Коммутаторы для резервного питания
отличаются от силовых коммутаторов, описанных на предыдущей странице в 2-3 раза большим временем зарядки доп.аккумулятора, отсутствует помощь основному аккумулятору при запуске двигателя, подключают нагрузку к доп.аккумулятору при уменьшении напряжения основного аккумулятора или его отключении, снижают уровень помех на нагрузке, меньше стоимость. Лучше всего в схемах резервного питания использовать гелевые аккумуляторы или небольшие кислотные аккумуляторы, предназначенные для работы в блоках бесперебойного питания и других системах резервного электропитания.
Преимущества гелевых аккумуляторов известны: меньшие габариты при той же емкости, более длительный срок службы, допускают глубокий разряд, хорошо работают в морозы.
Но, гелевые аккумуляторы, в отличие от стартерных, имеют очень маленькое количество электролита и значительно худшие условия охлаждения при зарядке. Именно поэтому режим зарядки гелевых аккумуляторов строго регламентирован. Ток зарядки не более 0,1 от номинальной емкости аккумулятора и напряжение зарядки не свыше 13,8В (для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В). Поэтому время зарядки не менее 10 часов. При попытке включения в бортовую сеть автомобиля параллельно штатному аккумулятору с помощью стандартных коммутаторов или реле (нет ограничения тока зарядки) велика вероятность выхода из строя: перегрев и разгерметизация с выбросом паров кислоты. Может выглядеть как взрыв. примечание
Что бы избежать подобных неприятностей, используем для подключения небольших (7-12 А/час) гелевых аккумуляторов коммутатор «Гель-1»:
Размеры корпуса: 63,3х45х28 мм без учета провода и выступающих деталей.
Длина провода 0,25м. Ток нагрузки не более 1А.
Подключение:
Bat1 – основной (штатный) аккумулятор
Bat2 – дополнительный (резервный) аккумулятор
Номера клемм для подключения проводов подписаны на нижней стороне клеммника:
Провод с жестяной клеммой прикручивается к кузову. Удлинять его нежелательно, обрезать до нужной длины можно. Если нет необходимости в снижении помех на подключаемой нагрузке, то этот провод можно не подключать.
Алгоритм работы «Гель-1»:
Нагрузка питается от основного (штатного) аккумулятора до тех пор, пока его напряжение выше, чем напряжение доп.аккумулятора. Если напряжение основного аккумулятора станет меньше, чем у доп.аккумулятора или он будет отключен, нагрузка начнет питаться от доп.аккумулятора.
Заряд доп.аккумулятора происходит при заведенном двигателе.
Этот коммутатор оптимально использовать в комплекте с небольшим гелевым аккумулятором для питания сигнализаций, видеорегистраторов, устройств защиты от коррозии, другого маломощного оборудования, отключение которого крайне нежелательно в любой ситуации.
Стоимость «Гель-1»
Гель-2
Более универсальный вариант для подключения аккумуляторов до 10 А/час.
Ток нагрузки не более 0,8А (2А).
В этой модели резистор для ограничения максимального тока зарядки аккумулятора вынесен из корпуса, подключается на клеммник.
Алгоритм работы, подключение, как у «Гель-1»
Резисторы могут быть различного типа и мощности:
Расчет сопротивление резистора:
R(Ом)=15/А, где А – емкость доп.аккумулятора (А/час).
Мощность резистора:
Р(Вт)=2,5/ R
Учитывая, что при работе мощные резисторы нагреваются желательно выбрать резистор с мощностью в 3-5 раз больше расчетной.
Пример: для аккумулятора с емкостью 0,8 А/час сопротивление резистора 15/0,8=18,78 Ом. Выбираем ближайший стандартный номинал 18 Ом.
Мощность резистора 2,5/18=0,138 Вт, выбираем от 0,5 Вт.
Стоимость «Гель-1» и «Гель-2» одинакова
Более мощная модель коммутатора понадобилась для резервного питания передвижной лаборатории.
Параметры:
Нагрузка (лабораторное оборудование) всегда подключается через коммутатор.
Емкость доп.аккумулятора 32А/час.
Ток потребления при включенном оборудовании и работающем двигателе автомобиля не более 5А. Ток потребления оборудования в дежурном режиме при выключенном двигателе не более 3А.
Параметры и внешний вид (корпус) коммутаторов могут варьироваться в широких пределах. Обращайтесь. J
В последнее время начали выпускать гелевые аккумуляторы, предназначенные для использования в качестве стартерных (основных, штатных) автомобильных аккумуляторов. Такие аккумуляторы не боятся больших токов заряда, выдерживают напряжение заряда до 14,5-15В без негативных последствий.
Коммутатор «РЕЗЕРВ»
отличается от описанных выше моделей наличием повышающего преобразователя напряжения.
Алгоритм работы: нагрузка подключается к доп.аккумулятору. Если напряжение доп.аккумулятора станет ниже, чем напряжение штатного аккумулятора на 0,34В - начнется перетекание тока от штатного аккумулятора к доп.аккумулятору. Т.е. нагрузка будет потреблять энергию одновременно из 2-х аккумуляторов. При отключении любого аккумулятора нагрузка будет питаться от оставшегося аккумулятора.
Например: Uвх=12,5в Uвых=12,16в ΔU=0,34в – падение напряжения на коммутаторе
Во время запуска двигателя (включение стартера) перетекания тока из доп.аккумулятора в штатный аккумулятор нет.
После запуска двигателя и повышения напряжения бортовой сети выше 13,1В включается повышающий преобразователь напряжения. На выходе преобразователя установится стабильное напряжение +14,5В (можно изменить, внутри коммутатора есть подстроечный резистор). Т.е. при достаточном времени работы двигателя Вы можете быть абсолютно уверены, что доп.аккумулятор заряжен полностью на 101% при любом напряжении бортовой сети. Ограничение тока зарядки есть.
Корпус коммутатора черного или светло-серого цвета:
Размеры с учетом выступающих деталей (клеммы, вентилятор) не более: 140(Д) х 80(Ш) х 60(В) мм.
По бокам корпуса имеются вентиляционные отверстия:
Вид снизу, винтики соединены с общим минусовым проводом (масса):
Расположить коммутатор удобно на доп.аккумуляторе сверху. Можно приклеить на толстый двухсторонний скотч (как здесь).
на аккумуляторе MUTLU 55 А/час
на аккумуляторе SPUTNIK 75 А/час
Одновременно с включением преобразователя зажигается цифровой вольтметр (1-е фото) – вариант в черном корпусе
или красный светодиод – вариант в светло сером корпусе.
Вольтметр показывает напряжение доп.аккумулятора.
При протекании большого тока (доп.аккумулятор разряжен) включается вентилятор и мигающий RGB-светодиод (как в УЗ «Красотулька»). Не заметить яркое мигание RGB-светодиода очень трудно.
Подключение:
Провода:
1 0,25мм^2 – 5,05м CU
2А-2х1,0 мм^2 – 5,0м CU+CCS или 2Б-2х1,0 мм^2 – 3,0м CU+CCS + 2х1,0 мм^2 – 2,0м CU
3 4мм^2 – 1м CU
4 4мм^2 – 0,5м CU
В комплекте с проводами(2А):
Провода №1 и №2А смотаны вместе, красно-черные.
Клеммы для доп.аккумулятора входят в комплект.
Провода №3 и №4, клеммы для доп.аккумулятора.
Провода №1 и №2Б
Параметры с проводом 2А:
Максимальный ток с разряженным (11В) доп.аккумулятором не более 6А
Uвых=14,5В при токе зарядки доп.аккумулятора не более 3,5А.
Выключение вентилятора и RGB-светодиода при снижении тока до 1А. Это означает, что доп.аккумулятор заряжен более 95%.
Параметры с проводом 2Б:
Максимальный ток с разряженным (11В) доп.аккумулятором не более 9А
Uвых=14,5В при токе зарядки доп.аккумулятора не более 6А.
Выключение вентилятора и RGB-светодиода при снижении тока до 2А.
Дальнейшее повышение мощности (тока коммутатора) нежелательно, т.к. может привести к перегреву коммутатора в жаркую летнюю погоду при установке в плохо проветриваемом отсеке багажника.
Переключатель изменяет напряжение включения преобразователя:
Uвх=13,1В – включение преобразователя (выключатель в положении 1)
Uвх=10,2-10,5В – включение преобразователя (выключатель в положении 0)
Этот коммутатор может быть включен и использован не только как коммутатор для резервного питания, но и как обычный коммутатор для питания нагрузки во время стоянки автомобиля (двигатель заглушен, нагрузка питается только от доп.аккумулятора).
Немного изменим схему подключения:
Провод №2 подключаем не к штатному аккумулятору, а после замка зажигания. Так при выключенном двигателе (контакты замка зажигания разомкнуты) не будет перетекать ток от штатного к доп.аккумулятору.
Еще одно использование этого коммутатора:
для подзарядки штатного аккумулятор от дополнительного. Поменяйте местами подключение проводов №2 и №4 к красным клеммам коммутатора. Переключатель переводим в положение «0». Включился преобразователь. Штатный аккумулятор заряжается от дополнительного напряжением 14,5В до тех пор, пока напряжение доп.аккумулятора не упадет до 10,2-10,5В (полный разряд аккумулятора). Потом автоматически отключится.
Этот режим может оказаться полезным при неожиданном разряде штатного аккумулятора. Или в холодную погоду для облегчения пуска двигателя.
Давайте посчитаем: P=U^2/R
P – мощность, потребляемая стартером
U – напряжение на стартере
R – сопротивление стартера
Предположим, что напряжение аккумулятора при включении стартера падает на 2В. Без подзарядки напряжение штатного аккумулятора снизилось до 12,5-2=10,5В. После подзарядки 14,5-2=12,5В. Примем сопротивление стартера 0,1 Ом. Мощность, полученная стартером до подзарядки 10,5^2/0,1=1,1025КВт, после подзарядки 12,5^2/0,1=1,5625КВт.
1,5625/1,1025=1,417 – во столько раз веселее будет крутиться стартер после подзарядки штатного аккумулятора.