Реле для зарядки двух аккумуляторов в автомобиле
Развязка двух АКБ через реле.
Подключил два АКБ.
Когда то на Ниве я их просто соединял параллельно. Не скажу, что это критично, но по мнению многих — более слабый аккумулятор будет «садить» более заряженный, что не есть хорошо, тем более если стоят АКБ различные и по ёмкости и по возрасту.
По месту установки второго АКБ писал раньше — www.drive2.ru/l/495488044183322841/
От покупки различных УРА-200 и УРА-300 отказался, ввиду их не гуманного ценника.
За основу было взято видео
В отличие от схемы работы по видео — сделал изменения. По моим прикидкам управляющая плата включается при включении зажигания, при низком напряжении — реле разомкнуто, как только мы заводим машину — генератор даёт напряжение, плата его снимает с АКБ 1 и включает силовое реле, после чего уже два АКБ спокойно заряжаются и работают совместно. Как только мы глушим машину — плата отключает реле и каждый АКБ стоит раздельно. Но в случае разряда АКБ 1 я добавил кнопку принудительного включения реле — чтобы была возможность завести машину при помощи двух аккумуляторов.
Контрольную плату решил установить в салоне под блоком предохранителей. Для этого купил в строительном магазине коробку и клеевым пистолетом закрепил реле. Кнопку врезал в корпус.
Планирвал, что через белую крышку электронное табло красного цвета будет просвечивать — но не видно 🙁 Экран пока не вырезал.
При включении зажигания контрольная плата показывает напряжение на АКБ…как только заводим машину — плата включает силовое реле, это видно по фото:
Силовое реле закрепил на уголок и поместил возле основного АКБ
Пока всё работает, оба аккумулятора чувствуют себя хорошо…как чувствует себя генератор Прамо 120 А — время покажет…надеюсь я не зря ему ставил реле-регулятор Карго :)))
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.
Еще один способ развязки аккумуляторов.
С таким вот синдромом собаки Павлова радостным настроением, предвкушая покупку Боинга за рупь, я и забрел в очередной Алишный магазин, торгующий всяким-разным авто-мото-внедорожным хламом, и неожиданно наткнулся вот на какое устройство.
ru.aliexpress.com/item/40…269583.0.0.4cd37031tZZIgQ
Да-да. Это же оно самое — устройство согласования (или устройство развязки) двух аккумуляторов. Тема близкая и больная для всех владельцев кемперов и всех владельцев внедорожников с лебедкой.
Что люди обычно используют для этих целей, кроме механической коммутации? Ну, прежде всего, УРА-400, либо прочие вариации на эту тему с использованием силового твердотельного реле Gruner 750H.
Лично меня все прежде виденные варианты не совсем устраивали, под мои конкретные задачи и локальные условия.
Поясню, почему.
Основной, стартерный аккумулятор у меня AGM, 75Ач. Дополнительный, кемперный, тоже 75Ач, но он гелевый, допускающий глубокую разрядку. Генератор автомобиля на 180 А, и заряжать он может оба аккумулятора одновременно или поврозь, ему не страшно.
Основная бортовая сеть автомобиля висит на AGM аккумуляторе, а вот все дополнительное оборудование, заточенное под кемпинг, висит на гелевой батарее. Это компрессорный холодильник на 60 литров, стояночный отопитель, походный свет, походная мультимедиа, выходы на питание дополнительных устройств от 12 вольт. То есть вроде все как положено – стартерная батарея на стоянке не при делах, ее задача только заводить авто.
Но подпитки стояночной, дополнительной сети от генератора, при заведенном движке, не происходит. На дополнительном аккуме, напомню, даже в пути висит холодильник с запасом еды на неделю. Стратегические запасы. А ведь емкость гелевого аккумулятора не безгранична, и его тоже приходится подкармливать. На стоянке — да, пожалуйста — либо от интегрированного солнечного контроллера Victron Energy Blue Solar с панелями на крыше, либо от интегрированной же девятистадийной зарядки Сорокин 12.94, подключенной к входной розетке 220 вольт на бампере авто. А в пути — только включением этого холодильника в специальный прикуриватель, который у меня работает без ключа в замке зажигания. Тогда при ночевке в поле приходится оставлять холодильник запитанным от основного аккумулятора, что не добавляет спокойствия сну, либо надо его переключать в другой прикуриватель, который запитан от второго аккумулятора. А это уже неудобство и отход от концепции обладания автомобилем, в котором будет предусмотрена защита от дурака на все возможные случаи.
Для исправления ситуации, я соорудил мостик между двумя раздельными бортсетями, на диодах Шоттки. Не понравилось. Да, второй аккумулятор стал заряжаться в пути, и вроде как цель была достигнута. Но, во-первых, он стал получать зарядку от генератора сразу же, с момента заводки авто, что идеологически было неверно – надо было дожидаться достижения порога зарядки основного аккумулятора после работы свечей накаливания и стартера, и только потом переключать на дополнительный. И во-вторых — диоды оказались слабоваты, и потребовали для себя радиаторов. Получилось как инвалид на костылях, некрасиво, громоздко, невиброустойчиво.
В обратную же сторону, то есть от солнечных панелей или кемпинговой электрической сети, во время стоянки, основной аккумулятор все равно не заряжался, что вроде бы не так важно, но хотелось бы, что бы и оно было.
А тут вчитался я в описание лота на Али, призадумался, да и заказал.
Пришло очень быстро.
Инструкция по подключению, лежавшая в коробке, отличалась от той, что была в описании лота, наличием желтого провода. О нем чуть позже.
Установил, и теперь могу сказать, как оно реально работает после соединения по прилагаемой схеме.
Заводим мотор. Генератор начинает пополнять заряд основного аккума. При достижении на нем ( и клемме Start Batt) напряжения 13.3 В, загорается красный светодиод на корпусе, появляется напряжение на клемме Second Batt, и начинается подпитка второго аккумулятора. Если второй аккумулятор был сильно просажен, и в момент его подключения напряжение бортовой сети снизится до 12.8 В – светодиод погаснет, второй аккумялятор отключится, и продолжится зарядка только первой батареи. Поднимется сеть до 13.3 – снова включится зарядка второй батареи. И будут подаваться импульсы на вторую батарею до тех пор, пока на ней не будет устойчивых 12.8 В. После этого две батареи будут заряжаться одновременно. Либо разряжаться, на внешнюю нагрузку, причем ток нагрузки будет делиться между двумя аккумуляторами. И этот ток может быть 125А, сколь угодно долго, либо 140А в течение 15 минут.
Выключаем мотор. Две батареи остаются соединенными параллельно до тех пор, пока напряжение на одной из них не понизится до предустановленного порогового значения 12.8 В. Это полезно при работе автономного отопителя или стационарного инвертора. Две подключенные батареи по 75ач, итого 150ач, отопитель за ночь не высадит. Как только одна батарея просела – красный светодиод гаснет, и две батареи становятся независимыми друг от друга. Стартерная остается в том состоянии, в котором она была на момент размыкания, дальше мы бесчеловечно высаживаем батарею глубокого разряда.
Что будет, если за время стоянки мы подсадили основную батарею частыми включениями света в салоне или еще чем-то подобным? То есть если при включении зарядки от солнца, напряжение бортовой сети просядет ниже 12.8? Правильно – будет все так же, как я написал ранее, применительно к дополнительной батарее. Сперва зарядится до уровня 13.3 дополнительная, потом будет импульсная подпитка основной до момента, когда перестанет проседать напряжение в бортовой сети от повышенного потребления тока основной батареей, а потом начнется зарядка основной батареи постоянным током.
Наверное, это функция с блокировкой чересчур избыточна для данного устройства, но хорошо, что она в принципе есть. Я для себя наметил несколько сценариев ее использования. Пример 1 : когда солнца не сильно много, или по прогнозу скоро дождь, и поэтому хочется за остаток времени зарядить солнцем дополнительный аккумулятор по максимуму. Пример 2: если вы холодной зимой демонтировали дополнительный аккумулятор из его места установки. Причина — не предполагается у вас в ближайшие сутки длительной поездки с автономкой, а просто так возить гелевый аккум зимой не рекомендуется. И чтобы в этом случае не висел у вас в лотке от снятого аккумулятора силовой провод, на котором при заведенной машине появляется до 140 А тока, во избежание пожара лучше сделать тумблер, замыкающий желтый провод на массу, обесточивая таким образом висящий силовой провод.
Пока не проверял, но подозреваю, что брошенный на массу желтый провод будет блокировать не только зарядку, но и разрядку «дальнего» аккумулятора. Для того, у кого в кемпере стоит 200Ач, использовать стартерный аккумулятор нет нужды, и ему этот тумблер блокировки тогда точно пригодится для принудительного разделения цепей starter — house.
Что еще можно добавить про покупку? Сделано качественно. Корпус достаточно толстый и жесткий, все залито компаундом. То, что под компаундом, защищено по IP67. Можно подтянуть два силовых провода с наконечниками, прикрутить на хорошие серебрёные клеммы, закрыть крышкой и кинуть как угодно, не опасаясь, что может коротнуть – все контакты останутся внутри, под крышкой. Этой силовой коробке присвоен IP65. Можно после этого все в сборе в с проводами залить силиконовым герметиком, закрыть крышкой и забыть про этот блок. А можно всю конструкцию в сборе прикрутить на твердое основание, длинными винтами через все тело. Не оторвется.
Коммутация происходит с помощью силового реле (негромко щелкает внутри коробки). Греется несильно.
Когда горит красный светодиод (режим ожидания) – ток потребления около 8.5 мА. Когда светодиод погас и реле отпустило – устройство не потребляет ничего.
Внутри точно есть пара диодов Шоттки – падение напряжения между двумя силовыми клеммами составляет 0.2 В при зарядке с любого конца. В моем случае это дает автоматическое согласование уровня зарядного напряжения при работе от бортового генератора (основная батарея получает 14.4 в пике, гелевая – 14.2 ). А если запитываемся от солнца или от стационарной зарядки – задействованы предустановки солнечного контроллера и многостадийного зарядника.
К слову сказать, у устройств на базе Грюнера нельзя смешивать два аккумулятора разного типа — на них будет идти одно напряжение. Основному аккумулятору это не важно, а вот повышенное напряжение для гелевого будет означать закипание и снижение срока его жизни.
Данное устройство не будет интересно для владельцев УАЗиков с лебедкой – маловат коммутируемый ток.
Но для кемпероводов – самое то. Ток достаточен для запитывания 1.5 квт инвертора, а больше нам в автономке и не надо.
Покупкой доволен и могу ее рекомендовать.
Добавлено спустя 9 месяцев: Все работает как надо, про необходимость нажимания каких-то кнопочек, переключателей, слежение за уровнем зарядки обоих аккумуляторов — ЗАБЫЛ. Полная автоматика, как она должна быть. Батареи всегда полные, отказа не было ни разу.
Реле развязки аккумуляторов
Реле развязки используется, если необходимо зарядить несколько аккумуляторов от одного источника зарядки. На катерах такая ситуация возникает, когда установлены аккумуляторы электромотора (подруливающего устройства), сервисная и стартовая батареи. От береговой сети аккумуляторы заряжают с помощью зарядного устройства с двумя или тремя выходами, а к генератору двигателя подключают с помощью DC-DC зарядного и развязывающего реле
Как работает развязывающее реле
Развязывающие реле — это автоматический переключатель, который срабатывает, когда напряжение на одном из аккумуляторов поднимается до 13,2 — 13,7 Вольт. Рост напряжения говорит о том, что аккумулятор подключен к генератору или зарядному устройству и частично или полностью заряжен. Реле замыкается, ток течет во второй аккумулятор и заряжает его. Как только напряжение падает до 12,4 — 13,1 Вольт, реле разъединяет аккумуляторы и предотвращает их разрядку
Изоляторы АКБ и реле развязки
Изоляторы(делители) аккумуляторов и развязывающие реле предназначены для защиты аккумулятора от разряда непреднамеренной нагрузкой. Оба типа устройств распределяют ток от источника зарядки ко всем аккумуляторным батареям, а во время разряда изолируют их друг от друга. Таким образом каждая группа аккумуляторов остается соединенной только с собственной нагрузкой
Изоляторы изготавливают из двух или более диодов, которые действуют как обратные клапаны. Диоды пропускают ток от источника зарядки к аккумуляторам, но не дают току течь между ними или обратно к источнику. За простоту конструкции приходится платить. На диодах падает около 0,6-0,8 вольт, поэтому напряжение на аккумуляторах оказывается ниже, чем на выходных клеммах генератора или зарядного устройства. Если потери не компенсировать, аккумуляторы никогда не зарядятся до 100%
Изоляторы аккумуляторов и развязывающее реле. Изолятор делит ток между аккумуляторами. Падение напряжения на диодах 0,6-0,8 Вольт. Реле пропускает ток от одного аккумулятора к другому
И реле, и диодные изоляторы — это устройства развязки, которые решают одну и туже задачу. Однако применять их лучше в разных ситуациях. Изоляторы подойдут, если источник зарядки измеряет напряжение на аккумуляторах и способен компенсировать падение на диодах, повысив выходное напряжение.
Модернизировать электрическую систему проще с помощью развязывающего реле. Зарядное устройство и генератор, продолжат работать с несколькими аккумуляторными батареями так же как они до этого работали с одной. Реле развязки — это единственный выбор для некоторых подвесных лодочных моторов и комбинированных инверторов. Моторы и инверторы соединяются с аккумулятором единственным кабелем, ток по которому течет в разных направлениях во время зарядки аккумуляторов и во время запуска двигателя (работы инвертора). Диодный изолятор не допустит этого.
Реле вместо зарядного устройства
Перед установкой нового оборудования электрическую систему часто приходится совершенствовать. Если вновь устанавливаемые устройства энергоемкие, для них желательно предусмотреть собственную аккумуляторную батарею. Но что делать, если после модернизации число аккумуляторных групп стало больше, чем количество выходов на зарядном устройстве?
Простое решение – приобрести новое зарядное с двумя или тремя выходами. Экономичное – использовать реле развязки аккумуляторов.
Типичная электрическая система на катере или небольшой яхте состоит из двух аккумуляторных батарей, зарядного устройства с одним выходом и генератора двигателя. Владелец хочет заряжать обе группы аккумуляторов на берегу и поддерживать в заряженном состоянии на воде. Реле развязки легко решает эту задачу.
Комбинированный инвертор-зарядное устройство подключен к тяговым аккумуляторам. Поскольку комби модели имеют как правило один выход, остальные группы аккумуляторов соединяются с сервисной с помощью реле
Когда включают зарядное устройство, соединенное с аккумулятором 2, реле срабатывает и подключает аккумулятор 1. То же самое происходит во время работы двигателя – напряжение на аккумуляторе 1 возрастает, реле замыкается и подключает аккумулятор 2. Если со временем появляется третья группа аккумуляторов, то ее подключают с помощью еще одного реле
Защита электроники
Пуск двигателя вызывает в цепи стартового АКБ падение напряжения. Если двигатель запускают, когда аккумуляторы объединены, скачек напряжения может ощущаться и в цепи сервисного аккумулятора. Резкие переходные процессы могут не только сбросить настройки GPS и навигационного оборудование, но и вывести чувствительную электронику из строя. Поэтому важно, чтобы в этот момент аккумуляторы были изолированы.
Схема подключения реле развязки. Для защиты дорогой электроники от скачков напряжения, возникающих при запуске двигателя, реле соединяют с соленоидом стартера. Как только на нем появляется напряжение, реле разъединяет аккумуляторы
Некоторые модели реле обладают такой возможностью. Когда ключ зажигания повернут, напряжение с замка зажигания поступает на соленоид стартера и на разъем реле «Блокировка при запуске». Реле открывается и разъединяет аккумуляторы перед запуском двигателя. Вновь оно соединит аккумуляторы только после того как стартер перестанет работать. Этот же разъем реле можно использовать для дистанционного управления устройством.
Реле и переключатель аккумуляторов
Автоматическое зарядное реле в сочетании с батарейным переключателем упрощает зарядку двух независимых аккумуляторов. Владелец судна просто поворачивает переключатель в положение ON, когда приходит на катер или яхту, и возвращает в положение OFF, когда сходит на берег. Ему больше не надо беспокоиться о том, какие аккумуляторы заряжаются или разряжаются, реле автоматически соединяет и разъединяет их. Совместно с реле используют переключатели аккумуляторов Blue Sea 6011 или Blue Sea 5511
Реле и DC-DC зарядное
Реле развязки и DC-DC зарядное устройство (зарядный конвертер) выполняют одну и туже задачу – заряжают дополнительный аккумулятор от генератора автомобильного или лодочного двигателя. Однако между этими устройствами существуют важные различия
Сравнение реле развязки и DC-DC зарядного устройства
Реле развязки с ограничением по току
При установке на носу катера подруливающего устройства или лебедки вдоль всего судна к основной аккумуляторной батарее приходится тянуть кабель. Сечение кабеля зависит от его длины и силы тока, и в данном случае составит 50-70 мм2. Если установить вспомогательный аккумулятор на носу, то он снизит затраты на кабель и уменьшит нагрузку на основную аккумуляторную батарею.
Вспомогательный аккумулятор необходимо заряжать. Для этого к нему подключают кабель от источника зарядки. Если вспомогательный аккумулятор не сможет поддерживать требуемое напряжение под нагрузкой, то нагрузка через кабели частично перераспределится на основную аккумуляторную батарею. Кабели от основного к вспомогательному аккумулятору должны быть на нее рассчитаны.
Автоматическое зарядное реле с ограничением по току Sterling Power CVSR. Прямоугольные выступы на корпусе реле — самовосстанавливающиеся полимерные предохранители. Предохранители допускают короткий всплеск тока, но нагреваются и увеличивают сопротивление, если сила тока не снижается. Падение напряжения на предохранителях увеличивается, реле «понимает», что устройство перегружено и размыкает цепь при безопасном токе 6 А. После того как предохранители остынут (через 5 минут), реле возвращается в рабочее состояние.
Для ограничения тока от основного к вспомогательному аккумулятору можно использовать реле. Если сила тока превышает номинал реле, сопротивление токоограничивающей цепи реле возрастет и уменьшит ток. После того как нагрузка спадет реле вернется к нормальному режиму работы. Благодаря реле сечение кабеля от основного к вспомогательному аккумулятору можно уменьшить до 16 или 25 мм2.