Управление двумя аккумуляторами автомобиля
Установка второго аккумулятора. Контроллер развязки аккумуляторов.
Много написано зачем нужен второй аккумулятор в машине, поэтому коротко:
мне — для питания холодильника, ноутбука и прочей мелкой электроники на стоянках в путешествиях.
Но схем подключения — множество. Опишу свою.
В Volkswagen T5 второй аккумулятор обычно ставят под водительское кресло — там куча места.
Но у меня переделанный салон, и под сиденьями места сильно меньше.
По размерам и задачам был выбран тяговый гелевый аккумулятор на 36а*ч (RUTRIKE 6-DZM-24). Он почти в два раза меньше стартерных той же емкости и не боится глубокого разряда (для справки — это 10.5в).
Но есть у него и недостатки: он очень требователен к максимальному току и напряжению заряда. Ток заряда не должен быть более 10% емкости, а напряжение — до 13.8в.
Не буду описывать путь, по которому пришел к текущему решению, а только опишу результат.
Собрал контроллер развязки аккумуляторов.
Его возможности:
— Собственное потребление: менее 1ма (для сравнения — «Реле контроля напряжения 12V 362.3787» потребляет 6ма, вся машина во сне — 50ма, реле на 40а — 100ма).
— Переключение потребителей на дополнительный аккумулятор, если двигатель не работает — т.е. если напряжение в бортовой сети меньше 13в в течении 3сек.
— Переключение потребителей на бортовую сеть, если напряжение в бортовой сети больше 13.5в в течении 10сек.
— Отключение потребителей от дополнительного аккумулятора, если его напряжение меньше 10.5в в течении 10сек (защита от чрезмерного глубокого разряда). Для реализации этой функции используется бистабильное реле на 100а, т.е. это реле не потребляет ни сколько энергии вообще, кроме как при переключении. Подавляющее число других систем защиты используют обычные реле, которые сами потребляют от 100ма. И хорошо еще когда потребляют при высоком напряжении. А то ведь есть которые включаются при низком и окончательно высаживают аккумулятор.
— Подключение потребителей к дополнительному аккумулятору, если его напряжение больше 11в в течении 10сек.
— Ограничение напряжения и тока зарядки.
— Блокировка питания бортовой сети от дополнительного аккумулятора (иначе при работе стартера может погореть предохранитель или даже часть проводки)
— Вся силовая часть — за пределами блока управления.
Элементная база:
Мозги — на базе контроллера LGT8F328P (питание 2.5в от импульсного DC-DC преобразователя). Питается через два диода шоттки и от основного и от дополнительного аккумуляторов.
РН — реле с допустимым током больше, чем ток заряда аккумулятора. Я использовал на 10а.
ЗУ — зарядное устройство, преобразователь DC-DC с ограничением напряжения и тока до 15а.
Д — идеальный диод на 15а
РЗ — реле защиты, бистабильное реле NRL709C-12D-100A
Р — реле с переключаемым контактом на 80а. Можно использовать хоть на 200а, но тогда нужно другое реле защиты (ну или ставить два реле параллельно).
Резисторы, транзисторы.
Мини вольтметр, который при нажатии на кнопку показывает состояние дополнительного аккумулятора в процентах.
Алюминиевый корпус.
Так же используется реле (на нем написано Starline), не обозначенное на схеме — для питания потребителей которые должны работать только при запущенном двигателе.
Выявленные недостатки:
— не удобно смотреть статус аккумулятора.
— не удобно управлять параметрами (напряжением и током зарядки, напряжением переключения режимов, …)
Поэтому в ближайших планах:
— добавление bluetooth модуля (BLE) и создание простого приложения для контроля и управления модулем.
— добавление монитора потребляемого тока (через приложение)
Полезная и пригодившаяся статья 2 (2акб)
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВТОРОГО АКБ + ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА КОНТАКТОВ
«Всем привет!
Как обещал еще нарисовал схемку
Но сначала напишу длинный ввод в курс дела.
Думаю не раз Вы-«аудиофил» сталкивались с таким моментом, когда после громкого или продолжительного прослушивания музыки в авто на природе либо еще где…Ваш Аккумулятор (далее АКБ) полностью разряжался и завести своего железного коня уже было проблематично.
Единственное, что может решить эту проблему, — это установка дополнительного АКБ!
И конечно это значительно разгрузит энергосистему Вашего авто. Ведь доп.АКБ уже будет питать только вашу навороченную и к тому же прожорливую аудиосистему, не затрагивая при этом основной-стартерный АКБ.
Да и что может быть лучше для аудиофила ведь вторая АКБ устанавливается в багажнике, и в непосредственной близости к усилителям, обеспечивая тем самым мгновенную подачу энергии к потребителю и повышая тем самым качество звучания аудиосистемы.Трудно представить, что может быть лучше чем установить источник питания рядом с потребителем.Тут вопрос об использовании конденсатора отпадает сам собой.
Конечно использование гелевого, гелеобразного и др.(далее аудио-АКБ)так же повысит силу и скорость отдачи к тому же данные АКБ стерпят многочисленные циклы разрядов, в отличии от простых АКБ! Но так как он будет один, то и он разрядится если вовремя не завести авто!
Для использования в качестве второго АКБ можно использовать как специализированные аудио-АКБ так и простые АКБ!
Использование двух гел.аудио-АКБ это конечно очень хорошо (высший пилотаж!), но не каждый это себе может позволить из-за дороговизны последних! И зарядка данных АКБ требует определенных навыков.
Так же можно использовать и обычные АКБ, это конечно дешево, но и у них есть свои минусы.К примеру они не терпят многочисленных разрядок в «ноль», и к тому же при установке требуют герметичный-вентилируемый бокс! Т.к. испарения данных АКБ не толко вредны для здоровья но и пожаро-взрывоопасны! bb.gif
Итак что следует помнить при установке второго АКБ:
1) Оба АКБ подключаемые параллельно должны быть одинаковой ёмкости!Иначе один из них (большей емкости)будет недозаряжен, тогда как второй(меньшей ёмкости)перезаряжен, и будет риск»вскипания»!
2) Наращивать до бесконечности колоичество АКБ не стоит.Иначе несчастный штатный генератор будет не в состоянии поддерживать их в заряженном состоянии.И тут для генератора существует большой риск выхода из строя диодного моста или регулятора напряжения!
3) Помните если Вы ставите два АКБ ёмкостью по 62Ач, то емкость обоих составит 62+62=124Ач!
Соответственно стандартный генератор силой в 80А а того и вовсе 55А, уже не смогут их заряжать полностью.И тогда срок службы данных АКБ сократится в двое! Либо Вам придется хотябы раз-два в месяц подзаряжать их от внешнего зарядного устройства. 124Ач для гены в 55А-это критично для генератора, но гена в 80А, как показывает практика будет жить нормально, но 124Ач всё таки не дозарядит до конца!Хотя все это будет работать исправно, но опять же с сокращением срока службы АКБ, без дозарядки!
Выбирая емкость нового АКБ помните эти цифры иначе при использовании многокиловатных усилителей, им просто не чем будет питаться.Для этих случаев кроме доп.АКБ придется устанавливать и дополнительный генератор, либо другой но более мощный!
Напомню отдача обычного генератора отечественного карбюраторного авто не более 55А, отечественного инжекторного ваза и средней иномарки 80А.Иномарки бизнес класса и т.п.100-120-150А и т.д.
К примеру:
Ваз карб.(2106,05,07,08,09,99…) гена 55А.
Ваз инж. (2110,13,14,15, и 2170приора с геной 5102.3771)гена в 80А
Ваз 1117 калина 80А и 85А
Газ 3102,31029,3110 гена в 65А
Газ 3102,3110 (с двигателем ЗМЗ 406)гена в 110А
Иномарки 55А, 80,85,110,120,150…и т.д.
4) Так же для развязки двух АКБ применяется специальное реле-автомат!
В этом случае на заглушенном двигателе при прослушивании музыки, сядет только один дополнительный АКБ. В то время как основной АКБ будет не тронут и позволит завестись «с пол-пинка»:) А при заведенном двигателе заряжаться будут оба.
5) Применяют различные реле, но мощные!
Например:
А) Кулибины изготавливают сами.
Б) Реле накальных свечей дизеля.
В) Реле развязки 2-х АКБ с Камаза.
И вот три на мой взгляд самых простых и безопасных варианта:
Г) Реле-автомат Stinger SGP32
Д) Аналог стингера наше реле-автомат УРА-200
Е) Полуавтоматы УРА-60, УРА-120.
Внимание! Помните что в силовых цепях автомобиля не принято использовать полупроводники!Поэтому при самостоятельном конструировании таких устройств не применяйте диоды и т.п.Это не надежно и опасно!
Используйте только силовые реле!Соответствующие вашей нагрузке в аудиосистеме!
6) Для параллельного объединения двух АКБ используются различные кабеля.Сечение которых зависит от энергопотребления Вашей аудиосистемы.И здесь надо помнить, лучше положить очень толстый кабель нежели тонкий! В основном применяются кабеля сечением в 2AWG, 1AWG, 0AWG, 00AWG или российский аналог импортным КГ-50,2хКГ-25 и т.д.не меньше.
Это конечно дороже но можно использовать несколько проводов, так даже лучше т.к.увеличивается площадь контакта.Например два плюса по 4AWG(сечение 21,2 мм2) 21,2+21,2=41,4 это почти соответствует кабелю в 1AWG.Так же ставится и два минуса 4AWG.
Внимание! Сечение плюса(+)и минуса(-)должно быть одинаковым!
Предохранители подбираются в зависимости от сечения кабеля.На форуме есть таблица для подбора предов!
При двух АКБ предохранители устанавливаются с обоих сторон межбатарейного (+)кабеля.
Предохранители устанавливаются в непосредственной близости к АКБ не далее 30см!
При любой смене сечения кабелей через дистрибьютеры, на них так же должны быть предохранители, соответствующие уже их сечению!
7)Кабеля от дополнительного АКБ к усилителям, по возможности должны быть короткими.Чем короче тем лучше!
8) Дополнительный АКБ устанавливается в прочный, крепко зафиксированный и вентилируемый бокс!Вентиляционная трубка должна выходить на улицу!Также при выборе места расположения АКБ нужно предвидеть его поведение в случае легкого ДТП!При сильном ДТП думаю ничто не поможет.(Не дай бог конечно, тьфу, тьфу, тьфу.)Главное тобы он не мог сорваться со своего места, разгерметизироваться, замкнуть!
Думаю у настоящих аудиофилов с установкой второго АКБ проблем не возникнет.
Но вот людям не имеющих элементарных познаний в автоэлектрике а тем более опыта, я настойчиво советую обращатся к опытным установщикам, либо к человеку хорошо разбирающемуся в авто! Иначе Вы волшебным образом и на радость зевакам, преобразите свое авто, в прекрасный пионерский костер!
Итак если после всего прочитаного Вы решились несмотя на трудности всё таки установить второй АКБ, то вот Вам схема по подключению двух АКБ:
Провода не путать!Прикрепленное изображение
От дистрибьюторов до усилителей кабеля можно применять с меньшим сечением но соответствующие рекомендации производителя уся.Смотрите инструкцию!
Так же можно обойтись и без дистрибьютеров, установив непосредственно на доп.АКБ толстую медную шину, и уже от нее тянуть провода к усям, меньшего сечения.При желании массу ГУ можно так же протянуть от доп.АКБ. Помните, чем меньше точек масс в авто, тем лучше для звучания аудиосистемы!
Всем удачи!
С уважением Edik86rus»
Установка автоматического реле для зарядки второй батареи в автодоме
В этот раз доработал электро-схему своего автодома, сделав автоматическую систему подзарядки батарей «жилого отсека» от генератора фургона. С автоматическим разрывом цепи, когда двигатель не заведен (чтобы случайно не разрядить стартерный аккумулятор). Для этого существуют готовые решения, но прелесть моего варианта в том, что компоненты стоят очень дешево (600 руб за два реле и 1000р на предохранители)
Такая модификация может быть полезна не только в доме на колесах, но и в других автомобилях для выставок, отдыха или работы, имеющих дополнительную аккумуляторную батарею. С помощью этой схемы она всегда будет заряжаться от генератора, а при заглушенном двигателе отключаться от основной цепи автомобиля, чтобы ее использование не высадило аккумулятор автомобиля нужный для старта двигателя.
Весь процесс установки показан на видео.
Внимание видео на английском языке! (почему?)
Далее краткий текстово-картиночный вариант, для тех не хочет или не может смотреть видео, а может посмотрел но не все понял.
Сначала схема как все это устроено.
Разберем что там находится и зачем
В левой части видно «генератор авто» и «аккумулятор авто» — это то что у вас уже сейчас есть. Минусовой контакт аккумулятора всегда подсоединен к кузову автомобиля.
В правой части находится наш дополнительный аккумулятор, который мы и хотим заряжать (он тоже должен быть 12В). Его минусовую клемму также подсоединяем к кузову (а еще лучше к силовой части типа рамы или лонжерона) автомобиля. Причем хорошо так надежно подсоединяем проводом с большим сечением (20-35 квадратов)
Посередине схемы происходит все волшебство. Там мы ставим реле.
его «мощность» выбирается исходя из мощности генератора. Обычно в легковых машинах это 60-90А, в фургонах 80-180А. У меня сейчас 90А, но реле я все равно взял на 200А. Во-первых — вдруг поменяю генератор на более мощный, во-вторых — в китайских дешевых реле особой веры в «амперы» нет, так что лучше взять сразу побольше, все равно разница в цене не велика.
Для тех кто не в курсе — реле это такая прикольная штука, которая может соединять и разрывать цепь с высоким током. И всем этим можно управлять «электрически».
В данном конкретном реле нужно к контакту «30» подсоединить плюсовой провод от стартерной батареи, а к «87» плюсовой провод «домашней» батареи.
Оставшиеся контакты 85 и 86 служат для управления реле. Если на них послать 12В ток, то реле замкнет соединение между контактами «30» и «87». Если перестать посылать ток, то соединение разорвется.
Управлением реле у нас будет заниматься маленькое автоматическое «реле» (на самом деле не реле) которое вообще создано для подключения ходовых огней. Стоит копейки типа 150 рублей.
У него два входа (вообще три, но желтый провод нам не нужен) и два выхода. Если на вход подать напряжение выше 13В — то на выходе мы тоже получим напряжение. Если на входе напряжение будет 
Проверял в работе — действительно при коротком замыкании или превышении лимита автомат сразу срабатывает. Через пару минут его можно включить обратно.
Ну и по центру схемы еще можно увидеть 3-х позиционный переключатель типа «вкл-выкл-выкл». Он управляет режимами работы. В самом левом положении включена автоматическая система, как я описал выше. В среднем положении все выключено и реле будет всегда открыто (это значит что соединение между контактами разорвано). А в третьем положении я насильно замыкаю реле, чтобы иметь возможность завести двигатель авто, когда мой стартовый аккумулятор по какой-то причине разрядился.
Тут стоит сделать поправку, что 200А на которые рассчитано реле и предохранители может быть недостаточно для завода некоторых двигателей. Я пробовал — мой спринтер 2.1л заводится в теплую погоду через реле легко. Когда я делал это зимой (долго крутил стартер) — пару раз предохранители у меня сработали, но все таки фургон я завел, а реле не пострадало (это ему не дадут сделать предохранители). Так что это схема на крайний случай и на ваше усмотрение.
В остальном все круто работает, я доволен. Теперь все батареи сами заряжаются от генератора (а в автодоме заряженные батареи — это один из важных источников комфорта). Ну и можно не бояться, что стартовая батарея вдруг разрядится, т.к. она изолирована от потребителей с помощью этой простой схемы.
По стоимости:
— 200A реле — 450 руб (s.click.aliexpress.com/e/mYV7uvb)
— Автоматическое «реле» (для ходовых огней) — 150 руб (s.click.aliexpress.com/e/jMJ6u3Z)
— 200A предохранитель/автомат 350 руб (s.click.aliexpress.com/e/3faeyfI) — брал 3 штуки, хотя можно обойтись и двумя.
Провода купил в ближайшем электромагазине, за 35мм и 7 метров отдал что-то порядка 2000 руб
Переключатель стоил 50 рублей, всякие клеммы и прочая мелочь еще на 300 руб
Итого порядка 4000 руб за все счастье (половина за провода). Вот в принципе и все на сегодня, пойду дальше пилить дом, спасибо за внимание.
Второй аккумулятор – проверенное, но не единственное решение
Н а первый взгляд, в мире современного автомобильного электропитания всё давно устоялось: есть накопитель и хранитель электричества – аккумулятор, и есть генератор, всегда готовый восполнить его потери на запуск мотора и поддержку потребителей – от штатных фар, щёток и музыкального центра до лебёдок, допосвещения и бытовых приборов экспедиционного внедорожника. Часто большое количество оборудования требует ещё одного аккумулятора, кроме всего прочего обеспечивающего гарантированный пуск двигателя даже при севшей основной батарее. И это, пожалуй, самое простое и понятное решение – второй аккумулятор, изолированный по потреблению от основного. Это не вчерашнее и даже не позавчерашнее изобретение. Удвоить ток, выдаваемый на лебёдку, или разделить цепи питания стартера двигателя и бытовых приборов – идея, лежащая на поверхности. Но вот вопрос: как заряжать и первую, и вторую батарею одним генератором? Соединять непосредственно их плюсы и минусы напрямую нельзя. Во-первых, при неравном уровне заряда более слабая батарея будет постоянно подпитываться от более сильной, снижая общую готовность к запуску. Во-вторых, даже очень хороший и выносливый генератор может перегреться и выйти из строя, отдавая в сеть удвоенный ток. Наконец, простое параллельное подключение двух батарей снижает уровень автономности, поскольку лишает владельца возможности иметь аварийный резерв.
Поэтому при подключении второго аккумулятора применяют разделительные устройства. Проще говоря – коммутаторы, представляющие собой мощные переключатели разных конструкций, от простейших самодельных до проверенных заводских. Их задача – дать по очереди заряд сначала одной, а затем другой батарее. Всем известны удобные устройства развязки аккумуляторов, например «УРА» с разными цифровыми индексами. Наиболее популярный «УРА-200» имеет силовое реле и контроллер, работает без падения напряжения на контактах и не требует повышенных вольт на силовом выводе генератора. Помимо автоматического подключения и отключения второй батареи коммутатор позволяет задействовать принудительное соединение батарей для пуска при больших морозах или для выдачи повышенного тока на лебёдку.
В обычном кислотном аккумуляторе наиболее уязвимы пластины и электролит,
который требует герметичности корпуса и вертикального положения батареи
Сами по себе дополнительные аккумуляторы тоже могут быть разными. Разумеется, проще и дешевле всего поставить аналог основной батареи, но есть альтернатива в виде гелевых батарей. Среди преимуществ гелевых аккумуляторов – возможность располагать их как вертикально, так и горизонтально и нечувствительность к вибрациям и повреждениям корпуса (густая масса электролита попросту не вытекает через отверстия). Гелевые батареи необслуживаемые. Также на их счету долговечность и отсутствие риска осыпания пластин при отдаче критического тока. Но ничего не даётся просто так, и за улучшение некоторых параметров гелевых батарей тоже приходится платить. Прежде всего – тщательным контролем зарядного тока и самой степени зарядки. Особенно опасен для них перезаряд, ведь внутри густой электролитной массы, точно так же как и в обычном аккумуляторе, при заряде выделяются пузырьки газа. Но если в простой батарее они легко всплывают, уступая место электролиту, то здесь они могут собираться в большие пузыри, создающие заметное давление. Второй минус – гелевые аккумуляторы боятся сильных морозов. Значит, помимо специфического устройства для зарядки, они потребуют организации утеплителя. Да и сами по себе они вдвое дороже обычных.
Несмотря на то что во многих случаях использование гелевых батарей оправданно, в нашем климате они принесут больше хлопот, чем пользы.
Но что делать, если в процессе использования лебёдки или просто после длительной стоянки все батареи оказались разряжены и уже не в состоянии провернуть мотор? Есть решение, необычное как по конструкции, так и по принципу действия. Про суперконденсаторы, благодаря «Ё-Мобилю», слышали, наверное, все. Но то, что они как минимум пару десятилетий успешно применяются в качестве переносных источников питания, например, фотографами или на автосервисах, известно немногим. К тому же большинство из пользовавшихся подобными пусковыми блоками и не подозревали, что внутри небольших плоских коробочек нет вовсе никаких аккумуляторов! Накопителем и источником электричества в этих блоках являются электролитические конденсаторы большой ёмкости. Что это значит?
Герметичный бокс удобен для хранения. В нём помещаются и силовые провода,
и дополнительный переходник USB для зарядки от стороннего источника
Трудно поверить, что в столь компактной коробочке хранится заряд,
способный прокрутить стартер солидного мотора. Но это так
Конденсаторам совершенно безразлична рабочая температура. Они абсолютно не боятся мороза.
Кроме того, конденсаторы можно заряжать импульсным током даже от аккумулятора, севшего на 95%. Грубо говоря, саккумулировать остатки электричества на один пуск. Как это работает? Перейдём от теории к практике, используя для теста распространённое на нашем рынке устройство Berkut JSC-450 с максимальным током отдачи в 450 и наш редакционный автомобиль. Его аккумулятор посажен до семи вольт, его стартер уже не проворачивает большую бензиновую «восьмёрку» объёмом 5.6 литра. Подключаем клеммы к севшей батарее и нажимаем кнопку зарядки. Медленно, в течение пяти минут, пусковой блок зарядился. Теперь поворачиваем ключ, стартер бодро крутит – мы завелись! Пробуем ещё раз – и снова запуск, правда, аккумулятор уже почти полностью сел (видео этого процесса вы можете посмотреть на канале 4х4Club на YouTube). Следующий тест ещё более необычен. Пробуем подзарядить сами конденсаторы.
Вместо штатного аккумулятора заряжаем JSC-450 от пауэрбанка для мобильного телефона.
Используем для этого разъём мини-USB и провод в комплекте. Да, не быстро, но после двадцати минут перекачивания электронов волшебная коробочка показала зарядку в 12 вольт. Пробуем снова завести автомобиль – стартер крутит! Надо заметить, что мы испытывали прибор средней мощности – в продаже есть номиналы в 300 и 800 ампер.
Поведём итоги. Какие преимущества у конденсаторного пускового устройства? Прежде всего, за ним не нужен уход. Его можно бесконечно долго хранить как разряженным, так и заряженным. Между прочим, в заряженном состоянии конденсаторный блок может храниться бесконечно долго, оставаясь работоспособным при температурах от –40 до +65 °C. Им можно пользоваться для пуска и без аккумулятора, а заряжать конденсаторы от прикуривателя другого автомобиля или любого внешнего источника напряжением не выше 12V. Блок весит около полутора килограмм и имеет небольшие габариты. Даже вместе с герметичным кейсом его размеры не превышают и половины стандартного аккумулятора, а клеммы не боятся переполюсовки. Для дизельных автомобилей предусмотрен режим прогрева свечей накаливания с длительной отдачей меньшего тока.
Современные конденсаторы практически не стареют, что выливается в десять тысяч циклов заряда-разряда и срок годности в десять лет.
А недостатки? Да, они тоже есть. Во-первых, устройство предназначено именно для запуска двигателя. Крутить лебёдку у него если и получится (в режиме дизельного пуска), то недолго. Во-вторых, конденсаторный блок недёшев. Сегодня он примерно вдвое дороже аккумулятора автомобиля, для которого может быть использован. Тогда есть ли смысл брать его с собой в поездки? Если вы путешествуете большой командой – скорее всего, нет. Ведь всегда можно прикурить и классическим способом. Но в случае, когда ваш маршрут пролегает вдали от большого трафика и рассчитывать приходится только на себя, устройство конденсаторного пуска, брошенное в числе прочей поклажи на дно багажника, может стать палочкой-выручалочкой.
Одним словом, не забывайте о правильном питании, вне зависимости от того, кто потребитель – вы, мотор вашего автомобиля или его электроприборы.