Есть несколько распространенных ошибок у автомобилистов, связанных с обслуживанием аккумуляторной батареи, особенно у начинающих. Во-первых , считают, что если автомобиль новый, то зачем что-то смотреть – ведь машина заводится?
Во-вторых , если аккумулятор был приобретен только в прошлом году – он же новый и на гарантии? В-третьих , производитель аккумуляторов должен был все предусмотреть. Это типичные ошибки в суждениях, которые могут стоить ровно столько, сколько стоит новый аккумулятор.
При разряде аккумулятора происходит естественный процесс сульфатации активной массы аккумуляторных пластин. При этом образуется сульфат свинца тонкокристаллической структуры, которая растворяется при заряде аккумулятора.
Но если режим работы аккумулятора таков, как описано ниже, то возникает иного вида сульфатация. Возникающие крупные кристаллы сульфата свинца изолируют активную массу.
Чем больше образовалось этих кристаллов, тем меньше рабочей поверхности активной массы, следовательно, и емкости аккумулятора . Внешне их видно как белый налет на свинцовых пластинах.
Какие же есть опасности для нормального функционирования аккумуляторной батареи? Давайте разберемся сразу. Вы ездите, и никаких проблем в отношении аккумулятора не было?
О причинах сульфатации аккумуляторных батарей, видео.
Это названы основные причины, которые могут привести к такому печальному явлению, как сульфатация аккумулятора.
Если же аккумулятор сульфатирован, нет необходимости сразу идти выбирать новый. Попытайтесь его восстановить. Эта процедура занимает довольно много времени, но не сложная, как кажется на первый взгляд. Для этого потребуется ареометр, зарядное устройство и измерительный прибор, позволяющий измерять напряжение и силу тока.
Решение вопроса по восстановлению аккумулятора бесперебойного питания.
Снимите аккумулятор с машины. Откройте пробки. Доведите до нужного уровня электролит, если надо, при помощи дистиллированной воды.
У частник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской области обобщив информацию форума, разработал схему приставки для пульсирующего заряда аккумуляторной батареи. Устройство может не только заряжать аккумулятор импульсами тока, но и контролировать напряжение на аккумуляторе, а при достижении установленного уровня включить пульсирующую добивку с возможностью десульфатации.
Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.
Рис.2 Плата печатная
Сразу следует предупредить: Зарядное устройство к которому эта приставка будет подключаться должно выдерживать импульсный режим нагрузки. Возможно какие-то электронные зарядные устройства впадут в депрессию от такого поведения нагрузки, они же расчитывали иметь спокойный и предсказуемый аккумулятор. А тут, аккумулятор то он есть, то его нет.
Геннадий Викторович являясь оператором дефектоскопической установки для проверки рельсов использует приставку для качественного заряда аккумуляторов и востановления потерявших работоспособность. Ранее для заряда аккумуляторов использовались самые простые зарядные устройства прозванные в народе "кипятильниками".
Приступаем к описанию работы схемы устройства.
От провода обозначенного знаком "+" через диод VD1 питание поступает на параметрический (линейный) стабилизатор питания состоящий из резистора R1, конденсатора С2, стабилитрона VD3 (например КС191).
Почему через диод? Нагрузка имеет импульсный характер, диод выполняет функции развязки неспокойного аккумулятора от схемы управления.
Из точки после диода VD1 берем напряжение на анализатор (компаратор) заряженности аккумулятора.
Компаратор состоит из следующих элементов:резисторы R1-R3,R5-R7, конденсатора, интегрального стабилизатора TL431, транзистора VT1.
На базе транзистора VT1 стабилизатор VD2 поддерживает фиксированное напряжение, на эмиттере этого транзистора напряжение меняется пропорционально изменению напряжения на аккумуляторе. При повышении напряжения на аккумуляторе сверх установленного резистором R1, транзистор VT1 закрывается и разблокирует до того заторможенный блокинг-генератор на микросхеме NE555.
Несколько слов о блокинг-генераторе: В начале заряда он блокирован анализатором напряжения, а именно открытым транзистором VT1 закорочен конденсатор C4 и работа генератора невозможна, а выход (3) находится в высоком состоянии.
А
теперь о работе той части схемы управления, что называется пульсатором.
На основе микросхемы NE555 реализован генератор с частотой задаваемой в основном конденсатором C4,а также резисторами R8-R10, конденсатора VD4.
Переключатель S1 может переключать вывод 7 микросхемы либо на резистор R8 или диод VD4, что меняет скважность работы генератора. Иными словами, меняет время зарядного импульса и разрядной паузы (или паузы рассасывания).
Автором выбрана частота генератора 0.7 Гц. На мой взгляд этого мало. Надо как минимум в 10 раз меньше. Для этого конденсатор С4 следует увеличить до 100 мкф.
С выхода 3 микросхемы сигнал положительной полярности поступает на базу транзистора VT4, открывает его и аккумулятор подключается к минусовому проводу зарядного устройства, начинается заряд батареи. По истечению установленного времени управляющий импульс снимается, транзистор VT4 закрывается. Но при этом закрывается и транзистор VT2, при этом открывается транзистор VT3, подключающий разрядный резистор Rn. Начинается процесс разряда аккумулятора через этот резистор. Светодиод HL1 индицирует факт разряда.
Резистор R16 служит для обеспечения протекания открывающего тока для транзистора VT3, иначе он не включится.
Таким образом можно констатировать, что положительный импульс микросхемы NE555 (КР1006ВИ1) обеспечивает временной промежуток для заряда аккумулятора, а отрицательный (пауза) импульс обеспечивает временной промежуток для разряда аккумулятора.
Т
еперь немного об устройстве микросхемы.
В состав таймера входят два прецизионных компаратора высокого (DA1) и низкого (DA2) уровней, асинхронный RS-триггер DD1, мощный выходной каскад на транзисторах VT1 и VT2, разрядный транзистор VT3, прецизионный делитель напряжения R1R2R3. Сопротивления резисторов R1-R3 равны между собой.
Таймер содержит два основных входа: вход запуска (вывод 2) и пороговый вход (вывод 6). На этих входах происходит сравнение внешних напряжений с эталонными значениями, составляющими для указанных входов соответственно l/3Uпит и 2/3Uпит. Если на входе Unop (6) действует напряжение меньше 2/3Uпит, то уменьшение напряжения на входе Uзап (2) до значения, меньшего 1/3Uпит, приведет к установке таймера в состояние, когда на выходе (вывод 3) имеется напряжение высокого уровня. При этом последующее повышение напряжения на входе Uзап (2) до значения 1/3Uпит и выше не изменит состояния таймера. Если затем повысить напряжение на выходе Uпop (6)до значения больше 2/3 Uпит, то сработает триггер DD1 и на выходе таймера (3) установится напряжение низкого уровня, которое будет сохраняться при любых последующих изменениях напряжения на входе Uпop (6). Этот режим работы таймера обычно используют при построении реле времени, ждущих мультивибраторов. При этом вход Unop (6) подключают к одной из обкладок конденсатора времязадающей цепи, а по входу Uзап (2) производят запуск таймера подачей короткого импульса отрицательной полярности. Если необходимо создать автоколебательный мультивибратор, то оба входа объединяют. Транзистор VT3 (7) служит для разрядки времязадающего конденсатора. При появлении напряжения высокого уровня на выводе 3 таймера этот транзистор открывается и соединяет обкладку конденсатора с общим проводом.
Если на запускающем входе напряжение не превышает l/3Uпит, то повышение напряжения на входе Unop выше 2/ЗUпит приведет к появлению низкого напряжения на выходе таймера, а понижение напряжения на этом входе ниже 2/ЗUпит установит высокое напряжение на выходе. Таким образом, в данном случае таймер работает как обычный компаратор и может быть использован в устройствах регулирования температуры, автоматического включения освещения и др.
Если на входе Unop напряжение превышает 2/3Uпит, то на выходе таймера будет низкое напряжение независимо от значения напряжения на входе Uзап. В заключение следует отметить, что напряжение питания таймера может находиться в пределах 5...15 В.
Максимальный выходной ток таймера равен 100 мА. Это позволяет использовать в качестве нагрузки электромагнитное реле. Вывод 5 служит для контроля значения образцового напряжения, а также для возможного изменения его значения путем подключения внешних резисторов. Для уменьшения возможного действия помех этот вход обычно соединяют с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Вход Uc6p (вывод 4) позволяет устанавливать на выходе низкое напряжение независимо от сигналов на остальных входах. Для этого на вывод 4 следует подать напряжение низкого уровня. Последующее повышение напряжения на этом входе до напряжения высокого уровня приводит к установлению на выходе таймера состояния, которое было до подачи низкого напряжения на вход 4 (имеется в виду, что времязадающая цепь не подключена). Если этот вход не используется, его следует соединить с выводом 8. В схемах реле времени вход Uсбр часто используют для установки таймера в исходное состояние, соответствующее закрытому транзистору VT3.
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.
Насколько бы внимательно автовладелец не следил за аккумуляторной батареей, сульфатация пластин все равно неизбежна. Помимо этого, редко получается следить за уровнем заряда АКБ, из-за чего последняя периодически перезаряжается либо заряжается не до конца. К счастью, есть методы, позволяющие увеличить ресурс батареи, а при выходе ее из строя даже восстановить до рабочего состояния. Одним из них является использование зарядно десульфатирующих автоматов для автомобильных аккумуляторов.
Сульфатация - процесс разрядки отрицательных пластин батареи. По мере выработки тока процесс сопровождается отложением сульфата свинца на отрицательном электроде. Подобное чаще касается водителей, ездящих преимущественно в городской черте; при этом генератор не успевает восполнять заряд на АКБ. Из-за этого толщина слоя свинца на клемме растет, и батарея не успевает выработать необходимое количество тока.
Принцип действия устройств прост: восстановление работоспособности происходит посредством зарядки ассиметричным током, то есть импульс периодически меняется с разрядного на зарядный. Этим достигается десульфатация пластин батареи, увеличение объема (емкости) АКБ и повышение срока службы.
Полезные функции и свойства десульфатирующих автоматов
Ниже приведены два вида простейших схем:
Схема десульфатирующих автоматов лишена тяжелых и дорогостоящих элементов, поэтому устройства пользуются спросом среди автовладельцев. Однако при поиске нужного оборудования для АКБ есть вероятность натолкнуться на десятки разных моделей, запутаться в их параметрах и приобрести неподходящий девайс. Чтобы этого не случилось, стоит знать виды десульфатизаторов.
Начинающему автомобилисту трудно разобраться в классификации, поэтому далее приведены ключевые советы, руководствуясь которыми он сможет выбрать наиболее оптимальную модель ДЗУ.
Вкратце о правилах выбора все. Теперь стоит ознакомиться с особенностями использования оборудования.
Первостепенно надо знать, что сульфатация наблюдается не только среди легковых либо грузовых автомобилей. Она имеет место в авиационной, корабельной, железнодорожной,электрической промышленности - словом, везде, где используются аккумуляторы. Например, к батарее легкового автомобиля не подойдет зарядно десульфатирующее устройство для танка или небольшого самолета, поскольку оно будет иметь внушительные величины зарядного/разрядного тока, напряжения и мощности.
Помимо совместимости с определенными видами транспорта, десульфатизаторы делятся по следующим критериям:
Зарядка с помощью десульфатного автомата осуществляется аналогично классическому способу () и включает следущие этапы:
Длительность заряда зависит от степени сульфатации пластин, емкости батареи, разряженности. Примерную величину можно вычислить, поделив емкость аккумулятора на средний зарядный ток. Наиболее распространена зарядка длительностью от 15 до 36 часов.
Десульфатация - разрушительный процесс, справиться с которым под силу только специальному оборудованию. Учитывая ранее представленную информацию, потребитель сможет сделать правильный выбор, когда дело дойдет до возвращения аккумулятору работоспособности.
Эти статьи Вам могут быть интересны:
Зарядку аккумуляторных автомобильных батарей нередко ведут асимметричным током, обеспечивая соотношение зарядной и разрядной составляющих 10:1 при отношении продолжительностей действия этих составляющих 1:2 соответственно. При таком способе зарядки нередко восстанавливаются засульфатированые батареи, да и для профилактической обработки исправных батарей он весьма полезен.
Указанные соотношения зарядного и разрядного токов обеспечивает самодельное зарядное устройство, схема которого приведена ниже.
Нажмите на рисунок для просмотра.
Десульфатирующее зарядное устройство рассчитано на 12 вольтовые аккумуляторные батареи. Зарядный ток в импульсе достигает 5 А, разрядный - 0,5 А. О том как увеличить возможности этого зарядного устройства будет рассказано чуть позже.
В зарядном устройстве используется трансформатор мощностью не менее 150 W. Переменное напряжение на вторичной обмотке этого трансформатора должно быть не ниже 21-25 вольт! Выпрямительный диод (VD1) рассчитан на ток от 5 и более ампер и лучше если он будет установлен на радиатор.
Стабилитроны VD2 и VD3 с напряжением стабилизации около 8-9 вольт и желательно большей мощности. Транзисторы VT1 и VT2 КТ825 или близкие по параметрам. Их нужно установить на радиаторы. Для транзистора VT2 радиатор должен быть площадью не менее 200 см 2 !
Резистор R1- не менее 2Wt, резистор R3 может быть проволочным, а резистор R4 -ОБЯЗАТЕЛЬНО ДОЛЖЕН БЫТЬ ИЗГОТОВЛЕН ИЗ ПРОВОЛОКИ С ВЫСОКИМ УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ!!! Переменный резистор может быть любым, оказавшимся под рукой.
Вовремя зарядки, ток протекает через резистор R4 как во время зарядного импульса, так и разрядного. Поэтому нужно учитывать, что суммарный ток от зарядного устройства примерно на 10% превышает ток зарядки. На это значение нужно уменьшать показания амперметра РА 1, стрелка которого будет фиксировать около одной трети от амплитуды импульса суммарного тока (т. е. 1,8 А). При номинальном зарядном токе напряжение на аккумуляторной батарее изменяется в пределах 13...15 вольт.
Продолжительность зарядки аккумуляторной батареи зависит от ее емкости, степени разряженности и глубины сульфатации пластин. Для исправной батареи примерное время зарядки можно определить, если разделить ее начальную емкость на значение среднего зарядного тока. Полностью разряженная батарея емкостью 55 А.Ч. должна заряжаться примерно 35 ч, а засульфатированая - 70-80 часов и более, в зависимости от степени сульфатации.
