3-х ступенчатый метод зарядки позволяет значительно продлить жизнь аккумулятора. В таком зарядном устройстве процесс зарядки делится на три основных этапа:
  1. Основной заряд (Bulk) — устройство заряжает аккумулятор максимальным постоянным током, быстро поднимая уровень заряда примерно до 70-80%. Напряжение при этом постепенно растет.
  2. Поглощение (Absorption) — когда напряжение достигает пика (обычно около 14.4 В для 12-вольтовых АКБ), устройство удерживает его стабильным, но начинает постепенно снижать ток. Это позволяет безопасно добрать оставшиеся 20-30% емкости без перегрева.
  3. Плавающий режим / Поддержание (Float) — при полной зарядке устройство снижает напряжение до безопасного уровня (около 13.5–13.8 В) и подает минимальный ток. В этом режиме аккумулятор может находиться долгое время, компенсируя саморазряд (идеально для зимнего хранения). 

Схема приведена ниже

Во время первой стадии зарядки аккумулятор заряжается постоянным током величиной около 10% от ёмкости от источника стабильного постонного  тока, выполненого на операционном усилителе U3 и мощных MOSFET транзисторах  Q3, Q4. Через нормально замкнутые контакты реле RL2 резисторы R12,R14 подключённые к истокам MOSFET транзисторов Q2, Q3.подключаются на землю. При достижении номинального напряжения установленного в меню реле RL2 переключается, R11, R13 переключаются на землю и устройство переходит в режим заряда постоянным напряжением. Напряжение заряжаемого аккумулятора при этом постепенно возрастает и когда оно достигает максимального значения, установленного в меню, реле RL1 отключает источник постоянного напряжения 15В 10А от аккумулятора и подключает к нему нагрузку в виде автомобильной лампы мощностью 10вт. Устройство входит в плавающий режим. При этом аккумулятор медленно разряжается до номинального значения напряжения аккумулятора. Затем снова включается режим зарядки постоянным напряжением. Таким образом можно хранить аккумулятор длительное время.

АЦП U1 измеряет напряжение источника питания 15В 10А. АЦП U2 измеряет ток заряда аккумулятора и его текущее в процессе зарядки напряжение.  Оптрон U2 для защиты аккумулятора от переполюсовки. Температурный датчик U5 измеряет температуру аккумулятора. Когда в процессе зарядки аккумулятора его температура достигает значения установленного в меню, зарядка отключается. Таким образом происходит защита от закипания аккумулятора. Температурный датчик U6 отключает зарядное устройство при нагреве радиатора транзисторов Q2,Q3 до 110 градусов цельсия.

При первом включении устройства необходимо нажатием кнопок SW1, SW2 установить требуемый ток заряда и нажатием SW3 сохранить его значение в EEPROM.  Далее кнопкой SW5 включить пункт меню NOM. VOLTAGE, кнопками SW1,SW2 установить значение номинального напряжения при достижении которого в режиме заряда постоянным током устройство перейдёт в режим заряда постоянным напряжением и нажатием SW3 сохранить это значение в EEPROM. Затем дальнейшим нажатием SW5 включить пункт MAX VOLTAGE . Кнопками SW1,SW2 установить значение напряжения при котором устройство перейдет в режим поддержания и аккумулятор начнёт медленно разряжаться через автомобильную лампу. Затем дальнейшим нажатием SW5 включить пункт MAX TEMPER и кнопками SW1,SW2 набрать значение максимально допустимой температуры аккумулятора. Дальнейшим нажатием SW5 выйти из меню. Подробнее на видео.

Автор: https://radiosch.eu

Перечень элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, проект в протеусе, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа в архиве

Поддержите автора