Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasada ładowania akumulatora samochodowego.

09 Lis 2014 15:26 14847 63
  • Poziom 13  
    Witam.

    Poszukuję informacji na temat ładowania akumulatora samochodowego. We wszystkich opracowaniach znajduję jak na razie opis że można ładować stałym prądem o wartości 0,1C akumulatora lub stałym napięciem - tym drugim sposobem ładują regulatory w samochodach. Bardziej zależy mi jednak na temat ładowania stałym prądem.

    Załóżmy taką sytuację, rozładowany akumulator i prosty w budowie prostownik z regulacją prądu. Po podłączeniu reguluję natężenie aby było ono 0,1 pojemności akumulatora. W tym momencie gdy zmierzę napięcie na akumulatorze jest mniej niż 12V. Po pewnym czasie natężenie spada blisko 0A. Czy w tym momencie muszę znowu podkręcić natężenie do 0,1 pojemności zwiększając równocześnie napięcie - cykl mam powtarzać aż do osiągnięcia napięcia 14,4 V ?

    Dotychczas nie znalazłem odpowiedzi na moją teoretyczną sytuację.

    Dziękuję za uwagę.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    zonku napisał:
    Załóżmy taką sytuację, rozładowany akumulator i prosty w budowie prostownik z regulacją prądu. Po podłączeniu reguluję natężenie aby było ono 0,1 pojemności akumulatora. W tym momencie gdy zmierzę napięcie na akumulatorze jest mniej niż 12V. Po pewnym czasie natężenie spada blisko 0A. Czy w tym momencie muszę znowu podkręcić natężenie do 0,1 pojemności zwiększając równocześnie napięcie - cykl mam powtarzać aż do osiągnięcia napięcia 14,4 V ?


    Jeśli prostownik będzie miał stromy spadek prądu przy wzroście napięcia na akumulatorze to podkręcać będziesz musiał co chwilę, a nie dopiero po spadku pradu do zera. Rozwiązaniem jest prostownik oparty o źródło prądowe, samoczynnie stabilizujący prad ładowania na wartości 0,1 pojemności.
  • Poziom 34  
    zonku napisał:
    Załóżmy taką sytuację, rozładowany akumulator i prosty w budowie prostownik z regulacją prądu. Po podłączeniu reguluję natężenie aby było ono 0,1 pojemności akumulatora. W tym momencie gdy zmierzę napięcie na akumulatorze jest mniej niż 12V. Po pewnym czasie natężenie spada blisko 0A. Czy w tym momencie muszę znowu podkręcić natężenie do 0,1 pojemności zwiększając równocześnie napięcie - cykl mam powtarzać aż do osiągnięcia napięcia 14,4 V ?
    To co opisujesz czyli regulacja prądu to tak naprawdę jest regulacja napięcia wyjściowego, a pośrednio regulacja prądu. Żeby nie podkręcać co chwilę musiałbyś mieć prostownik ze stabilizacją prądu i napięcia, aby w trakcie ładowania prostownik utrzymywał stały prąd i jednocześnie nie dopuścił do nadmiernego wzrostu napięcia po naładowaniu. Kiedyś były zakładane do fabrycznych prostowników transformatory w specjalnym wykonaniu z tzw. charakterystyką "W" która zapewniała stabilizację prądu.
  • Poziom 13  
    Dzięki, teraz wszystko jasne. Wychodzi z tego że dużo projektów prostowników na elektrodzie gdzie mają regulację prądu nie posiadają tej stabilizacji.
  • Poziom 34  
    Kol. szukaj schematów ładowarki do akumulatorów żelowych, tam powinny być obie stabilizacje.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Podaj pojemność akumulatora, od tego zależy wariant schematu.
  • Poziom 13  
    W jedynym samochodzie 50Ah, w innym natomiast 77Ah, w jeszcze jednym 95Ah(!!). Dlatego też uniwersalność takiego prostownika była by potrzebna.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 12  
    Może mu chodzi aby stworzyć coś samemu, dla własnej satysfakcji taki jaki sobie wyobraził.
  • Poziom 34  
    Jeżeli tak, to nie będzie to takie łatwe. Stabilizator liniowy przy takich prądach raczej odpada bo za duże straty, zostaje impulsowy, a to też nie jest proste.
  • Poziom 13  
    Generalnie miałem jeden z tańszych który miał regulację prądu (w odpowiednim zakresie) jednak było to zjawisko że trzeba było pilnować i doregulowywać natężenie wraz ze stopniem naładowania.
  • Poziom 34  
    To normalne że w trakcie ładowania prąd się zmniejsza, bo wzrasta napięcie na akumulatorze. Inaczej byś nie wiedział że masz już naładowany.
  • Poziom 13  
    Rozumiem, jednak przy głębokim rozładowaniu prąd spadnie a nie będzie napięcia 14,4 V. Opisałem całą sytuację w pierwszym poście.
  • Poziom 34  
    Nie wiem czy cię takie rozwiązanie zadowoli ale żarówka 6V 35/35W z połączonymi obydwoma włóknami i włączona w szereg z akumulatorem jako element nieliniowy częściowo stabilizowałaby prąd ładowania (kiedyś takie prostowniki też budowano). Żarówka jasno świecąca ma większą oporność niż żarząca się. Na początku przy mocno rozładowanym akumulatorze żarówka by mocno świeciła, a w trakcie ładowania kiedy nap na akumulatorze wzrasta świeciłaby coraz słabiej, jednocześnie zmniejszając swoją oporność co skutkowałoby utrzymaniem założonego prądu.
  • Poziom 37  
    zonku napisał:
    Generalnie miałem jeden z tańszych który miał regulację prądu (w odpowiednim zakresie) jednak było to zjawisko że trzeba było pilnować i doregulowywać natężenie wraz ze stopniem naładowania.

    Kolego, zagadnienie jest zarazem trudne i łatwe. Trudne, bo eksploatacja akumulatora to prawie cały dział elektrotechniki, natomiast można sobie życie ułatwić. Owszem, można skonstruować ładowarkę, która uwzględni wszystkie wymagania, niestety wyjdzie kobyła. Proponuję pójść łatwiejszą drogą. Jak wiadomo z prawa Ohma, stabilizację prądu można osiągnąć przez regulację napięcia, co znakomicie upraszcza układ. Swego czasu dobiły mnie (i akumulator) rozmaite wynalazki zalewające rynek. Sięgnąłem do dna szuflady, wyciągnąłem niezawodny 723, dorobiłem otoczenie, wsadziłem do obudowy i mam gotowy, uniwersalny układ na szereg możliwych pojemności akumulatora. Stopień mocy jest na 2N3055, dobierając rezystancję w jego układzie uzyskuje się żądany prąd. Potrzebny jest odczyt napięcia i prądu. Całość, mimo że prosta jak konstrukcja cepa, pozwala ładować akumulatory w różnym stopniu rozładowania. Jedyna niedogodność polega na konieczności okresowej kontroli prądu i korekcji (zwiększaniu) napięcia. Akumulatora praktycznie nie sposób przeładować, gdyż po pierwsze ma się odczyt napięcia i łatwo zauważyć że zbliżamy się do granicy, po drugie- jeśli nie ładuje się niepotrzebnie zbyt dużym prądem- sam akumulator ładnie sygnalizuje nasycenie.
  • Poziom 34  
    Na jednym 2N3055 tego nie zrobi chociaż ten ma 15A max i będzie się to grzało mocno, a kolega chciał uniknąć tej niedogodności o której piszesz, czyli okresowego podkręcania na prostowniku.
  • Poziom 13  
    Przyglądałem się ładowarką opartym na LM317. Gdyby dodać jakiś mocny tranzystor być może udałoby się ją zrealizować na większy prąd.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Moderator Samochody
    Przy obecnej dostępności i cenach ładowarek impulsowych ze sterowaniem mikroprocesorowym nie ma się co w takie rzeczy bawić. Można się pokusić o regulator fazowy (na tyrystorze lub tyrystorach) z układem stabilizacji prądu. Ładowanie powinno wyglądać, tak, że od startu jest stabilizowany prąd, tj. napięcie jest tak regulowane by utrzymać stały przepływ prądu, natomiast gdy napięcie osiągnie pewną wartość końcową (zwykle 14.4 lub 14.7V), prostownik przechodzi w tryb stabilizacji napięcia, a prąd ładowania stopniowo maleje ("sam z siebie").

    Ale jedna ważna uwaga - każdy akumulator naładujesz prostownikiem, którego napięcie jałowe wynosi ok 14,7V - różny będzie tylko czas ładowania. Transformator sam w sobie w pewnym zakresie stabilizuje prąd, gdyż ze wzrostem pobieranego prądu spada napięcie wyjściowe, tym samym ograniczając prąd.
  • Poziom 10  
    Jak było wspomniane, kontrolować trzeba na raz obie rzeczy: nie przesadzać z natężeniem prądu i nie przekroczyć napięcia za bardzo (książkowe "14,4" w temperaturze pokojowej - przy ładowaniu na mrozie napięcie się podbija, a na gorąco zaniża, aby nie wygotować elektrolitu, regulatory napięcia w alternatorach mają taką korekcję).
    Dobra jest kombinacja obu metod (najpierw stały prąd, pod koniec przytrzymać stałe napięcie).
    Warunki użytkowania i ładowania akumulatora w samochodzie są najgorszymi z możliwych z punktu widzenia akumulatora (zmienne temperatury i ładowanie/rozładowanie cykliczne o bardzo nieregularnym charakterze).
    Dlatego w starszej literaturze były słuszne zalecenia (dziś niepoprawne politycznie), aby o akumulator dbać i przynajmniej raz do roku (zwłaszcza przed zimą), wyjąć go z pojazdu, umyć, naładować i sprawdzić (ewentualnie wyregulować) poziom i gęstość elektrolitu (tu najczęstszym błędem jest bezmyślne dolewanie wody do rozładowanego akumulatora - przy ładowaniu poziom rośnie i nadmiar zostanie wywalony na zewnątrz, a po kilku takich operacjach - bo znowu delikwent stwierdzi za mały poziom i doleje wody - kończymy z rozrzedzonym elektrolitem i zasiarczonym akumulatorem).

    Pamiętać trzeba, że akumulator to urządzenie elektrochemiczne.
    Chemia gra tu pierwszorzędną rolę - najważniejszym parametrem akumulatora jest gęstość (i poziom) elektrolitu.
    Dopiero później patrzymy na prądy i napięcia.
    Jak ktoś myśli o temacie poważnie i chce dbać o akumulator, to trzeba mieć tradycyjny, obsługowy, z korkami (dostęp do cel).

    Osiągnięcie "książkowego" napięcia końcowego przy znikomym prądzie (grubo poniżej pół ampera), nie jest jeszcze oznaką naładowania - będzie nią dopiero po kilku godzinach (czasem kilkunastu przy regeneracji - odsiarczaniu - akumulatora) stabilna wartość gęstości elektrolitu. Jak już nie rośnie, to dopiero akumulator jest naładowany.

    Zasada ładowania akumulatora samochodowego.
    Przykładowe dane jakie kiedyś "zdjąłem" przy ładowaniu starego akumulatora. Napięcie jest zaniżone (szczyt miał około 14,4-14,5 V zmierzony innym przyrządem pod koniec), bo mierzone było w trakcie całej operacji jakimś starym wskazówkowym woltomierzem. Przebiegi gęstości są dwa, bo były sprawdzane dwie cele.
    Gdy nie ma możliwości pomiaru gęstości elektrolitu, w ładowarce elektronicznej można by zastosować wykrywanie zaburzenia ("górki" napięcia) widocznego w okolicy 12 godziny ładowania. W akumulatorach kwasowych występuje taki efekt.
  • Poziom 32  
    Proponuję przeczytać te artykuły elportal.pl/pdf/k01/10_15.pdf elportal.pl/pdf/k01/11_11.pdf
  • Moderator Projektowanie
    Zapomnij o wszelkiego typu ładowarkach opartych o LM317 itp, wzmacnianych tranzystorami - jedno zwarcie wyjścia i tranzystory odparowują. Budowanie zabezpieczeń przeciwzwarciowych czyni z tej konstrukcji skomplikowane grzejniki wydzielające ogromne ilości ciepła.
    Z kolei ładowanie stałonapięciowe to domena alternatorów - bez sensu w zastosowaniu do ładowarki/prostownika, który musiałby mieć wydajność prądową jak alternator (rząd 100A), poza tym takie ładowanie nie jest dla akumulatora najzdrowsze.
    Jest opisanych tu na forum kilka interesujących konstrukcji - np. https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1803873-0.html
  • Poziom 32  
    Moja propozycja dotycząca przeczytania tych artykułów dotyczyła przede wszystkim zapoznania się z teorią ładowania akumulatorów, a nie z propozycją zastosowania do ładowania układu LM350, który w tamtym przykładzie miał służyć do ładowania akumulatorów od 7Ah do 14Ah. Jeśli chodzi o ładowanie stałonapięciowe to zgadzam się w całej rozciągłości z kolegą trymer01 że ono w prostownikach do ładowania akumulatorów dużej pojemności nie ma sensu, zostaje więc ładowanie prądowe. Sam korzystam ze zrobionego na początku lat 80 prostownika, gdzie regulacja prądu odbywa się po stronie pierwotnej transformatora poprzez przełączanie odczepów na uzwojeniu. Prostownik ma też funkcję rozruchu.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Przedstawiam ci dla zapoznania pierwszy konkretny schemat z użyciem LM317. Schemat zapewnia regulację wyjściowego napięcia i ograniczenie maksymalnego prądu. Dla ochrony od nieprawidłowej biegunowej i zwarcia wyjściowego napięcia rekomenduję wykorzystać schemat ochrony. Dla zmniejszenia grzania tranzystorów napięcie na wyjściu mostku nie powinno być więcej 19V. W tym wypadku przy prądzie ładowania 7A i maksymalnym napięciu akumulatora 14,5V na tranzystorach będzie spadek mocy 31,5W. Dla lepszego oziębienia radiatora tranzystorów można wykorzystać wentylator od komputera.

    Zasada ładowania akumulatora samochodowego.
  • Poziom 34  
    Ciekawy układ, ale.. Przy ładowaniu rozładowanego akumulatora 95Ah prądem 9.5A moc strat ok 60W. Jak w trakcie ładowania spadnie zacisk z klemy i przewody przypadkowo się zewrą zanim zadziała zabezpieczenie przeciążeniowe tranzystory odparują. Ponadto brak rezystorów wyrównujących prądy tranzystorów.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    Prąd ładowania nie obowiązkowo ustalać 1/10 C .Prąd ładowania można zmniejszyć do 2 razy, a czas ładowania zwiększyć na tyle że. Taki reżim nawet lepiej - zmniejsza się niebezpieczeństwo wrzenia elektrolitu. A jeśli wykorzystać schemat obrony, to spięcie klem wywoła momentalne odłączenie przekaźnika i jego kontakty odłączą wyjście prostownika od klem. Schemat obrony od zwarcia i nieprawidłowego biegunowego akumulatora. Zasada ładowania akumulatora samochodowego. Zasada ładowania akumulatora samochodowego.
  • Poziom 43  
    elel napisał:
    Ja wiem, że istnieje teoria o ładowaniu prądem 1/10 pojemności ale to tylko teoria. W praktyce najprościej ładować stałym napięciem, akumulator sam dobierze prąd tak jak ma to miejsce w samochodzie.

    To nie tylko teoria, to praktyczne zalecenie aby nie przegrzać akumulatora w trakcie ładowania - dotyczy ładowania prostownikiem mocno rozładowanego akumulatora. Przy ładowaniu z alternatora, mocno rozładowany akumulator może dostać "kopa" kilkudziesięciu amper właśnie ze względu na ładowanie stałym napięciem ok. 14,4V. Dlatego m.in. zaleca się aby akumulator rozładowany np. niewyłączonymi światłami lub długo wyjącym alarmem podładować prostownikiem zanim podejmie się próbę odpalenia silnika.
    Niezależnie od sposobu ładowania, akumulator nie jest w stanie (jak to kolega sugeruje) sam dobrać sobie prąd. :cry:
  • Poziom 34  
    aksakal napisał:
    Prąd ładowania nie obowiązkowo ustalać 1/10 C

    Ja to wiem, ale zonku chce mieć możliwość ładowania prądem1/10C.
    aksakal napisał:
    Schemat obrony od zwarcia i nieprawidłowego biegunowego akumulatora.

    Zadziała prawidłowo przy zwarciu klem przed podłączeniem do akumulatora, lub odwrotnym podłączeniu.
    aksakal napisał:
    spięcie klem wywoła momentalne odłączenie przekaźnika i jego kontakty odłączą wyjście prostownika od klem.

    O ile przekaźnik się nie sklei: rozłączany jest duży prąd stały który może wywołać łuk który może skleić przekaźnik, a na pewno przedłuży czas przepływu dużego prądu który może uszkodzić tranzystory.
  • Moderator Projektowanie
    Bardzo wątpliwa to ochrona tranzystorów przekaźnikiem.
    Nie bez powodu od dawien dawna funkcjonuje powiedzenie:
    " tranzystor to najlepszy bezpiecznik. Ale dlaczego ma trzy końcówki?" :D
    W momencie zwarcia tranzystory mają przekroczony obszar SOAR, wydziela się na każdym ogromna moc rzędu 100W, zjawisko drugiego przebicia - "gorąca plamka" itp. Czas zadziałania przekaźnika (o ile rozłączy) wystarczy do spalenia tranzystorów.
    Dlatego jak pisałem - prostownik do ładowania akumulatorów należy konstruować inaczej. Prostownik taki ma bardzo trudne warunki pracy, jest narażony na zwarcia (a co niektórzy "fachowcy" celowo zwierają klemy - "iskrzy - t.zn. że jest sprawny"), odwrotne połączenie.
    Stabilizator liniowy to duże ilości ciepła, brak odporności na zwarcie.
    Jedynym względnie odpornym na te warunki przyrządem półprzewodnikowym jest tyrystor (zwłaszcza przewymiarowany), ewentualnie MOSFET.