Chargeurs faits maison pour batteries de voiture : un schéma simple. Chargeur pour batterie de voiture Circuits de chargeur à faire soi-même pour batteries de voiture

Le respect du mode de fonctionnement des accus, et notamment du mode de charge, garantit leur bon fonctionnement pendant toute leur durée de vie. Les batteries sont chargées avec un courant dont la valeur peut être déterminée par la formule

où I est le courant de charge moyen, A., et Q est la capacité électrique nominale de la batterie, Ah.

Un chargeur classique pour batterie de voiture se compose d'un transformateur abaisseur, d'un redresseur et d'un régulateur de courant de charge. Des rhéostats à fil (voir Fig. 1) et des stabilisateurs de courant à transistor sont utilisés comme régulateurs de courant.

Dans les deux cas, ces éléments génèrent une puissance thermique importante, ce qui réduit l’efficacité du chargeur et augmente le risque de panne.

Pour réguler le courant de charge, vous pouvez utiliser un magasin de condensateurs connectés en série avec l'enroulement primaire (secteur) du transformateur et agissant comme des réactances qui amortissent l'excès de tension du réseau. Une version simplifiée d'un tel dispositif est présentée sur la Fig. 2.

Dans ce circuit, la puissance thermique (active) n'est libérée que sur les diodes VD1-VD4 du pont redresseur et du transformateur, l'échauffement de l'appareil est donc insignifiant.

L'inconvénient de la Fig. 2 est la nécessité de fournir une tension sur l'enroulement secondaire du transformateur une fois et demie supérieure à la tension nominale de charge (~ 18÷20V).

Le circuit du chargeur, qui permet de charger des batteries de 12 volts avec un courant allant jusqu'à 15 A, et le courant de charge peut être modifié de 1 à 15 A par pas de 1 A, est illustré à la Fig. 3.

Il est possible d'éteindre automatiquement l'appareil lorsque la batterie est complètement chargée. Il n'a pas peur des courts-circuits à court terme dans le circuit de charge et des coupures.

Les commutateurs Q1 à Q4 peuvent être utilisés pour connecter diverses combinaisons de condensateurs et ainsi réguler le courant de charge.

La résistance variable R4 définit le seuil de réponse de K2, qui doit fonctionner lorsque la tension aux bornes de la batterie est égale à la tension d'une batterie complètement chargée.

En figue. La figure 4 montre un autre chargeur dans lequel le courant de charge est régulé en douceur de zéro à la valeur maximale.

La modification du courant dans la charge est obtenue en ajustant l'angle d'ouverture du thyristor VS1. L'unité de commande est réalisée sur un transistor unijonction VT1. La valeur de ce courant est déterminée par la position de la résistance variable R5. Le courant de charge maximum de la batterie est de 10 A, réglé avec un ampèremètre. L'appareil est équipé côté réseau et côté charge de fusibles F1 et F2.

Une version du circuit imprimé du chargeur (voir Fig. 4), mesurant 60 x 75 mm, est illustrée dans la figure suivante :

Dans le schéma de la Fig. 4, l'enroulement secondaire du transformateur doit être conçu pour un courant trois fois supérieur au courant de charge et, par conséquent, la puissance du transformateur doit également être trois fois supérieure à la puissance consommée par la batterie.

Cette circonstance constitue un inconvénient important des chargeurs équipés d'un thyristor régulateur de courant (thyristor).

Note:

Les diodes du pont redresseur VD1-VD4 et le thyristor VS1 doivent être installés sur les radiateurs.

Il est possible de réduire considérablement les pertes de puissance dans le SCR, et donc d'augmenter l'efficacité du chargeur, en déplaçant l'élément de commande du circuit de l'enroulement secondaire du transformateur vers le circuit de l'enroulement primaire. un tel dispositif est représenté sur la Fig. 5.

Dans le schéma de la Fig. 5 est similaire à celle utilisée dans la version précédente de l'appareil. Le SCR VS1 est inclus dans la diagonale du pont redresseur VD1 - VD4. Le courant de l'enroulement primaire du transformateur étant environ 10 fois inférieur au courant de charge, relativement peu de puissance thermique est libérée sur les diodes VD1-VD4 et le thyristor VS1 et ne nécessitent pas d'installation sur des radiateurs. De plus, l'utilisation d'un SCR dans le circuit d'enroulement primaire du transformateur a permis d'améliorer légèrement la forme de la courbe du courant de charge et de réduire la valeur du coefficient de forme de la courbe du courant (ce qui conduit également à une augmentation du rendement de le chargeur). L'inconvénient de ce chargeur est la connexion galvanique avec le réseau d'éléments de l'unité de commande, qui doit être prise en compte lors de l'élaboration d'une conception (par exemple, utiliser une résistance variable avec un axe en plastique).

Une version du circuit imprimé du chargeur de la figure 5, mesurant 60x75 mm, est présentée dans la figure ci-dessous :

Note:

Les diodes du pont redresseur VD5-VD8 doivent être installées sur les radiateurs.

Dans le chargeur de la figure 5 se trouve un pont de diodes VD1-VD4 de type KTs402 ou KTs405 avec les lettres A, B, C. Diode Zener VD3 de type KS518, KS522, KS524, ou constituée de deux diodes Zener identiques avec une tension totale de stabilisation de 16÷24 volts (KS482, D808 , KS510, etc.). Le transistor VT1 est à unijonction, de type KT117A, B, V, G. Le pont de diodes VD5-VD8 est composé de diodes, avec un fonctionnement courant pas moins de 10 ampères(D242÷D247, etc.). Les diodes sont installées sur des radiateurs d'une superficie d'au moins 200 cm², et les radiateurs deviendront très chauds ; un ventilateur peut être installé dans le boîtier du chargeur pour la ventilation.

Désormais, cela n'a plus aucun sens d'assembler soi-même un chargeur pour batteries de voiture : il existe un vaste choix d'appareils prêts à l'emploi en magasin et leurs prix sont raisonnables. Cependant, n'oublions pas qu'il est agréable de faire quelque chose d'utile de ses propres mains, d'autant plus qu'un simple chargeur pour batterie de voiture peut être assemblé à partir de pièces de rebut et que son prix sera dérisoire.

La seule chose qui mérite d'être avertie d'emblée est que les circuits sans régulation précise du courant et de la tension de sortie, qui n'ont pas de coupure de courant en fin de charge, ne conviennent que pour charger des batteries au plomb. Pour AGM et l'utilisation de telles charges entraînent des dommages à la batterie !

Comment fabriquer un simple transformateur

Le circuit de ce chargeur-transformateur est primitif, mais fonctionnel et assemblé à partir de pièces disponibles - le type le plus simple de chargeurs d'usine est conçu de la même manière.

À la base, il s'agit d'un redresseur double alternance, d'où les exigences relatives au transformateur : puisque la tension de sortie de tels redresseurs est égale à la tension alternative nominale multipliée par la racine de deux, alors avec 10 V sur l'enroulement du transformateur, nous obtenons 14,1 V en sortie du chargeur. Vous pouvez prendre n'importe quel pont de diodes avec un courant continu supérieur à 5 ampères ou l'assembler à partir de quatre diodes distinctes ; un ampèremètre de mesure est également sélectionné avec les mêmes exigences de courant. L'essentiel est de le placer sur un radiateur, qui dans le cas le plus simple est une plaque d'aluminium d'une superficie d'au moins 25 cm2.

Le caractère primitif d'un tel dispositif n'est pas seulement un inconvénient : du fait qu'il ne dispose ni de réglage ni d'arrêt automatique, il peut être utilisé pour « réanimer » des batteries sulfatées. Mais il ne faut pas oublier le manque de protection contre l'inversion de polarité dans ce circuit.

Le principal problème est de savoir où trouver un transformateur de puissance adaptée (au moins 60 W) et avec une tension donnée. Peut être utilisé si un transformateur à filament soviétique apparaît. Cependant, ses enroulements de sortie ont une tension de 6,3 V, vous devrez donc en connecter deux en série, en enroulant l'un d'eux pour obtenir un total de 10 V en sortie. Un transformateur peu coûteux TP207-3 convient, dans lequel les enroulements secondaires sont connectés comme suit :

En même temps, nous déroulons le bobinage entre les bornes 7-8.

Chargeur simple à régulation électronique

Cependant, vous pouvez vous passer de rembobinage en ajoutant un stabilisateur électronique de tension de sortie au circuit. De plus, un tel circuit sera plus pratique pour une utilisation en garage, car il permettra d'ajuster le courant de charge lors des chutes de tension d'alimentation ; il est également utilisé pour les batteries de voiture de petite capacité, si nécessaire.

Le rôle de régulateur est ici joué par le transistor composite KT837-KT814, la résistance variable régule le courant à la sortie de l'appareil. Lors de l'assemblage du chargeur, la diode Zener 1N754A peut être remplacée par la D814A soviétique.

Le circuit de chargeur variable est facile à reproduire et peut être facilement assemblé sans qu'il soit nécessaire de graver la carte de circuit imprimé. Cependant, gardez à l'esprit que les transistors à effet de champ sont placés sur un radiateur dont l'échauffement sera perceptible. Il est plus pratique d'utiliser un vieux refroidisseur d'ordinateur en connectant son ventilateur aux sorties du chargeur. La résistance R1 doit avoir une puissance d'au moins 5 W ; il est plus facile de l'enrouler soi-même en nichrome ou féchral ou de connecter 10 résistances d'un watt 10 ohms en parallèle. Il n’est pas obligatoire de l’installer, mais il ne faut pas oublier qu’il protège les transistors en cas de court-circuit.

Lors du choix d'un transformateur, concentrez-vous sur une tension de sortie de 12,6-16 V ; prenez soit un transformateur à filament en connectant deux enroulements en série, soit sélectionnez un modèle prêt à l'emploi avec la tension souhaitée.

Vidéo : Le chargeur de batterie le plus simple

Refaire un chargeur d'ordinateur portable

Cependant, vous pouvez vous passer de chercher un transformateur si vous avez un chargeur d'ordinateur portable inutile à portée de main - avec une simple modification, nous obtiendrons une alimentation à découpage compacte et légère capable de charger les batteries de voiture. Puisque nous avons besoin d'une tension de sortie de 14,1-14,3 V, aucune alimentation prête à l'emploi ne fonctionnera, mais la conversion est simple.
Regardons une section d'un circuit typique selon lequel des appareils de ce type sont assemblés :

Dans ceux-ci, le maintien d'une tension stabilisée est réalisé par un circuit du microcircuit TL431 qui contrôle l'optocoupleur (non représenté sur le schéma) : dès que la tension de sortie dépasse la valeur fixée par les résistances R13 et R12, le microcircuit allume le La LED de l'optocoupleur indique au contrôleur PWM du convertisseur un signal pour réduire le cycle de service de celui fourni au transformateur d'impulsions. Difficile? En fait, tout est facile à faire de vos propres mains.

En ouvrant le chargeur, on retrouve non loin le connecteur de sortie TL431 et deux résistances reliées à la Ref. Il est plus pratique de régler le bras supérieur du diviseur (résistance R13 sur le schéma) : en diminuant la résistance, on diminue la tension à la sortie du chargeur ; en l'augmentant, on l'élève. Si nous avons un chargeur de 12 V, nous aurons besoin d'une résistance avec une résistance plus élevée, si le chargeur est de 19 V, alors d'une plus petite.

Vidéo : Chargement des batteries de voiture. Protection contre les courts-circuits et l'inversion de polarité. De tes propres mains

Nous dessoudons la résistance et installons à la place un trimmer, préréglé sur le multimètre sur la même résistance. Ensuite, après avoir connecté une charge (une ampoule d'un phare) à la sortie du chargeur, nous l'allumons sur le réseau et faisons tourner en douceur le moteur de la tondeuse, tout en contrôlant simultanément la tension. Dès que nous obtenons une tension comprise entre 14,1 et 14,3 V, nous déconnectons le chargeur du réseau, fixons la glissière de la résistance du coupe-bordure avec du vernis à ongles (au moins pour les ongles) et remontons le boîtier. Cela ne vous prendra pas plus de temps que vous n’en avez passé à lire cet article.

Il existe également des schémas de stabilisation plus complexes, que l’on retrouve déjà dans les blocs chinois. Par exemple, ici l'optocoupleur est contrôlé par la puce TEA1761 :

Cependant, le principe de réglage est le même : la résistance de la résistance soudée entre la sortie positive de l'alimentation et la 6ème branche du microcircuit change. Dans le schéma présenté, deux résistances parallèles sont utilisées pour cela (obtenant ainsi une résistance hors de la plage standard). Nous devons également souder un trimmer à la place et ajuster la sortie à la tension souhaitée. Voici un exemple d'une de ces planches :

En vérifiant, on comprend que nous sommes intéressés par l'unique résistance R32 de cette carte (encerclée en rouge) - il faut la souder.

Il existe souvent des recommandations similaires sur Internet sur la façon de fabriquer un chargeur maison à partir d'une alimentation d'ordinateur. Mais gardez à l’esprit qu’ils sont tous essentiellement des réimpressions d’anciens articles du début des années 2000 et que de telles recommandations ne sont pas applicables aux alimentations plus ou moins modernes. Dans ceux-ci, il n'est plus possible d'augmenter simplement la tension 12 V à la valeur requise, car d'autres tensions de sortie sont également contrôlées, et elles « flotteront » inévitablement avec un tel réglage, et la protection de l'alimentation fonctionnera. Vous pouvez utiliser des chargeurs d’ordinateurs portables qui produisent une seule tension de sortie ; ils sont beaucoup plus pratiques pour la conversion.

Transformateur - convertit la tension d'alimentation secteur de 220 Volts en 12 Volts nécessaires pour nous, ou dans certains appareils jusqu'à 14,4 Volts (cette dernière correspond à la tension d'alimentation du réseau électrique de la voiture lorsque le générateur est en marche)

Un pont de diodes est constitué de quatre diodes connectées les unes aux autres qui convertissent l'électricité alternative en électricité directe.

Unité de contrôle de charge - l'un des éléments les plus importants qui contrôlent les courants de charge. Permet de charger complètement la batterie sans la surcharger (ne permet pas à l'électrolyte à l'intérieur de la batterie de bouillir)

Régulateurs, connecteurs, indicateurs et autres commandes.

Fils et bornesà connecter à la batterie.

Examinons donc l'un des échantillons de chargeurs les moins chers : sa valeur marchande est d'environ 40 $.

Spécifications du chargeur :

Charge les batteries de 10 à 75 ampères-heures.
Il est possible de charger des batteries 6v ou 12v pour une voiture, une moto, un scooter, un cyclomoteur, etc.
(Sur le panneau avant, nous pouvons trouver visuellement un interrupteur spécial entre les tensions de batterie de 6 ou 12 volts).
Le courant fourni à la batterie en fin de charge est réduit automatiquement.
(Sur la face avant on peut également voir un ampèremètre pour indiquer le courant de charge)

Après avoir examiné le chargeur de l'intérieur, nous pouvons trouver les éléments de base suivants
- transformateur
- pont de diodes
- fusible
- interrupteur de tension de sortie
- les fils aux bornes reliées à la batterie.

Dans notre version, il n'y a pas d'unité de contrôle de charge.

En principe, ce système a également droit à la vie et fonctionne comme suit.

Principe de fonctionnement du chargeur :

Le transformateur est conçu pour un certain courant de charge, par exemple pas plus de 7,5 ampères.
Lors de la connexion d'une batterie déchargée d'une capacité maximale autorisée de 75 ampères, le transformateur délivre un courant maximal autorisé de 7,5 ampères, soit 1/10 de la capacité de la batterie.

Au fur et à mesure que la batterie se charge, la tension à ses bornes augmente et le courant de charge diminue (c'est pourquoi, en raison des lois de la physique, le courant fourni à la batterie en fin de charge va diminuer).

Malheureusement, il est peu probable qu'un tel chargeur termine le processus de charge, et si votre batterie est défectueuse et n'atteint pas la capacité requise, le courant de charge ne diminuera pas.

Dans le monde moderne, de plus en plus de gens sont enclins à acheter une batterie sans entretien. Si quelque chose lui arrive et qu'il ne charge pas, il doit être remplacé.

Un chargeur sans unité de contrôle ne vous aidera pas à restaurer les propriétés de la batterie, mais encore une fois, personne ne le fait rarement de nos jours. Des appareils plus complexes peuvent créer un mode de charge par impulsion, lorsque chaque impulsion de charge est suivie d'une impulsion de charge. Cela vous permet de restaurer les propriétés de la batterie.

Souvent, les chargeurs plus avancés ont également une fonction de décharge, car la batterie doit toujours être en mode de charge et de décharge complète - cela lui permet de conserver sa capacité.

Si vous utilisez des batteries sans entretien et que vous avez simplement un besoin urgent de charger la batterie après une longue période d'inactivité de la voiture ou après une nuit froide, vous pouvez fabriquer vous-même un tel chargeur.

1. Transformateur.
La première chose dont vous avez besoin est un transformateur avec une tension de sortie de 12 Volts - 14 Volts avec un enroulement secondaire épais pouvant fournir un courant égal à 1/10 de la capacité de votre batterie.

Vous ne devez pas utiliser de transformateur pour une calculatrice ou un lecteur ; ils sont de très faible consommation. Peut-être pourrez-vous trouver un transformateur plus puissant, par exemple celui d'un vieux téléviseur (comme le TS-180-2). Si votre transformateur ne produit pas la tension requise, vous pouvez enrouler vous-même le secondaire requis - avec un fil de cuivre épais sur plusieurs tours jusqu'à ce que la tension souhaitée soit atteinte.

N'oubliez pas, lorsque vous travaillez avec un transformateur, qu'il est connecté à un réseau 220 Volts - soyez très prudent (cela met la vie en danger) !

Si vous parvenez à trouver ou à fabriquer un tel transformateur, vous devrez alors acheter un pont de diodes.

2. Pont de diodes

Pont de diodes fabriqué en usine. Conçu pour les courants de chargeur élevés

Il s'agit d'un produit assez courant - tout ce que vous devez savoir est le courant pour lequel il doit être conçu. Dans notre cas, c'est toujours 7,5 Ampères.
Si vous ne trouvez pas de pont de diodes, vous pouvez trouver 4 diodes avec le même indicateur et assembler un pont de diodes à partir d'elles.

Ensuite, à la sortie du pont de diodes, vous devez installer un fusible de voiture pour le même courant calculé de 7,5 ampères. Si vous court-circuitez accidentellement les bornes ou si vous les mélangez sur la batterie, vous ferez sauter le fusible, pas le transformateur.

3. Ampèremètre
Pour compléter le tableau, vous pouvez également installer un ampèremètre en série avec le fusible pour surveiller la quantité de courant provenant de votre chargeur. Par la même occasion, vous pourrez comprendre l’état actuel de la batterie.

4. Fils et bornes.
Viennent ensuite les fils et bornes pouvant être connectés à la batterie. Ici, vous avez une totale liberté d'action. Il est préférable de prendre des fils de cuivre d'une épaisseur d'au moins 1 mm. Les bornes peuvent être soit des bornes automobiles classiques, soit des pinces crocodiles comme sur la version d'usine.

Il vaut également la peine de placer un fusible devant le transformateur, disons 220 volts 0,5 ampère, afin de doubler la protection de votre transformateur des deux côtés, en termes de courant d'entrée et de sortie.

Ainsi, vous recevrez un appareil qui, dans plusieurs petits paramètres, sera encore meilleur et plus fiable que l'analogue d'usine.

Si vous souhaitez rendre l'appareil encore plus fonctionnel, vous pouvez rechercher sur Internet des unités de contrôle de charge.
Les principaux avantages du calculateur de charge de batterie :
- régule le courant de charge - le réduit aux valeurs minimales jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée
- éteint le chargeur lorsque la batterie est complètement chargée
- décharge complètement la batterie pour un cycle de charge complet et propre
- charge la batterie avec des courants pulsés, en alternant charge et décharge pour restaurer la capacité.

Dans le monde trépidant d'aujourd'hui, avec des batteries non entretenues ayant une durée de vie de cinq ans, il est peu probable que vous remettiez à neuf les batteries.

En tout cas, bonne chance à vous dans vos démarches !

Même avec une voiture entièrement fonctionnelle, tôt ou tard, une situation peut survenir lorsque vous avez besoin d'une source externe - une longue période de stationnement, des feux de position allumés accidentellement, etc. Les propriétaires d'équipements anciens sont bien conscients de la nécessité de recharger régulièrement la batterie - cela est dû à l'autodécharge d'une batterie « fatiguée » et à l'augmentation des courants de fuite dans les circuits électriques, principalement dans le pont de diodes du générateur.

Vous pouvez acheter un chargeur prêt à l'emploi : ils Disponible dans de nombreuses variantes et sont facilement accessibles. Mais certains peuvent penser qu'il sera plus intéressant de fabriquer un chargeur pour batterie de voiture de leurs propres mains, tandis que pour d'autres, la possibilité de fabriquer un chargeur littéralement à partir de matériaux de récupération les aidera.

Diode semi-conductrice + ampoule

On ne sait pas qui a eu le premier l'idée de charger la batterie de cette manière, mais c'est exactement le cas lorsque vous pouvez charger la batterie littéralement avec des moyens improvisés. Dans ce circuit, la source de courant est un réseau électrique de 220 V, une diode est nécessaire pour convertir le courant alternatif en courant continu pulsé et l'ampoule sert de résistance de limitation de courant.

Le calcul de ce chargeur est aussi simple que son circuit :

• Le courant circulant à travers la lampe est déterminé en fonction de sa puissance. I = P/U, Où U– la tension du réseau, P.– la puissance de la lampe. Autrement dit, pour une lampe de 60 W, le courant dans le circuit sera de 0,27 A.
• Étant donné que la diode coupe une alternance sur deux de la sinusoïde, le courant de charge moyen réel, en tenant compte de cela, sera égal à 0,318*I.