Самодельное зарядное устройство для гелиевого аккумулятора. Особенности зарядных устройств для гелевых аккумуляторов и их использование

Выкладываю интересную и доступную по деталям схемку ЗУ гелевого аккумулятора собранную на распространённой микросхеме ОУ LM358 , разработанную по моей просьбе автором Aenigma. Собрано ЗУ на smd деталях для небольших корпусов, тщательно протестировано - работает без нареканий.

Светодиод HL1 (индикатор окончания заряда) начинает загораться, когда напряжение на батарее достигает примерно 7 В и загорается на полную яркость, когда напряжение достигает 7,2 В. После этого напряжение на батарее остаётся постоянным, поэтому перезарядить аккумулятор невозможно. Резистор R2 позволяет точнее выставить зарядный ток 0,45 А. Резистор R7 задаёт максимальное напряжение на аккумуляторе 7,2 В. В схему добавлен светодиод, индикатор питания, который постоянно светится. Стабилитрон КС133Г (VD1) можно заменить любым на 3,3...3,9 В, например КС139Г, КС407А, КС407Б, а также из серии BZX55 . Чтобы светодиод начинал светиться не при 6,8 В, а при 7 В, для этого нужно сопротивление резистора R8 уменьшить до 0,5 Ом путём параллельного соединения двух резисторов на 1 Ом мощностью по 0,125 Вт, резистор R5 поставить на 22 Ом, резистор R2 - на 4,7 кОм, резистор R3 - на 470 Ом. Так было изначально, так у меня и сделано.

Силовой транзистор может нагреваться, если поставить на заряд сильно разряженный аккумулятор, поэтому небольшой теплоотвод нужен. Стабилитрона на 0,5 Вт достаточно, больше - хуже, так как у них минимальный ток стабилизации может быть больше, а в этой схеме он играет значительную роль. Например, рекомендуемый стабилитрон КС133Г рассчитан на мощность 0,125 Вт. А вообще светодиод - любой, какой больше нравится. В этой схеме ток через него автоматически ограничивается величиной 15 мА. Он должен загораться при подходе к 7 В примерно, чем больше заряд аккумулятора - тем ярче.

Печатная плата очень легко доделывается под обычные элементы, если вместо пятачков СМД элементов аккуратно добавить контактные кружки под обычные детали. В архиве прилагаю несколько вариантов плат зарядки . Платка у меня получилась, как всегда, компактная, и отлично вписалась в корпус.

Микросхему LM358 в SMD можно поискать на платах от сгоревших материнок и т.д., коих полно в ремонтных компьютерных мастерских. Плюс там есть и полевички, и ещё полезные деталюхи. Я лично так и достаю у знакомых, всё это много и бесплатно.

Бытует мнение, что необслуживаемые гелевые аккумуляторы вообще невозможно зарядить. Многие эксперты преподносят этот факт, как неоспоримое доказательство не слишком удачной покупки в виде гелевой батареи для вашей машины. На самом деле, все обстоит иначе, ведь зарядные устройства для гелевых аккумуляторов уже давно существуют. В США, к примеру, практически весь автопром перешел с вредных кислотных батарей на продукцию с большей экологической чистотой, огромным сроком действия и прекрасным удержанием заряда. Именно такими являются гелевые аккумуляторы, которые сегодня активно продолжают свое распространение в России. Конечно, у таких устройств есть масса преимуществ.

Оборудование гелевых аккумуляторов достаточно долговечное, если не превышать нагрузок и не использовать батареи при предельно высоких температурах. Зато русские морозы на эти батареи не оказывают никакого воздействия. С помощью простых и известных уже десятки лет технологий производители AGM-аккумуляторов создали вполне пригодные для использования в нашем климате устройства. Конечно, такая техника стоит на порядок дороже простых кислотных свинцовых батарей, но она и служит дольше, и проблем доставляет намного меньше.

Почему заряжать гелевый аккумулятор простой зарядкой напрямую нельзя?

Если у вас есть или был такой аккумулятор с современными технологиями, и вы пробовали подключать стандартное зарядное устройство напрямую к гелевой батарее, можете смело выбрасывать свой вышедший из строя элемент питания. Дело в том, что при подаче определенного уровня силы тока (который воспринимается свинцовыми аккумуляторами) на гелевую батарею происходит расплавление геля. Назад в обычное состояние гель уже никогда не пройдет, а начнут разрушать даже при слабом нагревании оставшийся гель. Также существуют следующие проблемы:

при подзарядке на практически полностью заряженной батарее гель не плавится, но заряд аккумулятор не берет;
сложно заставить батарею получить заряд, даже если у вас есть настраиваемое пусковое устройство;
наше зарядное оборудование рассчитано на свинцовые батареи, а такие силы тока убийственны для геля;
гелевые аккумуляторы имеют определенную специфику процедуры зарядки, которую необходимо знать;
в нашей стране очень мало информации о том, как пользоваться такими аккумуляторами, и почему они выгодны;
батарею нельзя нагревать, поэтому при полной зарядке необходимо отключить питание немедленно.

Если ваш гелевый аккумулятор при зарядке начал греться, скорее всего, придется менять элемент питания. Дело в том, что аккумулятор при нагреве теряет свои свойства, внутри образуется жидкость, которая очень быстро съест весь оставшийся гель. Это и происходит при подключении гелевой батареи к обычному зарядному устройству - нагревается внутренняя среда аккумулятора, гель превращается в водичку, разрушение продолжается, как только вы устанавливаете батарею на ее рабочее место и начинаете эксплуатацию. После такой зарядки аккумулятор будет неизменно греться, что уже свидетельствует о его смерти.

Как работают специальные зарядные устройства для гелевых аккумуляторов?

Многие интернет-магазины и частные продавцы стали предлагает специальные зарядки для гелевых аккумуляторов. Это устройства, которые пока не лицензированы для продажи в нашей стране, поэтому не продаются открыто на полках магазинов. Впрочем, и в некоторых торговых точках уже можно найти подобный товар. Такая специальная зарядка имеет несколько ощутимых отличий в работе по сравнению с обычным вариантом привычного для нас зарядного устройства для свинцовых батарей. Принцип работы такого оборудования достаточно прост, он включает следующие стадии зарядки гелевого аккумулятора:

включение и замер силы тока, которую выдает аккумулятор для выбора оптимальных режимов работы;
начало зарядки на необходимых показателях силы тока, которые определились автоматически;
через небольшой промежуток времени происходит отключение, чтобы не дать устройству нагреться;
далее выполняется ожидание остывания и снова включение уже на другой силе тока для дальнейшей зарядки;
в промежутках между выключением и включением зарядного устройства происходит замер силы тока от батареи;
если сила тока не меняется, устройство автоматически отключается и не выполняет дальнейшие циклы;
когда измеряемая сила тока доходит до необходимых показателей, устройство автоматически прекращает работу.

Последний шаг очень важен. Большинство зарядных устройств выполняют свою работу, пока их не выключат из сети. В случае же с зарядным устройством для гелевых аккумуляторов, все происходит иначе. Если продолжать заряжать батарею после того, как она достигла оптимальной кондиции, гель начнет плавиться. Эти последствия мы уже рассматривали выше. Поэтому для зарядки гелевых аккумуляторов лучше использовать специальные настраиваемые зарядные устройства, которые могут восстановить даже очень сильно разряженный аккумулятор. Но есть и другой способ использовать обычную зарядку и получить необходимый результат.

Как с обычным зарядным устройством зарядить гелевый аккумулятор?

Для выполнения данной процедуры нам потребуется непосредственно севший гелевый аккумулятор, другая батарея (можно взять гелевую, свинцовую, новую, старую, отработанную - не важно), а также обычное зарядное устройство. Достаточно подключить все в правильном порядке, а также периодически проверять ход выполнения процесса, чтобы получить необходимый результат. Этот способ зарядки невероятно прост, и он на самом деле работает - вы можете сами убедиться в этом в собственном гараже, выполнив необходимые процедуры зарядки. Процедура, которую вам необходимо выполнить в данном случае, следующая:

подключите зарядное устройство к свинцовому аккумулятору или любому другому устройству, выбранному в качестве посредника;
используйте далее подсоедините клеммы заряжаемого аккумулятора к гелевой батарее (плюс к плюсу, а минус к минусу);
подождите две минуты и посмотрите, происходит ли отдача энергии от зарядки аккумуляторам;
далее потрогайте корпус гелевого аккумулятора (если батарея уже вышла из строя, копус ощутимо нагреется;
если корпус просто теплый, оставьте батареи заряжаться где-то на два часа;
после этого времени стоит снова проверить температуру гелевого аккумулятора, а также проверить его амперметром;
если есть необходимость, выполните зарядку еще в течение одного-двух часов, а затем отключите всю систему от сети и снимите клеммы.

Вы сможете легко получить необходимые возможности работы батареи, если она еще не вышла из строя, используя простую зарядку и старый аккумулятор любого типа. В данном случае старый АКБ выполняет роль трансформатора, который принимает на себя всю нагрузку зарядки. На гелевую батарею уходит только мягкая зарядка от работы электролита в старом аккумуляторе. Эта система работает, что доказано определенным количеством видео и частных экспериментов. Поэтому можете пользоваться вполне простой схемой восстановления гелевых аккумуляторов и продолжать использовать удобный источник питания. Полезное видео с зарядкой гелевого АКБ предлагаем посмотреть ниже:

Подводим итоги

Отличные возможности простой зарядки гелевых АКБ посредством использования второй батареи любого типа были впервые показаны одной из самых успешных в мире компаний, производящих гелевые источники питания. Это вызвало определенный фурор среди автомобилстов, многие смогли восстановить многолетные аккумуляторы, которые уже долгие годы хранились в гаражах просто на всякий случай. Гель долговечен и не портится от простого хранения, поэтому ваш старый аккумулятор такого типа тоже может быть легко восстановлен.

Наступило время использовать ресурс автомобильных запчастей и аксессуаров до конца, так что научиться зарядке гелевого аккумулятора стоит. Этот простой навык поможет вам значительно сэкономить ресурс батареи и продлить ее эксплуатацию. С помощью простых вариантов зарядки можно вернуть былую работу старому источнику энергии для автомобиля. А вы пробовали заряжать гелевый аккумулятор любыми доступными способами?

В продаже можно встретить множество зарядных устройств для аккумуляторных батарей, в том числе и для того, чтобы зарядить . Однако настоящие любители электроники, для которых самое главное в жизни - это проведение собственных интересных экспериментов, могут смастерить зарядное устройство для гелевого аккумулятора своими руками . Сделать это вполне реально, о чем свидетельствуют многочисленные положительные опыты, которыми пользователи с удовольствием делятся, выкладывая тематические видео в Интернет.

L200C

На первый взгляд может показаться, что смастерить самому устройство, которое бы соответствовало «требованиям» капризных гелевых батарей, трудно. Однако благодаря существованию популярных в народе «посылок из Китая» есть прекрасная возможность заказать эту схему на AliExpress, что значительно упростит изготовление и сборку зарядного устройства.

Схема зарядного устройства L200C не только регулирует напряжение , но еще и ограничивает ток в нужном направлении. Это ограничение идеально подходит для того, чтобы правильно . Ведь такая батарея чувствительна к перезарядам и возможным перепадам напряжения в сети. Микросхема снабжена защитой от короткого замыкания и от перегрева. Кроме этого, она генерирует и малый «ток покоя».

Собираем прибор

Собрать зарядник можно, сделав корпус из прочной фанеры и обработав его шпатлевкой и краской . Перед этим необходимо провести грунтовку , чтобы корпус зарядного устройства был максимально прочным и надежным. Грунтовка должна сохнуть в течение двух часов. Затем следует ошкуривание мелкой наждачкой, шпатлевка и покраска. Для окраски можно использовать красящее средство с распылителем, которое выпускается в специальном металлическом баллончике.

Спереди корпуса устанавливается аналоговый амперметр , а также цифровой вольтметр . Вольтметр рекомендуется устанавливать именно цифровой, потому что на нем будет хорошо видна разница зарядки батареи. Внизу корпуса, слева и справа, можно прикрутить болты под выводы питания . К ним и подводятся провода. Провода закрепляются закручиванием болтов, а потом подсоединяются к аккумулятору. Конец проводки оголяется, из него делается небольшая петелька, которая и цепляется за болтик. Болты закручиваются, плотно фиксируя провода. При желании можно использовать и «крокодилы». Вариант очень компактен и удобен.

Сзади зарядного устройства обязательно понадобится вентилятор . Рекомендуется использовать любой вентилятор с напряжением в 12 вольт, можно приобрести компьютерный. Провод питания тоже выводится сзади, для максимального удобства в использовании.

По обоим бокам корпуса должны быть сделаны специальные отверстия для циркуляции воздуха во время вентиляции и охлаждения. В качестве решетки можно использовать крышку от старого компьютерного корпуса: в ней находятся отверстия, прекрасно подходящие для этого случая. Из крышки вырезается перфорированная сетка ножницами по металлу и приклеивается изнутри к корпусу специальным клеем.

Низ корпуса можно облагородить, прикрутив ножки из той же фанеры с помощью саморезов. Для того чтобы ножки были устойчивыми, а саморезы не выпячивались из фанерной основы, их рекомендуется слегка обработать болгаркой, сровняв с поверхностью ножек. Кроме ножек, внизу для фиксации крышек нужно прикрутить стрип-петлю.

Что находится внутри самодельного ЗУ?

Внутри устройства находятся:

Два магнита - один в крышке, а другой в самом корпусе. Сила притяжения этих магнитов друг к другу необходима для того, чтобы крышка надежно фиксировалась при закрывании, не оставляя в устройстве щелей. Петля, о которой уже говорилось раньше, поддерживает крышку снизу при открывании, и она никуда не денется.
Пайка схемы может быть проведена навесным монтажом. Все проводки крепятся на кусочки фанеры так, чтобы вся внутренняя начинка устройства могла «выезжать» из корпуса для чистки, либо в целях починки при выходе из строя какого-либо элемента.
Четыре выпрямительных диода.
Конденсатор (кстати, если где-нибудь у вас есть конденсаторы советского образца, они идеально подойдут для самодельного зарядника).
Трансформатор в 25 ватт (можно использовать любой небольшой трансформатор - например, из старого музыкального центра 90-х годов).
Саму микросхему можно установить на радиатор, взятый из LT — монитора. Во время работы радиатор разогревает микросхему до 40-45°С. Такой нагрев устройство выдержит, ничего страшного в этом нет.

Суть схемы зарядного устройства

Налаживание самой схемы сводится к установке резисторов. Первым производится настройка тока, показатель которого всегда должен быть 10% от емкости заряжаемого аккумулятора. Вторым настраивается напряжение: показатель его должен соответствовать цифре, указанной на корпусе вашей АКБ. Обычно, это английское обозначение Cycle use 14,5-14,9 V.

Что касается обозначений «плюс» и «минус» на самодельном зарядном устройстве, можно нарисовать значки маркером, либо использовать яркие цветные наклейки. Конечно, если зарядник для гелевых аккумуляторов изготавливается своими руками, автор сам будет знать о том, где у него располагаются «полюса». Но для того, чтобы их случайно не перепутать, лучше обозначить сразу.

При большом желании и наличии под рукой предметов, которые могут пригодиться при сборке, смастерить зарядное устройство для гелевых аккумуляторов своими руками вполне возможно, а для того, чтобы собрать все правильно, воспользуйтесь схемой L200C.

Тем, кто не уверен в своих силах, стоит изучить наш .

Важно! Заряжать аккумуляторы, сделанные по технологии AGM или Gel автомобильными зарядными устройствами НЕЛЬЗЯ , если Вы не хотите испортить аккумулятор. несмотря на утешительную надпись на АВТО ЗУ, что он полный автомат и напряжение заряжаемых батарей 12 вольт. Есть Еще много параметров в процессе заряда аккумулятора, которые надо соблюдать, что бы не получилось как на фото. Первый и самый главный это МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЗАРЯДА . при заряде AGM аккумулятора необходимо ограничить ток заряда величиной, равной 10% от емкости самого аккумулятора. А старый АКБ, который уже поработал более 3-4 лет, лучше зарядить током 7-8 % от емкости. Поясним, по техническим требованиям заводов-изготовителей, для батареи емкостью например 12 ач ток заряда ограничивается 1,2 ампера. Максимальный ток, это когда Вам надо побыстрее зарядить АКБ это 30% от емкости. Но пользоваться возможностью быстрой зарядки предельными токами рекамендуем действительно в экстренных случаях. Быстрый заряд изнашивает АКБ быстрее, выражается это в потери емкости АКБ. Другой параметр, это напряжение заряда . У стартерных автомобильных с жидким электролитом, как правило 15 вольт, у AGM АКБ - напряжение до 14.4-14.8 вольта. У гелевых АКБ до 14.4 Вольт.

На сегодняшний день на отечественном рынке все большей популярностью пользуются гелевые аккумуляторные батареи. Попробуем разобраться, что это такое, как их применять, как осуществляется зарядка гелевых аккумуляторов, и можно ли самостоятельно собрать зарядное устройство для них.

Устройство гелевых аккумуляторов

GEL-батарея представляет собой шесть банок с пластинами-электродами, но вместо жидкого электролита они заполнены гелем, который образуется под действием стабилизирующего вещества все из той же серной кислоты и дистиллированной воды. Гель не вытекает, батарею можно устанавливать боком. Не испаряется, в результате чего, можно использовать даже внутри салона автомобиля, например, для подключения акустической системы, или в доме в качестве резервного электронакопителя. При изломе корпуса н вытечет наружу.

Особенности использования гелевого аккумулятора

Пластины аккумуляторной батареи не осыпаются, за счет плотности геля.
Срок службы как минимум вдвое больше, чем у простых свинцово-кислотных батарей.
Не страшен глубокий разряд. Можно заряжать до пятисот раз, при этом емкость АКБ практически не теряется.
Не теряют мощность в состоянии покоя (разряд за год, примерно, 20 процентов).
Очень плохо сказывается перезаряд, нужно постоянно следить за напряжением, попадающим на клеммы аккумулятора, так как напряжение выше 14,4 В может его повредить.

Исходя из всего вышеперечисленного, и принимая во внимание не низкую цену, GEL-аккумуляторные батареи стоит практиковать в тяжелых условиях, где требуются цикличные режимы с глубокой разрядкой, и при минусовых температурах.

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор

Зарядку и обслуживание гелевого аккумулятора советуют проводить, по возможности, два раза в год.

Многие задаются вопросом: можно ли заряжать гелевый аккумулятор? Не можно, а нужно. Зарядку и обслуживание гелевого аккумулятора советуют проводить, по возможности, два раза в год. При этом надо следить за тем, чтобы АКБ заряжалась до полной зарядки, т.к. неполная зарядка приводит к потере емкости батареи.
Для зарядки GEL-аккумуляторных батарей в гаражных условиях стоит выбирать зарядные устройства с постоянным напряжением. Оптимальным является то устройство, которое обеспечивает зарядку АКБ в два шага. Оно не разрушает саму батарею и максимально быстро заряжает ее.
Первый шаг – зарядка происходит при постоянном токе и растущем напряжении. Так до того момента, пока напряжение не станет равным 13-14 В.
Второй шаг – заряжаем при постоянном напряжении до полного набора мощности.

Рассмотрим, каким током заряжать гелевый аккумулятор

Для того чтобы не нанести ущерб источнику питания, надо выбрать максимальный ток заряда гелевого аккумулятора, который рассчитывается как 1/10 от установленной емкости батареи, то есть это значит, если вы заряжаете 60-ти амперную батарею, нужно установить ток, равным 6 А. Если зарядка происходит меньшим током, то это никак не навредит ей, просто потребуется значительно больше времени для ее полной зарядки.

Вариант зарядного устройства для гелевых аккумуляторов на российском рынке

Для зарядки гелевых аккумуляторов в походных условиях существуют адаптированные автоматические зарядные устройства.

Сейчас можно приобрести множество видов зарядных устройств для гелевых аккумуляторов. Они, в основном, отличаются максимальной силой тока, на некоторых имеется датчик температуры. Для зарядки в походных условиях существуют адаптированные автоматические зарядные устройства.
Если же у вас имеется обычное зарядное устройство, поговорим о том, как зарядить гелевый аккумулятор с помощью него. Для этого потребуется все лишь переходник. В качестве него можно использовать простой свинцово-кислотный АКБ. Подключите «зарядник» к обычной батарее, а от нее подведите провода к GEL-батарее. При такой последовательности не стоит опасаться за повреждение своей новой АКБ, но оставлять процесс без присмотра все же не рекомендуется. Нужно периодически трогать оба аккумулятора, во избежание перегрева, а также проверять GEL-АКБ амперметром. Следить, чтобы зарядка данным способом длилась не более 2-3-х часов.

Самодельное зарядное устройство для гелевого аккумулятора

Можно собрать зарядное устройство для гелевого аккумулятора и своими руками. Для этого вам понадобится микросхема L200С, которую необходимо установить на радиатор, чтобы избежать перегрева при работе.

Схема зарядного устройства для гелевых аккумуляторов

Перед зарядкой гелевого аккумулятора необходимо проверить целостность его корпуса на предмет трещин, вздутий и негерметичности.

Далее все просто монтируется на подложку. Заметим, что сопротивление резисторов не должно быть меньше, указанного на схеме. Резистором R7 устанавливается выходное напряжение в пределах 14,5 В, диоды используются в металлическом корпусе. На выходе получается самодельное устройство для гелевых аккумуляторов, через которое можно без труда зарядить GEL-батарею.
Еще скажем, что перед тем, как заряжать гелевый аккумулятор зарядным автомобильным устройством или самодельным, необходимо проверить целостность корпуса аккумулятора. В том случае, если обнаружена трещина, вздутие пластика на АКБ, его необходимо утилизировать. Подлежит утилизации и гелевый аккумулятор, который не берет зарядку.

В окончание добавим, что гелевые аккумуляторные батареи, несмотря на свою стоимость, упорно завоевывают место на отечественном рынке. Не стоит их бояться. Обслуживать GEL-батареи не сложнее аналога с жидким наполнителем, а прослужат они минимум в два раза дольше, и вполне окупятся за время эксплуатации.