Схема зарядное устройство для автомобиля схема: Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ: как сделать своими руками

Содержание

Схема пуско зарядного устройства для автомобиля

На чтение 13 мин. Просмотров 95 Обновлено

Зима, мороз, машина не заводится, пока пробовали завести, аккумулятор разрядился в конец, чешем “репу”, думаем, как решить проблему… Знакомая ситуация? Думаю, те кто живет в северных районах нашей необъятной, не раз сталкивались с проблемным заводом своего авто в холодное время года. И вот тогда возникает такой случай, начинаем думать, а неплохо было бы иметь под руками пусковое устройство, предназначенное именно для таких целей.

Естественно покупать такой девайс промышленного производства не есть дешевое удовольствие, поэтому целью данной статьи является предоставить вам информацию, каким образом пусковое устройство можно сделать своими руками с минимальными затратами.

Схема пускового устройства, которую мы хотим вам предложить, простая, но надежная, смотри рисунок 1.

Это устройство предназначено для пуска двигателя транспортного средства с 12 вольтовой бортовой сетью. Основным элементом схемы является мощный понижающий трансформатор. Жирными линиями на схеме обозначены силовые цепи, идущие от пускового устройства на клеммы аккумулятора.

По выходу вторичной обмотки трансформатора стоят два тиристора, которые управляются узлом контроля напряжения. Узел контроля собран на трех транзисторах, порог срабатывания определяется номиналом стабилитрона и двумя резисторами, образующими делитель напряжения.

Работает устройство следующим образом. После подключения силовых проводов к клеммам аккумулятора и включении сети, никакого напряжения на батарею не подается. Начинаем заводить двигатель, и если U аккумулятора упадет ниже порога срабатывания узла контроля напряжения (это ниже 10 вольт), оно подаст сигнал на открытие тиристоров, аккумулятор получит подпитку от пускового устройства.

При достижении напряжения на клеммах выше 10 вольт, пусковое устройство запрет тиристоры, подпитка батареи прекратится. Как говорит автор данной конструкции, такой метод позволяет не наносить вред автомобильному аккумулятору.

Трансформатор для пускового устройства.
Для того чтобы прикинуть, какой мощности нужен трансформатор для пускового устройства, нужно учесть, что в момент пуска стартера, он потребляет ток порядка 200 ампер, а когда раскрутится – ампер 80-100 (напряжение 12 – 14 вольт). Так как пусковое устройство подсоединяется непосредственно к клеммам аккумулятора, то в момент завода автомобиля какая-то часть электроэнергии будет отдаваться самим аккумулятором, а какая-то часть будет идти от пускового устройства. Умножаем ток на напряжение (100 х 14), получаем мощность 1400 ватт. Хотя автор вышеприведенной схемы утверждает, что и 500 ваттного трансформатора достаточно для завода автомобиля с бортовой сетью 12 вольт.

В авторском исполнении был применен трансформатор с габаритной мощностью 500 ватт, сечение провода II обмотки 14 кв. мм (это сложенный вдвое провод диаметром 3 мм). Выходное напряжение 15…18 вольт.

На всякий случай напомним формулу соотношения диаметра провода к площади поперечного сечения, это диаметр в квадрате умноженный на 0,7854. То есть два провода диаметром 3 мм дадут (3*3*0,7854*2) 14,1372 кв. мм .

Приводить конкретные данные по трансформатору в этой статье особого смысла не имеет, ведь для начала необходимо как минимум иметь более-менее подходящее трансформаторное железо, ну а потом, опираясь на фактические размеры, произвести расчет намоточных данных именно для него.

Остальные элементы схемы.

Тиристоры: при двухполупериодной схеме – на ток от 80А и выше. Например: ТС80, Т15-80, Т151-80, Т242-80, Т15-100, ТС125, Т161-125 и т.д. При реализации второго варианта с использованием мостового выпрямителя (смотри схему выше), тиристоры должны быть раза в 2 мощнее. Например: Т15-160, Т161-160, ТС161-160, Т160, Т123-200, Т200, Т15-250, Т16-250 и им подобные.

Диоды: для моста выбирайте такие, чтобы держали ток порядка 100 ампер. Например: Д141-100, 2Д141-100, 2Д151-125, В200 и подобные. Как правило анод у таких диодов выполнен в виде толстого жгута с наконечником.
Диоды КД105 можно заменить на КД209, Д226, КД202, подойдут любые на ток не меньше 0,3 ампера.
У стабилитрона U стабилизации должно быть порядка 8-ми вольт, можно ставить 2С182, 2С482А, КС182, Д808.

Транзисторы: КТ3107 можно заменить на КТ361 с коэффициентом усиления (h31э) больше 100, КТ816 можно заменить на КТ814.

Резисторы: в цепи управляющего электрода тиристора ставим резисторы мощностью 1 ватт, остальные – не критично.

Если вы решите сделать силовые провода съемными, предусмотрите, чтобы разъем подключения мог выдерживать пусковые токи. Как вариант, можно применить разъемы от сварочного трансформатора или инвертора.

Сечение соединительных проводов, идущих от трансформатора и тиристоров до клемм, должно быть не меньше сечения провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора. Провод подсоединения пускового устройства к сети 220 вольт желательно поставить с сечением жил 2,5 кв. мм.

Чтобы данное пусковое устройство работало с автомобилями, у которых бортовая сеть имеет напряжение 24 вольта, вторичная обмотка понижающего трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 28…32 вольта. Так же подлежит замене стабилитрон в узле контроля напряжения, т.е. Д814А нужно заменить двумя последовательно соединенными Д814В или Д810. Подойдут и другие стабилитроны, например, КС510, 2С510А или 2С210А.

С тем, что аккумуляторная батарея для любого автомобиля является крайне важным элементом никто не спорит. Но то, что любой батарее, вне зависимости от ее стоимости, новизны и бренда, требуется периодическое обслуживание, знает не каждый автовладелец. Кроме самого аккумулятора, постоянного внимания требует и генератор, осуществляющий постоянный заряд АКБ в процессе эксплуатации автомобиля. В итоге достаточно часто можно сталкиваться с тем, что аккумулятор оказывается недостаточно заряженным для того, чтобы без проблем запустить двигатель.

Особенно остро такая проблема вырисовывается в зимнее время, когда без посторонней помощи завести авто получается далеко не у каждого автовладельца. Это может быть связано с такими проблемами, как:

  • недозаряд АКБ в результате сбоев в работе авто генератора или иного устройства;
  • недостаток электролита, объем которого нужно периодически восполнять;
  • некорректная плотность электролита;
  • деструктивные процессы в АКБ, препятствующие нормальному процессу заряда.

Все вышеперечисленное не является «приговором» для батареи, и легко устраняется регулярным обслуживанием.

Пуско-зарядное устройство – нужно ли иметь его в гараже

Как правило, большинство автомобилистов периодически сталкиваются с проблемой трудного пуска или его полной невозможности. С наступлением холодов ситуация резко усугубляется. Путей решения уже возникшего затруднения не так много, и завести двигатель, когда сел собственный аккумулятор можно следующим образом:

  • с «толкача»;
  • путем буксировки;
  • прикурить аккумулятор от другого автомобиля;
  • быстро зарядить аккумулятор током большой силы – используется специальное устройство.

Все эти способы далеки от идеала, и невозможны в некоторых случаях. К примеру, буксировать автомобиль с АКПП невозможно, а с инжектором нежелательно. Чтобы не искать донора для прикуривания, на что крайне неохотно идут владельцы автомобилей, полезно иметь в гараже зарядно пусковое устройство для аккумулятора, которое позволяет быстро и безопасно запустить двигатель в любой мороз и при любом состоянии родной батареи.

Зарядно пусковое устройство для автомобильного аккумулятора обладает компактными размерами и высокой эффективностью, поэтому при любых проблемах с аккумулятором становится наилучшим вариантом пуска двигателя. Для его работы потребуется всего лишь электрическая розетка. Использовать портативное зарядно пусковое устройство для автомобильного аккумулятора легко – достаточно подключить плюсовой провод на соответствующую клемму аккумулятора, а минусовой на массу, поближе к стартеру. После включения ПЗУ можно легко завести двигатель, даже если аккумулятор весьма «слаб».

ПЗУ – покупать или сделать самому

При всех достоинствах устройств заводского изготовления, они все же обладают некоторыми недостатками. К их числу относится, прежде всего, высокая стоимость мощных приборов, а те, что подешевле, часто обладают слишком малой мощностью, и для зимней эксплуатации подходят мало. В качестве выхода из такого затруднения можно рассмотреть вариант собственноручного изготовления пуско-зарядного устройства для аккумулятора, для чего не потребуются особые знания в области радиоэлектроники.

Конечно, имеется и очевидный плюс – это совмещенность пускового и зарядного прибора в едином корпусе. Но при наличии отдельного «зарядника» для АКБ изготовить зарядно-пусковое устройство для аккумулятора своими руками вполне целесообразно. Для изготовления простейшего, но достаточно мощного пускового устройства потребуется один трансформатор и пару диодов. Расчетная мощность создаваемого прибора обязана составлять не менее 1,4 кВт – такого хватит для пуска мотора практически с нулевым зарядом аккумулятора. Схема ПЗУ предельно проста, но из года в год приборы, собранные таким образом, серьезно выручают множество автолюбителей.

Перед сборкой данного пускового устройства следует приготовить достаточной длины питающий кабель.

Для обеспечения удобства использования можно монтировать выключатель S1, но он должен выдерживать нагрузку не менее 10А.

Выходные параметры – важные показатели для надежной работы

Вышеприведенная схема зарядно-пускового устройства для автомобильного аккумулятора отличается своей достаточной простотой, но для создания эффективного устройства необходимо тщательно рассчитать выходные параметры – это позволит обеспечить легкий запуск и не повредит самому аккумулятору. Двигатель при попытке пуска «съедает» достаточно много энергии – не меньше 100 А, с напряжением до 14 В. Соответственно, мощность трансформатора обязана составлять не меньше 1400 Вт. Зарядно-пусковое устройство для аккумулятора автомобиля такой мощности легко запустит двигатель и вовсе без аккумулятора.

Конечно, портативное зарядно-пусковое устройство для аккумулятора, даже такой мощности не заменяет аккумулятор, который при пуске все же необходим. Стартер может потреблять при запуске до 200 А, и часть этой мощности как раз и будет обеспечиваться АКБ, пусть даже и не полностью заряженной. После удачной раскрутки коленвала энергопотребление стартера падает практически вдвое, и с этой задачей пусковое устройство вполне справиться уже самостоятельно. К слову сказать, пуско-зарядные устройства, купленные в магазине, обеспечивают не более половины этой мощности, и при сильно разряженном аккумуляторе с задачей пуска двигателя просто не справятся.

Сечение сердечника, используемого в этой конструкции составляет 36 см 2 . Провод, который используется для первичной обмотки должен иметь сечение не меньше 2 мм 2 . Будет отлично, если трансформатор с такими характеристиками будет заводского изготовления. Родная вторичная обмотка подлежит удалению, и меняется на самостоятельно намотанную. В этом случае используется банальный метод подбора. После того как наматывается, к примеру, 10 витков, трансформатор включается в сеть, и замеряется полученное напряжение.

Его необходимо разделить на число уже сделанных самостоятельно витков, т. е. 10 – получается напряжение на каждом витке. Затем необходимо 12 разделить на полученное напряжение, в результате получается требуемое количество витков каждого плеча. Для вторичной намотки подойдет медный провод в качественной изоляции с сечением не меньше 10 мм 2 . После окончания работ по созданию вторичной обмотки подключаются диоды, которые можно взять, к примеру, со старого сварочного аппарата. Если все работы выполнены правильно, контрольный замер тока в самодельном ПЗУ не превысит 13,8 В.

Как не допустить критичного разряда АКБ

Несмотря на то, что схемы зарядно-пускового устройства для АКБ не отличаются сложностью для самостоятельной сборки, использования пуско-зарядных лучше постараться все же избежать. Для этого любой аккумулятор, с момента ввода его в эксплуатацию, требует постоянного технического обслуживания. Стоит отметить, что все проводимые процедуры не отличаются сложностью и вполне могут выполняться самостоятельно:

  • не менее 6 раз в год следует замерять напряжение на АКБ мультиметром;
  • 3-4 раза в год проводить контроль уровня электролита;
  • подвергать батарею полной зарядке на специальном зарядном устройстве;
  • контролировать плотность электролита – важнейший показатель, во многом определяющий работоспособность аккумулятора.

Все эти мероприятия должны носить регулярный характер, что позволит всегда быть уверенным в собственной батарее. Для проведения тестов потребуется минимальное количество «оборудования»:

  • мультиметр, лучше цифровой, поскольку его отличает точность измерений;
  • полая стеклянная трубочка длиной 20-25 см – она потребуется для измерения уровня электролита;
  • для проверки плотности потребуется ареометр.

Чтобы своевременно корректировать уровень потребуется еще дистиллированная вода, которая добавляется в банки при недостатке раствора, и концентрированный электролит, применяемый при падении плотности ниже расчетной для конкретного региона.

Представляю Вашему вниманию мощное пуско-зарядное устройство для заряда автомобильных аккумуляторных батарей напряжением 12 и 24 вольт, а так же запуска двигателей легковых и грузовых автомобилей с соответственными напряжениями.

Его электрическая принципиальная схема:

Источником питания для пуско-зарядного устройства служит 220 вольт промышленной частоты. Мощность, потребляемая от источника может составлять от десятков ватт в режиме заряда (когда аккумуляторы почти заряжены и имеют напряжение 13.8 – 14.4 вольта или 27.6 – 28.8 вольта для пары, соединённой последовательно) до нескольких киловатт в режиме запуска стартера двигателя авто.

На вводе устройства стоит двухполюсный автоматический выключатель на ток Іном=25 А. Использование именно двухполюсного обусловлено надежностью отключения как фазы так и ноля, так как при подключении через стандартную евровилку (с заземляющим контактом) нет уверенности что однополюсный автоматический выключатель выключит именно фазу и тем самым произойдет обесточивание всего прибора в целом. Данный автоматический выключатель (в моем варианте) установлен в стандартном боксе для установки в стену. Частое включение питания этим выключателем не имеет смысла, а посему и не ставил его на передней (лицевой) панели.

И в режиме «Пуск» и в режиме «Заряд» силовой трансформатор включается одним и тем же магнитным пускателем КМ1, у которого напряжение катушки составляет 220 вольт, а ток, коммутируемый контактами порядка 20-25 ампер.

Самая главная часть пуско-зарядного устройства – силовой трансформатор. Моточных данных силового трансформатора давать не буду, так как не думаю что все бросятся копировать один в один, скажу лишь на что следует, на мой взгляд, обратить внимание. Как уже заметили из схемы – трансформатор имеет вторичную обмотку с ответвлением от средины. Здесь, при расчетах, а потом и на практике необходимо установить напряжение на выходе устройства (зажимах на аккумуляторах – проще крокодилах), учитывая и падение напряжения на диодах (в моем варианте Д161-250) в рамках 13.8-14.4 вольта для режима 12 вольт и 27.6-28.8 для 24 вольтового режима, при токе нагрузки до 30 ампер. Крокодилы использовал от массы сварочного аппарата, соответсвенно плюсовую покрасил в красный цвет.

Режим 12/24 вольта устанавливается контакторами КМ2, КМ3, силовые контакты которых, рассчитанные на 80 ампер, соединены параллельно, что в сумме дает 240 ампер.

В цепи по стороне 12/24 вольта установлен шунт, а в разрыв цепи амперметра – контакты магнитного пускателя режима « Заряд ». Данный амперметр должен измерять ток заряда. Граница шкалы в моем варианте составляют 0…30 А. Цепь замыкается в режиме заряда.

Отдельно хотелось бы поговорить о режиме « Заряд ». Как Вы уже заметили здесь нет схемы управления тока заряда, а он, можно сказать, идет максимальный. Ошибка? Думаю нет. давайте обратимся к электрооборудованию среднестатистического автомобиля. Так вот, там реле регулятор регулирует не ток заряда, а. вгоняет генератор в параметры бортовой сети автомобили, те же 13.8-14.4 вольта, соответственно, если Вы правильно намотаете трансформатор, с учётом падения напряжения на силовых диодах, то уподобите данную схему генератору автомобиля, и, по мере заряда аккумулятора, ток будет только падать.

И, не забывайте, в диодном мосте необходимо учитывать что два диода работают последовательно, то есть падение напряжение необходимо умножить на два.

Из недостатков данной схемы могу выделить лишь зависимость напряжения сети к току заряда. Так как мой вариант будет использоваться на СТО, где мало изменяется напряжение сети и основная его задача запуск грузовых автомобилей с напряжением 24 вольта, то не вижу необходимости в усложнении конструкции. Но решением проблемы может служить установке автотрансформатора, через свободные контакты магнитного пускателя КМ4, параллельно КМ1. С уважением, AZhila.

Как сделать доступное зарядное устройство на тиристоре

Пришла идея собрать еще одно зарядное устройство. У меня уже есть несколько зарядных для авто аккумулятора. Благо задумка проста, детали все давно есть. Все собирается на отечественных деталях. Ничего редкого, все доступное.

Для самоделки нам понадобится

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • тиристор;
  • амперметр;
  • корпус;
  • выключатель;
  • крокодилы;
  • инструменты.

О компонентах

Трансформатор у меня остался от старого проекта. Стоял трансформатор в корпусе. Корпус добротный, с ручками. На корпусе уже установлен сетевой разъем и предохранитель. Напряжение на вторичке трансформатора 17 вольт.

Обмотка диаметром около 2 мм по меди. У меня первичная цепь практически собрана. Установлю выключатель и готово.

 

Диодный мост сборной. Можно установить сборку из магазина, но у меня была из диодов. Диоды на 10 ампер, советские Д242. Были прикручены на радиаторе. Диоды установлены через слюдяные шайбы.

Амперметр на 20 ампер. Показывает в обе полярности, да просто такой был рабочий. На нем уже установлен шунт.

 

Тиристор с радиатором от материнки компьютера. Ку 202. Максимальный ток 10 ампер. Он не сильно греется.

 


Схема зарядного устройства

По сути, это импульсный регулятор. Тиристор в данной схеме не греется. Я предохранитель не ставил.

Сборка зарядного устройства

 

По методике ЛУТ изготовил плату.

 

Сверлю отверстия в пятачках. Деталей минимум, все доступно и просто.

 

Устанавливаю и распаиваю компоненты.

 

Нужно просверлить крепежные отверстия. Плату сделал довольно компактной. Просверлив отверстия, столкнулся с проблемой крепления. Сделал скобку с вырезом.

 

Крепить диодную сборку буду непосредственно к корпусу. Диоды изолированы. Сверлю четыре отверстия.

 

Прикручиваю радиатор с диодами.

 

Распаиваю диодный мост.

 

Тиристор на радиаторе я закрепил на изоляции. Пластинка из пластика, в ней нарезал резьбу.

 

Для передней панели, я взял отрезок композитного пластика. На нем пока защитная пленка. Делаю разметку под все компоненты, прямо 

по защитной пленке. Вырезаю прорези, и сверлю отверстия.

 

Собираю остатки схемы и тестирую. Регулируется все плавно.

 

После проверки все ставлю на место. Фиксирую по возможности провода.

 

Зарядка получилась хорошая и надежная. Данная схема очень популярна.

 

Видео по сборке прилагаю

]

Бортовые зарядные устройства электромобилей на основе компонентов Infineon

7 декабря 2021

Северин Кампль (Infineon)

Достижения компании Infineon в области силовых полупроводниковых приборов на основе кремния и карбида кремния позволяют создавать бортовые зарядные устройства с высокими значениями удельной мощности и КПД, предназначенные для электромобилей и гибридных автомобилей.

Количество автомобилей с электрическим приводом, как классических – с питанием только от аккумуляторных батарей (Battery Electric Vehicles, BEV), так и их гибридных версий, имеющих возможность заряда аккумулятора из сети с помощью встроенных зарядных устройств (Plug-In Hybrid Vehicles, PHEV), увеличивается с каждым годом. Однако, несмотря на многочисленные преимущества данного вида транспорта, популярность таких автомобилей еще невелика. Результаты опроса потенциальных покупателей показывают, что наибольшие опасения, связанные с транспортом на электрической тяге, обусловлены наличием аккумуляторной батареи, а приводимые производителями данные о дальности поездки на одном заряде батареи во многих случаях вызывают скептицизм. Таким образом, состояние рынка электро- и гибридных автомобилей напрямую зависит от уровня надежности и срока службы используемых в них аккумуляторных батарей.

С технической точки зрения, количество циклов «заряд-разряд» любого аккумулятора определяется характеристиками зарядных устройств и используемыми алгоритмами заряда. Однако функции бортовых зарядных устройств современных электромобилей не ограничиваются только зарядом и защитой аккумулятора. Поскольку зарядное устройство подключается к сети, то от формы его потребляемого тока напрямую зависит качество потребления электрической энергии, оцениваемое коэффициентом мощности зарядной системы. Не следует также забывать, что современные электромобили уже давно рассматриваются в качестве резервных источников электропитания, поэтому их бортовые зарядные системы могут обеспечивать и обратную функцию – передачу энергии из аккумулятора внешним потребителям. Для реализации этого силовая часть зарядных устройств должна иметь возможность работы и в режиме инвертора, то есть формировать из постоянного напряжения аккумуляторной батареи переменное напряжение с частотой 50/60 Гц.

В данной статье рассмотрены типовые схемы узлов бортовых зарядных устройств электро- и гибридных автомобилей, а также приведены рекомендации по выбору элементной базы производства компании Infineon, которые могут быть использованы при их разработке.

Мостовой выпрямитель с корректором коэффициента мощности

 

Первые варианты узлов выпрямления зарядных устройств для электромобилей строились по схеме, состоящей из каскадно соединенных мостового выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, и повышающего преобразователя, обеспечивающего требуемый коэффициент мощности (рисунок 1). Для того, чтобы сформировать синусоидальный входной ток, транзисторы и диоды повышающего преобразователя должны переключаться на высокой частоте, а его дроссель работать в безразрывном режиме

(Continuous Conduction Mode, CCM). Это приводит к функционированию силовых полупроводниковых компонентов повышающего преобразователя в режиме жестких переключений, что, в свою очередь, ведет к увеличению потерь энергии, возникающих при работе этого каскада. Кроме того, из-за наличия во входном выпрямителе неуправляемых полупроводниковых диодов, пропускающих ток только в одном направлении, данная схема является однонаправленной, поэтому при ее использовании передавать электрическую энергию можно только в одном направлении – из сети в аккумуляторную батарею.

Рис. 1. Схема зарядного устройства на основе мостового выпрямителя и повышающего преобразователя (антипараллельный диод ключа S1 для упрощения не показан)

Работа повышающего преобразователя в режиме жестких переключений приводит к тому, что его транзисторы и диоды в момент коммутации подвергаются значительным перегрузкам как по напряжению, так и по току, что вынуждает использовать в этом узле полупроводниковые компоненты с повышенной установочной мощностью. Например, в качестве диода D1 лучше всего использовать 650-вольтовые карбид-кремниевые диоды Шоттки пятого поколения (Gen5) семейства CoolSiC, прошедшие сертификацию для использования в автомобильных приложениях.

В качестве ключа S1 можно использовать достаточно большое количество управляемых полупроводниковых приборов, производимых компанией Infineon (рисунок 2). Например, с этой задачей прекрасно справятся специально разработанные для автомобильной техники 650-вольтовые IGBT семейства TRENCHSTOP AUTO 5, обладающие высокой скоростью переключения и малыми динамическими потерями. Среди представителей этого семейства присутствуют как одиночные приборы, так и транзисторы с интегрированным антипараллельным диодом на основе кремниевых или карбид-кремниевых кристаллов. Теоретически в такой схеме можно использовать одиночные IGBT без антипараллельного диода. Однако на практике во время переходных процессов между коллектором и эмиттером этого ключа могут возникать отрицательные напряжения, для защиты от которых параллельно транзистору рекомендуется всегда устанавливать диод.

Рис. 2. Примеры зарядных устройств на основе IGBT с интегрированным карбид-кремниевым диодом (а), на основе одиночного IGBT с внешним диодом (б) и на основе MOSFET семейства CoolMOS CFD7A (в)

Для приложений, критичных к уровню потерь, вместо IGBT рекомендуется использовать полевые транзисторы с изолированным затвором. В этом случае для бортовых зарядных устройств идеальным выбором являются приборы последнего поколения автомобильных MOSFET – CoolMOS CFD7A. Преимуществами такого решения является более низкий уровень статических потерь из-за резистивного характера поведения проводящего канала MOSFET, в отличие от IGBT, у которых напряжение между коллектором и эмиттером во включенном состоянии практически постоянно. Кроме этого, MOSFET не имеют токовых шлейфов при выключении и быстрее переключаются. Все это, в конечном итоге, приводит к тому, что схемы на основе MOSFET могут иметь более высокий КПД по сравнению с решениями, у которых в качестве ключа S1 выбран IGBT.

Однако не следует забывать, что даже при использовании самых современных полупроводниковых приборов с большой шириной запрещенной зоны (карбида кремния или арсенида галлия) характеристики этой схемы из-за ряда принципиальных ограничений не могут быть высокими. Поэтому сейчас выпрямители зарядных устройств электромобилей обычно строятся по более энергоэффективной безмостовой схеме.

Безмостовой корректор коэффициента мощности

В англоязычной литературе схемы безмостовых корректоров коэффициента мощности называют схемами на основе «тотемного столба» (Totem Pole), из-за того, что на принципиальных схемах транзисторы, образующие элементы этого узла, обычно рисуют один над другим, из-за чего и возникает подобная ассоциация (рисунок 3). В безмостовых схемах все диоды, образующие входной выпрямитель, заменены управляемыми транзисторами, часть из которых переключается на высокой частоте, а часть – на частоте сети. Уменьшение общего количества полупроводниковых элементов в силовой части приводит к уменьшению потерь энергии, поэтому данные схемы имеют больший КПД. Кроме того, если в качестве ключей S1…S4 использовать узлы, способные пропускать ток в обоих направлениях, схема становится двунаправленной и может передавать энергию как из сети в аккумулятор, так и в обратном направлении – из аккумулятора в сеть.

Рис. 3. Схема зарядного устройства на основе безмостового корректора коэффициента мощности

Основным недостатком безмостовых корректоров коэффициента мощности является наличие четырех управляемых ключей, коммутируемых по достаточно сложным алгоритмам. В большинстве случаев ключи S3 и S4 коммутируются синхронно с сетью на низкой частоте, а вот транзисторы S1 и S2 уже должны переключаться на высокой частоте, формируя синусоидальный входной ток (при заряде аккумулятора) или синусоидальное выходное напряжения (при использовании электромобиля в качестве источника электрической энергии).

Как и в схеме с повышающим преобразователем, ключи S1 и S2 работают в режиме жестких переключений, поэтому для них лучше всего использовать полупроводниковые приборы с повышенной установочной мощностью и малым уровнем динамических потерь, например, IGBT семейства TRENCHSTOP H5 или MOSFET семейства CoolSiC. Ключи S3 и S4 фактически выполняют функцию недостающих элементов мостового выпрямителя и переключаются в моменты перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому динамические характеристики приборов, используемых в этом узле, обычно не имеют особого значения, а решающую роль имеет лишь величина падения напряжения на ключе, когда он находится во включенном состоянии.

Широкое распространение получили безмостовые корректоры коэффициента мощности, у которых все четыре ключа S1…S4 реализованы на основе IGBT (рисунок 4). В этом случае лучше всего использовать высокоскоростные IGBT семейства TRENCHSTOP 5, однако, более энергоэффективным решением является использование в каскаде, переключающемся на низкой частоте, вместо IGBT полевых транзисторов семейства CoolMOS CFD7A. Эту схему можно также реализовать и на карбид-кремниевых транзисторах семейства CoolSiC, характеристики которых заметно лучше, чем у кремниевых IGBT. Кроме того, MOSFET семейства CoolSiC, рассчитанные на использование в автомобильной технике, имеют максимально допустимое напряжение 1200 В, что позволяет использовать их в системах с напряжением промежуточной шины постоянного тока больше 650 В.

Рис. 4. Примеры зарядных устройств на основе безмостовых ККМ, реализованных на основе IGBT (а), карбид-кремниевых MOSFET (б), IGBT (высокочастотный каскад) и MOSFET семейства CoolMOS CFD7A (низкочастотный каскад) (в)

Мостовой преобразователь с фазовым управлением

Мостовые преобразователи с фазовым управлением (Phase-Shifted Full-Bridge, PSFB) (рисунок 5) используются в узлах, предназначенных для согласования напряжения промежуточной шины постоянного тока с напряжением аккумуляторной батареи. Эта схема обычно состоит из мостового инвертора на первичной стороне, изолирующего трансформатора и диодного выпрямителя. Поскольку размеры трансформатора напрямую зависят от его рабочей частоты, то реализация этой схемы на основе медленных IGBT не позволяет достичь высоких значений удельной мощности. Из-за этого в инверторах таких узлов используют только MOSFET на основе кремния или карбида кремния, а для уменьшения уровня динамических потерь используют квазирезонансные методы коммутации, для чего в цепь первичной обмотки трансформатора добавляют специальный дроссель.

Рис. 5. Схема мостового преобразователя постоянного напряжения с фазовым управлением

Основным преимуществом этой схемы является высокий КПД, достигаемый за счет переключения силовых транзисторов при нулевом напряжении. Это позволяет повторно использовать энергию, накапливаемую в паразитных емкостях MOSFET, что значительно снижает разогрев силовых транзисторов и, соответственно, увеличивает КПД этого узла. Однако из-за специфических особенностей фазового управления мостовой схемы обеспечить режим мягких переключений всех MOSFET во всех режимах работы невозможно. Чаще всего подобные схемы рассчитываются таким образом, чтобы квазирезонанс обеспечивался в диапазоне полной мощности и средних нагрузок. При малой нагрузке ток резонансного дросселя чаще всего оказывается недостаточным для отбора всей энергии, содержащейся в паразитных емкостях MOSFET, и они начинают коммутироваться при ненулевых напряжениях. Высокая вероятность работы преобразователя в режиме жестких переключений приводит к необходимости использовать в его инверторе полупроводниковые приборы с улучшенными динамическими характеристиками. Специалисты компании Infineon рекомендуют использовать в этих узлах либо кремниевые MOSFET с быстрыми диодами, например, семейства CoolMOS CFD7A, либо карбид-кремниевые MOSFET семейства CoolSiC. При выборе приборов семейства CoolSiC следует обращать внимание на возможность их применения в автомобильной технике, являющейся необходимым условием их надежной работы в течение длительного времени.

Еще одним преимуществом мостового преобразователя является более простое управление силовой частью по сравнению, например, с LLC-преобразователями. В этой схеме регулировка выходного напряжения (тока) обеспечивается только изменением фазы переключения транзисторов одного полумостового каскада инвертора по отношению к фазе переключения другого. При этом частота переключения и коэффициент заполнения импульсов управления всеми транзисторами остаются неизменными. Более того, мостовая схема с фазовым управлением может обеспечить регулировку коэффициента передачи в более широких пределах, чем LLC-преобразователи.

На вторичной стороне мостового преобразователя необходимо преобразовать переменное напряжение, поступающее с вторичной обмотки трансформатора, в постоянное. Реализовать эту функцию можно, например, с помощью мостового выпрямителя, как показано на рисунке 5, или с помощью двухполупериодной схемы с выводом средней точки трансформатора.

В качестве силовых ключей на вторичной стороне можно использовать неуправляемые полупроводниковые диоды или, как показано на рисунке 6, MOSFET. В последнем случае следует предусмотреть дополнительные каналы управления транзисторами вторичной стороны, что требует некоторого усложнения схемы управления. Однако при использовании технологии синхронного выпрямления КПД преобразователя будет выше за счет уменьшения величины статических потерь, а сама схема станет двунаправленной и сможет передавать энергию как из промежуточной шины постоянного напряжения в аккумулятор, так и в обратном направлении.

Рис. 6. Схема двунаправленного мостового преобразователя постоянного напряжения с фазовым управлением

LLC-преобразователь

Преобразователи на основе LLC-схем используются для тех же задач, что и рассмотренные выше мостовые преобразователи с фазовым сдвигом – согласования напряжения промежуточной шины постоянного напряжения с напряжением аккумуляторной батареи и электрической изоляции бортовой сети электромобиля от первичной системы электроснабжения. Однако, в отличие от мостовых схем, в LLC-преобразователях используются методы резонансного преобразования электрической энергии, поэтому их КПД близок к максимально достижимым при данном уровне технологий значениям.

LLC-преобразователи могут быть построены по полумостовым или мостовым схемам, однако в зарядных устройствах электромобилей чаще всего используются только мостовые версии этого узла (рисунок 7). Основным отличием полумостового варианта от мостового является в два раза меньший ток первичной обмотки трансформатора за счет в два раза большего напряжения, формируемого на ней инвертором. Это позволяет упростить конструкцию силового трансформатора и более эффективно использовать габаритную мощность его магнитопровода. Основным недостатком мостовой версии LLC-схемы является большее количество силовых полупроводниковых приборов, что приводит к усложнению схемы управления и, при небольших мощностях преобразования, к увеличению размеров системы. В конечном итоге, полумостовые схемы наилучшим образом подходят для построения маломощных преобразователей, а для зарядных устройств электромобилей достичь максимального значения удельной мощности можно только при использовании мостовых схем.

В хорошо спроектированной LLC-схеме силовые полупроводниковые приборы во всем диапазоне токов нагрузки переключаются при нулевом напряжении, что обеспечивает практически нулевой уровень динамических потерь. Однако в некоторых режимах, например, при запуске преобразователя или при емкостном режиме работы резонансного контура (Capacitive Mode Operation – когда ток резонансного контура опережает по фазе приложенное к нему напряжение), схема может кратковременно выйти из резонансного режима, и тогда транзисторы инвертора будут работать в режиме жестких переключений. Поэтому специалисты компании Infineon рекомендуют создавать инверторы LLC-преобразователей на основе  MOSFET c быстродействующими диодами, имеющих достаточный запас по току.

Рис. 7. Схема мостового LLC-преобразователя с синхронным выпрямителем на вторичной стороне

Основным недостатком LLC-преобразователей является регулирование выходной мощности путем изменения частоты переключений, а не путем изменения коэффициента заполнения импульсов выпрямленного напряжения. Это приводит к усложнению фильтров электромагнитных помех, которые теперь должны быть рассчитаны на работу в более широком частотном диапазоне. Кроме того, данный способ регулирования имеет ограниченную скорость изменения величины преобразуемой мощности и вызывает ряд проблем при параллельной работе нескольких преобразователей из-за сложности обеспечения равномерного распределения токов между отдельными силовыми каналами.

Заключение

Рассмотренные в этой статье схемы имеют наилучшие на сегодняшний день технические характеристики. Однако не следует забывать также и о том, что каждая из рассмотренных схем имеет свои достоинства, недостатки и ограничения, поэтому поиск наилучшего решения, максимально соответствующего поставленному техническому заданию, все еще остается задачей разработчика.

Дополнительная информация

  1. www.infineon.com/CFD7A
  2. www.infineon.com/onboard-battery-charger
  3. Электронная книга с полной версией статьи

Перевел Александр Русу по заказу АО Компэл

•••

Наши информационные каналы

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора: мастерим своими руками


Приобрести хороший аппарат не так просто по причине высокой стоимости, а подделок очень много. Для собственников транспортных средств наступление зимнего периода — настоящая пытка по той причине, что аккумуляторы начинают барахлить, выходят из строя. Часто по утрам можно встретить водителей, которые просят «прикурить», вот только не сигарету, а АКБ.

Можно возить с собой портативное зарядное устройство, но не все могут купить такую роскошь. Мобильное ЗУ стоит баснословные суммы, которые не по карману среднестатистическому человеку. О том, как найти выход из положения и что можно смастерить, рассмотрим ниже.

Немного об АКБ
Аккумуляторная батарея необходима автомобилю для того, чтобы дать напряжение с показателем 12,0 Вольт при падении тока от генератора ниже 11,3 Вольт. При отсутствии процесса восстановления (дозарядки) АКБ на свинцовых стенках начинается процесс сульфатации, что приводит к короткому замыканию, потере ёмкости, выходу агрегата из строя.

Чаще всего процесс происходит в зимнее время при частом старте мотора. Вот почему механики настоятельно рекомендуют оставлять технику на ночлег в гараже или крытой стоянке.

Также раз в месяц нужно проводить подзарядку АКБ, а если проживаете в условиях с отрицательными температурами, то лучше два раза. Если вы действительно любите свой автомобиль, то снимите АКБ на ночь и оставьте его до утра в тёплом месте.

Подзарядку следует осуществлять постоянным током, величина которого всегда высчитывается по такой формуле: 0,1 от общей ёмкости батареи. Например, ёмкость АКБ равна 65А, значит, сила тока равна 6,5А.

Но, неоднократные исследования европейского и американского научных центров подтвердили тот факт, что чем меньше сила тока на подзарядке, тем медленнее происходит процесс сульфатации. Иными словами, чем меньше мы даём силу, тем дольше служит аккумулятор.

Автомеханики советуют оставлять батарею на длительный подзаряд на ночь в пределах 2–3 А, не более. Этого вполне будет достаточно для восстановления сил и длительного срока эксплуатации.

Существует и обратная сторона медали, она заключается в процессе десульфатации. То есть, процесс обратный сульфатации. Расписывать принцип его действия можно долго, но вкратце, это когда идёт систематическая перезарядка от стабильного тока.

Например, когда после восстановления заряда 12,8 или 13,3 Вольт, в батарею продолжает поступать ток. В итоге это приводит к закипанию АКБ, пластин, повышению плотности, химический состав электролита меняется, стенки — пластины рушатся.

Современные зарядные и зарядно-пусковые устройства оборудованы специальными датчиками.

Схемы простого зарядного устройства для аккумулятора автомобиля

Сразу отметим, что смастерить можно различной степени сложности зарядку, всё зависит от поставленных целей и мощностных показателей. Зарядное устройство (далее — ЗУ) понадобится каждый день, даже если батарея новая и мощная.

Жизненный пример: поставили машину, забыли выключить магнитолу на ночь, к утру АКБ разряжена. Запустить мотор с утра не получится.

И здесь следует различать: пуск силового агрегата проводится с полуоборота или нужно «маслать» долго и нудно. Это всё к тому, что от этого зависит степень заряда, который следует дать батареи.

Простейший пример: нужен источник постоянного тока с показателем 12 Вольт, а лучше от 12 до 24,5 В. Второй момент: строго ограниченное сопротивление. Подручное средство с такими характеристиками найти несложно.

Во многих семьях имеется портативная техника, цифровые гаджеты. Блок питания в самый раз, вот почему. Напряжение на выходе равно 19,5 вольт, сила тока равна 2,0 А. Внешний штекер — минус, внутренний — плюс.

Ограничителем напряжения может смело выступить автомобильная лампа накаливания. Более мощной перегружать не стоит, так как возможен сбой в работе блока питания.

Далее следует такая схема: входной разъем от блока в качестве минуса — лампа, как ограничитель сопротивления — плюсовая клемма батареи — плюс самого АКБ. В течение одного часа устройство подзарядится так, что силы тока достаточно будет для пуска мотора.

Нет блока питания или жалко использовать его не по назначению, тогда купите один раз выпрямительный диод. Изделие небольшое по размерам и много места не отнимет.

Смастерить ЗУ можно таким способом: снять непосредственно сам аккумулятор с транспортного средства. Создаём цепь, состоящую из точки — розетки (220В) — минусовая сторона диода — сторона со знаком плюс — ограничитель нагрузки — клемма АКБ со знаком минус — плюсовая клемма — вход в 220 В розетки.

Если нет под рукой автолампы, возьмите бытовую лампу на 220В. Достаточно будет 100 Ватт, но не менее. Сила тока будет равна половине ампера. Рассчитать это легко: напряжение умножаем на ток, и будет нам мощность.

За полную ночь такой подзарядки АКБ наберётся сил для прокрутки мотора налегке. Ну, а если вы додумаетесь совместить три лампы подряд, то увеличите силу тока ровно втрое.

Несмотря на такую простоту, неосторожное движение может привести серьёзным последствиям:

  • перегорит блок питания;
  • посыплются пластины от замыкания;
  • прочие нежелательные моменты.

Блок питания для авто


Элементарная схема обычного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора из блока питания выглядит так. Находим сам блок, читаем его величину напряжения, которая колеблется от 5 до 12 Вольт.

У каждой модели разный показатель. Вот на данном этапе многие совершают ошибку, когда не смотрят на показатель. Результат — созданное устройство работает нестабильно, показатели не соответствуют действительности.

Величина в 12 Вольт будет несколько маловата, нужно повысить её до уровня 15–16 Вольт. Сделать это можно с помощью подключения стороннего сопротивления в 1,0 кОм. В итоге, изменяем коэффициент передачи и повышаем выходное напряжение.

Самое сложное уже позади, теперь подключаем крокодилы, что это такое объяснять не стоит.

ЗУ трансформаторного типа

Этот вид наиболее распространённый в наше время, так как имеет выше класс безопасности, надёжности, простоты использования. Элементарная схема ЗУ состоит из трансформатора, выпрямительного моста, ограничителя сетевой нагрузки. Через цепь проходит ток большой величины и ограничитель должен быть надёжным и качественным.

Соблюдение безопасности
  • Любой вид ЗУ должен устойчиво располагаться на огнестойкой поверхности;
  • обязательно применять индивидуальные средства защиты в виде перчаток, защитных очков, коврика под ноги;
  • постоянный контроль во время процесса зарядки, хотя бы на начальном этапе тестирования самодельного устройства;
  • проверять силу тока, напряжение, температуру оборудования. При сильном, нетипичном нагревании, отключить от цепи питания и дать остыть. Найти источник неполадки.

Видео: Делаем простое зарядное устройство для АКБ с авто выключением при полном заряде


Электрическая Схема Зу 2м — tokzamer.ru

Измеряйте переменное напряжение между точкой обмотки трансформатора, отнимите 4 вольта и получится постоянное напряжение после моста 2.


А Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля. VD5 диод, который служит для защиты управляющей цепи тринистора от возможного обратного напряжения, которое возникает при включении тринистора VS1.

Транзисторы прозвонить можно любым стрелочным или цифровым мультиметром. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.
№49 простое зарядное устройство ЗУ — 2М аккумулятор изготовление платы (часть 2)

Схема такого устройства показана на рис.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени. Самое простое зарядное устройство- схема

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже: Примечание: Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты.

Нереально просто!!! Регулятор тока для Зарядного Устройства.

Самоделки, хобби, увлечения.

Позже попробую зимний режим. Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует. Первые отвращают низкой надежностью, вторые ценой.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной сетевой обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время стоит в гараже без запуска?

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи. VD5 диод, который служит для защиты управляющей цепи тринистора от возможного обратного напряжения, которое возникает при включении тринистора VS1.

Внимательно осмотрите плату на наличие трещин и непропаев, омовые резисторы часто бывают в обрыве, на глаз не заметишь, можно прозвонить не выпаивая.

Иначе возможны неприятные последствия.

Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит.

До последнего времени пользовался ЗУ еще советского производства.
ДЕЛАЕМ ПРОСТОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКБ с авто выключением при полном заряде

Смотрите также: Глубина заложения электрокабеля в земле снип

27 Replies to “простое зарядное устройство ЗУ-2М АКБ схема (часть 1)”

А Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Ручкой 5 установить требуемый зарядный ток, величина которого должна соответствовать указанной в инструкции на аккумуляторную батарею. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит.

Б Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей. Амперметр измеряет силу тока которую нужно регулировать для зарядки аккумулятора, в данном устройстве используется РА1 — 10 А.

Цитата: Сообщение от Sergey2 1. Шунт подбираем по образцу амперметра. Удачи в ремонте. Величина напряжения устанавливается автоматически и по мере заряда батареи будет возрастать при неизменной силе тока.

75 комментариев для “Тиристорное импульсное зарядное устройство 10А на КУ202”


Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант. А Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации. А Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты см. В этом режиме, по заявлению производителя устройство может находиться месяцами. Цитата: Сообщение от Sergey2 1. А Есть только один вариант — сеть с напряжением в вольт. Ручкой 5 установить требуемый зарядный ток, величина которого должна соответствовать указанной в инструкции на аккумуляторную батарею.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром. Шнур питания 9 подключить к сети.
Электрическая схема автомобильного зарядного устройства

Простые самоделки для автомобиля, советы автолюбителю и схемы сделанные своими руками

Его проще изготовить своими руками, из любого другого миллиамперметра. Заряд 12В и 6В аккумуляторных батарей в ручном режиме: 6.

Между катодом и управляющим электродом от 30 до Ом. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

Между катодом и управляющим электродом от 30 до Ом. К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью. Возможно заряжать не отключая АКБ от бортсети, хотя и желательно. Контакты очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее.

См. также: Как прокладывать кабельную линию в траншее снип

А Для подзарядки применяется напряжение сети в В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт.

Возможно заряжать не отключая АКБ от бортсети, хотя и желательно. Простейший ЗУ-2М, г. Его проще изготовить своими руками, из любого другого миллиамперметра. Уровень определить не составит труда — пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока что также приводит к повышению КПД зарядного устройства. Транзисторы прозвонил,как как показано всылке,всё нормально,только я их со схемы не выпаивал.

Крышка 12 крепится к корпусу 1 винтом. Б Необязательно снимать АКБ с установленного места. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей кислоты. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А , устанавливается амперметром.
Зарядное для Автомобильных аккумуляторов на советских деталях

Зарядное для аккумулятора автомобиля. Электронные схемы Кравцова Виталия. Авторская страница изобретателя

ЗАРЯДНОЕ  УСТРОЙСТВО  С  МОЩНЫМ  МОП   n-КАНАЛЬНЫМ  ТРАНЗИСТОРОМ

 

             Все ранее рассмотренные схемы зарядных устройств  в качестве силового ключа использовали мощные  p-n-p или  n-p-n   транзисторы, которые позволяли  получить  достаточно большой ток  при небольшом количестве  электронных элементов.  Однако  у  используемых биполярных транзисторов  имеется существенный недостаток — большое падение напряжения  коллектор-эмиттер  в режиме насыщения, достигающее  2 … 2,5 В  у составных транзисторов, что приводит  к  их повышенному  нагреву  и  необходимости установки транзисторов на  большой радиатор.  Гораздо  экономичней вместо  биполярных транзисторов устанавливать  силовые МОП  (MOSFET) транзисторы, которые  при тех же токах  имеют  гораздо меньшее ( в 5 -10 раз)  падение напряжения  на открытом переходе сток-исток. Проще всего вместо силового  p-n-p  транзистора  установить  мощный  p-канальный полевой транзистор, ограничив с помощью  дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В.  Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости  затвор-исток.  

          Гораздо  более распространены и доступней  силовые  n— канальные  МОП транзисторы, но  принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, т.к. для  полного открытия  канала сток-исток  на затвор необходимо  подать напряжение на 15 В выше напряжения  силовой части.

          Ниже рассмотрена схема такого устройства.   Основа конструкции мало отличается от  ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах.  С помощью конденсаторов С1-С3 и диодов VD1-VD5  в схеме формируется  повышенное на 15 В  напряжение, которое с помощью транзисторов VT2, VT3  подаётся на затвор полевого транзистора  VT1.

          В схеме  желательно использовать  MOSFET  с наиболее низким сопротивлением  открытого канала, но максимальное допустимое напряжение  этих транзисторов должно быть  в 1,5  — 2 раза  выше напряжения силовой цепи.  В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки  с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи,  в крайнем случае можно использовать КД213А или КД2997, КД2799, но их придётся установить на небольшой радиатор.   Требования  к изготовлению накопительного дросселя DR1 изложены  в публикациях по зарядным устройствам  с биполярными ключевыми  транзисторами ( см. остальные схемы раздела).    

        При отсутствии  подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R17  схему можно доработать,  используя небольшой отрезок  манганинового провода диаметром 2 мм  или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 …0,05 Ом. Нормализацию  напряжения на токовом шунте  осуществляют с помощью усилителя на  любом доступном  ОУ.    Как это сделать? — смотри  следующую страницу :  Лабораторный блок питания  с усилителем -нормализатором  напряжения шунта.

 

Остальные схемы смотри далее:

1.  Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов ( главная страница раздела зарядных устройств для автомобилей)

2.  Зарядное устройство с автоматическим отключением от сети

3. Зарядное устройство с ключевым стабилизатором тока

4.  Зарядное устройство с микросхемой TL494

5.  Зарядное устройство с микросхемой TL494 и нормализатором напряжения шунта

6. Зарядное устройство с цифровой индикацией тока и напряжения.

7.  Зарядное устройство с цифровой индикацией и повышенным выходным током до 20А

8.  Зарядное устройство на тиристоре с улучшенными характеристиками и с использованием микросхемы TL494

9.  Зарядное устройство на двух тиристорах и с использованием микросхемы TL494

10.  Зарядное устройство для кислотно-свинцовых необслуживаемых аккумуляторов ёмкостью 4 … 17А/час

11.  Лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А + зарядное устройство на MOSFET транзисторе

12.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с усилителем напряжения шунта

13.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с узлом аварийной защиты

14.  Зарядное устройство с периодическим контролем ЭДС аккумулятора ( главная страница раздела зарядных устройств)

 

Зарядное устройство для автомобильного (кислотного) АКБ

Есть у меня такое зарядное устройство, ничего общего с BOSH я так понимаю оно не имеет, потому, что даже для зарядного это очень громко сказано. Однако со своей функцией оно кое как справляется — что-то заряжает. Внутри этого «устройства» находится хилинький трансформатор, в обмотку которого внедрен самовостанавливающийся термопредохранитель, амперметр, который показывает ОЧЕНЬ приближенное значение, потому как трансформатор который там стоит в принципе не может выдать не способен выдать более 2-х ампер — размер маловат, и да, там есть еще обыкновенный предохранитель, который находится в нижней части корпуса. Но есть интересный нюанс, тот самый предохранитель никуда не подключен, просто в колечко, сам на себя, видимо защищает от каких-то аномальных флуктуационных токов)) По этой причине задумался я или как-то его усовершенствовать или сделать что-то другое, в хозяйстве без зарядного нельзя.

Пойдем от простого к сложному.

1. Простое зарядное устройство




Объяснять особо тут нечего, одна проблема — мощный резистор, он будет греть вселенную ограничивая собой ток заряда

2. Можно поступить по другому: Ограничить напряжение на входе трансформатора и тем самым ограничить ток на заряжаемом АКБ.





Реклама
HDMI соединитель Адаптер 270 180 90 градусов Отзывы: ***Доставка в Минск 1,5 месяца. Адаптеры качественные,скорости не теряют. Заказывал четыре разных адаптера.***
Реклама
Всеволновый радиоприемник + Динамо машина + фонарь

Схема тоже очень простая и легкая в повторении. Но это уже устройство, которое может автоматически отключить ваш АКБ от зарядного после достижения определенного напряжения на нем. При всей своей простоте такое зарядное с лихвой удовлетворит запросы подавляющего большинства автолюбителей. Подключаем АКБ (обязательно с правильной полярностью), нажимаем кнопку «Пуск», галетным переключателем выбираем необходимый нам ток заряда и наслаждаемся. С помощью переменного резистора R4 можно выставить напряжение при котором сработает реле К2 и отключит зарядное от сети. И вот это самый классный момент, отключение именно от сети!

3. Еще одно простое зарядное устройство, но уже с плавной регулировкой тока:




Это зарядное устройство дает возможность плавной регулировки тока заряда, если его еще и дополнить частью схемы предыдущего устройства, оно научится отключатся от сети по завершению заряда. Нужно иметь ввиду, что можно использовать террорист рабочий ток которого попадает в пределы тока заряда.
Можно немного усовершенствовать схему регулируя напряжение сети до трансформатора, тем самым уменьшить бесполезно рассеиваемую мощность на трансформаторе когда ток ограничен. К примеру так:




К стати часть схемы до трансформатора можно с успехом использовать для регулировки мощности различных устройств, к примеру обычного паяльника.


В место тиристора и диодного моста можно использовать симистор




4. Еще одно довольно простое автоматическое зарядное устройство:




В схеме присутствует ошибка, а именно: отсутствует кнопка «Пуск», она должна стоять параллельно контактам реле и иметь нормально разомкнутые контакты.
Тут отсутствует регулировка тока. Работает это устройство так: компаратор сравнивает напряжение со стабилитрона на одном входе и напряжение с резистивного делителя на другом, и при достижении второго напряжения (выставленного резистором R2) закрывает транзистор , который обесточит реле.

5. Теристорно-семисторная схема:

Тут известная уже нам схема в первичной цепи трансформатора регулирует ток, а а схема на теристоре, во вторичной цепи помогает отключить устройство от АКБ по окончании заряда. Работает это так: при включении сразу открывается теристор, через резистор R7, по мере заряда, на АКБ растет напряжение и делится резистивным делителем R10, R11 в определенный момент , когда напряжение на R10 достигает напряжения пробоя стабилитрона VD5 открывается транзистор VT2 и закрывает теристор — АКБ обесточен.

В обоих схемах встречается дефицитный сейчас уже транзистор КТ117 (хотя в эпоху моей молодости он был не особо распространен), но это не беда, его можно заменить эквивалентом по следующей схеме:






Благодаря замечанию Михаила, нашлась ошибка на схеме выше — на схеме перепутаны обозначения База1 и База2, кто будет собирать имейте это ввиду!

В следующем своем опусе я постараюсь рассмотреть более сложные зарядные устройства с возможностью десульфатации пластин акб и т.д.

Всем свежей канифоли! Жду ваших комментариев.

Электрическая схема электромобиля и система зарядки.

Контекст 1

… двунаправленный стабилизатор мощности обеспечивает гибкое управление потоком мощности каждую секунду. Постоянное напряжение 330 В автомобильного аккумулятора преобразуется в переменное напряжение 200 В однофазной трехпроводной распределительной сети. Типичная схема силовой электроники используется для преобразования мощности, как показано на рис. 3. Аккумулятор электромобиля подключен к преобразователю с обратным усилением через аналоговую схему фильтра, подавляющую пульсации постоянного тока.Инвертор межсоединений управляет активной мощностью для управления V2G и реактивной мощностью для изолирования …

Контекст 2

… в нужный момент с помощью UART (универсального асинхронного приемника-передатчика), а затем UART получает посылку обратный сигнал. Двунаправленный стабилизатор мощности осуществляет гибкое управление потоком мощности каждую секунду. Постоянное напряжение 330 В автомобильного аккумулятора преобразуется в переменное напряжение 200 В однофазной трехпроводной распределительной сети. Типичная схема силовой электроники используется для преобразования энергии, как показано на рис.3. Аккумулятор ЭМ подключен к обратно-повышающему преобразователю через схему аналогового фильтра, подавляющего пульсирующие составляющие постоянного тока. Инвертор межсоединений управляет активной мощностью для управления V2G и реактивной мощностью для обнаружения изолирования. Частота системы эмулируется на цифровом симуляторе с моделью энергосистемы, включающей возобновляемые источники энергии и несколько электромобилей. Затем программируемый источник переменного тока генерирует мгновенное напряжение 200 В, соответствующее эмулируемой частоте системы.Предлагаемая система поддерживает как прямую взаимосвязь с реальной энергосистемой, так и взаимосвязь с эмулируемым источником питания. Централизованная схема LFC может быть реализована с учетом двусторонней связи между контроллером интеллектуального интерфейса и цифровым симулятором. На рис. 4 показана временная диаграмма обмена данными между компонентами. Прежде всего, начальные последовательности CHAdeMO устанавливаются путем проверки безопасности электромобиля и зарядного устройства. Контроллер интеллектуального интерфейса пробуждает электромобиль аналоговым сигналом (зарядное устройство start/stop1), а затем обмен информацией осуществляется по каналу CAN.После проверки совместимости блокировка разъема, проверка изоляции и повторное включение реле EV управляются тремя аналоговыми сигналами (проверка разъема, включение/выключение зарядки, запуск/остановка зарядного устройства2). Расположение контактов каждой линии на разъеме показано на рис. 5. Следуя начальным последовательностям, SOC батареи и другие условия работы ЭМ и зарядного устройства меняются каждые 0,1 с. Когда контроллер интеллектуального интерфейса обнаруживает условия завершения, выполняются последовательности завершения CHAdeMO.В автономном распределенном управлении уставка V2G определяется характеристиками спада в связи с отклонением частоты системы, как показано на рис. 6 [10]. Когда приближается заданное пользователем время отключения, V2G переключается на интеллектуальную зарядку для выполнения запланированной зарядки. При интеллектуальной зарядке к заданному значению V2G добавляется смещение в половину максимальной выходной мощности, а усиление спада уменьшается до одной трети от коэффициента V2G. Если SOC меньше 50%, применяется интеллектуальная зарядка, чтобы быть готовым к экстренному вылету.В этом исследовании усиление спада установлено на уровне 600 Вт/0,01 Гц с учетом компромисса между возможностью управления и фактическим состоянием отклонения частоты в экспериментальной среде. Таким образом, максимальная мощность зарядки (разрядки) энергосистемы обеспечивается при повышении (падении) частоты системы до 50,05 Гц (49,95 Гц). Мертвая зона также рассматривается, чтобы избежать условий частичной выходной мощности, в которых эффективность преобразования мощности относительно низка. При централизованном управлении центру диспетчеризации нагрузки необходимо получать SOC аккумуляторов каждого электромобиля с ориентировочным интервалом, например, каждые 30 мин.Центр выбирает кандидатов на зарядку (разрядку) ЭМ в порядке возрастания (убывания) их SOC, а затем сигналы LFC транслируются на выбранные ЭМ каждые тридцать секунд. Это выборочное управление включением-выключением в соответствии с порядком SOC оказалось эффективным для синхронизации SOC [11]. SOC и рабочее состояние каждого электромобиля передаются цифровому симулятору по протоколу UDP/IP. Если у электромобиля достаточно времени для …

Последние выпуски за август 2012 г. — Журнал с низкой комиссией за обработку в EEE/ECE/E&I/ECE/ETE


Система распознавания и проверки биометрических данных ладони

Джобин Дж., Джиджи Джозеф, Сандхья Ю.А, Сони П. Саджи, Дипа П.Л.

Факультет электроники и техники связи, Инженерно-технологический колледж им. Мара Базелиоса, Тривандрам, Индия

Аннотация

Локальная сеть контроллеров в современной домашней автоматизации

ВИДЖАЯН Т

Доцент, кафедра E&I, Университет Бхарат, Ченнаи – 600073, Индия

Аннотация

Экономическая осуществимость гибридной биомассы/фотоэлектрической/ветровой системы для удаленных деревень с использованием HOMER

Дж.К. Махерчандани, Читранджан Агарвал, Мукеш Сахи

Доцент, кафедра электротехники, Технологический и инженерный колледж, Удайпур, Индия
Доцент, кафедра машиностроения, Технологический и инженерный колледж, Удайпур, Индия Политехнический колледж, Читторгарх, Индия

Аннотация

Сравнительное исследование различных сценариев передачи обслуживания в сети WiMAX

Чандан Гупта

PG Студент факультета цифровых коммуникаций Университета Мевар, Ганграр, Читторгарх, Раджастхан, Индия

Аннотация

Динамическое моделирование, моделирование и управление системами MIMO

М.БХАРАТИ, Ч. СЕЛЬВАКУМАР

HOD, кафедра электроники и приборостроения, Университет Бхарат, Ченнаи – 600073, Индия
Профессор и руководитель инженерного колледжа Св. Иосифа, Ченнаи-119, Индия

Аннотация

Уменьшение пульсаций с помощью семиуровневого шунтирующего фильтра активной мощности для мощных приводов и системы нелинейной нагрузки

П. Винод Кумар, Дж. Т. Рама Лингесвар, К. Рама Кришна Редди

Доцент, кафедра EEE, Инженерный колледж SV, Тирупати, Читтур (район) А.P, Индия
Доцент, кафедра EEE, Инженерный колледж SV, Тирупати, Читтур (район), AP, Индия
Доцент, кафедра EEE, Инженерный колледж SV, Тирупати, Читтур (район), AP, Индия

Аннотация

Исследование влияния изменения длины канала в нанодиапазоне на мощность и задержку ячейки 3T DRAM

Сарадинду Панда, Б.Маджи, доктор А.К.Мукхопадхьяй

Кафедра электроники и техники связи, Технологический институт Нарула, Калькутта, Индия
КафедраЭлектроники и техники связи, NIT, Дургапур, Индия
Директор, BITM, Сантиникетан, Бирбхум, Западная Бенгалия, Индия

Аннотация

Разработка полностью цифрового ПИД-регулятора на базе ПЛИС для динамических систем

Випул Б. Патель, Вирендра Сингх, Рави Х.Ачарья

Кафедра электроники и техники связи, Институт исследований и технологий Сагара, Бхопал, Мадхая-Прадеш, Индия

Аннотация

Распознавание размытых изображений с помощью инвариантов момента Лежандра

С.РАДЖЕСВАРИ

Доцент, кафедра ECE, BIST, Университет Бхарат, Ченнаи, Тамилнаду, Индия

Аннотация

Проект системы обработки сигналов на ПЛИС

К. Чандра Секхар

Профессор, кафедра ECE, Инженерный колледж SV, Тирупати, А.П., Индия

Аннотация

Влияние выхода сопла на расстояние между поверхностями на охлаждение электронагреваемой поверхности при ударе струи

Читранджан Агарвал, Дж.К. Махерчандани, Мукеш СахИ

Доцент, кафедра машиностроения, Технологический и инженерный колледж, Удайпур, Индия
Доцент, кафедра электротехники, Технологический и инженерный колледж, Удайпур, Индия
Лектор, кафедра электротехники, правительство. Политехнический колледж, Читторгарх, Индия

Аннотация

Шпионаж в беспроводной сенсорной сети для обнаружения узлов неправильного поведения

Г.Гурусами, С. Шайк Маджит, Г. Ашок Кумар

PG Студент Инженерного колледжа Савета, Ченнаи, Индия
Доцент, кафедра ECE, Инженерный колледж Савета, Ченнаи, Индия
Доцент, кафедра CSE, Инженерный колледж Карпагам, Коимбатур, Индия

Аннотация

Энергия будущего, переосмысленная компанией Magnetics

ДруваКумар.Л., Джатин.П., Гоутам.С., Маникандан.П.

UG-студент, кафедра ECE, инженерный факультет Университета Крайст, Бангалор
UG-студент, кафедра ECE, инженерный факультет Университета Крайст, Бангалор
UG-студент, кафедра CSE, инженерный факультет Университета Крайст, Бангалор
Asst .Профессор, кафедра EEE, инженерный факультет Университета Крайст, Бангалор,

Аннотация

СИНТЕЗ МАТРИЦЫ ШИН НА ОСНОВЕ ГРАФОВ ШТЕЙНЕРА ДЛЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ НА ЧИПАХ

М. ЖАСМИН

Ассистент-профессор кафедры ДО, Бхаратский университет, Ченнаи, Тамилнаду, Индия

Аннотация

Оптимальное размещение РГ в радиальной распределительной сети для минимизации потерь

Рам Сингх, Гурсевак Сингх Брар и Навдип Каур

Доцент, каф.Электротехники, Баба Хира Сингх Бхаттал Институт Engg. & Technology, Лехрагага, Пенджаб, Индия.
Доцент, каф. Электротехники, Инженерный колледж Баба Банда Сингха Бахадура, Фатегарх Сахиб, Пенджаб, Индия.
Доцент, каф. Электротехники, Баба Хира Сингх Бхаттал Институт Engg. & Technology, Лехрагага, Пенджаб, Индия

Аннотация

Моделирование поведения беспроводных мотов с учетом параметрического изменения

проф.Сатиш К. Шах, г-жа Сонал Дж. Ране, г-жа Дхармиштха Вишвакарма

Кафедра электротехники, Факультет технологии и инженерии, Университет Барода, Индия

Аннотация

Синтез матрицы шины

на основе диаграмм Штейнера для энергоэффективной системы на чипе связи

М. ЖАСМИН

Ассистент-профессор кафедры ДО, Бхаратский университет Ченнаи – 600073, Индия

Аннотация

Анализ и извлечение различных сцен диалога из видео шаблонов

Рави Х.Ачарья, проф. Вирендра Сингх, Випул Б. Патель

Отделение ECE, Институт исследований и технологий Сагара, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия.

Аннотация

Внедрение контролируемой сети для мониторинга и защиты от кражи электроэнергии в распределительном трансформаторе с использованием Zigbee и SCADA

М. Прадип, С. Ратика Каннан

UG Студент, кафедра EEE, инженерный колледж Saveetha, Ченнаи, Тамилнаду, Индия

Доцент, каф.of EEE, Инженерный колледж Saveetha, Ченнаи, Тамилнаду, Индия

Аннотация

Проект высокоскоростного аппаратно-эффективного 4-битного умножителя SFQ

Баламуруган П.С., Куппусамы. S

Доцент, кафедра ECE, Карпагамский инженерный колледж, Коимбатур, Индия

Аннотация

Самотестирование NoC

Э. Прасад, Б. Чандра Кала, А. Субраманьям

Доцент, кафедра ECE, инженерный колледж SV, Тирупати, А.П, Индия

Abstract

Бортовой зарядный DC/DC преобразователь электромобиля на основе синхронного выпрямления и анализа характеристик

DC/DC преобразователь является основной частью двухкаскадного бортового зарядного устройства электромобиля. В настоящее время полномостовой преобразователь постоянного тока с мягким переключением со сдвигом по фазе имеет такие проблемы, как сложность коммутации отстающей ветви, колебания напряжения на вторичной стороне трансформатора и низкий КПД. В данной статье предлагается мостовой DC/DC преобразователь с двумя фиксирующими диодами и синхронным выпрямлением.Ограничительные диоды используются для подавления колебаний напряжения вторичной обмотки трансформатора и обеспечения коммутационной энергии отстающей ветви. Синхронное выпрямление снижает потери коммутационного аппарата. Проанализированы принцип работы и способ управления DC/DC преобразователем, рассчитаны потери в коммутационном устройстве. Моделирование и экспериментальные результаты показывают, что по сравнению с традиционным преобразователем постоянного тока импульс напряжения на вторичной стороне трансформатора меньше, эффективность выше, а мягкое переключение может быть реализовано в широком диапазоне нагрузки, что удовлетворяет требование быстрой зарядки автомобильных аккумуляторов.

1. Введение

Электрические транспортные средства (ЭМ) быстро развиваются благодаря высокой эффективности и экологичности. Увеличение количества электромобилей повышает технические требования к бортовым зарядным устройствам [1]. Из-за ограниченности внутреннего пространства бортовое зарядное устройство (OBC) должно соответствовать требованиям высокой плотности мощности, высокой эффективности зарядки и хорошего эффекта рассеивания тепла [2]. Двухступенчатый OBC включает в себя преобразователь коэффициента мощности и изолированный преобразователь постоянного тока.Первый преобразует переменный ток в постоянный; последний обеспечивает широкий диапазон постоянного тока для зарядки автомобильных аккумуляторов. Цели исследования бортовых преобразователей электромобилей в основном сосредоточены на повышении эффективности работы и уменьшении объема [3]. Исследования PFC относительно зрелые, и существующие исследования достигли эффективности более 98% [4]. Следовательно, его общий КПД и удельная мощность больше зависят от конструкции и работы преобразователя постоянного тока. В настоящее время высокочастотный импульсный преобразователь широко используется в преобразователе постоянного тока.Частота переключения обычно находится на уровне десятков кГц [5]. Хотя увеличение частоты переключения значительно уменьшает объем оборудования, оно также приводит к таким проблемам, как увеличение потерь при переключении, снижение эффективности и усиление электромагнитных помех. Для решения этих проблем появились технологии программной коммутации, такие как ZVS, ZCS и LLC [6, 7]. Применение этой технологии в традиционной топологии импульсного источника питания может уменьшить коммутационные потери и шумовые помехи устройств переключения мощности в высокочастотном состоянии преобразователя, что может дополнительно повысить эффективность и удельную мощность, а также уменьшить объем и вес преобразователя.

Традиционные топологии преобразователей постоянного тока, используемые в OBC, включают полную мостовую схему ШИМ и полную мостовую резонансную схему (включая LLC-резонанс и последовательный резонанс) [8]. Преобразователь LLC имеет преимущества безотключаемого скачка напряжения и небольшой мощности циркулирующего тока. В сочетании с кривой зарядки автомобильных аккумуляторов диапазон выходного напряжения преобразователя постоянного тока шире, частота переключения преобразователя будет сильно отклоняться от резонансной частоты, а потери в системе возрастут [9].Полномостовая схема ШИМ может адаптироваться к широкому диапазону выходного напряжения и фиксированной частоте переключения, но традиционный полномостовой ШИМ-преобразователь имеет большую циркуляцию реактивной мощности и не может обеспечить плавное переключение при небольшой нагрузке [10]. По этой причине предлагается фазосмещенный мостовой преобразователь с управляемым вспомогательным током, реализующий плавное переключение переключающих транзисторов на полную нагрузку, но высокая стоимость и сложное управление [11]. Потери на обратное восстановление выпрямительного диода можно уменьшить, используя фазосдвигающее управление вторичной обмоткой трансформатора, но при полной нагрузке КПД низок [12].В данной статье предлагается усовершенствованный фазосмещенный полномостовой преобразователь постоянного тока ZVS. Два фиксирующих диода используются для устранения колебаний напряжения вторичного выпрямителя. Синхронный выпрямитель (СР) используется для уменьшения потерь в системе. Наконец, в лаборатории создается экспериментальный прототип.

2. Способ бортовой зарядки электромобилей
2.1. Модель батареи

В настоящее время существуют трехкомпонентные литиевые батареи и литий-железо-фосфатные батареи для электромобилей.Трехкомпонентные литиевые аккумуляторы имеют высокую плотность энергии, но малый ток заряда и быстрое затухание емкости, которые в основном используются в электромобилях Tesla. Литий-железо-фосфатные батареи широко используются во многих электромобилях из-за их высокого тока заряда-разряда, медленного затухания емкости и высокой безопасности. Модель эквивалентной схемы литий-железо-фосфатной батареи Thevenin показана на рисунке 1 [13], где V cc — напряжение холостого хода, R e — внутреннее сопротивление батареи, R p — поляризационное сопротивление, а C p — поляризационная емкость.Эквивалентный импеданс Z o батарей равен


2.2. Структура цепи

В соответствии с различной топологией преобразователя зарядного устройства OBC имеет одноступенчатую и двухступенчатую структуру. Одноступенчатая структура имеет характеристики простой структуры и низкой стоимости, но имеет только одноступенчатое преобразование, что ограничивает диапазон выходного напряжения, а влияние коэффициента мощности, подавление гармоник тока и эффективность преобразования не идеальны. [14].Учитывая подавление гармоник входного тока, улучшение коэффициента мощности и возможности обработки мощности, преобразователь переменного тока в постоянный делится на преобразователь переменного тока в постоянный и преобразователь постоянного тока, как показано на рисунке 2. Прежний преобразователь переменного тока в постоянный обычно использует повышающую схему для коррекции коэффициента мощности, в то время как последний преобразователь постоянного тока обычно использует изолирующий преобразователь [15]. Исходя из обеспечения безопасности преобразователя, он обеспечивает постоянный ток с малым коэффициентом пульсаций нагрузки. В статье исследуется двухступенчатое автомобильное зарядное устройство.


2.3. Стратегия зарядки

Аккумуляторы, установленные на транспортных средствах, являются источником питания электромобилей, поэтому для продвижения электромобилей очень важно использовать методы зарядки, которые могут обеспечить быструю зарядку и уменьшить срок службы батареи [16]. В настоящее время методы зарядки аккумуляторов в основном включают метод зарядки постоянным током, метод зарядки постоянным напряжением и метод поэтапной зарядки [17]. Зарядка постоянным током проста в использовании и удобна в управлении, но если зарядный ток слишком мал, время зарядки будет слишком большим.Если выбранный зарядный ток слишком велик, на более позднем этапе зарядки легко перезарядиться, что сильно повлияет на пластину аккумулятора, что повлияет на срок службы аккумулятора [18]. Метод зарядки постоянным напряжением также прост в эксплуатации и позволяет избежать проблемы перезарядки аккумулятора на более позднем этапе зарядки. Однако на ранней стадии зарядки из-за более низкой электродвижущей силы на обоих концах батареи зарядный ток больше. Токовый удар приведет к изгибу пластины аккумулятора и быстрому повышению температуры аккумулятора, что повлияет на срок службы аккумулятора.Кроме того, если выбрано слишком низкое зарядное напряжение, это приведет к недостаточной зарядке аккумулятора и сокращению срока службы аккумулятора [19]. Метод ступенчатой ​​зарядки обычно включает метод двухступенчатой ​​зарядки и метод трехступенчатой ​​зарядки [20]. Двухэтапный метод зарядки относится к зарядке постоянным током перед зарядкой аккумулятора. Когда напряжение на обоих концах батареи достигает определенной амплитуды, она переключается на заряд постоянным напряжением. Кривая зарядки показана на рисунке 3.Двухэтапный метод зарядки сочетает в себе преимущества метода зарядки постоянным током и метода зарядки постоянным напряжением, позволяет избежать проблем с чрезмерным зарядным током на ранней стадии и легкой перезарядкой на более поздней стадии, а также имеет высокую эффективность зарядки, которая может соответствовать требованиям зарядки. спрос на литий-железо-фосфатные аккумуляторы. В данной работе принят двухступенчатый метод зарядки.


При зарядке в режиме постоянного тока выходное напряжение DC/DC преобразователя автомобильного зарядного устройства изменяется в широких пределах.В режиме постоянного напряжения выходной ток преобразователя уменьшается от полной нагрузки до нуля. Поэтому к конструкции бортового зарядного источника питания должны предъявляться следующие требования: широкий диапазон регулировки выходного напряжения; плавное переключение с широким диапазоном нагрузки; высокая плотность мощности и требования к нагрузке по напряжению и току.

2.4. Метод управления переключением при постоянном токе и постоянном напряжении

Метод управления переключением при постоянном токе и постоянном напряжении показан на рисунке 4.На этапе постоянного напряжения выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением. Ошибка определяется ПИ-регулятором, и получается сигнал модуляции WCV. Аналогичным образом может быть получен сигнал модуляции WCV.


Режим переключения «брать меньшее значение». На начальном этапе заряда эквивалентное внутреннее сопротивление аккумулятора мало, а зарядный ток велик. В это время WCC < WCV аккумулятор заряжается в режиме постоянного тока.Когда напряжение поднимается до электрического эталонного значения, WCV < WCC, батарея заряжается в режиме постоянного напряжения, а зарядный ток непрерывно уменьшается до конца зарядки.

3. Принцип работы ШИМ-преобразователя постоянного тока
3.1. Топология главной цепи

Традиционная топология главной цепи полного моста ZVS показана на рис. 5. В в — входной источник питания постоянного тока. Коммутационные устройства (в т.ч. и ) образуют инверторный мост, резонансный индуктор, Т – высокочастотный трансформатор, D 1 и D 2 образуют высокочастотный выпрямительный мост, а L f и C f образуют высокочастотный фильтр.Преобразователь имеет такие проблемы, как сложность коммутации отстающей ветви, колебания напряжения на вторичной стороне трансформатора и низкий КПД.


Усовершенствованная топология полной мостовой схемы ZVS со сдвигом по фазе с фиксирующими диодами и рабочими осциллограммами показана на рис. 6. Фиксирующие диоды D 5 и D 6 добавлены для подавления колебаний напряжения выпрямителя и увеличения диапазон мягкого переключения; синхронное выпрямление применяется к вторичной стороне трансформатора, сопротивление проводимости МОП-транзистора меньше, чем у диода, и это может повысить эффективность схемы.

3.2. Анализ рабочего процесса

Процесс работы фазосмещенного полномостового преобразователя ZVS DC/DC можно найти в [21], который здесь не обсуждается. Принцип подавления колебаний напряжения вторичной обмотки трансформатора подробно поясняется на рис. 7.

Во время [] эквивалентная схема показана на рис. 7(а). При , ток нагрузки весь протекает через Q 6 , а ток, проходящий через Q 5 , падает до нуля и одновременно заряжает переходной конденсатор C 5 из Q
4 3 .После , резонансная индуктивность и C 5 резонанс, напряжения устройства Q 5 и вторичной обмотки трансформатора соответственно равны:

Из выражения видно, что напряжение на Выходное выпрямительное устройство колеблется одинаково, когда не добавляются фиксирующие диоды. Его пиковое значение равно 4/ n . Из-за демпфирующего эффекта в процессе резонанса напряжение на выходе выпрямительного устройства будет постепенно снижаться до 2/ н , а вторичное напряжение трансформатора постепенно уменьшаться до / н .

Во время [] эквивалентная схема показана на рис. 7(b). При , поскольку ток обратной зарядки переходного конденсатора Q 5 исчезает, ток больше, чем ток, преобразованный в первичный, поэтому быстро уменьшается, пока они не станут равными. Поскольку ток индуктивности не может изменяться, >. Напряжение нейтрали двух фиксирующих диодов равно нулю, D 6 включено, а напряжение C 5 зафиксировано на 2 /n ; то есть = 2 /n .По сравнению с выражением колебания напряжения Q 5 подавляются. В этот момент крутизна нарастания

При , = ток, протекающий через фиксирующий диод D 6 , падает до нуля и D 6 выключается естественным образом. Затем и увеличение на тот же наклон. В это время мощность передается с первичной стороны на вторичную.

3.3. Вождение логики выбора SR-устройств

по данным водительских сигналов

8 Q
1 ~ Q 4 , текущие сигналы и водительские сигналы Q 5 ~ Q 6 на рисунке 8.Управляющие сигналы Q 5 и Q 6 могут быть получены следующими тремя способами. (2) И логика: управляющие сигналы Q 1 ( Q 4 ) и Q 3 ( Q 2 ) выполняются (или логика и 3): Водительские сигналы Q 1 ( Q 4 ) и Q 3 ( q 2 ) проводятся или логика


, когда устройство SR не имеет сигнала вождения, ток протекает через его внутренний диод, но падение напряжения проводимости основного диода больше, чем у проводящего канала, что приводит к увеличению потерь проводимости.Поэтому ток должен протекать как можно дальше по проводящему каналу, а не через корпусной диод. Для сравнения, отношение времени или логики является самым высоким, а общая потеря проводимости является самой низкой, поэтому логика используется для получения синхронных управляющих сигналов.

4. Расчет потерь полномостового преобразователя постоянного тока ZVS со сдвигом по фазе


9
9 Устройство Модель Параметр
Коммутатор SPP20N60CFD 325A / 1.7kW Привод цепи 56PR3362 100kHz Зажим диод MURS360T3G 3A / 600V SR устройства FDP032N08 235a / 75V Возбуждающая схема 2SC0435T2A0 -17 100 кГц
4.1. Модель потерь МОП-транзистора

Потери МОП-транзисторов в основном рассматриваются в четырех аспектах: потери переключения, потери проводимости, потери обратного восстановления и потери возбуждения.Эквивалентная модель МОП-транзистора показана на рисунке 9, где — сопротивления затвора, , и — конденсаторы между электродами МОП-транзистора соответственно. Для упрощения анализа паразитная индуктивность МОП-транзисторов не рассматривается.


Поскольку процесс выключения противоположен процессу запуска, обсуждается только процесс запуска, как показано на рис. 10. При к МОП-транзистору добавляется напряжение затвора. За время ~ заряжается, растет и достигает порогового напряжения включения МОП-транзистора при .В течение , МОП-транзистор открывается, и ток стока начинает расти. При ток стока возрастает до номинального тока I d , а до напряжения платформы Миллера. Во время , начинается зарядка, напряжение стока уменьшается, а напряжение затвора остается неизменным. Во время напряжение на затворе начинает заряжаться и в то же время напряжение на затворе продолжает расти. При , = МОП-транзистор полностью открыт.


4.2. Расчет потерь
4.2.1. Расчет потерь мощности на предварительном каскаде

Потери МОП-транзистора в процессе запуска следующие:

Процесс выключения подобен процессу запуска, поэтому потери при переключении следующие:

Проводимость потеря MOSFET составляет

, где сопротивление MOSFET в открытом состоянии.

Потери обратного восстановления МОП-транзистора равны

, где — заряд обратного восстановления внутреннего диода.

Потери при возбуждении МОП-транзистора составляют

, где — заряд затвора МОП-транзистора.

4.2.2. Расчет потерь в посткаскаде

Чтобы уменьшить потери проводимости в схеме синхронного выпрямителя послекаскада, два транзистора SR соединены параллельно. Суммарные потери проводимости цепи синхронного выпрямителя посткаскада составляют 1/2 одного транзистора:

состояние сопротивления корпусного диода соответственно.

Тогда общие потери проводимости каждого полевого МОП-транзистора составляют

В соответствии с параметрами выбора в таблице 1 и приведенным выше анализом можно рассчитать потери предварительного и заключительного каскадов, как показано в таблице 2.

0 9


Конфигурация цепи 5

Традиционный DC / DC преобразователь
Diode Выпрямитель потери 36W


преэдичной мощности 24W
9W


В соответствии с таблицей 2 значения эффективности двух преобразователей показаны на рисунке 11.Можно сделать вывод, что эффективность улучшенного преобразователя постоянного тока на 5% выше, чем у традиционного преобразователя постоянного тока.


9005
5. Моделирование и эксперимент

Основные параметры преобразования ФАЗодного моста в полном мосту / постоянного тока / постоянного тока для OBC показаны в таблице 3.



8 H H H 9 H 9 9 9 100 KHZ


Параметры Value

Номинальные входные напряжения 400 V
12 V
Выходной максимальный ток 50 A
Соотношение трансформатора N 21
Резонансный индуктор 26 μ H
Резонансный конденсатор 7.5 NF
2 9
99
5.1 . Моделирование

Основные формы сигналов преобразователя постоянного тока показаны на рисунке 12, который, в свою очередь, представляет собой первичный ток трансформатора, ток резонансной индуктивности, токи двух ограничивающих диодов , первичное напряжение трансформатора и вторичное напряжение трансформатора .Видно, что во вторичном напряжении трансформатора практически отсутствуют скачки напряжения. В то же время фиксирующий диод может включаться только один раз за цикл, что снижает потери проводимости, вызванные фиксирующим диодом, и показывает рациональность построения параметров моделирования.


Частично усиленные сигналы с фиксирующими диодами и без них показаны на рисунке 13. По сравнению с рисунками 13(a) и 13(b) колебания напряжения на обоих концах трансформатора вторичного напряжения и трубки SR Q 5 подавляется добавлением фиксирующего диода.

Кривые напряжения сток-исток, управляющего напряжения и тока стока отстающей ветви Q3 при номинальной нагрузке и 1/5 номинальной нагрузки показаны на рисунках 14(a) и 14(b) соответственно. Можно видеть, что при номинальной нагрузке и 1/5 выходных условиях номинальной нагрузки Q 3 значение было уменьшено до нуля до появления, и может быть реализовано мягкое переключение при нулевом напряжении.

5.2. Эксперимент

В соответствии с параметрами, указанными в Таблице 3, испытательный стенд бортового зарядного устройства мощностью 600 Вт спроектирован так, как показано на Рисунке 15.Контроллер полуфизического моделирования RT-LAB выполняет управление постоянным напряжением-постоянным током на сигнале, дискретизированном датчиком тока/напряжения Холла, выходной аналоговый управляющий сигнал V c подключен к клемме управления фазовым сдвигом фазы. микросхема управления сдвигом UCC3895, а фазовая волна PWM управляет основной схемой.



Первичное напряжение V AB , основной ток , первичный ток I P , и формы PWM Q 1 и Q 3 показаны на рис. 16.Эти формы сигналов согласуются с теоретическим анализом и моделированием, что подтверждает рациональность расчета параметров.


Напряжение возбуждения В GS и напряжение стока В DS осциллограммы запаздывающей ветви Q3 при номинальной нагрузке и 1/5 показаны на рис. (б) соответственно. Видно, что Q 3 обеспечивают плавное переключение при номинальной нагрузке и 1/5 нагрузки.

На рис. выходное напряжение В o и выходной ток I o показаны на рисунке 18(b) при изменении тока нагрузки от 40 А до 0 А. Анализ показывает, что величина люфта выходное напряжение меньше 0.4V, который обладает хорошей защитой от помех и динамическими характеристиками.


(a) 0%~80% мутация загрузки
(b) 80%~0% мутация загрузки
(a) 0%~80% мутация загрузки
(b) 80%~0% мутация нагрузки

Зависимость между КПД и нагрузкой при различных входных напряжениях показана на рисунке 19. Видно, что КПД может достигать 95 % в диапазоне номинальной нагрузки 20–100 %. Изменение входного напряжения мало влияет на КПД усовершенствованного OBC.


6. Заключение

Наведение на проблемы, существующие в двухступенчатом электромобиле OBC фазосмещенный мостовой DC/DC преобразователь с плавным переключением, мостовой DC/DC преобразователь с фиксирующим диодом и синхронным выпрямлением предлагается. Добавлены фиксирующие диоды для реализации широкого диапазона плавного переключения и устранения колебаний напряжения вторичного выпрямителя. Технология синхронного выпрямления вторичной обмотки трансформатора используется для снижения потерь высокочастотного выпрямления.Проанализированы принцип работы и способ управления DC/DC преобразователем, рассчитаны потери коммутационного устройства. Результаты моделирования и эксперимента показывают, что колебания напряжения на вторичной стороне трансформатора удваиваются, а эффективность OBC достигает 95% при нагрузке 20-100% номинальной нагрузки, что соответствует требованиям бортового зарядного устройства.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы подтверждают, что содержание данной статьи не имеет конфликта интересов.

Благодарности

Авторы выражают признательность коллегам за помощь или поддержку, а также за финансовую поддержку группы Хэнаньских шахтных силовых электронных устройств и инновационных технологий управления, Ключевые исследовательские проекты высших учебных заведений провинции Хэнань, Грант №. 18A410001 и Фонд докторантуры Хэнаньского политехнического университета, грант №. Б2017-19.

EV Техническая информация Схемы

На приведенной выше схеме показана «основная» проводка тяговой цепи типичного электромобиля с последовательным двигателем постоянного тока и контроллером.

  • Проводка Potbox зависит от контроллера. Если вы не уверены, обратитесь к документации вашего контроллера.
  • Системы переменного тока
  • будут аналогичны, но будут иметь три отдельных провода, идущих к двигателю, а не два — дополнительную информацию см. в документации вашего контроллера.
  • Предохранитель обычно должен иметь номинал, близкий к максимальному номинальному постоянному току батареи вашего контроллера мотора
  • Резисторы предварительного заряда
  • и диоды для подавления всплесков обмотки продлевают срок службы контактора.Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
  • Дополнительные устройства безопасности (например, несколько кнопок останова, детекторы утечек) могут быть подключены последовательно с другими устройствами на 12 В.
  • При использовании раздельного аккумуляторного блока (например, несколько элементов под капотом, несколько в багажнике) вам потребуется использовать второй контактор и предохранитель, установленные как можно ближе ко второй группе элементов. Катушки контактора должны быть подключены параллельно.
  • Вы также можете добавить второй контактор и/или предохранитель на отрицательную сторону аккумуляторной батареи для дополнительной безопасности.
  • Некоторые люди также добавляют контакторы в блок через равные промежутки времени, чтобы «разбить» блок на безопасное напряжение, когда цепь тяги неактивна.

Далее приведена более полная принципиальная схема, которая иллюстрирует общую компоновку разделенных батарей и включает другие типичные компоненты, включая зарядное устройство, систему управления батареями, преобразователь постоянного тока в постоянный и EVMS. Нажмите на предварительный просмотр ниже, чтобы увеличить его.

Примечание по технике безопасности: Убедитесь, что все провода, идущие к зарядному устройству, главному устройству BMS, преобразователю постоянного тока в постоянный (и т. д.), имеют предохранители, соответствующие калибру провода и напряжению.Это также относится к любым устройствам, которые вы добавляете к своей 12-вольтовой системе, таким как вакуумные насосы или насосы электроусилителя руля!

КОНСТРУКЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ СХЕМЫ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА НА 12 В С USB-ПОРТОМ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ТЕЛЕФОНА

РЕЗЮМЕ

В данной проектной работе описывается конструкция и проектирование зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на 12 вольт с портом USB для зарядки мобильных телефонов. Процесс зарядки больше ориентирован на 12-вольтовые свинцовые автомобильные аккумуляторы, обычно используемые в транспортных средствах.Эта конструкция была выполнена с использованием IC LM7812 и LM7806 с трансформатором на 230 вольт и ряда других электрических компонентов, выделенных в работе для достижения нашей цели. Зарядное устройство способно заряжать свинцовые автомобильные аккумуляторы максимум на 70 мАч быстрее, а с подходящим портом для зарядки мобильных телефонов USB. В конструкции также есть светодиодные индикаторы, которые определяют уровень заряда батареи при полной зарядке или полностью разряженной батарее.

В отличие от любого другого зарядного устройства, этот проект представляет собой комбинацию схемы зарядного устройства и схемы зарядки через usb.Процесс зарядки останавливается вручную путем включения цепи, чтобы отобразить полный свет 3 светодиодов, как полностью заряженную батарею. Теория, конструкция, анализ цепи и принципиальная схема были предоставлены для предоставления адекватной информации о конструкции.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ВВЕДЕНИЕ

1.1       ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В нашем обществе сегодня написание проекта — это применение теорий, изученных за год, для создания дизайна, конструкции и операционной системы, которая будет способна выполнять известную задачу.

Именно с этой точки зрения мы решили написать, спроектировать и построить этот конкретный проект, который называется «Создание 12-вольтового зарядного устройства с USB-портом с использованием LM7812 и LM7806, используемых для управления током в электрической цепи».

Зарядное устройство — это устройство, используемое для подачи энергии в элемент или (перезаряжаемую) батарею путем пропускания через нее электрического тока. Зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов обычно выполняют две задачи. Первый заключается в восстановлении мощностей, часто настолько быстро, насколько это практически возможно.Второй заключается в поддержании емкости за счет компенсации саморазряда. В обоих случаях оптимальная работа требует точного измерения напряжения батареи.

Когда типичный свинцово-кислотный элемент заряжается, сульфат свинца превращается в свинец на отрицательной пластине аккумулятора и диоксид свинца на положительной пластине. Реакции перезарядки начинаются, когда большая часть сульфата свинца была преобразована, что обычно приводит к образованию газообразного водорода и кислорода. При умеренных скоростях зарядки большая часть водорода и кислорода рекомбинирует в герметичных батареях.Однако в негерметичных батареях может произойти обезвоживание.

Начало перезарядки можно обнаружить, контролируя напряжение батареи. На рисунке 1.1 на следующей странице показана зависимость напряжения батареи от предыдущей разрядной емкости, возвращаемой в процентах при различных скоростях зарядки. На реакции перезарядки указывает резкий рост напряжения на ячейке. Точка, в которой начинаются реакции перезарядки, зависит от скорости зарядки, и по мере увеличения скорости зарядки процент возвращенной емкости в начале перезарядки уменьшается.Чтобы перезарядка совпала со 100% возвратом емкости, скорость заряда обычно должна быть меньше С/100 (1/100 ампер от ампер-часа).

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Как установить домашнее зарядное устройство для электромобиля

Девон Джарвис

Представь, что ты больше никогда не поедешь на заправку . Такое удобство является одним из ключевых преимуществ электромобиля, хотя у него есть два недостатка: небольшой пробег (иногда менее 60 миль) и длительное время зарядки.Если вы не можете позволить себе Tesla Model S за 70 000 долларов, которая проезжает до 300 миль без подзарядки, вы мало что можете сделать с ограниченным запасом хода электромобиля. Но вы можете сократить время зарядки, установив дома зарядное устройство уровня 2 (240 вольт). Для чистого электромобиля зарядное устройство уровня 2 сокращает время, необходимое для зарядки аккумулятора, с более чем 18 часов при использовании сетевой розетки на 110 вольт до всего лишь 3 часов. А для подключаемых гибридов это означает, что вместо того, чтобы подключаться к топливному баку, вы можете восстановить запас хода автомобиля на электротяге после того, как вернетесь домой с работы и перед тем, как отправиться на ночную прогулку по городу.

По словам Майка Мюллера, менеджера по продукции Bosch, «если вы знаете, как установить розетку для сушилки на 240 вольт, вы сможете установить зарядное устройство для электромобиля». Тем не менее, он продолжает объяснять лабиринт электрических правил, которые управляют такой установкой. Проще говоря, это, вероятно, работа для профессионального электрика. Хорошей новостью является то, что при покупке электромобиля или подключаемого модуля многие электроэнергетические компании предлагают льготы, которые покрывают стоимость зарядного устройства и его установки. Таким образом, нанять профессионала для выполнения работы не только легко, но и потенциально бесплатно.Эта работа потребует осмотра — еще одна причина для профессиональной установки устройства. Вот ключевые вещи, которые вам нужно знать, чтобы ваш дом был готов к электромобилю.

Выберите зарядное устройство

Помимо Tesla, электромобили и подключаемые модули в США используют вилку J1772 стандарта SAE. Хотя они работают примерно одинаково, не все зарядные устройства одинаковы.

Стоимость: Зарядные устройства уровня 2 стоят от чуть менее 500 до более 1000 долларов. Двумя самыми важными факторами являются сила тока и длина шнура: если вы хотите больше, будьте готовы платить больше.

Тип установки: Это устройство предназначено для стационарной установки и крепится к стене на кронштейне. Но некоторые из них классифицируются (как ни странно) как «постоянно устанавливаемые, съемные» и используют стандартную вилку, поэтому вы можете взять зарядное устройство с собой, если переедете.

Сила тока: Зарядные устройства уровня 2 выпускаются в вариантах на 16 или 30 ампер. Зарядное устройство на 16 ампер отлично подходит для подключаемых модулей, таких как Chevrolet Volt, которое не потребляет больше тока, и его часто можно установить с существующей проводкой.Но 30 ампер должно быть вашим значением по умолчанию, так как оно обеспечивает максимальную скорость зарядки и защищает вашу покупку в будущем, если вы купите второй электромобиль.

Длина шнура: Расположение зарядного устройства в вашем гараже зависит от того, как далеко вам нужно будет добраться, чтобы получить доступ к зарядному порту автомобиля. Например, Nissan Leaf имеет длину около 14,5 футов и заряжается с носа. Мы рекомендуем место рядом с воротами гаража, чтобы вы могли зарядить свой автомобиль, даже если вы припаркованы на подъездной дорожке. 16- или 18-футовый шнур подойдет, но если вы можете себе это позволить, используйте более длинный шнур.Эти устройства не могут быть модернизированы, если вы сами себя не оправдали.

Что особенного в этой вилке?

Зарядная вилка SAE J1772 столь же неэлегантна, как и ее название. И пять портов, которые подключаются к вашему автомобилю, могут показаться сложными, но на самом деле они довольно просты.

Девон Джарвис

1 Блок питания от сети переменного тока, такой же, как вилка для телевизора.

2 Обнаружение приближения.Это просто механический переключатель, который гарантирует, что вы полностью подключены к сети.

3 Провод заземления.

4 Коммуникации, используемые для передачи данных между автомобилем и зарядным устройством о том, какой ток необходим.

Подготовь свой дом

Самая большая потенциальная головная боль при использовании зарядного устройства для электромобилей — это правильное обслуживание электросети. Если ваш дом не может справиться с дополнительной нагрузкой зарядного устройства, вы имеете дело с еще более масштабным проектом по созданию нового сервиса, что означает отключение электричества в доме и установку нового счетчика и панели выключателя.Вам также необходимо учитывать возраст вашего гаража и его расстояние от дома. Возможно, потребуется заменить старую проводку, ведущую в гараж, а большие расстояния могут привести к номинальному увеличению размера и стоимости кабеля, идущего к зарядному устройству. Однако в большинстве случаев электрик сможет правильно подключить провод к вашему гаражу. Если у вас есть опыт работы с домашней электропроводкой, убедитесь, что вы следуете всем рекомендациям. Игнорирование их влечет за собой вполне реальный риск электрического пожара. Статья 625 Национального электротехнического кодекса описывает правила установки зарядного устройства для электромобилей, например, где можно установить зарядное устройство и какая проводка требуется.Проверьте государственные и местные коды, а также.

Если у вас нет гаража, вы можете установить зарядное устройство на подъездной дорожке. Для наружной установки вам понадобится устройство с рейтингом NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) 4X (например, Bosch Power Xpress), которое выдерживает дождь, холод и пыль.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Сопротивление бесконтактной линии зарядное устройство-автомобиль (тип 2)

Схема зарядного устройства-автомобиля с разъемом типа 2.

Цепь зарядное устройство-автомобиль с подключенным зарядным проводом типа 2.

Дополнительная информация

Линия PP включает в себя цепь, предназначенную для указания OBC типа EVSE и зарядного кабеля, подключенного к транспортному средству.

Соединение между автомобилем и EVSE осуществляется путем вставки разъема зарядного кабеля типа 2 в порт зарядки автомобиля.

Оба разъединяются при отсоединении разъема зарядного кабеля от зарядного порта автомобиля.

Функциональность линии PP можно проверить, отсоединив линию PP между OBC и портом зарядки автомобиля и измерив сопротивление между линией PP (со стороны разъема порта зарядки автомобиля) и заземлением шасси автомобиля.

Для выполнения этого теста может потребоваться отсоединить соединения на конце цепи OBC или найти более доступный разъем, используя техническую информацию производителя.

Ни при каких обстоятельствах не выполняйте измерение сопротивления с неповрежденной линией Proximity Pilot, так как это может привести к повреждению автомобиля или вашего контрольно-измерительного оборудования.

При использовании разъема зарядного кабеля типа 2 измеренное сопротивление будет зависеть от его допустимого тока в соответствии со следующими характеристиками:

Допустимый ток Сопротивление
13 А 1.5 кОм
20 А 680 Ом
32 А 200 Ом
63 А (3 фазы) / 70 А (1 фаза) 100 Ом

 

Значения сопротивления относятся к максимальному номинальному току разъема для зарядки, что означает, что подключенный EVSE может обеспечивать более высокую скорость зарядки, а разъем — нет. Поэтому автомобиль будет заряжаться только со скоростью, определяемой разъемом, чтобы предотвратить перегрев.

 

Симптомы и неисправности

Цепь резистора рассчитана на выход из строя в разомкнутом состоянии: это сформирует обрыв цепи на линии PP, что OBC будет интерпретировать как отсоединение зарядного разъема от зарядного порта. Следовательно, OBC прекратит зарядку в этом режиме отказа.

Если транспортное средство типа 2 не заряжается, когда зарядный разъем подключен к зарядному порту автомобиля, может потребоваться проверить разъем путем непосредственного измерения сопротивления на контактах разъема зарядного кабеля EVSE следующим образом:

  1. Если подключен, отсоедините разъем зарядного кабеля от зарядного порта автомобиля.
  2. Убедитесь, что кабель для зарядки отсоединен от EVSE или от сети отключено питание EVSE, и что ни то, ни другое невозможно восстановить.
  3. Когда вы полностью удовлетворены тем, что нет возможности подать напряжение на разъем зарядного кабеля от EVSE или автомобиля, перейдите к следующему шагу.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.