Auswahl einer Autobatterieladeschaltung: einfache und komplexe Schaltungen

Jeder Autoliebhaber weiß, wie viel Ärger eine Batterie verursachen kann, die im normalen Modus nicht funktioniert. Garantiert störungsfrei kann er mindestens 5 Jahre arbeiten, sofern der Fahrer seinen Zustand ständig überwacht. Es treten jedoch häufig Situationen auf, in denen der Akku (Akku) seine Funktionen nicht mehr erfüllt. Es kann viele Gründe geben, angefangen von Störungen in der Stromversorgung des Autos bis hin zu langen Standzeiten eines Autos bei schwierigen Wetterbedingungen, meistens bei Kälte.

Daher sollten Autofahrer, die kein Geld in speziellen Servicezentren ausgeben möchten, die Wahl des Aufladens der Batterie mit großer Verantwortung angehen.

Arten von Ladegeräten

Vor dem Kauf eines Ladegeräts (Ladegeräts) sollte ein Autofahrer wissen, dass trade bietet zwei Haupttypen von Speichergeräten an:

• Lade- und Vorstartgeräte;
• Laden und Starten von Ladegeräten.

Der erste Typ ist nur zum Aufladen von Batterien vorgesehen.

Beim Anschluss der Batteriepole mit Drähten mit Klemmen an den Ausgang des Gerätes wird die Batterie wieder aufgeladen.

Mit den Lade- und Startladern ist es möglich, sowohl das konventionelle Aufladen der Batterie als auch das Starten des Motors durch Drehen des Starters ohne Anklemmen der Batterie durchzuführen.

Hauptauswahlkriterien

Als Kriterien können Betriebsparameter verwendet werden. Diese beinhalten:

• maximale Ausgangsspannung;
• maximaler Laststrom.

Die maximale Spannung zum Laden von 12-Volt-Säurebatterien (unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls an den Drähten und Klemmen der Batterie) beträgt 15,5 V. Wenn Sie ein solches Ladegerät am Ende des Ladevorgangs auswählen, beträgt die Batteriespannung etwa 14,5 V.

Der maximale Strom wird basierend auf der Nennkapazität der Batterie ausgewählt.

Bei Säurebatterien gibt es eine einfache Beziehung zwischen ihnen:

Imax = 0,1 C nom.

Für Alkalibatterien:

Imax = 0,25 Schlaf.

C nom - Batterieleistung, ausgedrückt in Amperestunden (Ah).

Wenn Sie ein Ladegerät mit Imax = 10A wählen, können Sie jede Autobatterie laden.

Ladegerätklassifizierung

Die Speicher lassen sich nach Schaltungslösungen, nach der bei ihrem Entwurf verwendeten Elementbasis, nach den Prinzipien der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom einteilen. Darauf aufbauend lassen sich zwei Gruppen von Batterieladegeräten unterscheiden:

• Transformator-Ladegerät;
• Impulsladegeräte.

Die Geräte der ersten Gruppe verwenden einen leistungsstarken Leistungstransformator.

Bei Impulsladegeräten wird der Netzstrom in eine Folge hochfrequenter Impulse umgewandelt.

Transformator-Ladegeräte

In Transformatorspeichern kommen leistungsstarke elektronische Komponenten zum Einsatz. Sie können Überlastungen (innerhalb vertretbarer Grenzen) standhalten und Situationen mit fehlerhaftem Anschluss an die Batterieklemmen bewältigen. Ein selbstgebautes Ladegerät dieser Art enthält nicht immer alle Komponenten, die zum stabilen und sicheren Laden von Batterien notwendig sind. Zu den erforderlichen Komponenten der Ladeschaltung gehören:

• Transformator Stromversorgung;
• Ladestromstabilisator;
• Stromregler der Batterieladung;
• Kurzschluss-Schutzvorrichtung;
• Parameteranzeigegeräte.

Bei einfachen "hausgemachten" Produkten sind die Stromregler oft manuell gesteuerte Drahtwiderstände, Lampen des Abblend- und Fernlichts des Autos, die zum Teil das Eigentum bellen Thermowiderstände. Mit zunehmendem Strom durch die Spirale der Lampe erhöht sich ihr Widerstand. Somit wird die Stromstärke gleichsam auf einem konstanten Niveau gehalten. An den Elementen solcher Schaltungen wird eine große Wärmeleistung freigesetzt. Die Effizienz dieser Ladegeräte ist gering. Elemente von Vorrichtungen, die nach solchen Schemata zusammengebaut sind, sind brandgefährlich und ihre Zuverlässigkeit lässt viel zu wünschen übrig.

Einige Schaltungen verwenden eine Reihe von Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitäten. Sie werden wiederum manuell in Reihe mit der Primärwicklung des Abwärtstransformators eingeschaltet. Sie haben einen kapazitiven Widerstand und senken den Wert der Eingangsspannung. Die Spannung in der Senkwicklung des Transformators und der Wert des Batterieladestroms sinken. Die Erwärmung der Elemente in diesen Kreisläufen ist geringer und ihre Effizienz steigt.

Die Dioden in der Gleichrichterbrücke müssen auf den Wert des Batterieladestroms abgestimmt sein. Der Strom durch sie muss größer sein als der maximale Ladestrom. Sie werden in der Regel auf Metallplattenradiatoren montiert, die überschüssige Wärme von den Dioden abführen und deren Überhitzung verhindern.

Fortschrittlichere Designs bieten die Möglichkeit, sie automatisch von der Last zu trennen, wenn die Batterie vollständig geladen ist. Solche Schaltungslösungen lassen keine Angst vor Unterbrechungen im Lastkreis und Kurzschlüssen darin.

In "fortgeschrittenen" Schaltungen werden Thyristoren verwendet, um den Ladestrom zu regeln. Die Spannung an der Steuerelektrode, die den Öffnungsgrad des Geräts bestimmt, durch das der Ladestrom fließt, wird manuell durch den variablen Widerstand der Schaltung eingestellt. Seine Achse ist an der Vorderseite des Ladegeräts herausgeführt.

Die Anzeigegeräte für die Ladeparameter sind zum Lastkreis in Reihe geschaltete Zeiger-Amperemeter und Voltmeter, die die Spannung an den Klemmen der Akkus überwachen. In den neuesten Speichermodellen werden Zeigeranzeigen nach und nach durch digitale ersetzt. Die Schaltung wird komplizierter, da auch die elektronischen Anzeigeelemente mit Strom versorgt werden müssen.

Die automatische Ladeschaltung für 12-V-Batterien ermöglicht den Anschluss des Ladegeräts an das Netz, wenn Kabel mit Klauenklemmen an die Batterie angeschlossen werden. Am Ende des Ladevorgangs, wenn der Strom auf den Wert des Stromkreiskomparators sinkt, werden die Relaiskontakte geöffnet, die LED signalisiert das Ende des Ladevorgangs und das Ladegerät wird vom Netz getrennt Stromspannung.

Pulsgeräte

Geräte dieser Klasse, wie Trafo-Ladegeräte, haben es sich zur Aufgabe gemacht, die Funktionsfähigkeit von Akkumulatoren bei Teilentladung oder Tiefentladung wiederherzustellen. Die in ihnen verwendeten Schaltungslösungen basieren jedoch auf der Verwendung einer modernen Basis.

Um leistungsstarke Abwärtstransformatoren loszuwerden, wird in gepulsten Speichergeräten eine Netzwechselspannung (50 Hertz) in eine Wechselspannung mit hochfrequenter Pulsform umgewandelt. Diese hochfrequente Spannung wird mit Hilfe eines Pulstransformators auf die zum Laden der Batterie erforderlichen Werte gebracht. Dann wird es begradigt und gefiltert. Die Wandlungsfrequenz beträgt in der Regel etwa 50 Kilohertz, die Baugröße des Transformators, die hauptsächlich die Baugröße des Gerätes bestimmt, wird minimiert.

An den Störpegel der Generatoren dieser Geräte werden erhöhte Anforderungen an einen Impulsspeicher gestellt. Zu diesem Zweck werden in den Schaltungen Hochfrequenzdrosseln verwendet. Die Transformatoren werden in Form von Wicklungen auf Ferritringen hergestellt. Pulsdioden sind klein.

Wenn wir das allgemeine Diagramm des Geräts in Form separater Komponenten darstellen, enthält es:

• Netzgleichrichtereinheit;
• Konverterblock;
• Impulstransformator;
• Ladekontrolleinheit;
• Parameteranzeigegeräte.

Bei Impulsladegeräten können Sie die Akkuleistung mit einer der folgenden Methoden wiederherstellen:

• Gleichstrom;
• konstante Spannung;
• in kombinierter Weise.

Letzteres ermöglicht die Verwendung sowohl der ersten als auch der zweiten Methode in verschiedenen Phasen des Prozesses. Wenn die Batterie entladen ist, muss sie mit einem konstanten Strom bis zu einer bestimmten Grenze aufgeladen werden. Danach wird der Spannungsstabilisierungsmodus mit abnehmendem Ladestrom eingeschaltet.

Impulsladegeräte können wiederum in manuelle Ladegeräte unterteilt werden, die eine Selbstregulierung erfordern. Spannungen und Ströme, automatisch, wobei der Prozess durch Software gesteuert wird, und halbautomatische Geräte.

Vergleich des Gedächtnisses verschiedener Klassen

Es ist zu beachten, dass sowohl das eine als auch das andere Batterieladegerät eine Reihe von Vor- und Nachteilen aufweisen. Nachdem Sie jede Klasse betrachtet und miteinander verglichen haben, können Sie die endgültige Entscheidung über den Kauf eines bestimmten Geräts treffen.

Transformator-Ladegeräte

Zu den Vorteilen des Transformatorspeichers gehören: Einfachheit des Designs, die von einem Funkamateur wiederholt werden kann nicht sehr hochwertig, bewährte Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit von Schaltungselementen, fehlendes Netzwerk und Funkstörungen.

Zu den Mängeln gehören: erhebliches Gewicht und Abmessungen, geringer Wirkungsgrad aufgrund von Verlusten in den Metallkernen von Transformatoren.

Impulsladegeräte

Die Vorteile dieser Geräte sind: geringes Gewicht durch das Fehlen von Eisen von Netztransformatoren und Strahlern von Leistungselementen, hohe (bis 98%) Wirkungsgrad, große Toleranzen bei Frequenz und Spannung des Versorgungsnetzes, viele Schutzelemente und Automatisierung des Ladevorgangs Batterie.

Zu den Nachteilen gehören: Fehlende galvanische Trennung vom Versorgungsnetz, Vorhandensein eines breiten Spektrums von Oberschwingungen, die zusätzliche Schaltungslösungen erfordern, um sie zu unterdrücken.

Immer mehr Autofahrer, die sich vor unangenehmen Situationen im Zusammenhang mit Batteriestörungen schützen wollen, entscheiden sich nach und nach für Ladegeräte der Impulsklasse.