Как сделать пусковое устройство для автомобиля своими руками 18650
Недавно столкнулся с ситуацией — невозможно завести машину (дизельный мотор с кучей электроники VW passat b6, 2.0 TDI, BSG) ранним, морозным утром, в -14 ;( Думаю автомобилеводы с таким сталкивались, я же заводчик сего зверька неопытный, так что не был совсем подготовлен, да и не думал до этого, что такое случается.
В общем, с АКБ я разобрался и зарядил, но мысль о том, что такое может произойти в дальней поездке с семьей, либо когда нужно куда-то срочно ехать, а на гимнастику с АКБ нет времени, совсем не обрадовала и породила продолжительный скрежет подзаржавевших извилин в мозгу. Тем более когда разрядка повторилась (по видимому из-за не выключенного нештатного ГУ) уже при положительных температурах за бортом, скрежет в мозгу не давал спать даже соседям 😉
В общем, перерыл я инет и понял, что мне нужно: 1) Зарядник для АКБ. 2) Jump Starter.
Вот о втором пунке — jump starter-е и пойдет речь.
Перекопав инет, отзывы и предложения на просторах интернета и онлайн магазинах пришел к выводу, что китайцы дурят пусковыми токами и емкостями аккумуляторов, а если рассматривать что-то брендовое, то это стоит приличных денег. А по факту в принципе все девайсы, не зависимо от цвета, форм и «функционала» сводятся к тому, что внутри LiPo аккумуляторы, которые имея возможность отдать , хоть и кратковременно, но много тока, через блок защиты (не у всех моделей) в цепи между » авто крокодилами» и самими аккумуляторами, подключаются к севшему АКБ и «помогают» ему крутануть стартер. Вся остальная электроника этих jump starter-ов это зарядка с балансировкой (не у всех), и опция повербанка.
Ну вот тут я почти решился брать с Али подходящий мне по ёмкости, но обратил внимание на приписку по пусковому току и понял, что дизель это не бензин и токи пусковые сильно больше должны быть ( это относится и к самим АКБ). Ага, начал копать из чего делают девайсы китайцы и как дурят, и понял, что для моего движка весьма может быть мало того, что они заявляют как «вполне». А девайсы солидные, стоят приличных денег.
Учитывая, что я ранее упомянул о потребности покупки зарядник для АКБ (у мня своего нет). А так же то, что пользую различные аккумуляторы и давно хотел умную зарядку, решил :»А по чему бы не собрать простой jump starter на LiPo аккумуляторах и купить imax b6? Бюджет выходит сильно интересный учитывая возможность получить реальные пусковые токи под дизель!
Так вот теперь крик помощи к знатокам : «Стандартно» китайцы применяют в подобных устройствах LiPo 3S, что даёт нам 11.1 вольт. Что если взять 4S сборки ,тем самым получить 14.8 вольт? В бортовой сети это, как я понимаю допустимое напряжение? Стоит ли смотреть в направлении 4s или остановиться на 3s?
Аккумуляторы смотрел допустим 6000 мА/ч с показателями 50C/100C тока разрядки, что должно давать 300 ампер и 600 ампер в пике.
Нужно придумать ещё под эти токи защиту:
1) От переразряда
2) от переполюсовки и КЗ
3) отсекать lipo когда двигало заведется и генератор будет давать свои токи
4) защиту от перегрева
Конечно в перспективе получив работающий jump starter буду дорабатывать перефирией, как зарядка по usb смартфонов и иных девайсов, а так же ноутбука и иного оборудования работающего от 12вольт.
Простите если эта тема как-то где-то есть, но поискам по ключевым фразам на форуме я ничего не нашел, разве что частичное обсуждение элементов или частей из моих текущих задач. А хочется все в одном месте, да и в виде некого «пособия» для сделай сам , считаю весьма полезным.
В общем, спасибо за уделяемое время и жду помощи и советов. Топик буду редактировать по мере поступления «конструктивна», обсуждений а так же реализации сего.
САМОДЕЛЬНЫЙ БУСТЕР ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АКБ
Накануне весь вечер слушал музыку в своём Mitsubishi Outlander XL, качая 700-ваттный сабвуфер силами одного лишь аккумулятора, за что утром пришлось расплачиваться – автомобиль стартовать не желал. При попытке запуска чихал и щёлкал, намекая на нехватку заряда АКБ. А нужно было срочно ехать с сыном по делам.
Такая ситуация иногда возникает, если ездить мало – аккумулятор не успевает подзаряжаться генератором и садится ниже минимально допустимого для завода стартера уровня (около 11,7 В).
Вариантов тут три:
- Подключить для запуска АКБ с другой машины (не всякий захочет рисковать или тратить на это своё время).
- Снять аккумулятор и отнести на сетевую зарядку (сложно и долго, может сбиться настройка в БК и магнитоле).
- Использовать небольшую его подпитку бустером.
Бустер – это небольшое устройство, которое подключают к подсевшему АКБ и помогают ему стартануть машину, добавляя необходимые ватты мощности. Обычно бустер содержит несколько типовых литиевых банок с хорошим током (плоских или типоразмера 18650 – не важно) плюс всякая индикаторная электроника.
Цена такой полезной штуки начинается от 2000 рублей, которые выкидывать на столь простой девайс не очень хочется. Может потом как-нибудь он будет куплен (собран), но ехать-то нужно сейчас! В общем идея пришла в голову такая: пусть игрушечный джип на радиоуправлении поможет запустить джип большой!
Поможет своими двумя аккумуляторами по 7,4 В (8 В при полном заряде), подключенными последовательно между собой и параллельно автомобильному свинцовому.
Конечно их мощности будет маловато для надёжного запуска, желательно соединить ещё одну такую цепочку из 4-х Li-Ion параллельно первой, но так как замеры напряжения показали что не хватает каких-то нескольких десятых вольта – есть шанс провернуть это дельце.
На скорую руку соединил разъёмы проводом и подключил их к кабелям с мощными крокодилами.
Металл этих крокодилов паяется очень плохо – пришлось использовать паяльную кислоту.
В общем минут за 20 простейший самодельный бустер был готов – переходим к испытаниям.
При отключенной электронике батарея машины показала 11,4 вольта, а при включении приборов напряжение просело до 11,1.
Добавляем свинцу лития и пробуем нажать кнопку старта двигателя…
На удивление заработало! Секунд 5 мотор возмущался, после чего завёлся. При этом здорово нагрелись провода бустера – как-никак 200 А токовый импульс. Естественно при глубокой посадке АКБ такой фокус не пройдёт, по крайней мере не с 4-мя литиевыми банками, но если батарея села не слишком критично – собрать такой самодельный бустер можно будет очень быстро, так как Li-Ion 18650 аккумуляторы есть почти у всех.
Совет на будущее
Чтобы в дальнейшем всегда знать и контролировать уровень заряда авто аккумулятора, для исключения ситуаций описанных выше – купите себе (около 300 рублей) такой вольтметр в прикуриватель:
Он может показать напряжение аккумулятора, температуру в салоне и ток потребляемый через USB. Индикация выводится на LED дисплей поочерёдно с интервалом 10 сек.
Да – да, в них ещё имеется парочка стандартных USB разъёмов, которые в салоне машины будут совсем не лишними. Так что сей девайс автомобилистам must have!
Суперконденсаторный джамп стартер v2.0
Джамп стартер (Jump starter) – это портативное пусковое устройство для автомобиля. С помощью устройства из обзора можно гарантированно завести автомобиль с разряженным аккумулятором или вовсе без оного. Суперконденсаторы (ионисторы), из которых собрана батарея этого джамп стартера (16.2 вольт/108 фарад/14 килоджоулей/14 киловатт-секунд) — безопасны, долговечны, морозоустойчивы, могут годами храниться в машине полностью разряженными, а в случае необходимости заряжаются от нуля до рабочего напряжения 16 вольт за несколько минут, даже от полностью разряженной (вплоть до 7 вольт) АКБ. При разряде до напряжения 8 вольт данное пусковое устройство может в одиночку крутить двигатель авто с киловаттным стартером в течение 10.5 секунд. По сравнению с первым джамп стартером, новая версия проще в изготовлении, безопаснее и мощнее. Под катом вас ждет подробный рассказ о сборке и испытаниях этого девайса.
Как это работает
Ионисторы — это разновидность конденсаторов очень высокой емкости с большими токами разряда. Небольшие размеры таких ионисторов позволяют собрать из них компактное пусковое устройство для запуска двигателя на случай, если штатная АКБ автомобиля окажется настолько разряжена что будет неспособна крутить стартер.
Для запуска автомобиля заряженные до 16 вольт конденсаторы пускового устройства подключаются к бортовой сети автомобиля (к клеммам АКБ). Для большинства современных авто такое напряжение безопасно, плюс-минус 16 вольт — это верхняя допустимая граница напряжения в бортсети. При этом напряжение в бортсети резко поднимается на несколько вольт, а затем плавно начинает уменьшаться. Запуск двигателя выполняется сразу же после подключения джамп стартера.
Перед использованием пусковое устройство нужно зарядить до рабочего напряжения 16 вольт, при котором его энергия близка к максимуму. Для такого заряда от АКБ автомобиля служит встроенный в пусковое устройство повышающий преобразователь.
Таким образом, конденсаторы повышают напряжение на разряженном аккумуляторе и берут на себя пиковый ток при запуске стартера. Это позволяет успешно завести машину с севшей по той или иной причине АКБ (не выключенные габариты, открытые двери, низкая температура, разряд АКБ предпусковым подогревателем, и т.д. и т.п.).
Как это устроено
Основой суперконденсаторного джамп стартера являются шесть одинаковых конденсаторов на 2.85 вольт 700 фарад каждый, соединенных последовательно. При последовательном соединении напряжения всех конденсаторов суммируются. Это позволяют получить макс. допустимое напряжение конденсаторной батареи 17.1 вольт (2.85 вольт х 6). Однако общая емкость при таком последовательном соединении уменьшается — емкость одного ионистора делится на их количество в батарее. В нашем случае суммарная емкость составит 117 фарад (700 фарад / 6). В итоге получается конденсаторная батарея с макс. напряжением 17.1 вольт и емкостью 117 фарад. Сразу скажу, что заряжать до 17.1 вольт вовсе необязательно. Достаточно до 16-16.5 вольт. А вот имеющийся у конденсаторов запас по напряжению — это дополнительный плюс в части безопасности.
Для уверенного запуска двигателя, как параллельно с АКБ, так и без АКБ, нужна емкость 50-300 фарад. Больше естественно лучше, но за все нужно платить. Возрастет стоимость конденсаторов, значительно увеличится время их заряда до рабочего напряжения, увеличатся общие габариты такого устройства. Джамп стартер на 300 фарад имеет смысл скорее для мощных дизелей и внедорожников, для обычной бензиновой легковушки и мелких дизелей оптимально и достаточно емкости в районе ста фарад.
Конструктивно суперконденсаторный джамп стартер является очень простым устройством: 
Он состоит из батареи ионисторов (1), платы балансировки ионисторов (2), платы заряда ионисторов от внешнего источника (3), выключателя/автоматического предохранителя (4) в выходной цепи и вольтметра (5) для контроля выходного напряжения ионисторов при включенном тумблере либо напряжения на клеммах АКБ при выключенном тумблере.
Сколько это стоит
Основные компоненты для этой схемы были куплены на Алиэкспрессе:
— Комплект из 6-ти ионисторов 2.85 вольт 700 фарад (1), в сборе с платой балансировки (2) https://aliexpress.ru/item/item/4001152239023.html
— Плата заряда ионисторов (3) https://aliexpress.ru/item/item/32843350018.html
— Выключатель/автоматический предохранитель (4) https://aliexpress.ru/item/item/32797342228.html
— Вольтметр (5) https://aliexpress.ru/item/item/4000329660734.html
— Комплект разъемов EC3 в сборе (5 мам и 5 пап) https://aliexpress.ru/item/item/990207098.html
— 2 комплекта крокодилов с крепежом (для стартовых проводов и для кабеля зарядки от АКБ) https://aliexpress.ru/item/item/32820189311.html
Это примерно 75 долларов по курсу на день покупки
В качестве корпуса для джамп стартера используется обычный пластиковый ящик для инструментов. Покупал в местном магазине voronezh.poryadok.ru/catalog/yashchiki_dlya_instrumentov/2722/
Стартовые провода и внутренние силовые провода сделаны из медного провода ПуГВ (ПВ3) 10 кв.мм, оставшегося у меня от предыдущих проектов. Покупал в местном магазине по цене примерно 1 доллар/метр.
Итого стоимость всех компонентов для сборки этого джамп стартера – примерно 80 долларов.
Входной контроль и проверка реальных параметров ионисторов
Ионисторы и плата балансировки пришли в такой упаковке, какие-либо повреждения отсутствуют: 
Размеры конденсаторов — 7.2×3.5 см.
Размеры платы балансировки — 23.1×3.6 см.
Плата балансировки – хорошего качества, отмытая на заводе, с толстым слоем двусторонней медной металлизации и множеством сквозных металлизированных отверстий. Эти отверстия повышают эффективность охлаждения отводя часть тепла с лицевой на обратную сторону платы. При начале балансировки плата начнет греться, рассеивая тепло с нагрузочных резисторов, поэтому перед припаиванием конденсаторов наклеиваем на них прокладки из электрокартона (чтобы не грелись конденсаторы от платы): 
Заряжаем собранную батарею и проверяем работу схемы балансировки. Светодиоды индикации балансировки начинают загораться где-то при 16.5 вольт, а уже при 16.9 вольт горят все 6 светодиодов.
Принцип работы схемы балансировки: 
Параллельно каждому ионистору подключен нагрузочный резистор и транзисторный ключ. Пока на ионисторе менее 2.8 вольт, цепь разомкнута и соответственно ток через нагрузочный резистор не идет. Пример: резистор R1 выделенный синим – он холодный. В конце заряда, когда напряжение на ионисторе достигает 2.8 вольт, ключ замыкается и идет разрядка ионистора на нагрузочный резистор. В этом момент загорается светодиодный индикатор работы балансировки. Напряжение на ионисторе перестает расти, а нагрузочный резистор начинает греться, т.к. трансформирует лишние вольты в тепло. На схеме это резисторы R2-R6, выделенные красным – они горячие. При подключении такой батареи к бортсети при работающем генераторе ток через нагрузочные резисторы не идет – все ключи разомкнуты — поскольку напряжение на каждом ионисторе не поднимается выше 2.4 вольт (14.5 вольт / 6). Таким образом, плата балансировки никак не мешает ионисторам принимать и отдавать максимальный ток.
Для определения реальной емкости купленных ионисторов воспользуемся электронной нагрузкой ZKE EBD-M05: 
Согласно методике фирмы Maxwell, для корректного измерения емкости 117 фарад ток разряда должен быть в районе 11 ампер (из расчета 100 мА на фараду). Но такой ток 30-ваттная EBD-M05 не может обеспечить, поэтому значение отданной электроэнергии, через которую рассчитывается емкость, получится заниженным. Незаниженную ёмкость можно определить на нагрузке мощностью от 200 ватт (17.1 В х 11.7 А), которой у меня к сожалению нет.
Разряд с 16.2 вольт до нуля: 
Как видим, отданная конденсаторами энергия составляет 3921 мВтч или 14116 Дж (один джоуль это одна ватт-секунда). Соответственно реальная емкость сборки – 108 фарад (по формуле E=C*U^2 / 2). Даже с учетом заниженной нагрузкой емкости она составляет ≥92% от заявленной! Отлично, ионисторы оказались вполне годные. Я по предыдущему опыту ожидал худшего.
Попробуем теперь определить максимальную энергию, которую могут отдать наши ионисторы. Для этого сборку нужно зарядить до максимально допустимого напряжения 17.1 вольт (2.85 вольт х 6). Но сделать это просто так не получится – нагрузочные резисторы платы балансировки будут выражать свое активное недовольство в форме сильного нагрева. Практический потолок по напряжению для этой батареи — 16.9 вольт, когда загораются все 6 светодиодов балансировки:
Результат: 4209 мВтч или 15120 Дж.
В отличие от привычных амперчасов, которые пишутся на каждой АКБ, джоули обычному автолюбителю мало о чем говорят. Попробуем их выразить в другой, понятной для всех величине.
Наиболее важные характеристики любой батареи (свинцово-кислотной, литиевой, ионисторной и т.д) – это мощность и энергия.
Мощность определяется напряжением и током (Вт=В*А). Именно мощность обеспечивает запуск двигателя. Требуемая для запуска ДВС мощность указана на стартере. Например, для моего авто она составляет 1.4 кВт: 
Такую мощность потребляет стартер при прокрутке коленвала ДВС до момента его запуска.
Энергия же показывает возможность обеспечения мощности за промежуток времени, поэтому она определяется, в нашем случае, как Е=кВт*с. Киловатт-секунды, потому что мощность стартера измеряется в кВт, а длительность его работы — в секундах.
Итак, отданная нашей ионисторной батареей энергия составляет 15 кДж или 15 кВт*с (один килоджоуль это одна киловатт-секунда). Такая батарея с энергией 15 кВт*с может выдавать мощность 1 кВт в течение 15 секунд. Или 3 кВт в течение 5 секунд. И так далее.
Но есть один нюанс. Особенность автомобильного стартера как нагрузки для батареи в том, что он при понижении напряжения до определённого значения отключается. Поэтому полностью использовать всю энергию батареи стартер не сможет. При повороте ключа зажигания в положение «старт» напряжение бортсети вначале подается на обмотку реле стартера. Минимальное напряжение, при котором можно запустить стартер, определяется, как правило, напряжением срабатывания, этого реле. А минимальное напряжение, при котором стартер отключается, определяется напряжением отпускания. Как пример, в моем авто стоит реле стартера 71.3747. По спецификации напряжение срабатывания в нем ≤ 8 вольт, а напряжение отпускания ≤ 4 вольт. На практике, стартер в моем авто перестает крутить при напряжении в районе 6 вольт.
Таким образом, стартер не сможет взять от батареи ее полную энергию. Это справедливо для любой батареи, как свинцово-кислотной АБ, так и для ионисторной. В любой разряженной АКБ энергии более чем достаточно для запуска, но из-за низкого напряжения использовать ее не получится!
Поэтому для автомобильного применения ионисторов (для прокрутки электромотора стартера) лучше ориентироваться не на их полную энергию, а на эффективную. Эффективная энергия, в нашем случае – это энергия которая отдается при разряде до 6-8 вольт, т.е. до напряжения при котором еще может работать стартер. В 16.2 вольтовой сборке такое напряжение будет при ее половинном разряде, т.е. до уровня 50% от начального.
Из формулы E=C*U^2 / 2 следует что отдаваемая конденсаторами энергия при 50% разряде (а в нашем случае это и есть эффективная энергия) составляет ¾ или 75% от полной энергии. Поверим или проверим?
Результат: 10552 Дж (2931 мВтч), или 75% от полной энергии (14116 Дж).
Итак, наша батарея с эффективной энергией 10552 Дж или 10.5 кВт*с, заряженная до напряжения 16.2 вольт, может в одиночку крутить двигатель авто с киловаттным стартером в течение 10.5 секунд. Или с 1.4 кВт стартером как на моей машине — в течение 7.5 секунд (10.5 кВт*с / 1.4 кВт). И так далее. При этом напряжение на конденсаторах в конце последней секунды прокрутки стартера составит не менее 8 вольт.
Подведем итог по реальным параметрам нашей батареи:
Емкость: 108 фарад
Энергия (макс.): ≥15 кДж (кВт*с), при разряде с 16.9 вольт до нуля
Энергия (ном.): ≥14 кДж (кВт*с), при разряде с 16.2 вольт до нуля
Энергия (эффективная): ≥10.5 кДж (кВт*с), при разряде с 16.2 вольт до 8 вольт
Время прокрутки стартера: ≥10.5 секунд / киловатт, при разряде батареи с 16.2 вольт до 8 вольт
Можно ли без АКБ завести такой батареей дизель?
В дизеле, в отличие от бензинового ДВС, вначале идет прогрев свечей накаливания (на морозе свечи включаются на 4-5 секунд), а потом запуск двигателя. Поэтому, по сравнению с бензиновыми ДВС того же объема, дизелю энергии на запуск требуется больше.
Попробуем сделать расчет на примере дизеля Toyota Yaris (2014-2017) 1.4 D-4D: 
Он оборудован двигателем 1.4 литра и стартером 1.1 кВт. Одна свеча (FEBI 26243) имеет мощность 242 Вт. За 5 секунд она съест 1.22 кДж. А 4 свечи — 4.84 кДж соответственно. Вычитаем 4.84 из 10.5 кДж (эффективная энергия батареи), получается 5.66 кДж. Теперь делим 5.66 кДж на 1.1 кВт (мощность стартера), получаем 5 секунд. Столько времени конденсаторы будут крутить стартер после прогрева свечей. При этом напряжение на конденсаторах в конце последней секунды прокрутки составит не менее 8 вольт.
Для исправного дизеля 5 секунд прокрутки будет вполне достаточно для успешного запуска после прогрева свечей. При этом я посчитал самый худший вариант — прогрев свечей и запуск без АКБ, только с помощью конденсаторов. На практике, обычно АКБ хватает прогреть свечи, но не хватает на стартер. Поэтому заряженные конденсаторы лучше подключать к АКБ после прогрева свечей, для повышения их эффективности.
Сборка пускового устройства
Монтировать конденсаторы, пусковые провода и все остальные компоненты мы будем сразу в обычный ящик для инструмента, без отдельного корпуса для конденсаторного модуля как в прошлый раз. Такое решение будет проще, надежнее и дешевле. Стартовые провода для повышения надежности будут несъемными, а большой свободный объем ящика позволит применить пассивное охлаждение платы зарядки вместо активного, что упростит и удешевит конструкцию пускового устройства без ущерба его эксплуатационным характеристикам.
Ящик укомплектован съемной полкой-разделителем, на которую мы смонтируем выключатель и вольтметр: 
С помощью осциллятора и перьевого сверла убираем с полки все лишнее: 
Теперь смонтируем зарядный разъем ЕС3. Задача это кстати весьма нетривиальная, поскольку никаких крепежных элементов этот разъем не имеет вообще. И в каждом конкретном случае приходится придумывать наиболее подходящий способ его крепления с учетом места установки разъема.
Например, так я монтировал этот разъем в корпус в предыдущей версии суперконденсаторного джамп стартера: 
Вот так в джамп стартере с LiFePO4 аккумуляторами: 
А сейчас мы смонтируем разъем ЕС3 прямо на выключатель.
Сверлим крепежное «ухо» выключателя:
Припаиваем провода к штырькам, вставляем до щелчка в разъем с помощью отвертки и продеваем провода через просверленные отверстия. В задней части разъема имеется технологическое отверстие, в которое мы и вкрутим саморез подходящего размера: 
Монтируем выключатель с установленным разъемом ЕС3 на полку с помощью обычных автомобильных клипс (на такие клипсы, например, крепят динамики к пластику дверей или пластиковые арки колес к крыльям): 
Обжимаем провода в наконечники и надеваем термоусадку. На более тонкие зарядные провода ставим наконечники НШВИ: 
Заодно обжимаем и припаиваем провода к губкам крокодилов. Парные губки стартовых крокодилов соединяем дополнительными проводами. Ну и чтобы второй раз не расчехлять паяльник, спаяем также кабели зарядки от прикуривателя и от клемм АКБ: 
… и провода к конденсаторному модулю: 
Все, выключаем паяльник, больше он нам не понадобится.
Переходим к плате заряда. Она обеспечивает зарядку ионисторов до 16.2 вольт от, например, разряженной до 7-10 вольт АКБ за счет входящего в ее состав повышающего преобразователя. Вообще на вход этой платы можно подавать напряжение 5-32 вольт, а выходное напряжение регулируется в диапазоне 1-30 вольт. Мощность платы 80 ватт, на входе установлен предохранитель на 10 ампер. Для 80 ватт максимальный выходной ток при выходном напряжении 16.2 вольт будет 4.9 ампер, но если входное напряжение будет при этом низким, например 7 вольт, то входной ток будет уже 11.4 ампер, т.е. 16.2 вольт х 4.9 ампер = 80 ватт = 7 вольт х 11.4 ампер. А 11.4 ампер это слишком много, с учетом номинала установленного на плате предохранителя. Да и для цепи прикуривателя авто такой ток также может оказаться чрезмерным, обычно в ней стоит предохранитель на 10 А. Поэтому уменьшим выходной ток до 3.5 ампер, тогда и входной ток опустится до приемлемого значения 8.1 А при входном напряжении 7 вольт, а мощность платы при этом составит 56.7 ватт, или 70% от максимальной.
Настройка платы заряда: 
Подключаем вход платы к регулируемому БП и устанавливаем на БП нижний порог напряжения, от которого должен заряжаться джамп стартер. Например, 7 вольт. На ненастроенной плате при этом будет гореть красный светодиод «FAULT». Крутим потенциометр UV-set против часовой стрелки до тех пор, пока на плате не загорится зеленый светодиод «OK». Затем на регулируемом БП устанавливаем выходное напряжение 10-12 вольт и выставляем максимальную силу тока. Подключаем вольтметр к выходу платы и подстроечником Vout-set ставим 16.2 вольт. Отключаем вольтметр. Подключаем амперметр в режиме измерения больших токов к выходу платы и подстроечником СС-set ставим 3.5 ампер.
На этом настройка платы окончена.
Делаем дополнительное пассивное охлаждение для платы заряда. В качестве теплоотвода я использовал алюминиевый корпус от старого повербанка. Делаем его более компактным с помощью разводного ключа с параллельно сходящимися губками. Сверлим в этом радиаторе отверстия под саморезы, на которые перед вкручиванием надеваем термоусадочную трубку и усаживаем: 
Ставим две теплопроводящие прокладки на обратную сторону платы где находятся силовые ключи. И еще две рядом с крепежными отверстиями с другой стороны, для равномерного распределения усилия прижима. Прикручиваем плату к радиатору: 
Подключаем провода к плате заряда и вольтметру. Крепим конденсаторы и радиатор с платой к внутренним стенкам ящика с помощью двустороннего скотча. Для радиатора использовал оригинальный автомобильный скотч 3М, а для конденсаторов скотч для наклейки зеркал: 
Ставим полку и …упс… она до конца не опускается — мешает радиатор. Когда я его примерял в самом начале, полка ставилась нормально, но я не учел что потом-то я его сплющил и высота радиатора увеличилась ))) Пришлось сделать вырез в полке. Кстати, такой вырез дает и свои преимущества: улучшение вентиляции радиатора и возможность тактильно (то бишь пальцем) оценить его температуру без разборки устройства: 
Крепим винтами полку к ящику в 3-х точках – слева, справа и спереди. По бокам винты с широкой плоской шляпкой просто вкручены в пластик, а спереди использован винт с потайной головкой и колпачковая гайка: 
Сборка пускового устройства на этом завершена.
Укладываем в ящик все комплектные провода, закрываем-открываем, все нормально. 
Осталось только этикетки наклеить да взвесить. Этикетки я заказывал в США по сезонной акции (за 1 доллар с бесплатной доставкой присылают пачку виниловых стикеров по твоему макету): 
Пусковое устройство со всеми потрохами весит 1.5 кг – в 10 раз легче обычной АКБ.
Тестируем наш джамп стартер – запускаем им автомобиль без АКБ
Тестовый автомобиль с бензиновым двигателем 1.6 л и стартером 1.4 КВт.
В обзоре подробно описан принцип работы и конструкция конденсаторного пускового устройства, показан способ измерения емкости ионисторов электронной нагрузкой, приведены примеры расчета основных параметров пускового устройства – его мощности и энергии и определения фактического времени прокрутки стартера в зависимости от его мощности, в том числе и с учетом особенностей запуска дизеля. В практической части обзора подробно освещен процесс изготовления максимально бюджетной, простой и надежной конструкции пускового устройства, указан список комплектующих и цена.
как сделать пусковое устройство для автомобиля своими руками 18650
Недавно один знакомый пришел в гости из деревни. Жаловался на все – власть, цены продуктов питания, цены на топливо, не забыл и про свой автомобильный аккумулятор. А ведь он был прав, автолюбители, которые живут в сельской местности (да и городские тоже) часто сталкиваются с проблемой такого рода.
Не каждый может заменить автомобильный аккумулятор вовремя, а срок службы современных авто аккумуляторов всего 2-3 года и то в лучшем случае, разумеется речь о бюджетных аккумуляторов с ценой 70-100 – запомните эту сумму.
Мы уже давно привыкли, что автомобильный аккумулятор свинцо-кислотный, а это означает, что он тяжелый, едкий и габаритный.
Неужели человечество за 100 лет автомобильной промышленности не придумало ничего получше этого? На самом деле это не так. ЛИТИЙ-ИОННЫЙ или ЛИТИЙ-ПОЛИМЕРНЫЙ аккумулятор – это революционные виды аккумуляторов с довольно большим сроком службы и большой энергоемкости.
Средний вес автомобильного аккумулятора с электролитом (кислотой) составляет в районе 30кг, довольно немало, многие автолюбители с трудом поднимают такую тяжесть, в том случае, когда есть необходимость зарядить аккумулятор от зарядного устройства.
Будем использовать последовательное соединение аккумуляторов, чтобы поднять напряжение, и параллельное – для увеличения емкости.
Для того, чтобы получить напряжение 12 Вольт, нам нужно 4х3,7Вольт – 14,8 Вольт, но в такое напряжение получить почти не реально, поскольку на литиевых банках больше 3,7 Вольт, следовательно итоговое напряжение 4-х банок будет 15-15,2 Вольт, много… 3х3,7Вольт – 11,1 Вольт в идеале и в районе 11,6-12 вольт на практике – то, что нужно! В качестве эталона в наших расчетах будем использовать аккумуляторы 5000 мА/ч.
В итоге 3-я последовательно соединенными аккумуляторами мы получили цельный аккумулятор на 12 Вольт 5 Ампер, но он далек от 60 Амперного, поэтому будем собирать несколько (даже пару десятков) таких сборок и подключим их параллельно.
6 Аккумуляторов (по 3 последовательно, и оба готовых блока параллельно ) – 12 Вольт 10 Ампер
12 Аккумуляторов ( 4 блока параллельно) – 12 Вольт 20 Ампер.
24 Аккумулятора (8 блоков параллельно) 40 ампер – этого хватит, чтобы завести машину.
36 Аккумуляторов – 60 Ампер при напряжении 12 Вольт. Иными словами – получаем полный аналог автомобильного аккумулятора 36-ю li-ion аккумуляторами.
В итоге вопрос возникает – а что выйдет дешевле, надежней, покомпактней?
Ответ скрыт в недрах Китая, точнее в недрах AliExpress, штука такого аккумулятора стоит от 60 до 70 руб, думаю, за 60 вам уступят, если брать много.
В итоге 60 рублей умножаем на 36 (39-40, с запасом пусть будет…) – 2400 рублей, округлим еще раз до 2500 руб, получим …. раза в два дешевле аккумулятор, который может заменить автомобильный. Притом у литий ионных аккумуляторов срок службы гораздо выше (до 5 лет, если правильно заряжать), а размеры и вес …на счет веса – 36х100 граммов (вес отдельно взятого аккумулятора) 3600 грамм или 3,6 килограмм – это в десять раз меньше веса автомобильного аккумулятора, плюс к этому – наш аккумулятор полностью герметичен и не содержит кислоту. Размеры… размеры будут тоже раза в 8-10 раз меньше.
После того, как была написана данная статья, решил полазить и найти некие архивы, неужели люди еще не применяют их. Оказалось, с их помощью собирают электромобили, впихая 70.000-100.000 ватт мощности в тачку, а это очень, очень и еще раз – очень серьезная мощность (подумать только – 100киловатт на литиевых аккумах этого стандарта)
Покопав еще немножко, стало ясно, что такие аккумуляторы для продажи уже есть, но стоят очень дорого, смысла нет покупать, сделать своими руками выходит намного дешевле.
Cамодельное пусковое устройство для автомобиля
Сегодня тема нашего поста называется маленькое самодельное пусковое устройство для завода автомобиля, именно пусковое, а не зарядное, так как про автомобильные зарядки и как заряжать у нас имеется много статей на этом сайте. Поэтому сегодня исключительно о самодельном пускаче для аккумулятора.
Портативные пусковые устройства для транспортных средств своими руками
Итак, что из себя вообще представляет пусковое устройство для автомобиля в нашем случае для хендай санта фе, но это не особо важно для какого авто, более важна емкость аккумулятора через который и предстоит производить запуск двигателя этому пусковому устройству.
Схема пускового устройства для автомобиля своими руками
В этой статье мы рассмотрим самую простейшую схему пускового устройства для автомобиля своими руками, потому как большинство не обладает познаниями в схемотехнике и электронике для создания сложных пусковых устройств да и не всегда это выгодно закупать много деталей для самоделки, которые иногда по себестоимости могут выйти как бюджетное готовое пусковое устройство для автомобиля из магазина.
Итак, в нашем случае для пускача мы не предполагаем приобретение дорогостоящей портативной батареи большой емкости иначе устройство сразу же из бюджетного превратится в очень дорогостоящее.
Мы же будем мастерить пусковое устройство для автомобиля от сети 220в, для этого нам понадобиться мощный трансформатор, желательно по мощности не менее 500Ватт, а желательнее 800 Ватт, в идеале 1.2-1.4 киловатта = 1400ватт. Так как при старте двигателя отдаваемый аккумулятором первый импульс для проворота коленвала = 200Амперам а потребляемость стартера примерно 100Амперам, и вот когда наше устройство 100А объединится с аккумулятором ни как раз выдадут 200А на старте и потом наш пускач поможет поддержать силу тока 100Ампер для нормального запуска и работы стартера до тех пор пока двигатель не запуститься полностью.
Трансформатор для пускового устройства автомобиля
Для создания такого пускового устройства от сети трансформаторного типа нужно перемотать сам трансформатор.
Собственно приступаем к процессу изготовления портативного пускового устройства для автомобиля своими руками
Для этого нужно сделать первичную обмотку трансформатора медной проволокой в изоляции диаметром не менее 1.5-2мм, количество витков будет примерно 260-300.
После того как вы намотаете эту проволоку на сердечник трансформатора вам необходимо замерять силу тока и напряжение, выдаваемое на выходе этих обмоток, оно должно быть в диапазоне 220-400 мА.
Если у вас получилось меньше, то отмотайте несколько витков обмотки, а если получилось более значении, то наоборот домотайте.
Для аккумулятора важно и то и другое, но в данном случае ключевую роль играет именно сила тока.
Разъяснения по намотке
Если у вас не получается достичь напряжение 13-14 вольт, тогда просто намотайте на вторичную обмотку 10 витков, замерьте напряжение, теперь это напряжение разделите на количество витков в нашем случае 10 и получите напряжение одного витка, а дальше просто помножьте сколько витков нужно для достижения 13-14 вольт на выходе вторичной обмотки трансформаторного самодельного пускового устройства.
Для понятности давайте рассмотрим пример:
МЫ намотали вторичную обмотку 10 витком, замеряем мультиметром напряжение, у нас к примеру, получилось 20вольт, а нужно примерно 13.
Значит, берем наше напряжение 20 вольт и делим на количество намотанных витков 10 = 20/10=2, число 2 это 2 вольта выдает нам напряжение один виток, значит, как нам достичь 13-14 вольт зная, что один виток выдал 2 вольта.
Берем значение необходимого нам напряжения давайте это будет 14 вольт, и делим его на напряжение одного витка 2 вольта, = 14/2=7, число 7 это количество витков на вторичной обмотке зарядного устройства автомобиля необходимое для достижения 14 вольт выходного напряжения.
Как заводить автомобиль с помощью самодельного пускового устройства
Одеваете клеммы нашего самодельного пускового устройства на сверху клемм аккумулятора, аккумулятор так же подключен к автомобилю, включаем наш пускач и сразу же пытаемся произвести запуск двигателя, как только двигатель завелся, пусковое устройство тут же отключаем от сети и отсоединяем от аккумулятора.
Конденсаторное пусковое устройство для автомобиля
Некоторые автовладельцы, имея в своем распоряжении конденсаторы большой мощности или правильнее сказать емкости, делают конденсаторное пусковое устройство для автомобиля своими руками используя их вместо портативное переносной батареи. То есть такое устройство можно быстро за минуту зарядить от сети, потом поднести к автомобилю, и произвести запуск двигателя, не подключая пускач к сети.
Но как правило такая схема требует неких глубоких познаний в электронике и понимании емкости конденсаторов и принципа их работы, да и если у вас нет завалявшихся кондеров, то покупать их будет не целесообразно, так как конденсаторы большой емкости очень дорогие, а вам потребуется их несколько штук а то и десяток и как тог цена будет никак не ниже хорошего пускового устройства заводского изготовления, при этом вы ещё потратите кучу нервов на создание такого уда и времени.
Поэтому именно трансформаторный пускач во времена СССР, да и сейчас тоже имеет наибольшую распространённость, магазинные варианты таких пускачей, конечно, доработаны и содержат различные дополнительные элементы, делающие запуск двигателя от сети проще и безопаснее.
На состоянии аккумулятор любой запуск с любого вида пускача всегда сказывается негативно, так как аккумулятор получает большой ток в очень малый период времени, что постепенно ведет к деградации и разрушению его пластин при системном запуске от пускача.
Поэтому лучше все же использовать зарядное устройство, если вам нет срочности запустить двигатель именно сейчас.
Ну а наш пост под название самодельный портативный пускач для авто подходит к концу. Напишите ваши отзывы, что вы думаете о такой схеме запускаемого устройства, доводилось ли вам её использовать и получилось ли завести двигатель вашего автомобиля.
Портативное пусковое устройство для легкового автомобиля своими руками
Одна из особенностей аккумулятора в том, что он не выходит из строя мгновенно: угасание АКБ происходит постепенно, и какое-то время ей ещё можно пользоваться. Но зимой начинается головная боль: батарея отказывается выдавать нужный ток, и старт двигателя становится невозможным. В такой ситуации достаточно завести машину, а в дальнейшем её генератор подзарядит АКБ, и он вновь станет работоспособным. Выручает пускозарядное устройство (ПЗУ). Его предназначение как раз и заключается в выдаче тока нужной силы при питании от обычной сети 220 В. Однако подобные вещи стоят дорого. О том, как сделать пусковое устройство для автомобиля своими руками, речь пойдёт ниже.
Расчёт параметров пускового устройства
Перед началом сборки необходимо просчитать технические характеристики, чтобы обеспечить нормальное функционирование ПЗУ. Для успешного старта мотору требуется ток от 100 ампер, а напряжение – не менее 14 вольт. В результате на выходе получается 1,4 кВт. Но даже и такое изделие не гарантирует успешный пуск силового агрегата. Изначально стартеру нужен ток в 200 ампер (может, и больше, всё зависит от марки автомобиля). Определённая доля мощности достаётся аккумулятору, который с ней справляется, даже если находится в разряженном состоянии.
Выбор схемы пускового устройства
Существует несколько типов ПЗУ, отличающихся удобством применения, сложностью сборки и массой конструкции:
Пусковое устройство на основе трансформатора своими руками
Самодельное пусковое устройство для автомобиля обязательно включает в себя трансформатор – основополагающую часть схемы. Сечение его сердечника – от 36 кв. см. Для обмотки I применяется медный провод сечением от 2-х мм. При самостоятельном наматывании используйте провод c лаковой изоляцией. Витки (от 260 до 290) нужно располагать в три слоя, между которыми прокладывается изоляционный материал (например, бумага). После того как первичная обмотка будет готова, проконтролируйте холостой ход: требуемый ток – 200–380 мА (при этом трансформатор не должен греться). Наилучший вариант – использование заводского трансформатора. Но в этом случае вторичную обмотку всё равно придётся убрать. Её нужно намотать самостоятельно (сечение – 10 кв. мм, если используется провод с несколькими жилами – 6 кв. мм), напряжение – 13,8–13,9 В. Для его измерения используйте нагрузочный резистор на 5–10 Ом. Чтобы этого добиться, подойдёт метод «тыка»:
Суть работы пускозарядного устройства описываемого типа несложна: трансформатор понижает напряжение, которое диоды выпрямляют, преобразуя переменный ток в постоянный. Далее его пульсации сглаживаются фильтрующим конденсатором. В некоторых более сложных схемах дополнительно применяются тиристоры, транзисторы. Эти элементы, включаемые после диодного моста, окончательно выпрямляют ток. Ниже – схема пускового устройства для автомобиля своими руками:
Используемые здесь диоды обязаны пропускать большой обратный ток (от 250 А) и напряжение не менее 50 В. Как вариант можно использовать электронный компонент Д161-250 с индексом в конце обозначения от 3-х до 18-ти.
У трансформаторного ПЗУ всего лишь один недостаток – большая масса устройства. Однако этот минус вполне компенсируется множеством плюсов:
Особенность схем на тиристорах – работа в автоматическом режиме. Когда двигатель заглушен, а ПЗУ подключено к выводам аккумулятора, на него напряжение не поступает. В момент старта, когда на клеммах АКБ менее 10 В, устройство вступает в работу и подпитывает батарею, обеспечивая проворачивание коленчатого вала. Как только напряжение перевалит за 10 В, ПЗУ, благодаря запиранию тиристоров, перестанет помогать АКБ. Основной плюс этой схемы: отсутствие вреда, наносимого аккумулятору. Предлагаемое портативное пусковое устройство для автомобиля своими руками можно сделать, применяя одну из двух схем.
Это двухполупериодный вариант. Здесь используемые тиристоры пропускают I = 80 А. Например, это могут быть ТС80, Т15-100, Т161-125 и т. п.
Далее – пусковое устройство для автомобиля своими руками (схема – мостовая).
В этом случае понадобятся более мощные электронные изделия, пропускающие ток от 160 А. Т15-160, Т200, Т16-250 и т. п. Диоды рассчитаны на ток от 100 А. Это 2Д151-125, В200, Д141-100 и иные. Стабилитрон – с напряжением 8 В (2С181, Д808 и т. д.). Диод КД105 взаимозаменяемый с КД202, Д226: здесь главное, чтобы максимальный пропускаемый ток был не менее 0,3 А. Транзисторы: КТ361, КТ3107, КТ814, КТ816. Резисторы, используемые для управления тиристорами, рассчитаны на мощность от 1 Вт. Для других данный параметр не важен.
Если предполагается применять автономное пусковое устройство, сделанное своими руками, для пуска силовой установки автомобиля со штатным напряжением в 24 вольта, придётся изменить число витков трансформатора в обмотке II так, чтобы на выходе получилось 28–32 В. Вместо единичного стабилитрона Д814А поставьте пару последовательно соединённых Д810.
Самодельное импульсное пусковое устройство для автомобиля
Это совсем не простые электронные системы, собираемые на контроллерах, микропроцессорах. Основная особенность таких ПЗУ – постоянный контроль за состоянием аккумулятора в ходе его зарядки. Большой мощностью импульсные устройства не обладают, поэтому запустить с их помощью двигателя в зимний период при серьёзно разряженной батарее вряд ли получится. Зато они мало весят, имеют компактные размеры.
Как работает подобное устройство? Частота воздействует на электрический ток, в итоге напряжение увеличивается, потом уменьшается и на последнем этапе трансформируется. Импульсная схема генерирует токи до 100 А (при условии использования более мощной элементной базы это значение может быть и больше). Ниже – импульсное пусковое устройство для автомобиля (схема):
Здесь ПЗУ – источник питания, сделанный на базе микросхемы IR2153. Также применяются ключи-транзисторы 20N60, обеспечивающие напряжение 600 В и выдающие ток в 90 А. При включении ПЗУ в сеть 220 В сначала через диодный мост VD1-VD4 заряжаются конденсаторы. Когда напряжение на выводах IR2153 достигнет 12–13 В, устройство начинается вырабатывать импульсы, управляющие транзисторами. Далее на вторичной обмотке трансформатора 1.1 формируется напряжение, подающееся на контакты реле, срабатывающее и запускающее в работу стартер. Использование в схеме маломощного тиристора и резисторов обусловлено необходимостью защиты от короткого замыкания. Если оно присутствует, загорается светодиод. После решения проблемы он гаснет.
Собрать импульсное пусковое устройство для автомобиля своими руками нельзя без трансформатора мощностью меньше 4000 Вт. Она обеспечивает частоту вращения коленвала:
Чтобы сделать самому трансформатор, лучше всего взять тороидальный сердечник. Он встречается в отслужившем своё электродвигателе высокой мощности. Площадь сердечника – не менее 2700 кв. мм. Обмотка I, рассчитанная на напряжение 220 В, формируется проводом диаметром 2,21 мм, количество витков – 244. Обмотка II состоит из алюминиевой шины поперечной площадью 36 кв. мм: всего 18 витков. Холостой ход трансформатора составляет не менее 3,2 А. Если значение больше, с первичной обмотки уберите или добавьте некоторое количество витков, подбираемое опытным путём. При этом вторичная обмотка остаётся такой, какая есть, иначе упадёт КПД трансформатора. При монтаже старайтесь использовать медные провода с несколькими жилами и минимальной длиной, чтобы не было потерь напряжения (до 2–3-х вольт).
Собранную электронную схему, а также мощные элементы – диоды, тиристоры, лучше всего размещать на текстолитовом листе. Сначала закрепите наиболее громоздкую деталь – трансформатор. Выпрямительные диоды и силовые тиристоры устанавливаются на алюминиевых охлаждающих радиаторах. Бывает и так, что их способностей понижать температуру недостаточно. Тогда стоит предусмотреть установку вентилятора – например, от старого компьютера. От него же можно использовать и корпус, доработав его по размерам.
При работе ПЗУ включается на время не более 10 сек. Если на авто установлен стартер мощностью более 2000 Вт, понадобится трёхфазная сеть. То есть в таком случае придётся переделывать ПЗУ.
Другие виды пусковых устройств
Это аккумуляторные (бустеры) и конденсаторные системы. Первая из них представляет собой отдельную переносную батарею, которая при необходимости просто дополняет севший аккумулятор. При этом можно выбирать внутреннюю АКБ, которая может быть как обычной, необслуживаемой кислотной, так и более современной – литий-полимерной (PowerBank). При выборе такого пускового устройства важно, чтобы его ёмкость, а также пусковой ток соответствовали таким же параметрам вашей батареи. Бытовые бустеры рассчитаны на ёмкость не менее 18 А/ч. Но есть и профессиональные устройства, у которых эта характеристика доходит до 200 А/ч.
Конденсаторные пусковые устройства функционируют благодаря разрядке таких элементов. Это достаточно мобильные устройства, но стоят дорого и поэтому используются редко. К тому же конденсаторы выдают нерегулируемые токи, которые могут повредить аккумулятор или уменьшить его эксплуатационный ресурс.
Предпусковые системы
Ещё один вариант устройств, помогающих завести мотор при сильно подсевшем аккумуляторе. Обеспечить полноценный старт без АКБ они не смогут. Их особенность заключается в возможности подачи более высокого тока зарядки по сравнению с обычными ЗУ. Например, в штатном режиме для восстановления работоспособности батареи ёмкостью 60 А/ч понадобится не менее 6 часов и изначальный зарядный ток в 6 А. Применение зарядно-предпускового устройства позволяет сократить сроки зарядки (менее одного часа) путём увеличения тока на выходе примерно до 20 А. В итоге вы относительно быстро разгоните аккумулятор и заведёте мотор. Но стоит отметить: постоянное использование подобных устройств ведёт к более быстрому сокращению эксплуатационного ресурса самого аккумулятора.
Подбор сечения выводных проводов и клемм
При самостоятельном изготовлении ПЗУ любого типа рекомендуется для подключения устройства к контактам аккумулятора использовать сварочные провода с соответствующими зажимами типа «крокодил». Они как раз рассчитаны на большой ток и поэтому как нельзя лучше подходят для пускозарядной системы. Особое внимание обратите на плотность крепления проводов к клеммам ПЗУ: используйте болты (шпильки) диаметром не менее 6 мм с соответствующими гайками. Не рекомендуется закреплять кабель, идущий к аккумулятору, намертво. Лучше сделать провода быстросъёмными. Также не забудьте пометить «плюс» и «минус». Сделать это можно посредством разноцветной изоленты.
Из всего вышесказанного стоит сделать вывод. Запуск двигателя автомобиля можно осуществить с помощью любого из перечисленных устройств. Однако на практике наиболее надёжным и недорогим оказалось трансформаторное пускозарядное устройство, в том числе и то, что собрано самостоятельно. Его главный плюс – возможность многократных попыток старта двигателя, но что не способны более компактные, но дорогие бустеры и конденсаторные пусковые устройства.
Схемы пуско зарядных устройств своими руками
Сегодня тема нашего поста называется маленькое самодельное пусковое устройство для завода автомобиля, именно пусковое, а не зарядное, так как про автомобильные зарядки и как заряжать у нас имеется много статей на этом сайте. Поэтому сегодня исключительно о самодельном пускаче для аккумулятора.
Итак, что из себя вообще представляет пусковое устройство для автомобиля в нашем случае для хендай санта фе, но это не особо важно для какого авто, более важна емкость аккумулятора через который и предстоит производить запуск двигателя этому пусковому устройству.
Схема пускового устройства для автомобиля своими руками
В этой статье мы рассмотрим самую простейшую схему пускового устройства для автомобиля своими руками, потому как большинство не обладает познаниями в схемотехнике и электронике для создания сложных пусковых устройств да и не всегда это выгодно закупать много деталей для самоделки, которые иногда по себестоимости могут выйти как бюджетное готовое пусковое устройство для автомобиля из магазина.
Итак, в нашем случае для пускача мы не предполагаем приобретение дорогостоящей портативной батареи большой емкости иначе устройство сразу же из бюджетного превратится в очень дорогостоящее.
Мы же будем мастерить пусковое устройство для автомобиля от сети 220в, для этого нам понадобиться мощный трансформатор, желательно по мощности не менее 500Ватт, а желательнее 800 Ватт, в идеале 1.2-1.4 киловатта = 1400ватт. Так как при старте двигателя отдаваемый аккумулятором первый импульс для проворота коленвала = 200Амперам а потребляемость стартера примерно 100Амперам, и вот когда наше устройство 100А объединится с аккумулятором ни как раз выдадут 200А на старте и потом наш пускач поможет поддержать силу тока 100Ампер для нормального запуска и работы стартера до тех пор пока двигатель не запуститься полностью.
Вот как выглядит схема пускового устройства для автомобиля своими руками, фото ниже
Двухфазные устройства
Двухфазное зарядно-пусковое устройство для автомобиля на сегодняшний день является самым распространенным. Трансформаторы для него, как правило, подбираются разделительного типа. При этом электрическая катушка устанавливается непосредственно на него. В данном случае мощность трансформатора рассчитывается исходя из показателя предельного напряжения.
Блоки питания для цепи подходят на 20 В. Чтобы сделать разъем под силовой кабель, многие специалисты советуют использовать конвекционные конденсаторы. При этом зажимы можно подобрать отдельно. Стабилизаторы в данном случае целесообразнее устанавливать многоканальные. Если электронная катушка куплена качественная, то фильтры для прибора можно не подбирать.
Трансформатор для пускового устройства автомобиля
Для создания такого пускового устройства от сети трансформаторного типа нужно перемотать сам трансформатор.
Собственно приступаем к процессу изготовления портативного пускового устройства для автомобиля своими руками
Для этого нужно сделать первичную обмотку трансформатора медной проволокой в изоляции диаметром не менее 1.5-2мм, количество витков будет примерно 260-300.
После того как вы намотаете эту проволоку на сердечник трансформатора вам необходимо замерять силу тока и напряжение, выдаваемое на выходе этих обмоток, оно должно быть в диапазоне 220-400 мА.
Если у вас получилось меньше, то отмотайте несколько витков обмотки, а если получилось более значении, то наоборот домотайте.
Теперь надо намотать вторичную обмотку трансформатора пуско зарядного устройства. Её желательно наматывать многожильным кабелем толщиной не менее 10мм, как правило вторичная обмотка содержит 13-15 витков, на выходе при замерах на вторичной обмотке вы должны получить 13-14 вольт, при этом как вы понимаете напряжение стало маленьким 13 вольт всего, но зато сила тока протекающему по нему возросла примерно до 100Ампер, а была всего 220-400 миллиампер, то есть сила тока возросла примерно в 300-400 раз, а напряжение уменьшилось примерно в 15 раз.
Для аккумулятора важно и то и другое, но в данном случае ключевую роль играет именно сила тока.
Описание и принцип работы пуско-зарядного устройства
Здесь особо сложного ничего нет. Сетевое U = 220 В подаётся через выключатель на первичную обмотку трансформатора, а на вторичной происходит уменьшение переменного напряжения. Потом оно сглаживается двухполупериодным или мостовым выпрямителем, собранным на мощных диодах. Далее пульсирующее напряжение может быть отфильтровано посредством электролитических конденсаторов. При необходимости около выхода осуществляется увеличение напряжения, что делается с помощью усилителей, в которых основными компонентами являются транзисторы, тиристоры.
Из недостатков описываемого пуско-зарядного устройства можно отметить разве что солидный вес, что обусловлено установкой мощного и, как следствие, габаритного трансформатора. Ниже – схема двухполупериодного пуско-зарядного устройства своими руками:
В этой схеме задействован лабораторный трансформатор ЛАТР. Вместо двух диодов можно использовать и диодный мост типа КЦ405. Схема пуско-зарядного устройства для автомобиля с усилителем:
Как сделать пуско-зарядное устройство своими руками, чтобы оно наверняка заработало? Нужно соблюдать параметры деталей. Мощность указанных на картинке тиристоров – не менее 80 А (если будет использоваться диодный мост, то от 160 А). Диоды на ток – 100–200 А. Транзистор – КТ361 либо КТ 3102 (можно любой другой с такими же параметрами). Мощность используемых резисторов – от 1 Вт.
Собранное своими руками зарядно-пусковое устройство подключается через зажимы-крокодилы к АКБ в соответствии с полярностью. При нормально заряженной батарее с ПЗУ энергия поступать не будет. Если же АКБ не функционирует, тиристорный переход откроется, и зарядный ток пойдёт на батарею и стартер.
Расчёт обмоток трансформатора
Сначала нужно подобрать магнитопровод, сечение которого должно быть не меньше 37 кв. см. Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, необходимо воспользоваться формулами: Т = 30/S, где S – площадь магнитопровода и N = 220*Т, то есть W1 = 220*30/37 = 178 витков. Для обмотки необходимо использовать изолированный провод сечением не менее 2 кв. мм. Формула для вторичной обмотки: W2 = 16*Т = 16*30/37 = 13 витков. Здесь понадобится шина из алюминия площадью 36 кв. мм.
Стоит заметить, что формулы не всегда могут выдавать точное число обмоток (особенно вторичной), поэтому можно применить метод подбора. Намотав первичную обмотку, накрутите несколько витков вторичной и измерьте получившееся напряжение, не обрезая шину. Таким образом нужно добиться на выходе значения 14–16 В.
Дело будет обстоять проще, если у вас имеется ЛАТР – лабораторный трансформатор. От него нужно взять сердечник. Количество витков первичной обмотки – 265–295. Используйте изолированный провод сечением 2 мм. Намотку производите в три слоя. Далее обязательно проверьте значение тока холостого хода (включите мультиметр в разрыв между сетью 220 В и одним из концов обмотки). Прибор должен показывать 210–390 мА. Если показания больше, число витков нужно увеличить, в противном случае, наоборот, уменьшить. Вторичная обмотка разделена на две секции, в каждой из которых 15–18 витков. Здесь понадобится провод сечением 10 кв. мм.
Расчёт выпрямителя
Далее рассмотрены параметры электронных компонентов (помимо указанных выше), применяемых в обеих схемах:
Подбор сечения проводов
Подбирая выходные провода, которые будут присоединяться к аккумулятору, нужно помнить, что их диаметр не может быть меньше такого же параметра вторичной обмотки. Лучше использовать многожильный медный кабель, используемый в сварочных аппаратах, где каждый проводок имеет сечение 2,5 кв. мм. Такую же площадь должен иметь провод, посредством которого самодельный аппарат будет подключаться к сети. Не забудьте приобрести мощные зажимы-крокодилы для подключения к клеммам АКБ. Здесь тоже рекомендуется использовать изделия, применяемы при сварке («масса»).
Разъяснения по намотке
Если у вас не получается достичь напряжение 13-14 вольт, тогда просто намотайте на вторичную обмотку 10 витков, замерьте напряжение, теперь это напряжение разделите на количество витков в нашем случае 10 и получите напряжение одного витка, а дальше просто помножьте сколько витков нужно для достижения 13-14 вольт на выходе вторичной обмотки трансформаторного самодельного пускового устройства.
Для понятности давайте рассмотрим пример:
МЫ намотали вторичную обмотку 10 витком, замеряем мультиметром напряжение, у нас к примеру, получилось 20вольт, а нужно примерно 13.
Значит, берем наше напряжение 20 вольт и делим на количество намотанных витков 10 = 20/10=2, число 2 это 2 вольта выдает нам напряжение один виток, значит, как нам достичь 13-14 вольт зная, что один виток выдал 2 вольта.
Берем значение необходимого нам напряжения давайте это будет 14 вольт, и делим его на напряжение одного витка 2 вольта, = 14/2=7, число 7 это количество витков на вторичной обмотке зарядного устройства автомобиля необходимое для достижения 14 вольт выходного напряжения.
Все теперь мотаем наши 7 витков. А к выходам этих витков согласно схема пускового устройства для автомобиля своими руками которая расположена выше присоединяем наши диоды, некоторые автолюбители ещё используют и схему с одним диодом и одной лампой на 12в 60-100ватт, как на фото ниже
Модели на 12 В
Сделать пуско-зарядные устройства для автомобиля на 12 В можно только из трансформатора разделительного типа. При этом стабилитрон необходимо устанавливать многоканальный. Диодные мосты обязаны располагаться возле транзистора. Чтобы увеличить полосу пропускания устройства, многие специалисты советуют устанавливать регуляторы. Фильтры в данном случае также могут быть востребованными. Связано это с тем, что зарядные устройства часто выходят из строя из-за резкого скачка напряжения. Вследствие этого на трансформатор оказывается большая нагрузка.
Трехфазные модели
Сделать трехфазное зарядно-пусковое устройство для автомобиля можно, только используя трансформаторы понижающего типа. Блоки в данном случае следует подбирать как минимум на 40 В. Для повышения частоты пропускания, многие специалисты советуют устанавливать стабилитроны. По габаритам данные зарядные устройства являются довольно громоздкими.
Учитывая это, необходимо много времени уделить на сооружение каркаса для них. В данном случае его лучше всего делать из металла. При этом стенки могут быть деревянными. Для того чтобы надежно закрепить трансформатор в устройстве, многие подкладывают под него резиновую прокладку.
Применение импульсного трансформатора РР20
Импульсные трансформаторы данной серии найти в магазине не проблема. С его помощью можно изготовить только однофазное зарядно-пусковое устройство для автомобиля. Все это позволит в конечном счете обслуживать аккумуляторы емкостью до 40 А. Стабилитроны для данного трансформатора лучше подбирать аналогового типа. При этом диоды необходимо устанавливать только в парном порядке. Все это позволит стабилизировать выходное напряжение в устройстве.
В некоторых случаях модель не работает из-за того, что в электронной катушке скапливается много отрицательного заряда. Вследствие этого запуск устройства не происходит. Решить данную проблему можно, просто заменив старую катушку на новую. В этом случае необходимо сразу проверить целостность ее обмотки. Блок питания для зарядного устройства многие специалисты советуют подбирать на 20 В.
Зарядное оборудование с трансформатором КУ5
Зарядно-пусковое устройство для автомобиля с трансформатором данного типа подходит машинам, в которых аккумулятор установлен с емкостью 60 А в час. Для того чтобы следить за работой модели, необходимо сделать в первую очередь панель, на которой будут установлены диоды. При этом за уровнем предельного напряжения можно следить путем использования измерительных устройств. Платформу для трансформатора следует делать прямоугольную.
Дополнительно важно рассчитать, что на нем будет находиться катушка индуктивности. В то время как стабилитрон можно разместить в стороне. Для того чтобы защитить внешнюю обмотку трансформатора, надо позаботиться о надежном корпусе. Деревянный ящик с толщиной досок более 2 см данную нагрузку способен выдержать.
Видео «Как собрать регулируемое ПЗУ»
Пользователь valeriyvalki подробно рассказал о процедуре сборки регулируемого ПЗУ с описанием всех особенностей и компонентов, которые применялись для разработки.
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.
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.
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.