Рисунок 4 - Схема зарядного – десульфатирующего автомата для автомобильных аккумуляторов
Принцип работы устройства заключается в следующем:
Заряд производится на положительной полуволне вторичного напряжения.
На отрицательной полуволне происходит частичный разряд батареи за счет протекания тока через нагрузочный резистор.
Автоматическое включение при падении напряжения за счет саморазряда до 12,5 В и автоматическое отключение от сети 220 В при достижении напряжения на батарее 14,4 В. Отключение - бесконтактное, посредством симистора и схемы контроля напряжения на батарее.
Важное достоинство метода заключается в том, что пока не подключена батарея (автоматический режим), блок не может включиться, что исключает короткое замыкание при замыкании проводов, подводящих зарядный ток к аккумуляторной батарее.
Устройство работает от напряжение сети 220 В, которое подается через предохранитель FU1 и симистор VD1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U n = 21 В выпрямляется диодом VD3 и через балластный резистор R8 сопротивлением 1,5 Ом поступает на клемму "+" батареи, к которой подключены вольтметр РА1 на 15 В, тумблер SA2 и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезисом около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD5, VD6 и переходе база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD4 включает симистор VD1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.
Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Резистором R7 устанавливается момент отключения блока, при напряжении на вольтметре 15 В. Диодный мост VD2 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора.
Рисунок 5 - Электрическая принципиальная схема цифрового зарядного устройства
Рассмотрим работу цифрового зарядного устройства. На вход счетчика DD1 поступают тактовые импульсы. На выходе DD2 присутствует некоторый двоичный код, являющийся номером канала (выводы 12, 13). Этот код поступает на адресный вход мультиплексора DD2. Через мультиплексор напряжение поступает на не инвертирующий вход компаратора DA1 (вывод 3), который сравнивает его с образцовым обратным напряжением (вывод 2), равным выбранному напряжению ходе DA1. Ко времени окончания тактового импульса формируется напряжение высокого или низкого логического уровня, которое поступает на вход триггера DD3 и заряжает его входную емкость. В этот момент через дешифратор на тактовый вход триггера поступает положительный импульс, производящий запись в триггер информации с его входа. Состояние этого триггера остается неизменным до поступления следующего тактового импульса, т.е. до повторения адреса. Напряжение с выхода каждого триггера поступает на силовые ключи 1VT1 и 1VT2, которые включают зарядный ток, если аккумулятор, подключенный к этому каналу, разряжен. В противоположном случае включается индикатор HL1, который сигнализирует о том, что аккумулятор не заряжается. Импульсы с удвоенной частотой сети поступают с выхода выпрямителя VD1, VD2 через формирователь R14, CI, VT1, R1 на счетный вход DD1, с выходов которого тактовая последовательность производит переключение каналов с частотой 6 Гц. При таком выборе тактовой частоты переключение каждого канала происходит с частотой 1,5 Гц. Конденсатор С1 необходим для предотвращения сбоев счетчика из-за помех по сети 220 В. Для предотвращения выхода микросхем из строя при смене полярности напряжения заряжаемого аккумулятора питание выбрано биполярным. Светодиод HL5, зеленого цвета, является индикатором включения устройства в сеть и совместно с резисторами R7, R9, R10 образует источник образцового напряжения. Напряжение на инвертирующем входе 7 компаратора DA1 устанавливается с помощью резистора R9 равным пороговому напряжению заряженного аккумулятора, т.е. 1,43... 1,50 В.Для повышения КПД устройства сглаживание выпрямленного напряжения фильтрами С8, С9 производится только в цепях питания малой мощности. Напряжение питания маломощной части устройства стабилизировано простейшими параметрическими стабилизаторами R12, VD3 и R13, VD4.
Давно уже известен тот факт, что заряд электрохимических источников питания асимметричным током, при соотношении I зар: I разр = 10:1, в частности кислотных аккумуляторов, приводит к устранению сульфатации пластин в батарее, т.е. к восстановлению их емкости, что, в свою очередь, продлевает срок службы батареи.
Не всегда есть возможность находиться возле и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает срок их службы.
Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6 В. При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В.
Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца.
Особенно опасны дендриты сульфата свинца, "проросшие" в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель).
Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически нереально.
Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическая схема, которая, по мнению автора, позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства.
Принцип работы заключается в следующем:
Отключение — бесконтактное, посредством симистора и схемы контроля напряжения на батарее. Важное достоинство метода заключается в том, что пока не подключена батарея (автоматический режим), блок не может включиться, что исключает короткое замыкание при замыкании проводов, подводящих зарядный ток к аккумуляторной батарее.
При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя "АВТОМАТ-ПОСТОЯННО".
Еще одно очень важное достоинство — отсутствие сильного "кипения", что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Автор про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме "АВТОМАТ". В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было в металлическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее — не менее 2,5 мм². Обязателен также надежный контакт на клеммах батареи.
Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симистор VD1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=21В выпрямляется диодом VD3 и через балластный резистор R8 сопротивлением 1,5 Ом поступает на клемму "+" батареи, к которой подключены вольтметр РА1 на 15 В, тумблер SA2 "ВКЛ. ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезистором около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD5, VD6 и переходе база-эмиттер транзистора VT2.
Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD4 включает симистор VD1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.
Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Светодиоды VD8 и VD7 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ВКЛ." соответственно. Резистором R7 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (=0,5 В падает на подводящих проводах).
Мостик VD2 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA1 служит для включения режима "ПОСТОЯННО".
Силовой трансформатор — Р=160 Вт, Uii=21 В, провод — ПЭВ-2-2,0. R8 — проволочный (нихром) диаметром 0,6 мм. R5 — ПЭВР на 10...15 Вт. Диод VD3 — любой из Д242...Д248 с любым буквенным индексом на радиаторе площадью S=200 см2.
Остальные резисторы типа — МЛТ, СП; симистор — КУ208Н, без радиатора. S1 — любой, например МТ1. S2 — ТВ1-1. HL1 — любая лампа на 12 В. РА1 — измерительная головка на 15 В.
Что же ребята, мы с вами уже поговорили или «постепенную смерть аккумулятора», почитайте довольно интересный материал. Но сегодня будем рассуждать, как восстановить или как произвести десульфатацию АКБ, и вообще возможно ли такое? Оказывается возможно, причем сделать может практически каждый, главное чтобы было специальное зарядное устройство, либо нужный алгоритм зарядки …
Но нужно понимать, не все аккумуляторы можно восстановить, потому как выход из строя батареи не всегда может быть связан с сульфатацией, иногда разрушаются пластины аккумулятора и замыкают банки.
Перед тем как восстанавливать стоит проверить:
Если все эти пункты с вашей батареей, поздравляю у вас сульфатация аккумулятора. Будет пробовать его восстанавливать.
– это очищение пластин аккумулятора, от сульфата свинца, при помощи специальных циклов зарядов и разрядов .
В предыдущей статье мы определили – что сульфат свинца просто забивает пластины при определенных обстоятельствах, уменьшая рабочую поверхность плюсовых и минусовых пластин. На них просто образуются грозди этого сульфата! Причем падает плотность электролита, скажем до 1,05 – 1,07 г/см3, этого крайне мало! Нормальная плотность – 1,27 г/см3, больше делать не рекомендуется потому как, пластины будут сильнее разрушаться, простыми словами их просто «съест» кислота.
Так вот забита поверхность у нас кристаллами, нам нужно ее очистить! НО как это сделать? Оказывается можно при помощи специального зарядного устройства, либо попытаться даже обычным. Нужны специальные циклы, при которых будет идти короткий и не сильный заряд, а затем такой же разряд. Про это чуть позже, сейчас же хочу рассказать – какие еще есть методы, очистки от сульфата.
Я вас не призываю так поступать, причем иногда методы действительно затратные и сложные:
Все душа чиста, про другие методы поговорили, переходим к нашему более правильному. Но для начала хочется сказать пару слов о зарядных устройствах
Для процесса десульфатации, нам нужны специальные зарядные станции, которые работают в режимах заряд – разряд. Стоят они не мало, лазил по разным сайтам магазинов, примерно 5000 – 7000 рублей, многие могут сказать — зачем он нужен, можно купить два нормальных АКБ, так то это так, но нам важен процесс восстановления аккумулятора.
Поэтому если хотите произвести десульфатацию пластин, приобретаем, хотя можно попробовать сделать процесс обычным зарядником, но все это может растянуться на неделю, возможно и больше в особо тяжелых случаях. Переходим к самому процессу.
Опишу два процесса:
Собственно тут ничего сложного нет, устанавливаем аккумулятор, подсоединяем к клеммам контакты и запускаем процесс десульфатации. Стоять он может долго, несколько дней.
Суть здесь вот в чем, подается напряжение и через определенный промежуток разряд. Обычно соотношение тока идет 10/1, то есть скажем 2А зарядный ток, и 02 Ампера ток разряда. В таком режиме этот АКБ может находиться очень долго, после чего зарядное устройство вам самом напишет, сколько начинает забирать ваша батарея, то есть на сколько удалось восстановить емкость. Однако не на всех зярядниках есть индикаторы зарядов, то есть отсутствуют дисплеи и зачастую не понятно как происходит процесс. Но это не наш метод, нам же нужно сделать все своими руками.
Здесь очень много инструкция как это можно сделать, просто я бы сказал десятки, но есть один способ, который реально простой и реально помогает, в не сильно запущенных случаях.
ИТАК, ДИАГНОЗ : Аккумулятор был оставлен разряженный (не в ноль) на морозе на длительный промежуток времени, просто пытались запустить машину ничего не получалось так и бросили. Думаю это достаточно частый случай.
Начинаем делать десульфатацию , только учтите желательно все делать в проветриваемом помещении, особенно если ваш АКБ обслуживаемый.
Нам нужно повторять циклы до полного восстановления плотности, то есть 1,27 г/см3. Таким образом, можно своими руками и достаточно легко сделать десульфатацию аккумулятора. Что это означает – да то, что кристаллы сульфата очистят пластины, емкость восстановится до 80 – 90%, чего будет достаточно для пуска двигателя. Времени может уйти до 8 — 14 дней (в зависимости от запущенности), НО РЕАЛЬНО ВОССТАНОВИТЬ АКБ!!! Проверено уже не раз!
Средний срок службы аккумуляторной батареи в среднем 5-7 лет, у дешевых моделей – 3-4 года, продлить жизнь АКБ может помочь автомобильное зарядное устройство с десульфатацией. Этоприбор, который для снятия сульфатных отложений, с забитой батареи, использует циклично повторяющиеся импульсные токи различной амплитуды и полярности.
Когда заряженный АКБ перестает запускать двигатель, большинство водителей просто меняют его на новый. Среди множества причин скоропостижной смерти аккумулятора, одной из наиболее частых, является сульфатация активной массы его пластин. Это преобразование электролита на пластинах в кристаллы сульфата, постепенно забивающих рабочую поверхность. В итоге емкость аккумулятора снижается до 80%. И соответственно, обратный процесс очищения пластин АКБ называется десульфатацией и может осуществляться разными методами.
В интернете немало способов, как восстановить ёмкость аккумулятора собственными руками: от разбора батареи и механической ее очистки до заливки особых растворов для растворения сульфата. Все эти доморощенные методы не только затратные и сложные, они способны окончательно добить АКБ. Самое надежное средство для очищения пластин – специальные зарядные устройства, работающие в режимах «заряд — разряд».
Процедура несложная, понятная большинству водителей, которые хотя бы приблизительно представляют принципы работы аккумулятора. Проводится по принципу «включил и забыл». Автомобильное зарядное устройство с режимом десульфатации подсоединяется к АКБ, настраивается нужное напряжение и сила тока, запускается режим «Десульфатация» и все – дальше весь процесс идет автоматически. Восстановление емкости может длиться несколько дней – в зависимости от емкости АКБ, степени сульфатации, разряженности.
Технически работа данного устройства построена на принципе многократной зарядки. Сначала батарея заряжается током определенного номинала, а после разряжается при соотношении зарядного и разрядного тока 10:1. Эти этапы повторяются, пока батарея не зарядится. Засульфатированные пластины очищаются, емкость восстанавливается. Подобный процесс можно проводить на исправных аккумуляторных батареях в профилактических целях.
Автомобильное зарядное устройство с функцией десульфатации – полезный прибор для автолюбителя, позволяющий сэкономить средства на покупке нового аккумулятора. Десульфатация, конечно, не способна сделать работу АКБ вечной, но в силах очистить батарею на 95%, замедлить процесс сульфатации и подарить дополнительное время работы на полной мощности на 1-2 года.
Его достоинства:
Зарядное устройство для автомобильных АКБ с десульфатацией имеет и свои недостатки:
Сегодня на рынке представлены как бытовые зарядники с десульфатацией для водителей, так и профессиональные пуско-зарядные станции для автосервисов. Кроме того, зарядные устройства с таким режимом выпускаются и для других видов транспорта: грузового, авиационного, речного, железнодорожного и т. п.
Среди лучших зарядных устройств с десульфатацией для автомобильного аккумулятора можно назвать следующие модели:
Если планируете купить автомобильные зарядные устройства с десульфатацией, лучше обратиться в специализированные магазины, торгующие автомобильными аккумуляторными батареями и пуско-зарядными приборами. Не для всех автолюбителей выбор правильного зарядника с десульфатором для конкретного типа аккумуляторов будет по силам, в этом случае помогут грамотные консультации менеджеров магазина.
