Зарядно-разрядное устройство для аккумуляторных батарей

Устройство предназначено для зарядки и подзарядки автомобильных аккумуляторных батарей, а также для контрольно-тренировочных циклов, которые рекомендуется проводить один-два раза в год с целью проверки работоспособности, обнаружения неисправностей и предупреждения сульфитации батарей, находящихся в. эксплуатации или на хранении.

Принципиальная схема устройства показана , на рис. 1. Оно позволяет производить зарядку аккумуляторных батарей в двух режимах (2,5 и 5 А), обеспечивая автоматическое отключение от питающей сети по достижении полной зарядки, а также автоматическое отключение разрядной нагрузки при падении напряжения батареи до 10,2—10,5 В, что защищает ее от глубокого разряда. В основу работы зарядно-разрядного устройства положен принцип, описанный В. Васильевым (Радио, 1976, № 3, с. 46).

При подключении аккумуляторной батареи к зажимам + и —, установке переключателя В4 в положение Заряд. и замыкании контактов выключателя В1 Сеть тиристор Д4 начинает открываться в моменты времени, близкие к началу каждого положительного полупериода напряжения на верхней (по схеме) половине вторичной обмотки трансформатора питания Tpl. Начинается зарядка батареи током, выпрямленным тиристором.

Одновременно открывается транзистор Т1, срабатывает электромагнитное реле Р1 и его контакты Р1/1, замыкаясь, шунтируют выключатель В1, который теперь переводят в положение Автом..

По мере зарядки батареи напряжение на ней увеличивается, поэтому открывание тиристора Д4 будет происходить позже — в моменты, близкие к середине полупериода. Закрывается тиристор в конце положительного полупериода, когда напряжение вторичной обмотки трансформатора питания становится меньше напряжения заряжающейся батареи. При напряжении батареи, соответствующем полному заряду (приблизительно 14 В), сила тока заряда уменьшается настолько, что отрицательное напряжение на делителе, образованном резисторами R5 и R6, становится недостаточным для поддержания транзистора Т1 в открытом состоянии. Транзистор при этом закрывается, реле Р1 отпускает, а его контакты Р1/1, размыкаясь, отключают устройство от сети.

Перед длительным хранением рекомендуется сообщить аккумуляторной батарее дополнительный заряд. Для этого ее подключают к зарядному устройству, выключателем В1 включают питание и оставляют в положении Сеть в течение 1—2 ч. Перезаряд происходит малым током, что совершенно безопасно для аккумуляторной батареи.

Диод Д3, выключатель В2 и нижняя (по схеме) половина вторичной обмотки трансформатора питания используются для увеличения силы зарядного тока в начальный период, если требуется ускорить зарядку батареи.

тиристор не включается. Диод Д2 защищает стабилитрон Д1 от пробоя отрицательной полуволной переменного напряжения. Резистором R2 устанавливают то напряжение аккумуляторной батареи, при котором устройство должно отключиться от сети.

Конденсатор С1 сглаживает пульсации тока в обмотке реле PL Резистор R4 ограничивает силу тока базы транзистора Т1.

Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы на каждой половине вторичной обмотки трансформатора питания Tpl под нагрузкой было напряжение 20 В.

Для разрядки аккумуляторной батареи переключатель В4 ставят в положение Разряд. и кратковременно нажимают кнопку Кн1. При этом срабатывает реле Р2 и его контакты Р2/1, переключаясь, подключают к батарее нагрузочный резистор R5. Одновременно открывается транзистор Т2, срабатывает реле РЗ и его контакты РЗ/1 шунтируют кнопку Кн1.

Транзистор Т2, стабилитрон Д6 и резисторы R7, R8 образуют каскад автоматического отключения от батареи разрядной нагрузки R5 при падении напряжения на ней до 10,2—10,5 В. Как только оно окажется равным напряжению стабилизации стабилитрона, транзистор закроется, реле РЗ отпустит, контакты РЗ/1 разорвут цепь питания обмотки реле Р2 и его контакты Р2/1 отключат от батареи резистор R5.

Для ускорения разрядки батареи к разъему Ш2 можно подключить добавочный проволочный нагрузочный резистор или автомобильную лампу соответствующей мощности.

Для измерения силы зарядного и разрядного токов, а также напряжения батареи, подключенной к описываемому устройству, используется измерительный прибор ИП1 (микро- или миллиамперметр на силу тока полного отклонения стрелки до 1 мА). Переключатель ВЗ при этом соответственно ставят в положение 10 А или 20 В. Сопротивление шунтирующего резистора Rш и добавочного резистора R_доб подбирают опытным путем так, чтобы полное отклонение стрелки соответствовало силе тока 10 А и напряжению 20 В.

Лампа накаливания Л1 служит индикатором подключения устройства к сети, лампа Л2 — индикатором разрядки аккумуляторной батареи.

Внешний вид описанного зарядно-разрядного устройства показан на рис 2. Оно собрано в корпусе размерами 120X120X200 мм из листового дюралюминия. Монтаж произвольный. Трансформатор питания Tpl выполнен на магнитопроводе УШ30Х45; первичная обмотка, рассчитанная на напряжение сети 220 В, содержит 550+ + 20+20 витков провода ПЭВ-1 0,69, вторичная — 120 витков провода ПЭВ-1 1,62 с отводом от середины. Электромагнитные реле Р1 и РЗ типа РЭС-10 (паспорта РС4.524.305 и РС4.522.302 соответственно). Их контактные пружины несколько ослаблены. Роль реле Р2 выполняют два реле типа РЭС-9 (паспорт РС4.524.200), обмотки и группы контактов которых соединены параллельно. Данные других деталей указаны на принципиальной схеме.

Устройство, смонтированное из. заведомо исправных деталей, налаживания не требует.