Как не стоит делать (распространенные ошибки).

 

Часто, для экономии времени и средств автолюбители пытаются сделать коммутаторы попроще. Посмотрим, к чему это может привести.

Наиболее распространенная схема с диодной развязкой:

Диоды D1 и D2 пропускают ток только в одном направлении: от генератора к аккумуляторам. Таким образом, при потреблении тока от одного аккумулятора не будет разряжаться другой. Существенным недостатком схемы является большое падение напряжения на мощных диодах 0,7-1,1В. Аккумуляторы будут заряжаться не полностью. Для компенсации этого недостатка фирмы-производители подобных устройств рекомендуют увеличить напряжение генератора путем замены реле-регулятора на нестандартный (с повышенным или регулируемым напряжением). Но, представьте себе, насколько это трудоемкая процедура: снять генератор, разобрать (демонтировать) щеточный узел, заменить его новым узлом с регулятором, собрать, установить на автомобиль. Вероятно, далеко не каждый автолюбитель способен проделать эту работу во дворе. Придется тратить время и деньги в автосервисе с непрогнозируемым конечным результатом. В большинстве автосервисов очень не любят возиться с нестандартным оборудованием. Помимо перечисленных проблем диодная развязка не отслеживает режимы зарядки аккумуляторов, перегружается генератор.

Вероятно, единственный удачный вариант применения схем с изолирующими диодами для зарядки маломощных гелевых аккумуляторов при добавлении помехозащитного фильтра и схемы ограничении зарядного тока.

 

Многочисленные схемы с реле, срабатывающие при включении зажигания:

Действительно, при выключении зажигания контакты реле размыкаются, аккумуляторы изолированы один от другого. Но проблема перегрузки генератора и возможная недозарядка основного аккумулятора остаются.

Для устранения этой беды (перегрузка генератора) иногда подключают силовое реле через реле времени. Надеясь, что за первые 2-10 минут (выдержка времени) основной аккумулятор успеет подзарядиться и будет можно безопасно подключить доп.аккумулятор.

Однако в таких схемах не учитываются особенности работы реальных генераторов. Указанный в паспорте ток генератора соответствует его работе на предельных оборотах. С понижением оборотов ток генератора соответственно падает. Например: на генераторе читаем надпись 70А. Эти 70А генератор отдает при частоте вращения 6000 об/мин. Скажите, Вы постоянно ездите с такими оборотами двигателя? Нет? При движении с оборотами двигателя 2-3 тыс.об/мин ток генератора снизится примерно в 2-2,5 раза. На холостых оборотах ток генератора едва достаточен для питания системы зажигания и габаритных фонарей. Даже включение фар ближнего света может привести к разряду аккумулятора, не говоря уже о других дополнительных нагрузках. При холостых оборотах и соответствующем падении напряжения в бортовой сети необходимо отключать доп.аккумулятор (что бы не разряжать его), но простейшие релейные схемы этого делать не умеют. Выходом из этого положения может быть использование «писклявого вольтметра», подключенного к основному аккумулятору. Но у многих ли стоит подобная штучка? А в пробке, на светофоре (холостые обороты двигателя) Вы будете поддавать газу до прекращения писка вольтметра?

 

Экзотические схемы с использованием токовых реле, ручных (не автоматических) переключателей и т.п. рассматривать здесь не будем, т.к. учетом характеристик реальных генераторов, подобные схемы работают еще хуже, чем рассмотренные выше примитивные схемы.

 

Хочу обратить внимание на толщину проводов до доп.аккумулятора. Многие считают, что необходимо использовать провода с возможно большим сечением для уменьшения потерь. Да, потери мощности на проводах «от сварки» действительно будут меньше. Но давайте реально оценим момент включения доп.аккумулятора на зарядку, если основной аккумулятор уже подзарядился. Учитывая малое внутреннее сопротивление аккумуляторов, получаем громадный бросок тока. Ток в импульсе может достигать 200-500А. Какие контакты реле это выдержат, кроме пускового реле стартера? Хотите использовать его для подключения доп.аккумулятора?

Выход очень простой: выбираем сечение и длину проводов так, что бы ток в импульсе (момент включения) не превышал 50-60А. при этом существенно снижаются помехи в бортовой сети, появляется возможность использовать относительно небольшое автомобильное реле. Потери в таких проводах? Не превышают 1-2% от коммутируемой мощности. Согласитесь, это совсем немного.

 

Несколько раз сталкивался с желанием автолюбителей использовать доп.аккумулятор только для пуска стартера. Давайте заглянем под капот и посмотрим на толщину и длину проводов от основного аккумулятора до стартера. Впечатляет? Теперь представьте себе, что с увеличением длины провода к доп.аккумулятору, например, в 5 раз, необходимо в те же 5 раз увеличить сечение (толщину) этого провода. Будете прокладывать подобный кабель в багажник к доп.аккумулятору? Справедливости ради надо отметить, что в последних моделях БМВ основной аккумулятор располагается в багажнике, толщина проводов соответствующая. В таком расположении есть смысл, т.к. температура багажника намного меньше температуры под капотом. Аккумулятор при этом будет служить дольше. Но толщина проводов и их стоимость весьма впечатляют. Думаю, Вы согласитесь со мной: это не наш метод. Тем более, что стоимость аккумуляторов в настоящее время невысока и продолжает снижаться.

Таким образом, приходим к выводу: от доп.аккумулятора разумнее всего питать доп.оборудование на стоянке, а не пытаться заводить от него двигатель. В крайнем случае всегда можно снять доп.аккумулятор, поставить его под капот вместо неожиданно разрядившегося основного аккумулятора или подключить параллельно штатному с помощью толстых проводов «прикуривателя».

 

Если, прочитав все вышеизложенное, Вы собрались проектировать коммутатор, подобный моим коммутаторам, обратите внимание на величину гистерезиса. Эти цифры взяты не с потолка, действительно являются оптимальными. Почему это так подробно расписывать не буду. Если Вы способны спроектировать и рассчитать схемы коммутаторов, то на этот вопрос сможете ответить сами.