Как известно, AGM батареи критичны к режиму зарядки. Обычные зарядные устройства без контроля напряжения зарядки могут вывести их из строя. Внутри AGM батареи свинцовые пластины находятся в своего рода пакетах, наполненных электролитом в виде геля. У этих батарей много преимуществ перед традиционными, но они требуют определенного к ним отношения при эксплуатации. Их нельзя эксплуатировать в условиях высоких температур (поэтому их размещают вне моторного отсека, в салоне или багажнике авто). Напряжение их зарядки не должно превышать 14,7 в.
Производители этих батарей рекомендуют следующий режим их зарядки:
- 1 этап — основной. Заряд аккумуляторной батареи током 0.1С ( С — емкость батареи в А/Ч) до напряжения 14.5-14.8в. Этот момент очень важен так как на этой границе начинается бурное расщепление воды на кислород и водород, тем самым создаётся избыточное давление в банках. Избыточное давление выходит через предохранительные клапаны, повышается кислотность электролита, происходит отслоение геля от пластин, уменьшаются токоотдача и срок службы батареи. То есть это этап с ограничением напряжения.
- 2 этап – буферный. При достижении на батарее порога напряжения 14,5 – 14,8 в мгновенное снижение напряжения заряда до 13,6 – 13,8 в с ограничением тока. Вот о таком устройстве и пойдет речь.
Я решил собрать собственное зарядное устройство для зарядки AGM батарей еще и потому, что в свое время приобрел продвинутую фирменную зарядку СТЭК MXS – 5.0 и поставил у нее на выходе ампервольтметр для контроля параметров зарядки. При этом был неприятно удивлен, что в режиме основной зарядки для AGM батарей напряжение зарядки превышало 15 в при токе 4,5 А. Я даже задавал вопрос дилеру этих устройств в России, а почему собственно так? Ведь такого быть не должно ни в коем случае! Но внятного ответа так и не получил. За основу я взял схему с сайта forum.cxem.net/index.php автора «kurilka», как наиболее подходящую с моей точки зрения для повторения. Вот она:
Мне пришлось доработать схему под мои задачи. Дело в том, что автор использовал ее на слаботочных нагрузках. Мне же нужно заряжать батарею током около 4 А в основном режиме, не менее. Поэтому, когда я ее собрал и запустил, то получил зарядный ток около 0,5 А, разумеется заменив силовой транзистор Q1 на более мощный, а именно – КТ819. Никакие манипуляции с настройками не давали желаемого результата.
Я предположил, что недостаточное смещение на выходном транзисторе не дает ему открыться. При включенном режиме зарядки, когда на выходе 555 присутствует высокий потенциал, транзистор Q2 открыт и шунтирует управляемый стабилитрон TL431. Напряжение на базе Q1 в этом случае определяется разницей величин напряжения питания ( у меня 21 в) и падением напряжения на R5. Оно получалось недостаточным, чтобы транзистор Q1 открылся. Увеличить напряжение можно уменьшив R5. Но в этом случае возрастает коллекторный ток через Q3 и он наверняка выйдет из строя (для 2N3409 100 миллиампер – это предел).
Что я сделал?
Поменял Q3 на КТ815. У него тоже напряжение насыщения 0,6 в, как и у 2N3409, но ток 1,5 А макс. Я рассчитал схему следующим образом. R5 — 240 Ом. Коллекторный ток на КТ815 при этом мал, радиатор не требуется. На базе Q1 стало около 14 в и он открылся. Ток зарядки стал 4,2 А. Он ограничивается величиной сопротивления R7, которое примерно рассчитывается: J = 0,6/R7. 0,6 в – это напряжения насыщения транзистора Q3, который открываясь шунтирует напряжение смещения на Q1, заставляя его закрываться и тем самым ограничивая ток через него. У меня R7 – 0,15 Ом мощностью 10 Вт. Ток при этом около 4 А. Аккумулятор заряжается до напряжения отсечки, т.е. до 14,7 В, как я установил настройками. Затем срабатывает на отключение таймер 555 и напряжение на базе Q1 будет определяться уже напряжением открывшегося стабилитрона, т.е.13,6 В — буферный режим.
А это как раз то напряжение смещения транзистора Q1, при котором ток зарядки при полностью заряженной батарее ( в процессе дозарядки после включения буферного режима ток постепенно уменьшается, у меня с 2,5 А в начальный момент при переключении в буферный режим) должен быть около 0,5 А или немного меньше 0,01С. Это нормально. Такой ток не вредит батарее и компенсирует ее саморазряд.
Все процедуры настройки схемы описаны автором, поэтому я не буду их повторять, а просто приложу авторскую статью.
Узел питания состоит из трансформатора (в моем случае тороидальный) с напряжением вторичной обмотки 16 – 18 в, выпрямительного моста соответствующих параметров и конденсаторов фильтра, емкость которых зависит от нагрузки, в моем случае 20 000 мкф. Напряжение на входе схемы после фильтра у меня около 21 в. Охлаждение силового ключа на транзисторе КТ819 выполнено на радиаторе компьютерного процессора с кулером. Как оказалось, этот радиатор настолько эффективен, что не позволяет разогреться транзистору на токе 4 А более 50 градусов. В этом случае напряжение на вентиляторе около 8 в и он работает не в полную силу. Можно использовать и меньший радиатор.
Схема блока управления кулером с плавной регулировкой оборотов вентилятора в зависимости от температуры нагрева использовалась очень простая, всего из трех деталей, — транзистор MOSFET IRFBC 40, терморезистор с отрицательным ТКС ( у меня 6,8 ком) и подстроечный резистор ( у меня 2,2 ком). Номиналы резисторов не критичны, главное, чтобы сопротивление подстроечника было примерно в 3 раза меньше сопротивления терморезистора.
Вот, что у меня в итоге получилось:
Для тех, кто хочет почитать статью автора исходной схемы в оригинале рекомендую скачать: "Автоматическое устройство для зарядки кислотных свинцовых, (гелевых) аккумуляторов." Там подробное описание схемы и ее настройки. Я же дал только информацию по своим изменениям.
Всем заряженных батарей и приличных пусковых токов. За сим откланиваюсь — BUSTER 333.
Обсуждение закрыто.