Самые подробные и точные инструкции по правильной эксплуатации утюгов, пишут те, кто уже свои сломали.
© Сёши-сан
Здравствуйте друзья. Сегодня я расскажу о том, как зарядить аккумуляторную батарею без зарядного устройства. Однако данный способ опасен, поэтому расскажу о нем и его плюсах/минусах лишь для того, чтобы предостеречь потенциальных пользователей, а также о том, как обезопаситься, если других вариантов нет. Данный способ позволяет собрать простейшее зарядное устройство из минимального числа компонентов, бОльшая часть из которых есть практически всегда под рукой.
Ну что, заинтересовал? :)
Видеоверсия
Итак, что требуется от зарядного устройства? Нужен источник постоянного тока с силой в одну десятую от ёмкости АКБ (аккумулятора). Т.е. если ёмкость АКБ составляет 50 ампер-часов, то нужно заряжать током 5 ампер 10 часов. Если ток меньше, то время зарядки нужно пропорционально увеличить.
Какой источник тока есть практически везде и всегда, конечно если находишься в населенном пункте? Правильно, Электрическая сеть переменного тока 220 вольт. Но напрямую аккумулятор к розетке подключать не стОит. Нужно сделать следующее:
ограничить ток;
выпрямить ток.
Ограничить ток можно обычным бытовым утюгом. Ну а чтобы его (ток) выпрямить, понадобится единственный электронный компонент — полупроводниковый диод. Его, конечно, не найти просто так под рукой, поэтому лучше купить предварительно и закинуть, в «бардачок» или пепельницу, благо он не дорогой и небольшой.
Полный список компонентов:
Если с утюгом всё понятно, подойдёт любой. Главное терморегулятор поставить на максимум, чтобы нагревательный элемент утюга работал как можно более продолжительное время.
С диодом немного сложнее, тут любой не подойдёт. Минимальные требования:
Минимальный ток: 5А (можно больше);
Минимальное обратное напряжение: 350В (лучше больше).
Например подойдёт советский диод КД210Б, имеющий максимальный ток 10А и максимальное обратное напряжение 800В. Стоит такой диод аж 70 рублей:
Расчёт зарядного тока простой:
I=P/U, где I — ток заряда, Р — мощность утюга, U — напряжение в электрической сети
При использовании утюга мощностью 2000 Вт (2 киловатта), ток получиться примерно 10 ампер, при напряжении в розетке 220 вольт.
Схема
Соединяются все компоненты последовательно, в принципе, в любом порядке, нужно только соблюсти одно условие: «катод» диода подключить к "+" клемме АКБ (либо «анод» к "-"). Но порядок подключения, указанный на схеме самый безопасный, т.к. в данном случае опасное напряжение будет отсутствовать на АКБ.
Использование одного диода в качестве выпрямителя именуется как «однополупериодный выпрямитель», т.к. диод пропускает прямую полуволну переменного тока и отсекает обратную. Таким образом зарядный ток в такой схеме составит всего 5А, а не 10А, как мы считали ранее (при напряжении 220В и мощности утюга 2000Вт)
Ток заряда можно увеличить вдвое, если вместо одного диода использовать четыре, включив их по схеме «диодного моста».
Важные замечания:
Учитывая отсутствие гальванической развязки аккумулятора от сети, существует серьезная вероятность поражения электрическим током при касании к оголенным компонентам схемы. Поэтому пользоваться данным способом можно только в крайнем случае соблюдая все меры безопасности, а именно:
обязательно демонтировать АКБ из автомобиля для целей заряда;
огородить место;
не оставлять процесс без наблюдения.
Также необходимо учесть, что на диоде будет выделяться около 1 ватта тепла, поэтому диод лучше оснастить радиатором.
Испытание
Для демонстрации работоспособности данной схемы был взят старый автомобильный аккумулятор, с остаточным напряжением около 8 вольт (мультиметр на фото в режиме изменения напряжения):
Была собрана схема, ток заряда составил около 3 ампер (мультиметр в режиме измерения тока):
Нескольких минут работы такого зарядного устройства подняли напряжение на старом аккумуляторе до 12 вольт (мультиметр в режиме измерения напряжения):
Заключение:
Плюсы:
максимальная простота (утюг, диод, провода, изолента);
низкая стоимость, сопоставимая со стоимостью диода (остальные компоненты и так есть всегда);
малый размер, сопоставимый с размером диода (про остальные компоненты уже писал выше);
Минусы:
возможность поражения электрическим током (необходимо предпринять меры по недопущению касания к оголенным частям схемы);
возможность повреждения кожи, окружающих предметов из-за воздействия высокой температуры подошвы утюга (также необходимо предпринять меры. Ну и желательно не оставлять процесс зарядки без присмотра);
низкий КПД (думаю этим можно пренебречь, ибо это аварийная ситуация).
Друзья, в конце еще раз хочу сказать, что да, такой способ существует, но пользоваться им не рекомендую ибо очень много "но".
Всем добра и удачи на дорогах!!!
Комментарии (67)
radonx201
10.01.2022 15:16А что будет, когда утюг отключится встроенным терморегулятором? )
Tuapsinets Автор
10.01.2022 15:18+1В этот момент прекратится заряд аккумулятора, именно поэтому утюг должен быть включен в "фазовом" проводнике. В таком случае на аккумуляторной батарее будет то, что находится на "нулевом" проводнике. Обычно это безопасное напряжение
YouHim
10.01.2022 16:17В смысле? Вы намекаете, что когда термореле сработало, то схема становится безопасной? Дык оно включится в любой рандомный момент и моментально. не успеете унести ноги.
Tuapsinets Автор
10.01.2022 16:23Нет, когда сработало реле схема не становится безопасной. С точки зрения безопасности ничего не изменится. Она продолжит быть такой же опасной до момента отключения всей схемы от электрической сети. Помните что такое действующая электроустановка по ПУЭ? Это которая находится под напряжением либо на которую напряжение может быть подано в любой момент времени включением комутационных аппаратов.
uburame
10.01.2022 15:39Для этого он должен нагреться, что будет сложно сделать от тока зарядки аккумулятора.
Serge78rus
10.01.2022 16:01+2В данной схеме включения ток зарядки аккумулятора (и соответственно утюга) определяется почти исключительно утюгом. Аккумулятор, если конечно он не выкипел полностью, на ток почти не влияет.
Elmot
10.01.2022 15:23-1Прекрасная идея.Утюг ограничит средний ток, а максмальный - нет. Напряжение же на клеммах может скакать вообще как угодно.
А еще можно взорваться на выделяющемся водороде, ибо никто не знает, сколько его выделяется при таком режиме заряда, или просто убить аккум перенапряжением.
В общем отличная идея, рекомендации лучших КреосановTuapsinets Автор
10.01.2022 15:30+2Что значит "ограничит средний, а максимальный нет"? Он как раз ограничит максимальный. Ток, бОльший, чем потребляет утюг от розетки, не будет.
Elmot
10.01.2022 16:48Неправильно выразился. Средний будет ограничен до ~10А в случае 2000вт утюга, а вот максимальный будет до ~15А, если в сети нет бросков, и теоретически много больше, если броски есть.
Yak52
10.01.2022 15:32Расскажите поподробнее как у вас ток зарядки меняется в два раза в зависимости от типа выпрямителя. Что-то мне подсказывает что сила тока будет той же самой (если пренебречь сопротивлением второго открытого диода). Просто в однополупериодном выпрямителе вы будете пропускать только один полупериод напряжения.
Tuapsinets Автор
10.01.2022 15:41Да, всё верно. С одним диодом ток будет пульсирующий, через одну полуволну, что в среднем как раз и будет половина. С 2 полуволнами будет полная мощность
ramzes2
10.01.2022 15:40+18О, наконец-то достойная замена Креосану, а то предыдущий уже давно не тот.
NickFornit
10.01.2022 15:42При 5 амперах через каждый диод на нем будет рассеиватся мощность 0.6 вольт х 5 ампер = 3 ватта, это значит, что без радиатора заряжать можно минуты 2.
Tuapsinets Автор
10.01.2022 15:42+1Да, верно, радиатор не помешает. Об этом я и написал. Но диоды бывают разные, если поставить могучий, например от сварочного трансформатора, ампер на 200, то и без радиатора будет нормально охлаждаться :)
SlimShaggy
11.01.2022 19:48например от сварочного трансформатора
Ну да, и вообще зачем трансформатор, если можно и от аккума варить)
Sun-ami
10.01.2022 16:54На самом деле больше — падение напряжения на КД210Б при токе 10А — 2В. 2 вольт х 10 ампер / 2= 10 ватт. Кроме того, этот диод вообще не рассчитан на такой ток — пиковый ток при нагретом утюге и напряжении в сети 240 В будет (240*1,44-3)/24 = 14,2А. А при холодном утюге он может быть ещё в пару раз выше.
vadimk91
11.01.2022 10:09при холодном утюге он может быть ещё в пару раз выше
Кажется вы тут на несколько порядков ошиблись. Гугл любезно подсказывает, что температурный коэффициент сопротивления нихрома α= 0,0002 / 1 градус
Sun-ami
11.01.2022 12:00Да, ошибся, но не на пару порядков. При нагреве на 200 градусов сопротивление нихрома увеличивается на 4%.
Gengenid
10.01.2022 15:54+2Обычно через лампу заряжают. Ток мал, поэтому можно спокойно оставить, к примеру, на ночь. Ну, это во времена гаражей еще было.
dndzph
10.01.2022 15:57+4Я уже писал тут https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/563314/#comment_23199814 , что по такой схеме, только через лампочку заряжаю, заряжал мой отец и дед) Утюг для этих целей подходит, если нужно быстро зарядить, а вот чем то на 150-300 ватт можно зарядить в щадащем режиме малым током. Главное контролировать напряжение на клемах и при 14,5 В вырубить все это дело.
jar_ohty
10.01.2022 16:51+11. Мультиметр в таком режиме показывает цену на дрова на Марсе, а не зарядный ток аккумулятора. В отличие от измерения переменного тока, с которым у современных мультиметров с TrueRMS проблем нет, адекватное измерение пульсирующего тока цифровыми приборами до сих пор проблема.
2. Пульсирующий ток хорошо «сбивает» сульфатацию, но для повседневной зарядки нежелателен: ток перезарядки двойного электрического слоя аккумулятора греет электролит и пластины и повышает износ.
3. Заряд при постоянном токе не позволяет зарядить аккумулятор полностью, не кипятя его. К тому же, всегда надо предусматривать «а что если»: забыл, проспал, отвлекли, наконец внезапно умер. В данной ситуации аккумулятор будет «кипеть», пока не выкипит значительная часть воды из электролита, заполняя помещение гремучим газом, а потом начнет раскаляться, как тот утюг и устроит пожар.Gengenid
10.01.2022 17:24Ну, на 5 амперах опасную концентрацию водорода можно получить только в помещении специально герметизированном.
katzen
11.01.2022 03:44Мультиметр на постоянке показывает среднее напряжение.
адекватное измерение пульсирующего тока цифровыми приборами до сих пор проблема.
Почему? Среднее и показывает, если режим постоянного тока.
SergeyMax
10.01.2022 17:23Утюг постоянно потребляет два киловатта только в режиме разогрева. Всё остальное время он скорее выключен, чем включен (даже если выкрутить термореле на максимум).
Vitaly_Z
10.01.2022 17:30+1в сложную бытность прибегал к подобным поделкам, но не через лампочку, согласно советским поделкам. ток низкий .лет 12 назад в распредкоробку смонтировал диодный мост и к коробке розетку. провода с крокодилами. на розетку подключал тепловентилятор. 1 или 2 квт режим. 5 или 10 ампер.по китайски 3,5 или 7. плюс на замерзший аккум тепло лилось от ветродуйки.
Nepherhotep
10.01.2022 17:43+14Инструкция для тех, кто варил мет в пустыне, и теперь нужно как-то завести фургон.
Gordon01
10.01.2022 18:32Полезно в быту вообще всегда иметь. Можно любые аккумуляторы заряжать.
lopatoid
11.01.2022 02:01По второй ссылке вообще 3 ватта. Автомобильный аккумулятор будет недели заряжаться. Точнее не будет, так как просто отключится сразу после подключения к аккумулятору. Из описания
It supports over-power protection.It will automatically stop output voltage and the screen will display ‘OPP’ if output power is more than 3W.
Samid777
10.01.2022 21:13//// Какой источник тока есть практически везде и всегда, конечно если находишься в населенном пункте? Правильно, Электрическая сеть переменного тока 220 вольт. Но напрямую аккумулятор к розетке подключать не стОит. Нужно сделать следующее:
ограничить ток;
////
В электротехнике источником тока как раз и является наша зарядка. Что бы вы в нее не подключили, на выходе будет стабильный ТОК, при условии что сопротивление нагрузки значительно меньше сопротивление утюга. Вы можете подключить АКБ на 12 вольт, подключить АКБ на 1.2 вольта, ток все равно будет один и тот же. Ну почти. Это уточнение по теории.
Сама же зарядка очень интересная, и самому приходилось применять ее на практике. Использовал для заряда щелочных АКБ. Заряжал просто подключившись к выключателю, и даже собирал на стенде из двух лампочек. И ее можно усовершенствовать, если параллельно диоду, в схеме с утюгом, добавить лампочку. Чт это даст? В один полупериод аккумулятор будет заряжаться через утюг, большим током, около предположим 5 ампер. Через лампочку ток почти не идет, он идет в основном через диод. В другой полупериод, когда диод закрыт, разрядный ток пойдет как раз через лампочку, которая с утюгом соединена последовательно. Ток (разряда) в этот период должен быть значительно меньше зарядного, т.к. лампочку мы возьмем слабенюкую. Так и получается, зарядка 5 ампер, разрядка 0.1 ампера, зарядка, разрядка. Постоянно меняя заряд на разряд мы проводим десульфатизацию пластин, т.е. восстанавливаем АКБ. Но этот способ есть смысл применять, если нужно запустить полумертвый АКБ здесь и сейчас, а в ближайшее время вы собираетесь его выкинуть, и купить новый.
qixiz
10.01.2022 22:39+1предлагаю автору заменить утюг на кипятильник сделанный из двух лезвий
unsignedchar
11.01.2022 12:10Если бы диод из 2 лезвий можно было бы сделать… :D
sergej_pipets
11.01.2022 14:21Одна пластина свинцовая, другая алюминиевая. Раствор пищевой соды.
unsignedchar
11.01.2022 14:24220В, 5А ;)
sergej_pipets
11.01.2022 14:28Площадью пластин подбери ток...
unsignedchar
11.01.2022 15:15А количеством — обратное напряжение ;)
Для перевозки понадобится не бардачок, а отдельный прицеп ;)
gerasimenkoao
11.01.2022 08:59+2И я читаю ЭТО в 21-м веке???
Заряжал АКБ еще в девяностых модифицированным до 14.5В ATX-БП.
Сейчас простейшую зарядку можно купить буквально за 20$ в любом ларьке автозапчастей.
Не так давно экспериментировал со старыми АКБ в плане восстановления/десульфатации - превышение 16 вольт зарядки ведет к добиванию батареи - из пластин в электролит активно выходит уголь, так что НЕТ, не током единым надо ограничивать процесс, что утюгу не под силу.
В общем - статья - прекрасный совет для тех, кто хочет убить себя и аккумулятор!
pavel_raskin
11.01.2022 13:04+2...понадобится единственный электронный компонент — полупроводниковый диод. Его, конечно, не найти просто так под рукой, поэтому лучше купить предварительно и закинуть, в «бардачок» или пепельницу...
Если дидод всё равно нужно купить заранее, то может таки сразу стоит купить нормальное зарядное устройство, а не диод? В пепельницу его уже не закинуть, но в бардачок вполне.
unsignedchar
11.01.2022 13:33Сложно придумать use case для зарядного устройства в бардачке. В гараже — его есть к чему подключить. А вот в произвольном месте — лучше иметь провода для «прикуривания».
pavel_raskin
11.01.2022 14:26Диод в пепельнице, который автор предлагает, тоже нужно будет к розетке подключить, да ещё и через утуюг.
Jael_Dace
11.01.2022 13:23+1У КД210 цоколёвка неправильная: болтовой вывод (корпус) — анод. У многих советских диодов именно такая «непривычная» цоколёвка. Кстати и полоска на стеклянных и пластиковых диодах обычно обозначала анод, а не кактод, как у большинства импортных.
А вообще такие инструкции выглядят как искусственная стимуляция естественного отбора. И лучше бы их не публиковать в открытом доступе. Кто шарит — сам придумает, как зарядить АКБ при отсутствии оборудования, а кто не шарит — тому лучше и не знать, что такой способ существует. ИМХО, конечно.Tuapsinets Автор
11.01.2022 13:24+1Что не так с цоколёвкой? Болтовой вывод - катод :)
Jael_Dace
11.01.2022 18:55+1Вот теперь правда интересно стало :)
Гугл находит картинки с обоими вариантами распиновки. Достал справочник 1981года и увидел там ваш вариант. Вероятно, в разные годы эти диоды выпускались с разной цоколёвкой, но вживую, с катодом на корпусе они мне не попадались.
ЗЫ: не КД210 конечно, но пусть будет:
VL-endo
11.01.2022 13:42А может проще починить генератор на машине и не маяться дурью? (и проверить проводку на предмет утечек)
SlimShaggy
11.01.2022 19:3834 мА - это нормальный ток при выключенном зажигании или уже утечка?
VL-endo
12.01.2022 14:07В современных автомобилях (напичканных электроникой, ВАЗ 2106 в эту категорию не входит), при выключенном зажигании, блоки не обесточиваются, а переходят в "спящий" режим. Ток потребления одного блока 10 мА в "спящем" режиме считается хорошим показателем/достижением. Блоков много, как минимум блок кузовной электроники, блок управления двигателем, магнитола и сторонняя сигнализация. Поэтому 35 мА - нормальный ток "спящего" режима.
Sun-ami
11.01.2022 14:06Вообще, идея всегда иметь при себе простое бестрансформаторное сетевое зарядное устройство не лишена смысла — при правильной фазировке такая зарядка довольно безопасна, да и УЗО уже много где есть, что ещё более повышает безопасность. Но утюг с диодом — это слишком, тут была бы уместна миниатюрная платка с полевиком, микроконтроллером, и дросселем — она может быть размером не больше этого диода, и стоить не больше 10 долларов.
YMA
11.01.2022 16:36Называется - USB зарядник с QC3 и честными 20В + QC триггер с алиэкспресса за 300 рублей + USB тестер для комфорта.
Подключаем эту конструкцию к аккумулятору и кнопками на триггере поднимаем напряжение до такого, при котором зарядный ток не превысит возможности зарядника, а потом следим за зарядкой, поднимая периодически напряжение. 3А зарядного тока позволят за разумное время немного взбодрить аккумулятор и завестись.
От такого зарядника (типа Baseus 65W) заодно можно и ноутбук и телефон заряжать. :)
Sun-ami
11.01.2022 19:50Спасибо, интересное и компактное решение! Но не всем подойдёт — обойдётся около $40, при этом для автомобиля нужно только на всякий случай, для телефона — избыточно мощное, а ноутбуки, заряжающиеся от USB есть не у всех.
YMA
11.01.2022 21:48C триггером - можно почти любой ноутбук заряжать ;) надо только спаять или купить готовый кабель с USB-A на разъем ноутбука. Есть и кабели со встроенной микросхемой, которая сразу просит у блока питания, умеющего QC или PD - нужное напряжение.
sergej_pipets
11.01.2022 18:49стр"Радиохобби", 2002, №3, стр.58 - "зарядное устройство для автомобильного аккумулятора"
Sun-ami
11.01.2022 19:54Спасибо, эту конструкцию действительно можно сделать довольно компактной и недорогой по деталям! Однако, в ней довольно много трансформаторов и дросселей на тороидальных сердечниках, которые придётся мотать вручную, по трудозатратам выходит недёшево.
sergej_pipets
11.01.2022 20:01Один трансформатор и один дроссель. Поскольку рабочая частота не 50Гц, а сотня килогерц, то и витков в них мало...
Sun-ami
11.01.2022 20:35Вообще-то там ещё есть входной синфазный дроссель, но да, его можно найти готовым, думаю подойдёт от любого блока питания похожей мощности.
Gengenid
11.01.2022 18:54+1Зачем бестрансформаторное. В свое время, когда были популярны галогенные лампы на 12 в, из электронных трансформатов от них много всего делали. А уж добавить туда мост вообще труда не составит добавить. Компактно и дешево. На 5 ампер рублей 400 стоит.
Sun-ami
11.01.2022 19:59Вот это действительно компактно и дёшево! Но хватит ли напряжения 12В для зарядки? Возможно, придётся слегка доработать такой трансформатор, домотав несколько дополнительных секций вторичной обмотки, и добавив возможность переключать её выводы по мере зарядки?
Gengenid
11.01.2022 20:06Там будет не 12, а больше, около 17, 12 же это действующее значение переменного тока.
mikelavr
11.01.2022 15:18+2Мы точно на сайте айтишников? В аналогичной ситуации (забыл выключить фары) я взял бытовой UPS с одним аккумулятором, вынул из него штатный аккумулятор, и подсоединил автомобильный аккумлятор к UPS подходящими проводами.
Да, ток заряда будет некорректный, маленький. Параметры штатного аккумулятора UPS: 12V 7A*h, заряжается он током примерно 0.1C=0.7A. За ночь (12 часов) в автомобильный аккумулятор ушло ~13,5*0,7 = 9,45 A*h (зарядное напряжение для свинца от 13.5 до 14.5 вольт). С утра машина отлично завелась и впоследствии дозарядила аккумулятор сама.Способ безопасен, если не устраивать короткое замыкание или переполюсовку в проводах.
Бытовой UPS подходит, потому что там аккумулятор такой же свинцовый, как и в автомобиле.gerasimenkoao
11.01.2022 21:25Мы на сайте хайперов, ибо даже с севшей батареей инжектор заводится с толкача.
На "галстуке"(тросе) заводится даже дизель.
Что должно быть в багажнике - это трос и стартовые провода (прикуривателя), да хоть за два бакса с АлиЭкспресс.
Села батарея - подкатываем машину к проезжей части, открываем капот, голосуем проводами - PROFIT
Так нет - если Вы решили получить премию Дарвина - не торопитесь! Положите в бардачок диод!
mikelavr
12.01.2022 09:29Я как то привык к машинам с АКПП или вариатором, а их с толкача не заведешь :).
А так в машине есть и стартовые провода и два троса (5 и 20 метров). И то и другое сделано своими руками, ибо то, что продается в магазинах - одноразовое фуфло, и хорошо если оно один раз отработает...
VolodjaT
Мануал как убить себя током?
Tuapsinets Автор
Предупреждён - значит вооружён )
akhmelev
Какой кошмар!
Нет зарядки - ну возьмите блок питания от ноута и лампочку накаливания от машины. Те же 5 А, но без этого ада.
Зачем в сеть без развязки лезть? Если кто-то прикоснется к такому "заряднику" его в зависимости от точки касания может бить постоянным, а не переменным током (он не отбрасывает, а сжимает мышцы). Это почти гарантированное поражение током.
akhmelev
Это я автору, сорри. А с вами полностью согласен.
YMA
Поддерживаю, и неоднократно так использовал блок питания от ноутбука. Такой вариант куда более IT-шный, чем утюг. :)
На совсем крайний случай можно и без лампочки, но будет периодически срабатывать защита от перегрева. Я так в деревне заряжал - выкручивать в авто лампочку на морозе не хотелось, просто два проводка и блок питания. Блок питания выдержал, довел аккумулятор до "кипения", и до сих пор успешно работает.