Как заряжать два аккумулятора одновременно

Приходится ли вам использовать энергию стартового аккумулятора иначе чем для запуска двигателя? Если да, то вы подвергаете себя опасности. Пропустите момент, когда напряжение аккумулятора опустится ниже критического уровня и окажетесь обездвиженным посреди водоема. Останется звонить с просьбой о помощи на берег или уповать на проходящее мимо судно.

Гораздо разумнее установить дополнительный аккумулятор, подключить к нему бортовое оборудование и без опасений пользоваться отопителем, холодильником, эхолотом или музыкальным центром как на ходу, так и на стоянках. Но прежде чем это делать необходимо решить, как заряжать обе аккумуляторные батареи

Последовательно соединенные аккумуляторы

У последовательно соединенных аккумуляторов напряжение увеличивается, а емкость остается прежней.

При последовательном соединенные аккумуляторы должны быть одного типа и возраста. Емкость и производитель так же должны быть одинаковыми.  Если один из аккумуляторов до этого использовался, то скорее всего его емкость уже меньше номинальной и во время зарядки он зарядится первым.  Но зарядное устройство может не «заметить» этого и попытается полностью зарядить оставшиеся. Температура и давление в корпусе старого аккумулятора возрастут. Начнет выделяться газ, а активный материал пластин станет разрушаться.

Под нагрузкой износ старого аккумулятора усилится. После того как слабые ячейки израсходуют заряд, хорошие еще продолжать давать ток. Напряжение на разряженных ячейках упадет до нуля, а затем их полярность поменяется на противоположную (чаще всего это происходит в больших батареях). Последует неконтролируемы рост давления и температуры и наступит катастрофа.

Заменять батарею последовательно соединенных аккумуляторов рекомендуется целиком. Если меняете только один, состояние заряда всех аккумуляторов должно остаться одинаковым. Небольшую разницу устранит зарядное устройство на этапе абсорбции. При больших отличиях сильнее заряженный аккумулятор будет перезаряжаться, а в не дозаряженном начнется сульфатация.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством. Три – 36-вольтовым.

Параллельно соединенные аккумуляторы

При параллельном соединении аккумуляторов увеличивается емкость, а напряжение не меняется. Аккумуляторы в батарее должны быть одного типа и возраста, а соединяющие их кабели, короткими и толстыми, чтобы уменьшить падение напряжения.

Несколько параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов заряжают 12-вольтовым зарядным устройством. Время зарядки батареи при этом будет больше, чем отдельно взятого аккумулятора

Устройства зарядки нескольких аккумуляторов

Для одновременной зарядки нескольких групп аккумуляторов используют следующие устройства

Переключатели аккумуляторов

Проще всего два разных по назначению аккумулятора подключить к устройству зарядки с помощью ручного переключателя. Как правило используют рассчитанные на высокий ток четырехпозиционные модели. В положении 1 + 2 переключатель соединяет аккумуляторы параллельно, в остальных разъединяет их. Четырехпозиционный переключатель устанавливают на катерах и яхтах с двумя аккумуляторами, попеременно используемыми и для запуска двигателя, и для питания бортовой нагрузки

К переключателю не рекомендуется подсоединять дополнительную нагрузку со стороны аккумуляторов, чтобы не нарушать его изолирующие функции. Однако на практике для устройств 24-часой готовности (помпа, зарядное устройство и т.д.) делают исключение.

Генератор двигателя соединяют с переключателем или со стороны нагрузки, или со стороны сервисной батареи. В первом случае аккумуляторы можно заряжать вместе или по отдельности, но генератору нужна защита. Перевод ручки переключателя во время работы двигателя в положении OFF приведет к скачку напряжения, который может вывести диоды выпрямителя из строя. При втором способе опасности для генератора нет, но аккумуляторы будут заряжаться только одновременно.

Характеристики переключателей АКБ:

• Blue Sea 6006
• 1 аккумулятор
• 2 положения
• Не объединяет аккумуляторы
• 900 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
• 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Длительный непрерывный ток в одной цепи
• 48 Вольт &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Максимальное напряжение в цепи

ЗАКАЗАТЬ

• Blue Sea 6007
• 2 аккумулятора
• 4 положения
• Объединяет аккумуляторы
• 900 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
• 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Длительный непрерывный ток в одной цепи
• 32 ВольтаМаксимальное напряжение в цепи

ЗАКАЗАТЬ

• Blue Sea 6011
• 2 аккумулятора
• 3 положения
• Объединяет аккумуляторы
• 675 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
• 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Длительный непрерывный ток в одной цепи
• 32 Вольта &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Максимальное напряжение в цепи

ЗАКАЗАТЬ

Если два аккумулятора необходимо зарядить от одного генератора, у владельцев часто возникают сомнения как сделать, чтобы во время работы двигателя аккумуляторы были соединены параллельно, а после того как двигатель заглушен, изолированы друг от друга.

С задачей справляется одно из следующих устройств: ручной переключатель аккумуляторов, дистанционный переключатель, диодный изолятор, зарядное реле, устройства развязки аккумуляторов

Батарейный переключатель

Четырехпозиционный переключатель (OFF, 1, BOTH и 2) соединяет аккумуляторы параллельно во время зарядки и изолирует стартовый аккумулятор после ее окончания.

Если установлены два поочередно подключаемых аккумулятора, соединение выполняют как показано на рисунке

Со стороны аккумулятора через предохранители или автоматы с переключателем соединяют только устройства 24-часовой готовности — трюмный насос, зарядное устройство, дополнительный генератор или устройства безопасности.

Генератор двигателя подключают одним из двух способов – со стороны нагрузки или к одной из аккумуляторных батарей. Если генератор подключен со стороны нагрузки, то аккумуляторы можно заряжать одновременно или независимо друг от друга. Но для генератора потребуется дополнительная защита, которая предохранит диоды выпрямителя, если при работающем двигателе переключатель установят в положение OFF. Защитой может служить функция разрыва цепи возбуждения в переключателе или ясная предостерегающая надпись: «Никогда не выключать во время работы двигателя»

Чтобы не повредить генератор во время переключения при работающем двигателе переключатель сначала соединяет аккумуляторы параллельно, а затем отключает один из них (функция make-before brake). Но даже в этом случае грязные или коррозировавшие контакты на переключателе случайно могут привести к поломке генератора.

Если генератор подключен ко второму аккумулятору, то стартовая батарея будет заряжаться только одновременно с дополнительной (положение BOTH переключателя). Но случайно повредить генератор нельзя.

Переключатель аккумуляторов – это простой и экономичный способ зарядить два аккумулятора одновременно. Однако, аккумуляторы разного типа будут заряжаться неравномерно — один будет перезаряжаться, а другой недозаряжаться. Кроме того, если аккумуляторы не соединили параллельно, один из них не зарядится, а если заглушили двигатель и переключатель оставили в положении BOTH, оба аккумулятора разрядятся.

Батарейный переключатель часто устанавливают в доступном месте на расстоянии от аккумуляторов и генератора. В системе с мощными генератором и аккумуляторной батарей для этого приходится тянуть дорогие кабеля большого сечения, и чтобы этого избежать лучше использовать другие способы зарядки двух аккумуляторов.

Дистанционный переключатель

Дистанционный переключатель аккумуляторов – это силовое реле, которое устанавливают рядом с аккумуляторной батареей, а кнопку его включения размещают в месте удобном для пользователя. Такая схема уменьшает длину кабелей, их стоимость, вес и падение напряжения и часто выгоднее механического переключателя аккумуляторов.

Критерии для выбора дистанционного переключателя:

• Кратковременная и непрерывная нагрузка должна соответствовать мощности источника тока
• Индикаторы состояния на корпусе и на кнопке включения/выключения
• В качестве исполнительного устройства используются бистабильное реле, которое потребляет ток только в момент переключения, но не в замкнутом состоянии
• Пожаробезопасное исполнение для установки в отсеках бензиновых двигателей
• Класс защиты IP66-IP68

Диодный изолятор

Диодный изолятор – это распространенный способ одновременной зарядки двух и более аккумуляторных батарей. Выходной ток генератора подается на диоды, которые пропускают его только в одном направлении и блокируют его протекание между аккумуляторами.

Каждой аккумуляторной батарее присваивается собственный диод, с помощью которых любое количество батарей можно заряжать одновременно. Во время работы аккумуляторы изолированы друг от друга и бортовое оборудование не может случайно разрядить стартовый аккумулятор.

Не смотря на то, что диодные изоляторы выглядят идеальными устройствами для зарядки двух аккумуляторов, у них имеется существенный недостаток, который часто не принимают во внимание.

Диод можно сравнить с клапаном, который установлен в водопроводной трубе. Если клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной, то чтобы его открыть давление воды должно преодолеть усилие пружины. Для открытия диода так же необходимо совершить дополнительную работу, которая приводит к падению напряжения между его входом и выходом.

В зависимости от типа диода и отношения его номинала к протекающему в цепи зарядки току, падение напряжения на диоде составляет 0,6-1,0 вольт.  Поскольку разница в десятые доли вольта оказывает существенное влияния на скорость и качество зарядки аккумуляторной батареи, падение напряжения на диодах делает систему зарядки не работоспособной.

Стандартный регулятор напряжения, установленный внутри генератора, измеряет напряжение аккумулятора на выходной клемме генератора, а не на самом аккумуляторе. Если в зарядной цепи появляется диод, то регулятор «думает», что напряжение аккумулятора 14,2 вольта, хотя фактически оно — 13,6 вольт.

Если не компенсировать это падение напряжения, регулятор отключит генератор задолго до того, как аккумуляторы полностью зарядятся. Продолжительность зарядки возрастет в несколько раз, аккумуляторы будут хронически недозаряжаться и страдать от сульфатации.

Почти всегда лучшее решение для уже установленных диодных изоляторов выбросить их и заменить на реле зарядки. Если этого делать не хочется, можно установить выносной регулятор напряжения или Alternator to Battery Charger компании Sterling Power.

Эти устройства перехватывают у встроенного регулятора напряжения контроль над работой генератора, отслеживают напряжение на аккумуляторах и повышают его с учетом падения на диодах. Кроме того, они заряжают аккумуляторы по четырехступенчатому алгоритму, который гораздо эффективнее, чем зарядка напрямую от генератора.

Зарядные реле

Реле развязки аккумуляторов исключает вмешательство пользователя и падение напряжения в цепи зарядки. В некоторых моделях управляющая цепь реле подключается к ключу зажигания и реле соединяет аккумуляторы параллельно после того как двигатель начинает работать. Как только контрольное напряжение исчезает, реле размыкается и изолирует аккумуляторы. Более совершенные модели автоматически определяют напряжение на одном из концов подключенной цепи и срабатывают, когда оно достигает предустановленного значения (обычно 13,3 вольта).

Если кабели соединяющие аккумуляторы и реле выбраны правильно, падения напряжения в них не будет, а поскольку длина кабелей невелика, зарядное реле обойдется не дороже диодного изолятора.

Некоторые реле потребляют ток в замкнутом состоянии, другие только во время срабатывания. Если реле используется с маломощными источниками зарядки такими как солнечные панели, лучше использовать бистабильные реле и исключить паразитные потери.

Реле не подходят для зарядки дополнительного аккумулятора на автомобилях, соответствующих нормам EURO 5/ EURO 6.

Умные устройства развязки

Зарядные реле постоянно совершенствуются. Одна из последних моделей Sterling Power Pro Split R обладает падением напряжения 0,01 Вольт и следующими возможностями:

• В первую очередь заряжает стартовый аккумулятор до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет предустановленного значения
• Когда стартовый аккумулятор заряжен, изолирует его и доводит напряжения на следующем аккумуляторе до того же значения. Возвращается к зарядке стартового аккумулятора, если обнаруживает, что его напряжение снизилось.
• Повторяет этот процесс для всех подключенных аккумуляторов.
• После того как все аккумуляторы заряжены до одного и того же напряжения, соединяет их все параллельно.
• Если напряжение на каком-либо аккумуляторе падает, например, из-за подключенной мощной нагрузки, Pro Split R изолирует все аккумуляторы и заряжает только тот, чье напряжение понизилось.
• Чтобы точно определить момент переключения, контролирует скорость изменения напряжения, а не просто срабатывает при достижении определенного порога.
• Модель номиналом 180 А допускает перегрузку по току до 2000 А

 Зарядные устройства

Общий недостаток описанных устройств – зарядка параллельно соединенных аккумуляторов по одному и тому же алгоритму. Но поскольку стартовый и тяговый аккумуляторы принимают зарядку по-разному, один из них будет регулярно перезаряжаться, а другой недозаряжаться. Отличие возрастет, если тяговый аккумулятор большой емкости соединен с относительно небольшим стартовым аккумулятором. Единственный способ решить эту проблему – установить собственный регулятор напряжения для каждой аккумуляторной батареи и настроить его на тип используемого аккумулятора. Это легко сделать, если установлено два генератора.

В электросистемах с одним генератором потребуется специальное устройство зарядки, которое подключают между стартовым и тяговым аккумуляторами. Устройство включается и заряжает второй аккумулятор по четырехступенчатому алгоритму, как только генератор начинает работать. Благодаря этому различные типы аккумуляторов можно использовать одновременно. Некоторые модели позволяют работать с двумя разными напряжениями – получать на вход 12 вольт и отдавать на выходе 24 или 36 вольт.

В отличии от внешних регуляторов DC-DС зарядные устройства не повышают напряжение на генераторе, и их можно использовать на двигателях с ECU и на автомобилях с генераторами переменного напряжения, соответствующих стандартам EURO5 / EURO6

Задайте вопрос,

и получите консультацию по электрооборудованию для катера, яхты, автодома или кемпера

KhabibraТемы / СоветыДобавлено 4 комментария Приветствую любителей самоделок у Самоделкина в гостях. Хочу представить схему зарядки нескольких АКБ одновременно. Какой АКБ значения не имеет, регулируйте под свои надобности… Принципиальная схема цепи, для автоматического заряда нескольких батарей одновременно использует конденсаторный сброс. 3 этапа схемы многопозиционного зарядного устройства c использованием конденсаторного сброса :1.каскад детектора компаратора операционных усилителей2.Генератор интервала включения/выключения на базе IC 5553.каскад конденсаторной схемы сбросаНазначение операционного усилителя поддержание непрерывного заряда батареи, и соответственно выключение /восстановление. Процесс зарядки осуществляется через систему сброса конденсатора.Рассматриваем этапы подробно:Схема работы Операционного Усилителя зарядки батарей.Первую стадию можно увидеть ниже:список деталей:операционный усилитель: LM324потенциометры: 10Kстабилитрон 6V / 0.5 ваттR5 = 10Kдиоды = 6A4 или аналоги. Рассматриваемая схема на подключение 4 батарей одновременно , и поэтому используем 4 ОУ . Операционные усилители A1-A4 задействованы от четырех ядерного операционного усилителя IC LM324, каждый из которых сконфигурирован как отдельные отсеки для обнаружения прикрепленной соответствующей батареи по уровням заряда.Как можно видеть на схеме, не инвертирующие входы каждого из операционных усилителей сконфигурированы с соответствующими положительными сигналами батареи для обеспечения требуемого напряжений батареи.Плюсы каждой из батарей связаны с выходом конденсаторного сброса, о котором речь пойдет в следующей части статьи.Инвертируя штыри ( — ) ОУ соединены через одиночный общий стабилитрон.Потенциометры соединены с ( + ) АКБ и предназначены для настройки отключения заряженного АКБ, согласно напряжению стабилитрона. Предустановки устанавливаются таким образом, чтобы при достижении соответствующего напряжения батареи полного уровня заряда пропорциональное значение на выводе(+) операционного усилителя превышало опорный уровень (-) контактного стабилитрона.Вышеуказанная ситуация немедленно поворачивает выход ОУ от своего начального 0 напряжения к высокой логике равной к уровню питающего напряжения.Этот максимум на выходе операционного усилителя запускает микросхема IC 555 так, что IC 555 производит включение-выключение с интервалами для каждой прикрепленной цепью сброса конденсатора…Микросхема IC 555 для генерации периодического включения / выключения.На следующей схеме показан каскад на базе IC 555, для периодической генерации включения / выключения с последующим сбросом конденсатора.список деталейIC = IC 555R2 = 22KR1, C2 = вычисляется, чтобы получить желаемую скорость цикла сброса зарядаКак показано на приведенной выше схеме, вывод#4, который является выводом сброса ИС 555, соединен с выходом соответствующего каскада операционного усилителя.Каждый из операционных усилителей будет иметь свои собственные отдельные ступени IC 555 вместе со ступенью схемы сброса конденсатора .Когда батарея находится в процессе зарядки, а выход операционного усилителя удерживается на нуле, IC 555 остается отключенным, однако в тот момент, когда соответствующая подключенная батарея полностью заряжается, а соответствующий выход операционного усилителя становится положительным, подключенный к данной батареи IC 555 активируется, что приводит к тому, что его выходной вывод#3 генерирует периодические циклы включения/выключения.Штырь#3 IC 555 установлен со своей собственной индивидуальной цепью сброса конденсатора, которая отвечает за включение-выключению циклам от этапа IC 555 и начинает процесс сбрасывания конденсатора на подключенную батарею.Чтобы понять, как конденсатор сброса ведет себя в ответ на циклы включения/выключения IC 555, смотрим следующий раздел статьи:Схема работы Сброса Конденсатора:В соответствии с запросом, аккумулятор необходимо заряжать через схему сброса конденсатора, по следующей схеме:•Пока IC 555 остается в отключенном состоянии, BC547 получает смещение через свой базовый резистор 1K, который, в свою очередь, удерживает транзистор TIP36 в положении ON.•Эта ситуация позволяет конденсатору коллектора достичь свое максимальное значение. В этом положении конденсатор заряжен и ожидает разряда.•В тот момент, когда IC 555 активируется и начинает цикл выключения, периоды выключения цикла отключают пару BC547/TIP36 и включают TIP36, который мгновенно закрывается и сбрасывает заряд из конденсатора в соответствующую батарею.•Следующий цикл включения от IC 555 возвращает ситуацию в предыдущие условия и заряжает конденсатор 20,000 uF, и еще раз, со следующим последующим циклом выключения конденсатору разрешено сбрасывать свой заряд через соответствующий транзистор TIP36.•Это происходит непрерывно до тех пор пока соответствующая батарея не будет заряжена.Все операционные усилители для каждой подключенной батареи работают аналогичным образом, регулируя состояние подключенной батареи.Удачи! Используемые источники:

• https://fisherninja.ru/knowlege-base/kak-zaryazhat-dva-akkumulyatora/
• https://advanced-power.ru/knowledge/zaryazhat-dva-akkumulyatora/
• https://usamodelkina.ru/15010-odnovremennaja-ne-zavisimaja-zarjadka-neskolkih-akb.html