Зарядные устройства для аккумуляторов своими руками:полное руководство

Батарея — одно из самых гениальных изобретений, когда-либо сделанных. Итак, как это работает, так это то, что он сохраняет фиксированное количество энергии, прежде чем закончится. Вот почему у нас есть перезаряжаемые батареи. Следовательно, если у вас разряженный аккумулятор, вы можете подключить его к зарядному устройству и зарядить. Однако производительность ваших аккумуляторов зависит от зарядного устройства. Поэтому необходимо хорошее зарядное устройство. Но, если вы хотите сделать его, существует множество конструкций зарядных устройств. Некоторые из них просты, например, зарядное устройство для светодиодных аккумуляторов, в то время как некоторые из них сложны. К счастью, мы создали эту статью, чтобы показать вам, как сделать зарядное устройство своими руками. Вы готовы? Давайте погрузимся!

Что такое зарядное устройство?

С точки зрения непрофессионала, зарядные устройства — это устройства, которые заряжают разряженные батареи.

Но давайте углубимся.

Зарядные устройства – это устройства, которые подают электрический ток на батареи в течение длительного времени.

Зарядное устройство с проверкой напряжения и мощности

Цель состоит в том, чтобы аккумуляторные элементы сохраняли достаточную мощность и работали в качестве источника энергии. И это общее для всех зарядных устройств.

Однако есть некоторые различия между дешевым зарядным устройством, сделанным своими руками, и зарядным устройством отличного качества.

Итак, вот в чем дело.

Дешевые зарядные устройства обеспечивают постоянное напряжение или ток для аккумуляторов до тех пор, пока они не отключатся.

Проблема с дешевыми зарядными устройствами заключается в том, что

Если вы оставите аккумулятор заряжаться слишком долго, он будет перезаряжен.

Но если вы снимете его слишком рано, ваши батареи не получат достаточно энергии для более длительной работы.

С другой стороны, в качественных зарядных устройствах используется более плавный подзаряд (обычно 3–5 % от максимальной емкости аккумулятора) для более продолжительного времени.

Другим вариантом зарядного устройства является зарядное устройство с таймером. Это интеллектуальное зарядное устройство способно автоматически отключаться.

зарядное устройство с четырьмя аккумуляторными батареями

К сожалению, это не предотвращает перезарядку, поскольку у каждой батареи разное время зарядки.

Какие материалы необходимы для сборки зарядного устройства

Вам не нужно быть профессиональным производителем аккумуляторов, чтобы создать зарядное устройство. Вы можете сделать зарядное устройство своими руками, не выходя из дома.

Все, что вам нужно сделать, это следовать инструкциям и использовать правильные материалы.

Итак, вот детали, которые вам понадобятся для сборки зарядного устройства:

• Понижающий трансформатор (220/14 В) X 1

• Свинцово-кислотный аккумулятор (12 В/7 Ач) X 1

• Диод (1N4007) х 4

• AVO-метр с датчиками X 1

• Зажимы типа "крокодил" – 1 

• Клеммы держателя батареи X 1

• Пленочные конденсаторы (1 мкФ/105 Дж) X 1
• Паяльник X 1
• Шнуры питания – 1 
• Проволока для пайки и флюс X 1
• Разъем питания постоянного тока X 1
• Штепсель питания переменного тока (2-контактный) X 1
• Соединительные провода X 1

Схема зарядного устройства 12 В

Здесь, в этом разделе, мы покажем вам схему зарядного устройства на 12 В. Вы можете использовать эту схему для зарядки любой аккумуляторной батареи 12 В, а также автомобильных аккумуляторов.

Схема состоит только из источника питания 12 В постоянного тока с амперметром, который контролирует напряжение зарядки.

Кроме того, два диода создают двухполупериодный выпрямитель с отводом от средней точки, а конденсатор фильтрует выходной сигнал выпрямителя, обеспечивая чистое выходное напряжение 12 В.

Схема, показывающая цепь 12-вольтового зарядного устройства

Здесь вы можете подключить его IC в обычном режиме, где вы включаете R1 и R2 для настройки на требуемое напряжение.

IC получает питание от стандартного трансформатора или сети диодного моста. После фильтрации напряжения через C1 напряжение устанавливается равным 14.

Следовательно, отфильтрованное 14 В постоянного тока подается на входной контакт микросхемы.

Кроме того, вы можете закрепить контакт ADJ микросхемы на соединении резистора R1 и R2 (переменный резистор). Вы также можете настроить резистор R2 так, чтобы он соответствовал конечному выходному напряжению емкости аккумулятора.

Без RC-цепи схема будет работать как источник питания LM 317, где вы не можете контролировать или измерять ток в цепи.

Таким образом, RC и транзистор BC547, расположенные в цепи, могут определять ток, подаваемый на батарею.

Пока ток остается в безопасном диапазоне, напряжение будет оставаться на заданном уровне.

Однако, если ток превысит безопасный диапазон приложений, микросхема отключит напряжение и уменьшит его, чтобы еще больше ограничить рост тока и убедиться, что аккумулятор остается безопасным.

Понимание концепции самодельных зарядных устройств

Концепция зарядного устройства звучит просто, и это так. Однако, даже если идея довольно проста, она требует некоторых трудоемких процессов.

Кроме того, вам нужно убедиться, что зарядное устройство не перезаряжается.

Итак, давайте рассмотрим самый простой способ сделать простое зарядное устройство.

Как это работает?

Чтобы батарея работала, она должна преобразовывать накопленную химическую энергию в полезную электрическую энергию. Когда в батарее заканчиваются электролиты, батарея разряжается; затем вы должны зарядить его.

Итак, вот где на помощь приходит зарядное устройство.

Зарядное устройство подает на аккумулятор постоянный ток, и израсходованный электролит восстанавливается.

Таким образом, теоретически, когда электролиты батареи достигают полной зарядки, зарядное устройство должно прекратить подачу тока. На этом этапе вам нужно следить за состоянием батареи и отключать USB-порт батареи, когда он будет завершен. Или, возможно, вы покупаете интеллектуальное зарядное устройство или USB-зарядное устройство для мобильного телефона.

Вы также можете использовать питание от солнечной панели и зажим для солнечной батареи для питания простой батареи.

Процесс зарядки аккумулятора

Весь процесс зарядки включает в себя:

• Стабилизация
• Зарядка клемм аккумулятора
• Оптимизация скорости зарядки (как минимум на 10–20 % выше потребляемая мощность)
• Прекращение (узнавание, когда прекратить подачу тока, чтобы сохранить аккумулятор в безопасности)

Кроме того, скорость заряда и разряда батареи представляет собой C-rate (Charge Rate). Он измеряет уровень заряда или разряда аккумулятора с измеренной емкостью в Ач.

Например, если полностью заряженный аккумулятор емкостью 5 Ач отпустить при токе 5 ампер, для полной зарядки аккумулятора потребуется час. Следовательно, в большинстве современных гаджетов, таких как ноутбуки, электромобили, зарядные устройства для мобильных телефонов, специальные приложения для кухни и дома, электроинструменты и мобильные телефоны, используется литий-ионный аккумулятор.

Литий-ионный аккумулятор

Почему?

Литий-ионный аккумулятор работает дольше, если его часто заряжать.

Схема литиевой батареи

Что происходит, когда аккумулятор заряжается или недозаряжается при зарядке аккумулятора?

Когда заряжаемый аккумулятор полностью заряжается, его необходимо прекратить заряжать. Но стандартные зарядные устройства не могут определить, когда заряд батареи достигает 100 процентов, поэтому они продолжают подавать ток на батарею.

По этой причине батареи нагреваются и могут быть повреждены. Это способ для батарей избавиться от дополнительной подаваемой энергии. Перезаряд аккумуляторов может не только повредить аккумулятор, но и сократить срок его службы.

Доступен широкий выбор зарядных устройств, таких как подзарядные устройства, интеллектуальные зарядные устройства на основе времени, простые зарядные устройства, интеллектуальные зарядные устройства, импульсные зарядные устройства, зарядные устройства с питанием от движения, солнечные зарядные устройства, быстрые зарядные устройства и трехступенчатые зарядные устройства.

В большинстве случаев зарядные устройства изготавливаются для конкретной батареи из-за количества токов, которые они будут подавать, и того, сколько времени потребуется для полной зарядки батарей.

К сожалению, это означает, что любое зарядное устройство, предназначенное для зарядки определенного аккумулятора, может не работать с другим аккумулятором.

Итак, производители гаджетов советуют использовать для зарядки аккумуляторов одни и те же зарядные устройства. Таким образом, вы не повредите аккумулятор и не сократите срок его службы.

Если вы хотите получить максимальную отдачу от зарядного устройства, не пытайтесь одновременно заряжать аккумуляторы разной емкости или химического состава.

Почему?

Существует высокий риск повреждения батарей с течением времени.

Как сделать зарядное устройство своими руками

Когда у вас есть готовые материалы, вы можете либо следовать инструкциям, либо соединить все параметры с помощью принципиальной схемы.

Итак, вот полное объяснение того, как работает схема:

Когда вы включаете питание аккумулятора, диод 1N5402 работает с постоянным напряжением 24 В, создавая полуволну постоянного тока 24 В на выходе зарядного устройства.

В то время как среднеквадратичное значение напряжения выглядит как 9-12 вольт, максимальное напряжение составляет 24 вольта, поэтому вы не можете подать его напрямую на аккумулятор.

Если вы хотите уменьшить максимальное значение зарядного устройства, используйте лампочку в сочетании со схемой.

Таким образом, работа лампы состоит в том, чтобы поглощать максимальные значения напряжения. Таким образом, он обеспечивает более контролируемый выход на батарею. В конечном итоге это также становится саморегулируемым из-за интенсивного свечения нити накала лампы.

Но вы должны это учитывать;

Все лампы имеют разное сопротивление, поэтому их характеристики могут различаться.

По этой причине выходное напряжение и ток автоматически регулируются до разумного уровня зарядки, подходящего для безопасной зарядки аккумулятора.

После установки ламп вы будете знать, когда аккумулятор заряжается. Кроме того, лампочка постепенно тускнеет по мере достижения порога.

Как только напряжение батареи приблизится к 14,5 В, зарядку необходимо остановить.

Быстрые шаги по созданию схемы зарядного устройства для аккумуляторов своими руками

Итак, вот краткие шаги, которые вы должны предпринять, чтобы создать самодельную схему зарядного устройства с выходной мощностью и аварийным питанием:

1: Соберите мостовой выпрямитель, соединив четыре диода 1N4007

2: Припаяйте выводы +Ve и -Ve мостового выпрямителя к вторичной обмотке трансформатора без ТТ.

3: Убедитесь, что вы обрезали лишние части мостового выпрямителя

4: Затем припаяйте один конец конденсатора с рейтингом X к плюсовой клемме источника переменного тока, а -v к первичной клемме трансформатора.

5: Припаяйте зажимы типа «крокодил» к выводу мостового выпрямителя.

6: Подключите клеммы разъема питания постоянного тока к выходным клеммам зарядного устройства и проверьте цепь.

Заключительные слова

Вот и все, что вам нужно для создания зарядных устройств для аккумуляторов своими руками. Как видите, процесс создания не так сложен, как вы ожидали.

Если вы будете следовать всем инструкциям в этой статье, вы также создадите качественные зарядные устройства, которые прослужат долго.

Итак, дайте нам знать, как ваш проект зарядного устройства работает для вас. Кроме того, если вам нужна дополнительная информация о схеме зарядного устройства, свяжитесь с нами.