понедельник, 12 января 2015 г.

Аскетичное зарядное для мотоциклетного АКБ из ИБП

На улице мерзопакость зима, железный конь спит в ожидании нового сезона, изредка просыпаясь прогреться "поурчать". И чтобы не омрачать начало нового сезона севшим за зиму аккумулятором(да да, забыл забрать его на зиму в тепло) волей-неволей пришлось задуматься на тему зарядного устройства...


Как оказалось, существует достаточно большое количество различных методик зарядки АКБ(как и самих видов АКБ) - это целая наука и не совсем "моя тема". Однако я решил попробовать разобраться хотя бы поверхностно с моими аккумуляторами и их зарядкой в автомобиле и мотоцикле.

Я всегда заряжал севшие автомобильные аккумуляторные батареи обычным самодельным зарядным устройством, состоящим из трансформатора и диодов с амперметром, который частично реализует кстати так называемый "метод заряда при постоянном напряжении заряда". Батареи, к слову, кислотно-свинцовые, обслуживаемые. 

Автомобильная кислотно-свинцовая АКБ
Суть метода крайне проста - зарядное устройство поддерживает постоянное напряжение из расчёта 2.4В на каждую банку АКБ(2.4В * 6 = 14.4В для автомобильной АКБ). Чем больше разряжена батарея, тем меньше её сопротивление, поэтому на разряженную батарею идёт больший ток, которой уменьшается по мере возрастания заряженности АКБ. Метод подразумевает стартовый ток зарядки 10% от ёмкости АКБ. Считается что зарядка завершена если в течение 3 часов ток зарядки остаётся неизменным. Плюсы такого метода - простота и дешевизна, минусы - необходим контроль зарядки, иначе возникает перезаряд. 

В случае перезаряда, из-за того, что негативные пластины перестают активно поглощать кислород, вода электролита начинает разлагаться на кислород и водород, испаряясь из батареи(батарея кипит, думаю все видели). Уровень электролита в батарее снижается, что приводит к ухудшению протекания в ней химических реакций, и ее емкость будет уменьшаться, а срок службы – сокращаться.

В моём случае зарядное выдавало под 15 вольт на старте и ток около 7 ампер(аккумулятор ёмкостью 60Ah), по мере зарядки как и положено ток падал, и когда ток становился совсем небольшим зарядное как правило выключали. Cистемой контроля зарядки были глаза, руки, память и амперметр. Но было такое что аккумулятор "подкипал". Увы, это плохо, хотя я думал что это симптомы окончания зарядки. По большому счёту так и есть, но это симптомы того что зарядка уже давно закончилась и идёт перезаряд. Более "умные" зарядные имеют регулировку по току и, возможно, схему автоматического контроля заряда, но я как-то не разжился таким пока, самопал заряжает исправно, но теперь я знаю на что надо обращать внимание при его работе, чтобы не "убивать" ресурс пластин.

В мотоцикле в качестве АКБ я уже последние года 4 использую аккумуляторы от компьютерного ИБП, ёмкостью около 17 ампер-часов(Ah). 
Свинцово-кислотная АКБ от ИБП, необслуживаемая
Мне нравится соотношение ёмкости и габаритов, к тому же они необслуживаемые - никакого тебе электролита на штанах :) Но с их зарядкой было немного сложнее. Вышеописаное самодельное зарядное устройство даёт слишком большой стартовый ток, что приводит к печальным последствиям разрывного характера - АКБ очень быстро вскипает и её разрывает. 
Так же была попытка зарядки блоком питания с очень небольшим током(порядка 400-500 мАч), но без контроля. Последствия были увы тоже прискорбные - АКБ перезарядилась и её конкретно раздуло(несмотря на это она ещё наверное с год проездила). 

Поэтому, понаступав на разные грабли я пришёл к выводу, что для безопасной зарядки аккумулятора моего мотоцикла мне нужно "умное" зарядное, а именно почему бы не использовать блок ИБП в качестве зарядного устройства? Ведь в них всё это реализовано для оптимального использования батарей. Аскетично, дешево и практично? Да, решено.

Был найден мохнатый старый блок питания, не спрашивайте где и как, главное что он был когда-то рабочим :)
Вид спереди ИБП Барс 400
Вид сзади ИБП Барс 400
Вид сбоку ИБП Барс 400
К сожалению, после подключения к электрической сети и включения заветного тумблера не произошло ничего, вобще ничего. Заветный зеленый глаз так и не загорелся. Пришлось его вскрывать. Внутри стояла старая батарея, которая в силу возраста не показывала уже вобще ничего на шкале мультиметра. Умные люди подсказали, что при подключении "живой" батареи схема должна заработать. И действительно - подключив подсевшую батарею, заветный зеленый глаз загорелся и пошла зарядка. Схема не работает при отсутствии батареи(либо вышедшей из строя). Странно почему не сделать индикацию? Ну да ладно.


Клеммы идущие на аккумулятор внутри ИБП было решено вывести наружу - мои аккумуляторы великоваты для этого корпуса. Причём вывести получилось "малой кровью", ничего не ломая и не сверля - снизу корпуса оказалось удобное технологическое отверстие.

Плюсовая клемма

Только клеммы и только термокембрики


Технологическое отверстие внизу корпуса ИБП
Выводим все провода, фиксируем стяжкой
Вид снаружи, стоять ИБП никак не мешает



Диаметр проводов для клемм небольшой, но большими токами мы и не собираемся ничего заряжать. Проверяем ИБП в работе:

До включения
После включения
Зеленый глаз Барса
А тем временем на улице
Скрутки наше всё, но клеммы-крокодилы всё же удобнее.
"Модернизированный" ИБП на крокодилах
Ну и собственно заряжаем АКБ

Подытожим.
При отсутствии умного зарядного устройства старый ИБП без особых усилий можно использовать для зарядки мотоциклетных АКБ(авто-АКБ боюсь слишком долго получится из-за большей ёмкости). Из минусов могу отметить отсутствие какой-либо информативности - подразумевалось что ИБП будет подключен к компьютеру и информация о текущем состоянии смотрится в специальном софте. Собирать в гараже компьютер ради этого бессмысленно, скорее всего я выведу вольтметр и амперметр на переднюю панель устройства и по их показаниям буду ориентироваться. К сожалению, в интернете практически ничего нет про этот ИБП и уж тем более про используемый метод зарядки. Но в любом случае в нём присутствуют "мозги" и АКБ можно смело оставить на зарядке надолго, не боясь перезаряда.

Цена вопроса б/у ИБП без батареи около 5-10$.

Держите пиво в холоде, а аккумулятор заряженным!
Продолжение следует...

По материалам технического журнала "Мир периферийных устройств ПК": http://www.mirpu.ru/ups/84-shemups/117-charge-ups1.html