Первая запись на форуме первой страницы   - июнь 2010 года, последняя - 21 марта 2019 года. Ветка жива и по сей день, а устройство будоражит всех, кто испытывает необходимость в данном зарядном устройстве. Всем кому интересно,  прошу проследовать  в форум и ознакомиться с темой подробнее по ссылке.

Далее немного теории и пояснений.

Свинцово-кислотный аккумулятор изобретение XIX века (1859 г.  Планте), до настоящего времени самая продаваемая батарея и в некоторых инженерных решениях альтернативы нет. Состоит из свинцовых пластин и пластин оксида свинца в среде раствора серной кислоты. При работе АКБ пластины покрываются твёрдым сульфатом свинца. Если АКБ нужна для мощности и быстрой отдачи максимальной энергии, то пластины ближе и плотнее. Если нужно собирать больше энергии и отдавать длительное время, то пластины толще, расстояние больше, а корпус глубже для того, чтобы мусор сульфата свинца опадал вниз и не мешал реакции. Глубокая разрядка приводит к тому, что пластины полностью забьются сульфатом свинца и реакция прекратится.

1. Напряжение измеряется в Вольтах, ток в Амперах, Мощность в Ваттах, Ёмкость - Ампер в час. Пусковой ток - максимальный ток без просадки АКБ ниже 9В в течении 30 сек. (cold craking amps CCA)

2. Ёмкость аккумулятора измеряется в  ампер-часах (А*ч) во всяком случае так принято, а это значит, что АКБ ёмкостью в 5 А*ч, способен выдавать в нагрузку которая потребляет 5 Ампер - в течении часа до порогового (допустимого) падения напряжения.

Вот тут начинается самое интересное, и интерес в том, что ёмкость это вместилище используемое для хранилища. Электрическая ёмкость это в свою очередь характеристика проводника и мера его способности накапливать электрический заряд. В системе СИ - ёмкость измеряется в фарадах и представлена как:

C=Q/α  , где  Q - заряд, α - потенциал.

О какой же ёмкости идёт речь,  когда на АКБ пишут А*ч? А вот о какой - энергетическая ёмкость. Энергитическая ёмкость - энергия отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения.
 

В таком варианте принять понятие ёмкость - проблематично, а взять это за производительность с учётом условий можно. Если на примере компрессорного оборудования рассмотреть, то с натяжкой тогда, это тоже самое как измерять ёмкость ресивера не в кубических метрах, а кубометры в минуту. Но,  ёмкость ресивера всё же в кубатуре,  а вот выдача (разряд ресивера) воздуха это производительность - кубы в минуту. Закачка воздуха в ресивер (зарядка ресивера) тоже кубы в минуту.  Ну и как следствие производительность АКБ - А*ч.

- В АКБ идёт электро-химический процесс трансформации одних химических веществ в другие при заряде и обратный при разряде - производящий энергию.
 

- Ток разряда АКБ не линеен. Более того, имеется такой параметр как номинальный ток разряда,  это  ток 20-10 часового цикла разряда АКБ.

- Ёмкость она же Q количество энергии, за ёмкость берут Кулон при силе тока в 1А в течении одной секунды, отсюда 1А*ч =3600 Кл. Далее Q = I*t  , где I - сила тока, t -время протекания этого тока. Выходит следующее, что 12 вольтовый АКБ на 5 А*ч выдаёт количество электричества 18 кило Кулон при токе разряда в 5А за 3600 секунд до порогового напряжения. Если же нагрузить АКБ в два раза больше, на 10 А, то t = 18 000 Кл / 10 А, получим 1800 сек, что есть как (1800 сек/60 мин) = 30 минут.

Жизнеспособность свинцово-кислотной аккумуляторной батареи возможно проверить нагрузочной "вилкой". Принцип работы таков: "Вилка" имеет мощный шунт к примеру в 100А к которому подключен вольтметр, при подключении шунта к АКБ, через шунт пойдёт максимальный ток и при этом напряжение на клеммах АКБ упадёт, тест производится по времени 5 секунд. По показанию вольтметра можно судить о том, как быстро разряжается АКБ и какова его ёмкость.

АКБ проверка нагрузочной "вилкой" в течении 5 секунд
 

3. Заряд аккумулятора - это напряжение на его клеммах и измеряется в Вольтах,  как следствие заряд не равен ёмкости АКБ и это две разные разницы. Аккумулятор может быть заряженным но ёмкость его при этом отсутствовать или не соответствовать заявленной в силу того, что испорченности АКБ.

В различных источниках приводится следующая таблица.

Она вызывает подозрения, так как утверждать о заряде АКБ точно вряд-ли возможно, можно только предполагать, но об этом не сказано. Так же не сказано при какой температуре производят замеры, а это важно!  И так же не сказанно, откуда и как выведена данная таблица.

По этому за основу возьму таблицу ниже.

Напряжение АКБ без нагрузки при T=26,7C

взято из здесь  имеются ссылки на ГОСТ

Зарядное устройство кислотно-свинцовых аккумуляторных батарей на базе контроллера AVR Atmega16

Ну и хватит на этом теории и пояснений. Рассмотрим само устройство, которое было повторено и собрано по материалам взятых с форума автора. В конце статьи будет размещён архив со всеми необходимыми схемами и данными для повторения.

 Само устройство реализовано на Atmega16 + ATX Блок питания. Принцип таков, что схема зарядного устройства производит контрольные измерения на АКБ в зависимости от режима и управляет ШИМ-ом переделанного блоки питания ATX.

Свойства:

- Используется для заряда кислотно-свинцовых АКБ
- Заряд АКБ производительностью 5 - 100 А*ч
- Режим тренировки (десульфатации)
- Оценка уровня заряда АКБ
- Защита от переполюсовки.
- Защита от КЗ клемм.
- Автоматическое отключение по окончанию зарядки.

Устройств подобных собрано очень много,  интернет вам по запросу выдаст кучу фото и примеров сборки. Потому описания сборки здесь не будет, но кое-какие моменты сложностей будут отмечены.

При первом запуске зарядника ничего не вышло и начались поиски проблемы. Проблем было всего две: 1. Оказалось, что контролер хочет тактироваться из-вне - добавлен был на нужные ноги кварц. 2. Необходимо внимательно смотреть на datasheet  панели WH1602, просто не был установлен уровень нуля на 5 pin (R\W).  Исправив данные недочёты - всё завелось.

После того как было протестировано всё без корпуса и всё устроило, был найден радиатор для силовых ключей водружён. Первая же попытка проверить всё с радиатором увенчалась неудачей - сгорели силовые ноги на плате. Стало ясно, что смотреть в datasheet нужно ещё внимательнее.  Ключи и диодную сборку нужно сажать через подложку и на пластиковые шайбы.
 

Снова всё было исправлено и сделано как следует. В третьем запуске всё заработало должным образом.

Корпус пилился из старого корпуса от ПК уже по традиции, основа была взята от монтажной перфорированной пластины и при помощи сварки сделаны крепления.

Добавлена была схема управления вентилятором охлаждения с термо-датчиком, которая была найдена в одном из ненужных БП.

Схема блока питания которая взята была для переделки - ISO-450  и схема блока управления ЗУ.

Ссылка на архив с платами, описанием, схемами и прошивками ЗДЕСЬ

Кому лень заморачиваться самосборкой - пишите. Возможен KIT-комплект для самостоятельной сборки.