jakékoli manipulaci zůstal připojený odpor R1.
Nabíjecí proud se vypočítá následovně: I (v ampérech) = 1,2 V/R1 (v ohmech). Pro indikaci proudu se používá tranzistor (germanium), který umožňuje vizuální pozorování proudů do 50 mA.
Maximální napětí nabíjené baterie musí být o 4V menší než napájecí (nabíjecí) napětí; v případě nabíjení maximálním proudem 1A by měl být mikroobvod 142EN12 instalován na radiátor, který rozptyluje alespoň 20W.
Nabíjecí proud 0,1 kapacity je vhodný pro všechny typy baterií. Chcete-li baterii plně nabít, musíte ji nabít na 120 % své jmenovité kapacity, ale předtím ji musíte zcela vybít. Proto je doba nabíjení v doporučeném režimu 12 hodin.
Podrobnosti:
Dioda D1 a pojistka F2 chrání nabíječku před nesprávným připojením baterie. Kapacita C1 se volí z poměru: na 1 Ampér potřebujete 2000 uF.
Usměrňovací můstek - pro proud minimálně 1A a napětí větší než 50V. Tranzistor je germaniový kvůli nízkému otevíracímu napětí B-E. Hodnoty rezistorů R3-R6 určují proud. Mikroobvod KR142EN12 je vyměnitelný za jakékoli analogy, které vydrží stanovený proud. Výkon transformátoru - minimálně 20W.
JEDNODUCHÁ NABÍJEČKA PRO LM317, schéma je jako v popisu (Datasheet), přidáme jen některé prvky a získáme nabíječku. 
Aby se nabitá baterie v případě ztráty nevybila, je doplněna dioda VD1 napájení ze sítě, přibyl také přepínač napětí. Nabíjecí proud je nastaven na cca 0,4A, tranzistor VT1-2N2222 lze nahradit KT3102, přepínač S1 má libovolné dvě polohy, transformátor 15V, diodový můstek s 1N4007
Nabíjecí proud se nastavuje (1/10 kapacity baterie) pomocí rezistoru R7, počítá se podle vzorce R = 0,6/I nabití.
V tomto příkladu je to R7=0,6/0,4=1,5Ohm. Výkon 2W.
Založit.
Připojíme se k síti, nastavíme požadovaná napětí, pro 6V baterii je nabíjecí napětí 7,2V-7,5V, pro 12V baterii – 14,4-15V, nastavené odpory R3, R5, resp.
NABÍJEČKA S AUTOMATICKÝM VYPNUTÍM pro nabíjení 6V zataveného olověného akumulátoru, s minimálními úpravami lze použít i pro nabíjení jiných typů akumulátorů, s libovolným napětím, u kterého je podmínkou ukončení nabíjení dosažení určité napěťové úrovně.
V tomto zařízení se nabíjení baterie zastaví, když svorkové napětí dosáhne 7,3V. Nabíjení se provádí nestabilizovaným proudem, omezeným na 0,1C rezistorem R5. Úroveň napětí, při které zařízení přestane nabíjet, se nastavuje zenerovou diodou VD1 s přesností na desetiny voltu.
Základem obvodu je operační zesilovač (op-amp), zapojený jako komparátor a připojený invertujícím vstupem ke zdroji referenčního napětí (R1-VD1), nikoli invertujícím vstupem k baterii. Jakmile napětí na baterii překročí referenční napětí, komparátor se přepne do jednoduchého stavu, tranzistor T1 se otevře a relé K1 odpojí baterii od zdroje napětí, přičemž současně přivede kladné napětí na bázi tranzistoru T1. T1 tedy bude otevřený a jeho stav již nebude závislý na napěťové úrovni na výstupu komparátoru. Vlastní komparátor je pokryt kladnou zpětnou vazbou (R2), která vytváří hysterezi a vede k prudkému, náhlému sepnutí výstupu a otevření tranzistoru. Díky tomu je obvod zbaven nevýhod podobných zařízení s mechanickým relé, u kterých relé vydává nepříjemný chrastivý zvuk z důvodu, že kontakty balancují na hranici sepnutí, ale k sepnutí ještě nedošlo. V případě výpadku proudu zařízení obnoví provoz, jakmile se objeví a nedovolí přebití baterie. 
Zařízení sestavené z opravitelných dílů začne okamžitě fungovat a nevyžaduje konfiguraci. Operační zesilovač uvedený ve schématu může pracovat v rozsahu napájecího napětí od 3 do 30 voltů. Vypínací napětí závisí pouze na parametrech zenerovy diody. Při připojení baterie s jiným napětím, např. 12V, je třeba zvolit zenerovu diodu VD1 podle stabilizačního napětí (pro napětí nabité baterie - 14,4…15V).
NABÍJEČKA PRO UZAVŘENÉ OLOVĚNÉ BATERIE.
Proudový stabilizátor obsahuje pouze tři části: integrovaný stabilizátor napětí DA1 typ KR142EN5A (7805), LED HL1 a rezistor R1. LED dioda kromě toho, že funguje jako stabilizátor proudu, slouží také jako indikátor režimu nabíjení baterie. Baterie se nabíjí konstantním proudem. 
Střídavé napětí z transformátoru Tr1 je přiváděno na diodový můstek VD1, stabilizátor proudu (DA1, R1, VD2).
Nastavení obvodu spočívá v nastavení nabíjecího proudu baterie. Nabíjecí proud (v ampérech) se obvykle volí desetkrát menší, než je číselná hodnota kapacity baterie (v ampérhodinách).
Pro konfiguraci je potřeba místo baterie připojit ampérmetr s proudem 2...5A a zvolit pomocí rezistoru R1 požadovaný nabíjecí proud.
Čip DA1 musí být nainstalován na radiátoru.
Rezistor R1 se skládá ze dvou sériově zapojených drátových rezistorů o výkonu 12W.
NABÍJEČKA DUÁLNÍHO REŽIMU.
Navrhovaný obvod nabíječky pro 6V baterie kombinuje výhody dvou hlavních typů nabíječek: konstantní napětí a konstantní proud, z nichž každá má své výhody. 
Obvod je založen na regulátoru napětí na bázi LM317T a řízené zenerově diodě TL431.
V režimu stejnosměrného proudu nastavuje rezistor R3 proud na 370 mA, dioda D4 zabraňuje vybití baterie přes LM317T, když síťové napětí zmizí, rezistor R4 zajišťuje odblokování tranzistoru VT1 při připojení síťového napětí.
Řízená zenerova dioda TL431, odpory R7, R8 a potenciometr R6 tvoří obvod, který určuje nabití baterie na dané napětí. LED VD2 je indikátor sítě, LED VD3 svítí v režimu konstantního napětí.
JEDNODUCHÁ AUTOMATICKÁ NABÍJEČKA, určený pro nabíjení akumulátorů s napětím 12V, určený pro nepřetržitý nepřetržitý provoz s napájením ze síťového napětí 220V, nabíjení probíhá při nízkém napětí pulzní proud(0,1-0,15 A).
Když je baterie správně připojena, měla by se na zařízení rozsvítit zelená kontrolka. Pokud se zelená LED nerozsvítí, je baterie plně nabitá nebo je linka přerušena. Současně se rozsvítí červený indikátor zařízení (LED). 
Zařízení poskytuje ochranu proti:
Zkrat ve vedení;
Zkrat v samotné baterii.
Nesprávná polarita baterie;
Úprava spočívá ve volbě odporů R2 (1,8k) a R4 (1,2k), dokud nezmizí zelená LED, při napětí baterie 14,4V.
NABÍJEČKA poskytuje stabilizovaný zatěžovací proud a je určen pro nabíjení motocyklových baterií o jmenovitém napětí 6-7V. Nabíjecí proud je plynule regulován v rozsahu 0-2A proměnným rezistorem R1.
Stabilizátor je namontován na kompozitním tranzistoru VT1, VT2, zenerova dioda VD5 fixuje napětí mezi základnou a emitorem kompozitního tranzistoru, v důsledku čehož tranzistor VT1, zapojený do série se zátěží, udržuje téměř DC. nabíjení, bez ohledu na změnu emf baterie během nabíjení. 
Zařízení je generátor proudu s velkým vnitřní odpor, takže se nebojí zkratů, napětí je odstraněno z rezistoru R4 zpětná vazba proudem, omezující proud přes tranzistor VT1 at zkrat v zátěžovém okruhu.
NABÍJEČKA S ŘÍZENÍM NABÍJECÍHO PROUDU založený na titistorovém fázově pulzním regulátoru výkonu, neobsahuje vzácné díly, a pokud je známo, že prvky jsou dobré, nevyžaduje seřízení.
Nabíjecí proud má podobný tvar jako pulzní proud, o kterém se předpokládá, že pomáhá prodloužit životnost baterie.
Nevýhodou zařízení je kolísání nabíjecího proudu při nestabilním napětí elektrické osvětlovací sítě a jako všechny podobné tyristorové fázově-pulsní regulátory zařízení ruší rádiový příjem. Pro boj s nimi byste měli poskytnout síťový LC filtr, podobný těm, které se používají v síti pulzní bloky výživa. 
Obvod je tradiční tyristorový regulátor výkonu s fázově pulzním řízením, napájený z vinutí II snižovacího transformátoru přes diodový můstek VD1-VD4. Tyristorová řídicí jednotka je vyrobena na analogu jednosměrného tranzistoru VT1,VT2. Dobu, po kterou se nabíjí kondenzátor C2 před přepnutím unijunkčního tranzistoru, lze nastavit proměnným rezistorem R1. Když je motor podle schématu v krajní pravé poloze, nabíjecí proud bude maximální a naopak. Dioda VD5 chrání řídicí obvod před zpětným napětím, ke kterému dochází při zapnutí tyristoru VS1.
Díly zařízení, kromě transformátoru, usměrňovacích diod, proměnného rezistoru, pojistky a tyristoru, jsou umístěny na desce plošných spojů.
Kondenzátor S1-K73-11 s kapacitou 0,47 až 1 µF nebo K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP. Libovolné diody VD1-VD4 pro propustný proud 10A a zpětné napětí minimálně 50V. Místo tyristoru KU202V bude vhodný KU202G-KU202E, výkonné T-160, T-250 budou také normálně fungovat.
Nahradíme tranzistor KT361A za KT361V KT361E, KT3107A KT502V KT502G KT501Zh a KT315A za KT315B-KT315D KT312B KT3102A KT503V-KT500 Místo KD105B bude vhodný KD105V KD105G nebo D226 s libovolným písmenným indexem.
Variabilní rezistor R1 - SGM, SPZ-30a nebo SPO-1.
Síťový snižovací transformátor požadovaného výkonu s napětím sekundárního vinutí od 18 do 22V.
Pokud je napětí transformátoru na sekundárním vinutí větší než 18V, je třeba vyměnit odpor R5 za jiný s vyšším odporem (při 24-26V až 200 Ohmů). V případě, že sekundární vinutí transformátoru má odbočku ze středního nebo dvou stejných vinutí, je lepší vyrobit usměrňovač pomocí dvou diod podle standardního celovlnného obvodu.
Když je napětí sekundárního vinutí 28...36V, můžete usměrňovač úplně opustit - jeho roli bude současně plnit tyristor VS1 (usměrnění je půlvlnné). Pro tuto možnost je nutné zapojit mezi pin 2 desky a kladný vodič oddělovací diodu KD105B nebo D226 s libovolným písmenným indexem (katodou k desce).
V tomto případě pouze ty, které umožňují provoz s zpětné napětí například KU202E.
OCHRANA BATERIE PŘED HLUBOKÝM VYBITÍM.
Takové zařízení, když napětí na baterii klesne na minimální přípustnou hodnotu, automaticky vypne zátěž. Zařízení lze použít tam, kde se používají baterie a kde nedochází k neustálému sledování stavu baterií, tedy tam, kde je důležité předcházet procesům spojeným s jejich hlubokým vybitím.
Mírně upravené schéma původního zdroje: 
Servisní funkce dostupné ve schématu:
1. Když napětí klesne na 10,4V, zátěž a řídicí obvod jsou zcela odpojeny od baterie.
2. Provozní napětí komparátoru lze upravit pro konkrétní typ baterie.
3. Po nouzovém vypnutí je možné opětovné spuštění při napětí nad 11V stisknutím tlačítka "ON".
4. Pokud je potřeba vypnout zátěž ručně, stačí stisknout tlačítko "OFF".
5. Pokud není při připojení k baterii dodržena polarita (přepólování), ovládací zařízení a připojená zátěž nejsou zapnuty.
Jako ladicí odpor lze použít odpory libovolné hodnoty od 10 kOhm do 100 kOhm.
Obvod využívá operační zesilovač LM358N, jehož domácím analogem je KR1040UD1.
Stabilizátor napětí 78L05 pro napětí 5V lze nahradit jakýmkoli podobným, například KR142EN5A.
Relé JZC-20F pro 10A 12V, je možné použít i jiná podobná relé.
Tranzistor KT817 lze vyměnit za KT815 nebo jiný podobný s vhodnou vodivostí.
Můžete použít jakoukoli nízkopříkonovou diodu, která odolá proudu vinutí relé.
Chvilková tlačítka různých barev, zelená pro zapnutí, červená pro vypnutí.
Nastavení spočívá v nastavení požadovaného prahu napětí pro vypnutí relé, zařízení sestavené bez chyb a z opravitelných dílů začne okamžitě pracovat.
NÁSLEDUJÍCÍ ZAŘÍZENÍ pro ochranu 12V baterií s kapacitou až 7,5A/H před hlubokým vybitím a zkratem s automatické vypnutí jeho výstup ze zátěže. 
CHARAKTERISTIKA
Napětí baterie, při kterém dojde k vypnutí, je 10±0,5V.
Proud spotřebovaný zařízením z baterie při zapnutí není větší než 1 mA
Proud odebíraný zařízením z baterie při vypnutí není větší než 10 µA
Maximální přípustný stejnosměrný proud procházející zařízením je 5A.
Maximální přípustný krátkodobý (5 sec) proud procházející zařízením je 10A
Doba vypnutí v případě zkratu na výstupu zařízení ne více než -100 μs
PROVOZNÍ ŘÁD PŘÍSTROJE
Připojte zařízení mezi baterii a zátěž v následujícím pořadí:
- připojte svorky na vodičích při dodržení polarity (červený vodič +) k baterii,
- připojte k zařízení, dodržujte polaritu (kladná svorka je označena znaménkem +), zátěžové svorky.
Aby se na výstupu zařízení objevilo napětí, musíte krátce zkratovat záporný výstup na záporný vstup. Pokud je zátěž napájena z jiného zdroje než z baterie, není to nutné.
ZAŘÍZENÍ FUNGUJE NÁSLEDUJÍCÍM způsobem;
Při přepnutí na bateriové napájení jej zátěž vybije na odezvové napětí ochranného zařízení (10± 0,5V). Po dosažení této hodnoty zařízení odpojí baterii od zátěže, čímž zabrání dalšímu vybíjení. Zařízení se automaticky zapne, když je ze strany zátěže přivedeno napětí pro nabití baterie.
Pokud dojde ke zkratu v zátěži, zařízení také odpojí baterii od zátěže a automaticky se zapne, pokud je ze strany zátěže přivedeno napětí vyšší než 9,5V. Pokud takové napětí není, musíte krátce přemostit výstupní záporný pól zařízení a záporný pól baterie. Rezistory R3 a R4 nastavují práh odezvy.
1. TIŠTĚNÉ DESKY V LAYTÉM FORMÁTU(Rozložení sprintu) -
Nabíječka je 14,2 V parametrický stabilizátor napětí s tranzistorovým ovládacím prvkem s efektem pole. Výkonný obvod brány tranzistor s efektem pole VT1 je napájen ze samostatného 30V zdroje.
Schematické schéma nabíječky
Pro získání výstupního napětí 14,2 V je nutné přivést na hradlo tranzistoru VT1 stabilizované napětí asi 18 V, protože mezní napětí polem řízeného tranzistoru IRFZ48N dosahuje 4 V. Napětí na hradle se tvoří paralelním stabilizátorem DA1, napájeným přes rezistor R2 ze zdroje napětí 30 V. Stabilist VD3 zaveden pro kompenzaci změn EMF plně nabité baterie při změně vnější teploty.
Pokud k nabíječce připojíte vybitou baterii (indikátorem hluboce vybité baterie je emf na jejích svorkách menší než 11 V), přejde tranzistor VT1 z režimu aktivní stabilizace do plně otevřeného stavu kvůli velkému rozdílu mezi napětím na bráně a na zdroji: 18 V - 11 V = 7 V, to je o 3 V více než mezní napětí 7 V - 4 V = 3 V.
K otevření tranzistoru IRFZ48N stačí tři volty. Odpor otevřeného kanálu tohoto tranzistoru bude zanedbatelný. Proto bude nabíjecí proud omezen pouze rezistorem R3 a bude se rovnat:
(23 V - 11 V) / 1 Ohm = 12 A.
Toto je vypočtená aktuální hodnota. V praxi nepřesáhne 10 A vlivem úbytku napětí na sekundárním vinutí transformátoru a na diodách můstku VD2, přičemž proud bude pulzovat dvojnásobnou frekvencí sítě. Pokud nabíjecí proud přesto překročí doporučenou hodnotu (0,1 kapacity baterie), baterii to nepoškodí, protože brzy začne rychle klesat. Jakmile se napětí baterie přiblíží stabilizačnímu napětí 14,2 V, nabíjecí proud bude klesat, dokud se úplně nezastaví. Zařízení může zůstat v tomto stavu po dlouhou dobu bez rizika přebití baterie.
Kontrolka HL1 signalizuje, že je zařízení připojeno k síti, a HL2 signalizuje za prvé, že pojistka FU2 funguje správně a za druhé, že je připojena nabíjená baterie. Lampa HL2 navíc slouží jako malá zátěž, což usnadňuje přesné nastavení výstupního napětí.
Zařízení musí používat síťový transformátor s celkovým výkonem alespoň 150 W. Vinutí II by mělo poskytovat napětí 17...20 V při zatěžovacím proudu 10 A a vinutí III - 5...7 V při 50...100 mA. Tranzistor IRFZ48N lze nahradit tranzistorem IRFZ46N. Pokud zařízení slouží k nabíjení baterií s kapacitou maximálně 55 Ah, pak je vhodný tranzistor IRFZ44N (nebo domácí KP812A1).
Usměrňovací můstek GBPC15005 nahradíme čtyřmi diodami D242A, D243A nebo podobnými. Místo KD243A je možné použít diodu KD102A nebo KD103A. Rezistor R3 je vyroben z nichromového drátu o průměru minimálně 1 mm. Je navinuta na keramickou tyč a každá z vývodů je upnuta pod šroub M4 s maticí a pájecím jazýčkem. Rezistor by měl být namontován tak, aby nic nerušilo jeho přirozené chlazení prouděním vzduchu.
Stabilizátor KS119A nahradí čtyři sériově zapojené diody KD522A dle. Místo TL431 je vhodný jeho domácí analog KR142EN19A. Rezistor R6 by měl být vybrán ze série SP5.
Tranzistor VT1 musí být instalován na chladiči s užitnou plochou 100...150 cm 2. Tepelný výkon během nabíjecího procesu bude rozdělen mezi tranzistor a rezistor R3 následovně: v počátečním okamžiku, kdy je tranzistor otevřený, bude veškerý tepelný výkon uvolněn na rezistoru R3; v polovině nabíjecího cyklu se mezi ně výkon rozloží rovnoměrně a pro tranzistor to bude maximální zahřívání (20...25 W) a na konci nabíjecí proud klesne natolik, že oba odpor a tranzistor zůstanou studené.
Po sestavení zařízení je pouze nutné před připojením baterie nastavit pomocí trimovacího rezistoru R6 prahové napětí na výstupu na 14,2 V.
Zařízení popsané v článku je jednoduché a snadno se používá. Je však třeba mít na paměti, že ne všechny baterie mají při nabíjení emf 14,2 V. Navíc během své životnosti nezůstává konstantní kvůli destruktivním změnám desek baterie. To znamená, že pokud je nabíječka nastavena tak, jak doporučuje autor, některé baterie budou podbité, jiné naopak přebité a mohou se „uvařit“. EMF také závisí na teplotě baterie.
Pro každou instanci baterie je proto nutné nejprve určit optimální hodnotu jejího EMF řízeným nabíjením až do prvních známek „varu“ a s přihlédnutím k teplotě tuto hodnotu nastavit v nabíječce. V budoucnu je také vhodné pravidelně (alespoň jednou ročně) kontrolovat EMF a upravovat nastavení prahového napětí nabíječky.
V. Kostitsyn
Rádio 3-2008
www.radio.ru
Potřeba nabíječky pro olověné akumulátory vznikla již dávno. První nabíječka byl vyroben i pro 55Ah autobaterii. Postupem času se v domácnosti objevily bezúdržbové gelové baterie různých nominálních hodnot, které také potřebovaly nabíjet. Poskytněte samostatnou nabíječku pro každou baterii, alespoň, nerozumné. Musel jsem proto vzít do ruky tužku, prostudovat dostupnou literaturu, hlavně časopis Radio, a společně se svými kamarády vymyslet koncept univerzální automatické nabíječky (UAZU) pro 12voltové baterie od 7AH do 60AH. Výsledný návrh předkládám k vašemu posouzení. Vyrobeno ze železa více než 10 ks. s různými variacemi. Všechna zařízení fungují bezchybně. Schéma lze snadno opakovat s minimálním nastavením.
Napájecí zdroj ze starého PC formátu AT byl okamžitě vzat jako základ, protože má celý komplex pozitivní vlastnosti: malé rozměry a hmotnost, dobrá stabilizace, výkon s velkou rezervou a hlavně hotová pohonná jednotka, ke které zbývá přišroubovat řídící jednotku. Myšlenku řídicí jednotky navrhl S. Golov ve svém článku „Automatická nabíječka olověného akumulátoru“, zvláštní poděkování časopisu Radio č. 12, 2004.
Krátce zopakuji algoritmus nabíjení baterie. Celý proces se skládá ze tří fází. V první fázi, kdy je baterie zcela nebo částečně vybitá, je přípustné nabíjet vysokým proudem, dosahujícím 0,1:0,2C, kde C je kapacita baterie v ampérhodinách. Nabíjecí proud musí být omezen nad stanovenou hodnotu nebo stabilizován. Při nabíjení se zvyšuje napětí na svorkách baterie. Toto napětí je řízeno. Po dosažení úrovně 14,4 - 14,6 voltů je první stupeň dokončen. Na druhém stupni je nutné udržovat dosažené napětí konstantní a řídit nabíjecí proud, který bude klesat. Když nabíjecí proud klesne na 0,02C, baterie získá nabití alespoň 80%, pokračujeme ke třetí a poslední fázi. Nabíjecí napětí snížíme na 13,8V. a na této úrovni to podporujeme. Nabíjecí proud bude postupně klesat na 0,002:001C a ustálí se na této hodnotě. Tento proud není pro baterii nebezpečný, baterie vydrží v tomto režimu dlouhou dobu, aniž by se sama poškodila a je vždy připravena k použití.
Nyní si řekněme, jak se to vlastně všechno dělá. Napájení z počítače bylo zvoleno na základě uvážení největšího rozložení návrhu obvodu, tzn. Řídicí jednotka je vyrobena na mikroobvodu TL494 a jeho analogech (MB3759, KA7500, KR1114EU4) a mírně upravena:
Obvody výstupního napětí 5V, -5V, -12V byly odstraněny, odpory zpětné vazby 5 a 12V byly utěsněny a obvod přepěťové ochrany byl deaktivován. Na fragmentu schématu jsou místa přerušení obvodů označena křížkem. Zůstala pouze 12V výstupní část, diodovou sestavu v 12V obvodu můžete vyměnit i za sestavu vyjmutou z 5V obvodu, je výkonnější, i když není nutná. Všechny nepotřebné vodiče byly odstraněny a zůstaly pouze 4 černé a žluté vodiče o délce 10 centimetrů pro výstup pohonné jednotky. K 1. větvi mikroobvodu připájeme 10 cm dlouhé vodiče, bude to ovládací. Tím je úprava dokončena.
Řídící jednotka navíc na žádost mnoha lidí, kteří něco takového chtějí mít, implementuje tréninkový režim a ochranný obvod proti přepólování baterie pro zvláště nepozorné. A tak BU:
Hlavní uzly:
parametrický stabilizátor referenčního napětí 14,6V VD6-VD11, R21
Blok komparátorů a indikátorů, které realizují tři stupně nabíjení baterie DA1.2, VD2 první stupeň, DA1.3, VD5 druhý, DA1.4, VD3 třetí.
Stabilizátor VD1, R1, C1 a děliče R4, R8, R5, R9, R6, R7 tvořící referenční napětí komparátorů. Přepínač SA1 a rezistory umožňují změnu režimu nabíjení pro různé baterie.
Tréninkový blok DD K561LE5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.
Ochrana VS1, DA5, VD13.
Jak to funguje. Předpokládejme, že nabíjíme 55Ah autobaterii. Komparátory monitorují pokles napětí na rezistoru R31. V první fázi obvod funguje jako stabilizátor proudu, po zapnutí bude nabíjecí proud asi 5A, všechny 3 LED svítí. DA1.2 podrží nabíjecí proud, dokud napětí na baterii nedosáhne 14,6 V., DA1.2 se uzavře, VD2 zhasne červeně. Druhá etapa začala.
V této fázi je napětí 14,6 V na baterii udržováno stabilizátorem VD6-VD11, R21, tzn. Nabíječka pracuje v režimu stabilizace napětí. Jak se nabití baterie zvyšuje, proud klesá a jakmile klesne na 0,02C, bude DA1.3 fungovat. Žlutá VD5 zhasne a tranzistor VT2 se otevře. VD6, VD7 jsou přemostěny, stabilizační napětí prudce klesne na 13,8 V. Přešli jsme do třetí fáze.
Poté se baterie dobíjí velmi malým proudem. Vzhledem k tomu, že v tomto okamžiku baterie dosáhla přibližně 95-97% svého nabití, proud postupně klesá na 0,002C a stabilizuje se. Na dobré baterie může klesnout na 0,001C. DA1.4 je nakonfigurován na tuto prahovou hodnotu. LED VD3 může zhasnout, i když v praxi nadále slabě svítí. V tomto okamžiku lze proces považovat za dokončený a baterii lze použít k určenému účelu.
Tréninkový režim.
Při dlouhodobém skladování baterie se doporučuje pravidelně ji trénovat, protože to může prodloužit životnost starých baterií. Vzhledem k tomu, že baterie je velmi inerciální, nabíjení a vybíjení by mělo trvat několik sekund. V literatuře jsou zařízení, která trénují baterie na frekvenci 50Hz, což má tristní vliv na její zdraví. Vybíjecí proud je přibližně desetina nabíjecího proudu. V diagramu je přepínač SA2 zobrazen v tréninkové poloze, SA2.1 je otevřen SA2.2 je sepnut. Vybíjecí obvod VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31 je zapnutý a spoušť DA1.1, VT1 je natažená. Na prvcích DD1.1 a DD1.2 mikroobvodu K561LE5 je sestaven multivibrátor. Vytváří meandr s periodou 10-12 sekund. Spoušť je natažená, prvek DD1.3 je otevřen, impulsy z multivibrátoru otevírají a zavírají tranzistory VT4 a VT3. Když je otevřený, tranzistor VT3 obchází diody VD6-VD8 a blokuje nabíjení. Vybíjecí proud baterie prochází přes R24, VT4, SA2.2, R31. Baterie se nabije za 5-6 sekund a stejnou dobu se vybije nízkým proudem. Tento proces trvá první a druhý stupeň nabíjení, poté se spustí spoušť, sepne DD1.3, sepnou VT4 a VT3. Třetí etapa se odehrává v normální mód. Není potřeba další indikace tréninkového režimu, protože LED diody VD2, VD3 a VD5 blikají. Po první fázi bliká VD3 a VD5. Ve třetí fázi se VD5 rozsvítí bez mrknutí. V tréninkovém režimu vydrží nabití baterie téměř 2x déle.
Ochrana.
V prvních návrzích byla místo tyristoru dioda, která chránila nabíječku před zpětným proudem. Funguje velmi jednoduše, při správném zapnutí optočlen otevře tyristor a můžete zapnout nabíjení. Pokud není správný, rozsvítí se LED VD13, prohoďte svorky. Mezi anodu a katodu tyristoru je třeba připájet nepolární kondenzátor 50 μF 50 voltů nebo 2 zády k sobě elektrolyty 100 μF 50 V.
Konstrukce a detaily.
Nabíječka je sestavena v napájecí jednotce z počítače. BU je vyrobena technologií laserového železa. Výkres desky plošných spojů je přiložen v archivním souboru, vyrobeném v SL4. Rezistory MLT-025, rezistor R31 - kus měděného drátu. Nesmí být nainstalována měřicí hlava PA1. Jen ležel a byl přizpůsoben. Proto hodnoty R30 a R33 závisí na miliampérmetru. Tyristor KU202 v plastovém provedení. Skutečné provedení je vidět na přiložených fotografiích. Napájecí konektor a kabel monitoru sloužily k zapnutí baterie. Přepínač volby nabíjecího proudu je malých rozměrů s 11 pozicemi, jsou k němu připájeny odpory. Pokud bude nabíječka pouze nabíjet autobaterie Přepínač nemusíte instalovat pouhým připájením propojky. DA1 - LM339. Diody KD521 nebo podobné. K optočlenu PC817 lze dodat další s tranzistorovým akčním členem. Šátek BU je přišroubován k hliníkové desce tloušťky 4 mm. Slouží jako zářič pro tyristor a KT829 a do otvorů jsou vloženy LED. Výsledný blok je přišroubován k přední stěně napájecí jednotky. Nabíječka se nezahřívá, proto je ventilátor připojen k napájení přes stabilizátor KR140en8b, napětí je omezeno na 9V. Ventilátor se otáčí pomaleji a není téměř slyšet.
Nastavení.
Zpočátku nainstalujeme výkonnou diodu místo tyristoru VS1, bez pájení ve VD4 a R20, vybereme zenerovy diody VD8-VD10 tak, aby výstupní napětí bez zatížení bylo 14,6 voltů. Dále připájeme VD4 a R20 a vybereme R8, R9, R6 pro nastavení prahů odezvy komparátorů. Místo baterie připojíme drátový proměnný rezistor 10 Ohm, nastavíme proud na 5 ampér, zapájeme proměnný rezistor místo R8, natočíme na napětí 14,6 V, LED VD2 by měla zhasnout, změřit zavedenou část proměnného odporu a pájky v konstantním. Místo R9 připájeme proměnný odpor a nastavíme jej na přibližně 150 Ohmů. Zapneme nabíječku, zvýšíme zatěžovací proud, dokud DA1.2 nepracuje, a poté začneme snižovat proud na hodnotu 0,1 ampéru. Poté redukujeme R9, dokud nebude fungovat komparátor DA1,3. Napětí na zátěži by mělo klesnout na 13,8V a žlutá LED VD5 zhasne. Snížíme proud na 0,05 ampéru, vybereme R6 a zhasneme VD3. Ale je nejlepší provést úpravy na dobré, vybité baterii. Připájeme proměnné rezistory, nastavíme je o něco větší, než jsou uvedeny na schématu, připojíme ampérmetr a voltmetr ke svorkám baterie a provedeme to najednou. Používáme baterii málo vybitou, bude pak rychlejší a přesnější. Praxe ukázala, že pokud zvolíte R31 přesně, není potřeba prakticky žádné nastavení. Další odpory lze také snadno vybrat: při vhodném zatěžovacím proudu by měl být úbytek napětí na R31 0,5 V, 0,4 V, 0,3 V, 0,2 V, 0,15 V, 0,1 V a 0,07 V.
To je vše. Ano, také, pokud jednou polovinou zkratujete diodu VD6 a přídavným dvoupólovým páčkovým přepínačem zenerovu diodu VD9, získáte nabíječku pro 6voltové heliové baterie. Nabíjecí proud musí být zvolen nejmenším přepínačem SA1. Na jednom ze sebraných byla tato operace úspěšně provedena.
