Поделки своими руками для автолюбителей
Автоотключение любого ЗУ автомобиля при завершении зарядки, схема
Всем привет, сегодня рассмотрим несколько универсальных схем, которые позволят отключить зарядное устройство при полной зарядке аккумулятора, иными словами внедрением этих схем можно построить автоматическое зарядное устройство или доработать функцию автоотключения промышленной зарядки.
Сразу хочу пояснить один момент, если зарядное устройство работает по принципу стабильный ток — стабильное напряжение, то нет смысла использовать функцию автоотключения, поскольку естественным образом по мере заряда батареи ток в цепи будет падать и в конце заряда он равен нулю.Схемы, которые мы сегодня рассмотрим, предназначены для работы с автомобильными свинцово — кислотными аккумуляторами, хотя они могут работать с любыми зарядными устройствами, без всякой переделки последних.
Начнём с простых схем…
Первый вариант построен всего на одном транзисторе, переключающим элементом в схеме является реле с напряжением катушки 12 вольт.
Использованы те контакты, которые замкнуты без подачи питания на реле
Резистивный делитель или переменный резистор, задает нужное напряжение, смещение на базе транзистора, тот срабатывая подаёт питание на обмотку реле, вследствие чего реле включается размыкая контакт, который в состоянии покоя был замкнут и через который протекал ток заряда.Используя подстроечный резистор мы можем выставить то напряжение при котором сработает транзистор.
Для настройки схемы удобно использовать регулируемый источник питания, на котором нужно выставить напряжение около 13.5-13.7 вольт, что равноценно напряжению полностью заряженного автомобильного аккумулятора.
Затем медленно вращая подстроечный резистор добиваемся срабатывания транзистора, а следовательно и реле при выставленном напряжении.
Теперь проверяем схему еще раз, допустим в начале заряда напряжение на аккумуляторе 12 вольт, по мере заряда оно увеличивается и по достижению порога 13.5 вольт реле срабатывает, отключив зарядное устройство от сети.
Кстати, можно подключить реле следующим образом, в этом случае зарядка не отключается от сети, 
а просто пропадает выходное напряжение и процесс заряда прекратиться, в этом случае контакты реле должны быть рассчитаны на токи в полтора раза больше максимального выходного тока зарядного устройства.
Транзистор буквально любой обратной проводимости, советую взять транзисторы средней мощности наподобие BD139, 
диоды в эмиттерной цепи транзистора тоже особо не критичны, ток потребления схемы всего 10-20 миллиампер, но схема имеет несколько недостатков.
Например, низкая помехоустойчивость, из-за которых возможно ложное срабатывание реле и невысокая точность работы, из-за отсутствия источника опорного напряжения и прочих стабилизирующих узлов.
Добавив в базовую цепь ключа стабилитрон, 
мы решим указанные проблемы и появится возможность довольно точно выставить нужное напряжение срабатывания.
Для настройки советую использовать многооборотный подстроечный резистор. Диод VD1 защищает транзистор от самоиндукции в случае размыкания реле.
Настраиваем схему точно так, как в первом варианте, лампочка имитирует процесс заряда и подключена вместо аккумулятора, при превышении определенного порога, реле срабатывает и лампа потухает.
Вторая схема построена на базе любого таймера NE555, этот вариант похож на предыдущие, микросхема NE555 в своей конструкции содержит два компаратора, пониженное опорное напряжение формирует стабилитрон, порог срабатывания устанавливается подстроечным резистором, как только напряжение на батарее будет равна пороговому, на выходе таймера получим высокий уровень, вследствие чего сработает транзистор.
В этом варианте использовать те контакты реле, которые находятся в разомкнутом состоянии без подачи питания. Во время настройки точку «А» размыкают от выходного контакта и подключают к плюсу зарядного устройства. К выходному контакту реле подключают лампу, второй вывод лампы подключают к массе питания.
В обеих схемах порог срабатывания можно выставить в пределах от 13.5 до 14 вольт, напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора составляет от 12.6 до 12.8 вольт но при заведенном двигателе напряжение доходит до 14.5 вольт, так что небольшой перезаряд аккумулятора никак не повредит.
Аналогичную схему можно собрать на базе компаратора или операционного усилителя в компараторном включении, принцип работы тот же, что и в случае внедрения таймера NE555. В этой же статье, приведены наиболее простые и доступные варианты.
Все печатки в формате .lay можно скачать для повторения.
Источник
Отключение нагрузки при разряде аккумулятора
Обновление:
- 05/11/2020 — Добавлено видео процесс травления печатной платы
Имеется некое устройство, которое питается от литий-титанатных аккумуляторов (LTO). В аккумуляторной сборке используется BMS — контроллер который не даёт аккумуляторам перезарядиться или разредиться ниже минимального напряжения. Если напряжение падает ниже минимального, BMS отключает нагрузку.
Казалось бы, что проблемы ни какой нет и BMS отключит нагрузку при достижении минимального напряжения… Но нет…
Происходит следующая ситуация:
- Напряжение падает ниже порогового значения, BMS отключает нагрузку.
- Постепенно, на аккумуляторах начинает расти напряжение (такая особенность всех типов аккумуляторов — без нагрузки, напряжение растёт до некоего значения).
- Напряжение повышается выше минимального порога и BMS включает нагрузку.
- Через какое-то время, под нагрузкой, напряжение опять падает и BMS снова отключает нагрузку.
- И так по кругу…
Происходить это может сотни (или даже тысячи) раз, пока аккумулятор не разрядится до того уровня, что после снятия нагрузки, напряжение не вырастет до нужного минимально допустимого значения.
Это конечно может привести к выходу из строя оборудования.
Вот и стоит задача — сделать устройство, которым можно включать нагрузку нажатием кнопки и что бы оно отключало нагрузку при достижении минимального напряжения, а также если пропадёт напряжение (если BMS сработал раньше) и снова появится, уже не включал нагрузку (пока не нажмёшь кнопку).
Схема для устройства
На просторах Интернет’а нашлась подходящая схема.
Схема отключения нагрузки при разряде аккумулятора
Но схему пришлось доработать:
- Что бы сократить потери на переходе транзистора и не использовать радиатор для охлаждения, в параллель были поставлены три транзистора 50N06. Это снизило сопротивление перехода в 3 раза.
- Напряжение отключения определяет стабилитрон DV1, но мне нужна регулировка в плюс хотя бы в пределах 1,5В, для этого поставил подстроечный резистор R7.
- Изначально, схема находится в выключенном состоянии, по этому добавляю кнопку (ON).
Принцип работы схемы:
- В изначальном положении при любом напряжении на аккумуляторной батареи, транзисторы VT2-4 закрыты, то есть нагрузка отключена.
- Мы нажимаем и отпускаем кнопку (ON), транзисторы VT2-4, открываются, нагрузка подключается.
- Если при этом, напряжение на стабилитроне VD1 более 8,2В, то он открывается и соответственно открывается транзистор VT1, который будет поддерживать в открытом состоянии транзисторы VT2-4.
- По мере разряда аккумуляторной батареи, напряжение на VD1 будет снижаться и когда опустится ниже 8,2В (или которое настроено), стабилитрон закроется и тем самым закроет все транзисторы и нагрузка отключится.
- Резистивный делитель на R6-8, дает нам возможность плавной регулировки напряжения отключения (в пределах 1,5В). Основной порог отключения, определяет стабилитрон VD1. Его можно подбирать под необходимые параметры в каждом конкретном случае.
Опытный образец
Проектируем печатную плату прототипа
Элементная база была в наличии, надо было срочно сделать плату и отдать на испытания.
Разработку платы как всегда начал в Sprint Layout и первая версия была распечатана на лазерном принтере используя термобумагу от старого факса.
Плата на термобумаге
Плата отмыта, нужна подрисовка 
Протравлена просверлина 
Залужена, почти готова
Результат меня не очень порадовал, но для опытной эксплуатации пойдет, собираем и отправляем на тестирование.
Прототип в сборе
Как и предполагалось, испытания прошли на отлично.
Диапазон регулировки устроил, нагрев транзисторов VT2-4 был незначительный (при 10-12А, 14-9В). Схема отрабатывала свой функционал на все 100%.
Серийный образец
Печатная плата была немного оптимизирована. Добавлены клеммники для удобства подключения. Есть возможность использовать кнопку для ручного отключения, но для этого нужно разрезать дорожку под 3-4 контактом клеммника и установить нормально замкнутую кнопку. (Скачать окончательны вариант разводки платы в Sprint Layout).
Серийная печатная плата
Технология изготовления будет что и при изготовлении прототипа, единственная разница, попробую использовать глянцевую фотобумагу Lomond 150 gsm.
Глянцевая фотобумага Lomond 150 gsm
Тонер лег значительно плотнее и чётче, это не может не радовать. Дальше всё зависит от кривизны моих рук.
Теперь утюг в руки, лимонную кислоту в перекись водорода и вперед смотрим на результат.
После утюга в горячую воду 
Бумага сошла, результат налицо
Тонер на платах после промывки
Раствор готов, разогрет градусов до 40-50. Будем травить сразу 2 платы.
Активная фаза травлениея 
Хорошо, но не без косяков
Теперь нужно просверлить отверстия, снять тонер мелкой шкуркой с водой и залудить дорожки.
Сверление и очистка 
Лужение дорожек
Все комплектующие получены, можно приступать к сборке, более 30 минут это не займет.
Комплектующие для сборки
После сборки все было покрыто лаком, условия эксплуатации планируются немного агрессивные.
Клеммы под выходы попросили не ставить, но потом все равно пришлось установить.
Это решение подойдет под любой тип аккумуляторов, а напряжение срабатывание можно подобрать под свои задачи.
Видео с проверкой платы
Источник
Приставка автомат к зарядному устройству для отключения аккумуляторов
Предлагаем тем, у кого имеются простейшие бюджетные автомобильные ЗУ с трансформатором и выпрямителем, простую схему, которая автоматически завершает процесс зарядки автомобильного аккумулятора, то есть отключает его по достижению нужного напряжения. Схема использует характеристики напряжения батареи в заключительной фазе зарядки, когда оно достигает значения около 14 В. По схеме был сделан макет несколько лет назад и по сей день не было никаких проблем с ним. Такая схема может использоваться в выпрямителях с 12 В и 24 В, после правильного подбора элементов.
Схема и список деталей для сборки
- W — выключатель
- D1 — стабилитрон (для выпрямителя 12 В)
- D2 — выпрямительный диод (например 1N4001)
- D3 — любой светодиод
- Ty — любой тиристор малой мощности
- R — резистор (например, 820R 0,25 Вт для выпрямителя 12 В)
- K — реле на 12 В 30 А (для выпрямителя 12 В).
Описание работы зарядного автомата
Когда тумблер выключен. Выпрямитель работает без системы автоматизации. Включение выключателя W запускает процесс отслеживания значения напряжения на выходе цепи. Если напряжение достигает значения около 13,8 В, ток будет проходить через стабилитрон D1 и поступать к катоду тиристора. Это активирует тиристор и одновременно вызывает срабатывание реле. Цепь зарядки аккумулятора будет отключена и загорится светодиод D3, указывая на окончание процедуры заряда.
- Процедура зарядки может быть возобновлена после выключения и повторного включения зарядного устройства.
- Батарея должна быть подключена к зарядному устройству до его включения.
Чтобы увеличить порог активации схемы (по напряжению), подключите последовательно со стабилитроном любой кремниевый диод малой мощности в направлении нужной проводимости. Это повысит порог на 0,7 В.
Из опыта работы со схемой добавим, что для регулирования напряжения при котором срабатывает тиристор, добавьте потенциометр 10 кОм, подключенный последовательно с стабилитроном.
Второй вариант схемы приставки
А здесь работа основана на том, что после кратковременного замыкания цепи напряжение запускает реле, имеющее питание от массы после резистора, так что разрыв стабилитрона заставляет транзистор активировать второе реле, которое начинает питать + первого реле. Эта схема с управлением и пуском даже от низкого напряжения АКБ.
Источник