Резервное электропитание для дома
Проживая в сельской местности, я столкнулся с проблемой отключения электроэнергии. После нескольких вечеров при керосинке пришлось разрабатывать резервное питание для дома.
Для того чтобы батарея аккумуляторов всегда была в рабочем состоянии, ее необходимо подпитывать небольшим током, так как в режиме холостого хода емкость аккумулятора со временем уменьшается. Источник тока 5...10 мА позволяет поддерживать емкость батареи практически неизменной в течение длительного времени. Исходя из вышесказанного, было разработано простое устройство (рис.1) резервного электропитания для дома (объекта).
На трансформаторе Т1 собран выпрямитель для питания реле К1 и источника тока на DA1. Диод VD2 служит для защиты DA1 и предотвращения включения реле К1 при зарядке батареи аккумуляторов внешней зарядкой (подключается к точке "А"). Светодиод VD3 -индикатор заряда батареи и наличия напряжения сети. Резистором R1 можно устанавливать ток заряда в зависимости от используемых аккумуляторов.
При пропадании напряжения сети реле К1 своими нормально замкнутыми контактами К1.1 замыкает цепь питания блока 1 - компаратора, служащего для контроля разряда батареи аккумуляторов. Компаратор (рис.2) сравнивает напряжение батареи с образцовым, и если оно в норме, подает питание на реле К2, которое своими контактами К2.1 замыкает цепь и подает питание на блок 2. Порог срабатывания устанавливают резистором R1 для конкретного числа аккумуляторов (не ниже 1 В на один аккумулятор).
Блок 2 (рис.3) представляет собой фотореле, используемое для предотвращения включения освещения в дневное время. Порог включения устанавливают потенциометром R3. Схемы блоков могут быть разными, исходя из конкретных условий, в частности, контролировать батарею можно визуально вольтметром. При работе аккумуляторов в дневное время предусмотрен выключатель SA1 (см. рис.1), замыкающий контакты реле К3.
В качестве нагрузки можно использовать автомобильные лампы накаливания, низковольтную аппаратуру либо преобразователи напряжения. Преобразователь лучше применять низкочастотный (частотой 50-60 Гц), так как появляется возможность питать стационарную аппаратуру (в частности, телевизор). В качестве выходного можно использовать силовой трансформатор от старой аппаратуры (перемотав вторичную обмотку). В этом случае лучше пользоваться лампами дневного света ввиду их экономичности.
В качестве батареи аккумуляторов можно применять старые свинцово-кислотные батареи, уже не дающие номинальный ток разряда, однако на малых нагрузках они еще могут поработать. При тренировке батареи (заряд-разряд) снижается уровень сульфати-зации и повышается емкость батареи. Зарядные устройства такого типа описаны в литературе. Внешнее зарядное устройство подключают к точке "А" (рис.1). Реле по напряжению питания и току контактов типа РЭС-6, РЭС-22 и т.д.
Детали. DA1 - любой интегральный стабилизатор от К142ЕН5 до К142ЕН8 (от 5 до 15 В). Трансформатор Т1 мощностью 5-10 Вт. Его следует проверить на длительное включение под нагрузкой R1. При мощности 0,5 Вт DA1 можно устанавливать без радиатора. Микросхема К140УД12 (см. рис.2) выбрана исходя из малого потребления тока при использовании маломощных никель-кадмиевых аккумуляторов (НКА). Реле подбирают по напряжению батареи и рабочему току через контакты. К1 подбирают по напряжению, снимаемому с моста VD1, которое должно быть выше, чем напряжение батареи (для НКА 1,35 В на аккумулятор, для свинцово-кислотной батареи 14,2 В). Транзисторы любые, соответствующей полярности и мощности.
Конструктивно устройство можно разместить в одном корпусе с батареей аккумуляторов, желательно только, чтобы индикатор сети и заряда был на виду. Фоторезистор регулируют на минимальное освещение, а фоторезистор можно установить в любом подходящем месте, в том числе и на корпусе устройства.
Настройка сводится к установке зарядного тока 5-10 мА, нижнего предела напряжения батареи (1,1 В для НКА, но не ниже 1,0 В и 10 В для кислотной батареи от автомобиля).
Н. И. Зыгмантович, Минская обл., Беларусь