Ładowanie akumulatora 7Ah 12V z gniazda zapalniczki samochodowej

Witam,
chciałbym ładować akumulator żelowy 7Ah 12V z gniazda zapalniczki w bagażniku mojego samochodu.
Ładowanie miałby się odbywać tylko podczas uruchomionego silnika, gdy napięcie w instalacji jest podniesione.
Czy ktoś mógłby przedstawić maksymalnie proste rozwiązanie na ładowanie takiego akumulatora ?
Zależy mi na ograniczeniu prądu ładowania do bezpiecznej wartości dla żelówki oraz na zabezpieczaniu przed "cofaniem" się prądu do instalacji samochodowej z małego aku.
Czy rozwiązanie z podłączeniem w szeregu żarówki np 12V/10W oraz diody prostowniczej wystarczy ? Czy w tej instalacji istnieje ryzyko przeładowania tego akumulatora?
Pozdrawiam
JK

Dioda prostownicza wystarczy. Spadek napięcia spowoduje zmniejszenie się prądu ładowania, zamiast 14.4V będzie 13.7-13.8V.
Dawno temu miałem takie rozwiązanie w maluchu. Mały akumulator (a raczej dwa motocyklowe po 6V każdy) były używane do zasilania układu zapłonowego podczas rozruchu. Pełne 12V na cewce powodowało bezbłędny start silnika nawet przy -25 i bardzo leniwym obracaniu walu korbowego przez starter.

sanfran napisał:

Dioda prostownicza ...

Sprawdź, jakie masz napięcie w instalacji przy wysokich obrotach i wyłączonych światłach. Jeżeli w przedziale 13,8 ... 14,1V, to najkorzystniejsza będzie dioda Schottky'ego, np. 1N5822. Jeżeli napiecie przekracza 14,4V, to dioda prostownicza krzemowa "zwykła", np. 1N5401. Ceny takich diod są groszowe ...
Jeżeli masz napięcie poniżej 13,5V, to pojedź do elektryka samochodowego, bo jest za mało ...

psuja napisał:

Czy rozwiązanie z podłączeniem w szeregu żarówki np 12V/10W oraz diody prostowniczej wystarczy ?

Żarówka ograniczy prąd - i ona do tego celu wystarczy. Natomiast zastosowanie diody prostowniczej spowoduje niedoładowanie akumulatora. Chyba korzystniejszym rozwiązaniem byłoby użycie przekaźnika podłączonego w taki sposób aby styki zwierały się po uruchomieniu silnika (albo np. po włączeniu świateł mijania).

psuja napisał:

Czy w tej instalacji istnieje ryzyko przeładowania tego akumulatora?

Jeśli masz sprawny regulator ładowania i samą instalację elektryczną to nie - nie ma żadnego zagrożenia.

Rozumiem, że wystarczy dać taką diodę w szereg i to załatwi temat ?
Napięcie w instalacji mam dokładnie 13,83V.
Wg specyfikacji diody 1N5822 ma ona prąd przewodzenia 3A. Czy nie będzie to zbyt duży prąd dla takiego akumulatora ?

Czy podczas takiego ładowania akumulatora mogę go obciążyć chwilowo prądem około 15A bez szkody dla w/w diody ?
Jaki bezpiecznik zastosować dla zabezpieczenia we wtyczce zapalniczki ?
Pozdrawiam JK

psuja napisał:

Napięcie w instalacji mam dokładnie 13,83V.

No to jest za niskie nawet jak dla akumulatora rozruchowego. A podłaczenie takiego napięcia do akumulatora pracującego cyklicznie nie pozwoli na jego pełne naładowanie (co najwyżej "podładowanie"). Na dodatek jak dasz w szereg diodę to już na pewno nie doładujesz aku.

psuja napisał:

Wg specyfikacji diody 1N5822 ma ona prąd przewodzenia 3A. Czy nie będzie to zbyt duży prąd dla takiego akumulatora ?

Dioda nie ogranicza prądu ładowania - ona tylko zapobiega "cofaniu się" prądu z dodatkowego aku do instalacji auta. Do ograniczenia prądu ładowania niezbędna jest wspomniana żarówka.

Czy zamiast żarówki mogę zastosować rezystor? Jakiej wartości?

Żarówka jest korzystniejsza gdyż ma nieliniową charakterystykę i w miarę spadku prądu ładowania jej opór maleje co powoduje mniejszy spadek napięcia i szybsze ładowanie.

Ok, będzie żarówka.
Rozumiem, że dla akumulatora 7Ah zalecany prąd ładowania to 0,7A czyli zastosowanie żarówki 10 W będzie uzasadnione w myśl zasady :
13,9V x 0,72A = 10W
Proszę mnie poprawić jeśli źle myślę.
A co z prądem z akumulatora żelowego ? Może jednak zastosować diodę by prąd nie "cofał się" do instalacji samochodu? Jeśli tak to jaką ?
Napięcie w gniazdku zapalniczki pojawia się u mnie dopiero po zapłonie więc chyba nie będę kombinował z przekaźnikiem.

psuja napisał:

Napięcie w gniazdku zapalniczki pojawia się u mnie dopiero po zapłonie więc chyba nie będę kombinował z przekaźnikiem.

Zatem prąd raczej nie "cofnie się" do instalacji po wyłączeniu silnika - także dioda nie jest w takim wypadku potrzebna (gdyż opisane przeze mnie rozwiązanie z przekaźnikiem masz wbudowane w instalację auta).

psuja napisał:

Rozumiem, że dla akumulatora 7Ah zalecany prąd ładowania to 0,7A czyli zastosowanie żarówki 10 W będzie uzasadnione w myśl zasady :
13,9V x 0,72A = 10W

Na żarówce będzie się odkładać nie napięcie zasilania aku tylko różnica między aktualnym napięciem ładowanego aku a napięciem alternatora. Czyli np. wyładowany aku ma 11 V, alternator ma 14,4 V czyli różnica wynosi 3,4 V dla prądu 0,7 A daje to ok. 2,4 W. Ponieważ żarówka ma nieliniową charakterystykę dlatego żarówka samochodowa 12 V 10 W powinna pasować.

A co w przypadku gdy będzie mały akumulator podłączony do gniazda zapalniczki a silnik będzie wyłączony? Czy nie nie będzie on wtedy zasilał instalacji samochodowej ?
Co z obciążeniem małego akumulatora prądem 15A podczas ładowania?

psuja napisał:

Napięcie w gniazdku zapalniczki pojawia się u mnie dopiero po zapłonie więc chyba nie będę kombinował z przekaźnikiem.

A skąd wiesz, co jeszcze jest zasilane z tego wyłącznika/przekaźnika sterującego napięciem na gniazdko? Na 100% radio jest podłączone do tego samego obwodu. Co z tego, ze przez rożne bezpieczniki. Jeśli myślisz, ze gniazdo zapalniczki jest jedynym odbiornikiem to się możesz nieco zdziwić jak się szybko dodatkowy akumulator rozładuje. Gniazdo zapalniczki nie jest dostosowane do przekazywania prądu do instalacji; możesz spowodować uszkodzenie elektroniki samochodu, w najgorszym przypadku pożar.

sanfran napisał:

A skąd wiesz, co jeszcze jest zasilane z tego wyłącznika/przekaźnika sterującego napięciem na gniazdko? Na 100% radio jest podłączone do tego samego obwodu. Co z tego, ze przez rożne bezpieczniki. Jeśli myślisz, ze gniazdo zapalniczki jest jedynym odbiornikiem to się możesz nieco zdziwić jak się szybko dodatkowy akumulator rozładuje. Gniazdo zapalniczki nie jest dostosowane do przekazywania prądu do instalacji; możesz spowodować uszkodzenie elektroniki samochodu, w najgorszym przypadku pożar.

O tym nie pomyślałem. Aż mnie strach obleciał...

Dodano po 6 [minuty]:

Mam w samochodzie gniazdo 230V w którym pojawia się napięcie po uruchomieniu silnika. Mogę do niego podłączyć mały prostownik procesorowy z lidla.
Czy podczas ładowania w/w prostownikiem, będzie można obciążać akumulator prądem 15A bez szkody dla prostownika?

Chcę to wszystko wykorzystać do zasilania radiostacji. Nie wiem czy ten manewr z prostownikiem podłączonym do przetwornicy nie będzie przypadkiem wprowadzał zakłóceń na radiu.
Czy tak proste rozwiązanie jak w tym wątku nie wchodzi w grę ? Czy to bezpieczne ? Nie chcę się pozbyć samochodu i radia
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic726571.html

Wydaje mi się, ze dioda oraz ewentualnie żarówka w szeregu to wszystko co potrzebujesz.

Znalazłem na elektrodzie jeszcze taki schemat.
Co o tym myślicie ? Jakie dobrać elementy dla aku 7Ah oraz maksymalnego obciążenia aku 15A-20A?
Oczywiście obciążenie aku miałby miejsce zarówno podczas ładowania jak i bez ładowania.

psuja napisał:

Co z obciążeniem małego akumulatora prądem 15A podczas ładowania?

Czy mierzyłeś kiedykolwiek ładowanie takiego akumulatora z instalacji samochodowej?
To może następne pytanie będzie nie o 15A, a o 150A - lub inną wysoką wartość, której też nie zaobserwujesz?
Przy okazji: żarówka 10W/12V przy napięciu 3V (taka jest różnica między napięciem z alternatora, a napięciem początku ładowania akumulatora 12V) ma oporność ok. 7Ω, co oznacza, że "nie puści" prądu większego, niż ok. 0,4A. Jeśli chcesz ograniczyć początkowy prąd ładowania do wartości ok. 0,7A, to powinieneś użyć żarówki ok. 20W/12V.

Tu wartościowa informacja o żarówkach jako oporności zmiennej:
prąd żarówki jest proporcjonalny do napięcia z wykładnikiem potęgowym 0,6.
W ten sposób: przy napieciu 100% jest prąd 100%, ale przy napięciu 50% prąd będzie (50%)^0,6 = 0,659 czyli 66% wartości "nominalnej".

Jak rozumiem to 15A to prąd rozładowania aku przez odbiornik.
Moim zdaniem niepotrzebna kombinacja z diodami D2 i D3. Tam już popłynie konkretny prąd, trzeba pomyśleć o odprowadzeniu ciepła.

Jak widać wszystkim umknęło to:

psuja napisał:

Napięcie w instalacji mam dokładnie 13,83V.

To już zbyt niska wartość dla akumulatora pracującego cyklicznie, a jak w szereg da diodę to napięcie spadnie do 13,5 V - na pewno aku nie zostanie naładowany do pełna - co najwyżej "podładowany".

Ustaliłem, że napięcie po wyłączeniu podgrzewania foteli, świateł oraz klimy jest na poziomie 14,04V.
Prąd ładowania ograniczany przez żarówkę jest dokładnie taki jak oczekuję.
Nie będę w moim przypadku stosował elementów D2 oraz D3.
Czy możecie pomóc mi ustalić jednoznacznie jaki element/diodę wstawić w miejsce D1 ?

Jeżeli ta żarówka miałaby 20W to nawet przy całkowicie rozładowanym 7Ah aku popłynie 1,5A więc dioda z zapasem to 3-5A ale przy poborze 20A to aku wytrzyma 15min.

#19

psuja napisał:

Czy możecie pomóc mi ustalić jednoznacznie jaki element/diodę wstawić w miejsce D1 ?

#19

psuja napisał:

... napięcie po wyłączeniu podgrzewania foteli, świateł oraz klimy jest na poziomie 14,04V.

#3

Rzuuf napisał:

Jeżeli w przedziale 13,8 ... 14,1V, to najkorzystniejsza będzie dioda Schottky'ego, np. 1N5822.

Czy jeszcze coś nie jest jasne?

Jeśli chciałbym zastosować w miejsce R1 rezystor to o jakiej oporności powinien być i o jakiej mocy ? Chciałbym wiedzieć jak to obliczyć bym mógł dokonać zmiany przy innej pojemności aku.

#16

Rzuuf napisał:

informacja o żarówkach jako oporności zmiennej:
prąd żarówki jest proporcjonalny do napięcia z wykładnikiem potęgowym 0,6.

Do tego Prawo Ohma i prawo Joule'a Lenza

Jeszcze tylko pytanie o rezystor dla akumulatora 7Ah, którego ładowanie powinno być wynosić 0.8A.
Czy rezystor 10 Ohm o mocy 10W dobrze obliczyłem ? Wyszło mi ładowanie około 720mA przy takim rezystorze. Czy będzie on oddawał ciepło?

Polecam lekturę (dostępna w sieci): https://ilf.fizyka.pw.edu.pl/podrecznik/3/2/6 .
Twoje obliczenie nie jst prawidłowe, poczytaj jeszcze raz:

Xantix napisał:

... będzie się odkładać nie napięcie zasilania aku tylko różnica między aktualnym napięciem ładowanego aku a napięciem alternatora. Czyli np. wyładowany aku ma 11 V, alternator ma 14,4 V czyli różnica wynosi 3,4 V dla prądu 0,7 A daje to ok. 2,4 W.

Czytam i czytam i nadal nie rozumiem o co Ci chodzi?

Rzuuf napisał:

Twoje obliczenie nie jst prawidłowe, poczytaj jeszcze raz:

A w który miejscu jest nieprawidłowe? Od kiedy 3,4 V*0,7 A daje inny wynik niż 2,4 W? Przecież jeśli prąd ładowania będzie miał 0,7 A przy różnicy napięć 3,4 V między alternatorem a ładowanym aku to moc wydzielana na elemencie ograniczającym prąd będzie dokładnie tyle wynosić. Nie rozumiem o co do mnie "pijesz"? Czyżby wzór P=U*I był już nieaktualny?

Xantix napisał:

Czytam i czytam i nadal nie rozumiem o co Ci chodzi?

Rzuuf napisał:

Twoje obliczenie nie jst prawidłowe, poczytaj jeszcze raz:

A w który miejscu jest nieprawidłowe? Od kiedy 3,4 V*0,7 A daje inny wynik niż 2,4 W? Przecież jeśli prąd ładowania będzie miał 0,7 A przy różnicy napięć 3,4 V między alternatorem a ładowanym aku to moc wydzielana na elemencie ograniczającym prąd będzie dokładnie tyle wynosić. Nie rozumiem o co do mnie "pijesz"? Czyżby wzór P=U*I był już nieaktualny?

To raczej chodziło o mnie, że źle obliczyłem...

psuja napisał:

To raczej chodziło o mnie, że źle obliczyłem...

Oczywiście!

Rezystor 4,7 Ohm o mocy 3W dla aku 7Ah bedzie OK?