Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зарядное устройство с функцией десульфатации

Зарядное устройство с функцией десульфатации

Любой автолюбитель сталкивался с явлением, когда аккумулятор пролежав некоторое время без дела перестает отдавать свою номинальную емкость, крутит стартер пол секунды, затем задыхается, но напряжение на нем нормальное — 12 вольт.

С этим может столкнуться каждый, но почему это происходит. Автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин, находящихся в растворе электролита — в данном случае электролитом является серная кислота.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора

Процесс заряда и разряда аккумулятора ничто иное как окислительно восстановительный процесс, протекает химическая реакция, в ходе которой свинцовая пластина вступает в реакцию с оксидами на соседней пластине. В ходе данной реакции образуются сульфаты, которыми со временем обрастают пластины. Сульфаты препятствуют протеканию тока, так, как являются плохим проводником и со временем аккумулятор теряет емкость и не способен отдавать большой ток для работы стартера.

Если ваш аккумулятор заряжается и разряжается быстрее, чем раньше, не имея при том механических повреждений, скорее всего он вышел из строя именно из-за сульфатации пластин.

Предлагаемое устройство (десульфатор) создает короткие импульсы высокой амплитуды и частоты. Импульс десульфатации длиться определенное время, затем простой, затем снова импульс. Такие ударные процессы могут разрушить слой сульфата, и в теории это возможно, на практике не все аккумуляторы удается восстановить из-за конструктивных особенностей последних, но судя по статистике около 85% старых аккумуляторов подлежат восстановлению, естественно если причиной неработоспособности является сульфатация, а не обрыв свинцовых пластин или иное механическое повреждение.

Как пользоваться устройством?

Данный вариант является зарядно-десульфатирующим устройством, обычный десульфатор питается от аккумулятора, который он десульфатирует и постепенно разряжает его, в этом же случае устройство заряжает аккумулятор короткими всплесками высокого напряжения высокой частоты.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора, принципиальная схема

Данную схему можно использовать и для зарядки низковольтных свинцовых аккумуляторов с номинальным напряжением в 4-6 вольт, такие ставят в китайские фонарики, в детские электрокары и так далее.

Схема изначально создана для зарядки аккумуляторов малой емкости, но её можно использовать и для десульфатации автомобильных аккумуляторов. Перед тем, как начать процесс заряда с десульфатацией аккумулятор нужно слегка подзарядить.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора, принципиальная схема

Для начала нужно найти любой источник питания с напряжением от 8 до 12 Вольт и подключить его на вход десульфатора, но не напрямую, а через лампу накаливания 12 Вольт с мощностью в 21 ватт, чтобы не превысить ток заряда, в конце об этом более подробно поговорим. К выходу прибора подключается аккумулятор, который нужно восстановить. Так, как прибор работает в звуковом диапазоне вы скорее всего услышите слабый свист, силовые компоненты схемы слегка должны нагреваться.

Как работает схема?

Напряженние с зарядного устройство через предохранитель и диод поступает на схему десульфатора. Для маломощной части схемы питание подается через токоограничивающий резистор, затем сглаживается небольшим электролитическим конденсатором.

Читайте так же:
Игра набор на клавиатуре

На микросхеме NE555 собран генератор прямоугольных импульсов, частота этих импульсов около 1кГц. Коэффициент заполнения около 90%. Микросхема CD4049 инвертирует и усиливает этот сигнал, превращая его в импульсы с заполнения около 10 %. С выхода инверторов импульсы поступают на затвор полевого транзистора VT1. Открываясь, он замыкает дроссель на массу питания, в дросселе накапливается энергиея, когда транзистор закрываетсят, цепь разрывается, за счет явление самоиндукции, которое свойственно индуктивным нагрузкам, дроссель отдает накопленную энергию. Это кратковременный всплеск напряжения с высокой амплитудой, притом напряжение самоиндукции в разы выше напряжения питания. Этот всплеск напряжения выпрямляется и подается на аккумулятор.
Процесс происходит больше тысячи раз в секунду, то есть на аккумулятор подаются кратковременные импульсы высокого напряжения с высокой частотой, именно это и разрушает сульфатную пленку.

В схеме задействован предохранитель и еще один выпрямительный диод. Предохранитель защитит десульфатор при случайных коротких замыканиях на выходе, а диод выполняет несколько функций — во первых защищает схему если вы случайно ее подключите к зарядному устройству неправильно и во вторых защищает зарядное устройство от возможных импульсных помех и всплесков напряжения, которые образуются на плате десульфатора.

О компонентах

Полевой транзистор IRF3205, или любые другие N-канальные с напряжением от 60 до 200 вольт и током от 30 Ампер, транзистор советую установить на небольшой радиатор.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора, дроссельДесульфатор для автомобильного аккумулятора, предохранитель

Дроссель имеет индуктивность около 200 микрогенри, намотан на кольце из порошкового железа, такие можно найти в компьютерных бп. Обмотка намотана проводом 1мм, количество витков 60, в моем случае провода не хватило и индуктивность получилась слегка меньше, но устройство работает хорошо.

Размеры кольца особо не критичны, главное соблюдать индуктивность и мотать обмотку проводом 1-1,2мм.

Конденсатор — на 100-220 мкФ очень желательно взять с низким внутренним сопротивлением, так, как схема генератора фактически питается от данного конденсатора, а значит он постоянно будет накапливать и отдавать энергию, даже слегка греется.

Оба диода нужно взять с током в 5-10 Ампер, можно обычные, но желательно взять импульсные диоды.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора, CD4049, NE555Десульфатор для автомобильного аккумулятора, печатная плата

На самом зарядном нужно выставить ток не более двух ампер, иначе сгорит предохранитель на плате десульфатора. Кто -то скажет — 2 ампера зарядного тока это мало, да согласен, но не забываем, что у нас в большей мере не зарядка, а десульфатация.

Десульфатор для автомобильного аккумулятора, плата в сбореДесульфатор для автомобильного аккумулятора, плата в сборе

В холостую прибор потребляет от источника питания ток всего в 100мА. Его можно подключить к любому зарядному устройству с напряжением 12-15 Вольт и ограничить ток на уровне 2-х ампер. Ограничение можно сделать мощным резистором или лампочкой накаливания соответствующей мощности подключенной в разрыв плюса питания.

Читайте так же:
Заставка на монитор компьютера

Можно использовать и более низковольтные блоки питания с напряжением 8-10 Вольт, так, как наша схема все равно повышает начальное питание до нескольких десятков вольт.

Сколько должен длиться процесс десульфатации — автор данной схемы говорит, что в течении 2-х недель регулярной зарядки полностью можно восстановить старый аккумулятор.

Методы десульфатация аккумулятора

Существует большое количество различных методик восстановления емкости аккумулятора, но наиболее часто для этой цели применяется электрический ток или химические реагенты. Простым вариантом очищения пластин от сернокислой плёнки является использования зарядного электрического тока. Для проведения работы потребуется приобрести или изготовить самостоятельно устройство, позволяющее регулировать напряжение и силу тока.

Для химического метода не нужно использовать какие-либо устройства или механизмы, но для выполнения очистки этим способом необходимо будет выполнить большее количество операций.

Процесс десульфатации аккумуляторной батареи зарядным устройством

Восстановить рабочие качества батареи можно с помощью простого зарядника. Устройство должно быть снабжено функцией регулирования напряжения и силы тока заряда. Если налетом покрыта меньшая часть пластин, применяют такую схему десульфатации:

  1. Уровень электролита нормализуют, добавляя дистиллированную воду.
  2. Подключают зарядное устройство. Сила тока составляет 1 А, напряжение — 14 В. Через 8 часов плотность электролита повышается, напряжение достигает 10 В. Если параметры остаются неизменными, батарея не подлежит восстановлению.
  3. АКБ отключают от зарядного устройства, оставляют на сутки.
  4. Подают напряжение 14 В и силу тока 2-2,5 А. Через 8 часов плотность кислотного состава достигает 1,13 г/см³.
  5. Аккумулятор разряжают, подключая лампу дальнего света на 6 часов. Цикл зарядки-разрядки повторяют 3-5 раз, пока плотность не повысится до 1,28 г/см³. Это позволяет растворить сульфатный налет и укрепить электролит кислотным остатком. Емкость батареи восстановится до 90%.

Такой метод не применяется для десульфатации необслуживаемого или кальциевого аккумулятора.

Схема с асинхронной гармоникой тока

Принцип формирования сигнала

Убирать кристаллы серного свинца с пластин позволяет меняющийся по величине и направлению электрический ток. Форма его гармоники имеет несимметричный, но повторяющийся характер.

Ток асинхронного заряда

Зарядный ток каждой полуволны должен обеспечивать нормальное протекание набора емкости аккумулятором, а разрядный — стряхивать образующиеся примеси PbSO4 с пластин и, одновременно, не препятствовать заряду. Их оптимальное соотношение по амплитуде составляет 10:1.

Схема зарядного устройства с асимметричным током

Самодельное зарядное устройство не требует при изготовлении дефицитных, дорогих деталей. Для его сборки потребуются:

  • трансформатор Т1;
  • реле напряжения К1;
  • амперметр pA1;
  • транзистор VT1;
  • диоды VD1 и VD2;
  • стабилитрон VD3;
  • резисторы;
  • предохранители;
  • выключатель SA1.

Схема автомобильного зарядного устройства

Конструкция трансформатора напряжения

Можно использовать любую заводскую модель или собрать его своими руками по технологии, описанной в статье об импульсном паяльнике Момент. Главное условие — трансформатор должен преобразовывать напряжение сети 220 в 25 вольт, иметь мощность от 250 ватт.

Читайте так же:
Может ли антивирус тормозить работу компьютера

Эти нагрузки выбираются для возможности проведения ускоренного заряда токами в 10 ампер. Если отсутствует необходимость использования такого режима, то допустимо создавать зарядное устройство на 5А и обойтись трансформатором напряжения на 130 ватт.

Защитные устройства схемы

Предохранитель стороны 220

Выполняет задачи защиты от коротких замыканий в схеме и токов перегрузок трансформатора. Достаточно использовать плавкую вставку на 1 ампер или чуть больше.

Предохранитель выходной цепи

Защищает зарядное устройство от возникновения аварий внутренних цепей между пластин аккумулятора. Плавкая вставка подбирается с учетом выбранного рабочего режима на 5 или 10 ампер.

Плавкая вставка

Реле К1

Задача: при поданном напряжении на схему обмотки электромагнит, срабатывая контакты, удерживает их в притянутом положении. Через их цепь протекает зарядный ток.

Если напряжение питания 220 пропадает, то электромагнит реле обесточивается, автоматически разрывает цепочку подключения аккумулятора. Предотвращается его саморазряд через резистор R4.

Допустимо выбрать любую модель реле под напряжение срабатывания вторичной цепи трансформатора. Можно использовать и меньший номинал, но для этого придется настроить его срабатывание за счет включения в схему питания обмотки дополнительного резистора, ограничивающего входной сигнал до безопасной величины.

Контакты реле должны коммутировать ток заряда до 10 ампер. Для этого разрешается из них собрать параллельно срабатывающую цепочку, как показано на схеме (К1-1 и К1-2).

Хорошо подходит реле напряжения серии РПУ-0.

Узел выпрямления тока

На схеме в качестве примера показаны диоды КД231А. Их можно заменить любыми подходящими по току. Например, Д242.

Диод Д242

Измерительный прибор

Амперметр постоянного тока включается в схему с учетом полярности и возможности контроля величины заряда. Удобно использовать головку М42100.

Шунт амперметра

При необходимости можно установить шунты с переключателем, предварительно откалибровав их на самодельной схеме.

Схема подбора шунта

Выставление режима заряда аккумулятора выполняют резистором R2. Необходимо учитывать, что:

  • ток, протекающий через амперметр, разветвляется на АКБ и цепочку разряда к R4;
  • прибор показывает среднее значение тока по времени, например, за период;
  • заряд в это время происходит током одного полупериода.

Поэтому импульсам зарядного тока в 5 ампер будет соответствовать показание амперметра порядка 1,8 А. Желательно при первичной наладке настраивать прибор замерами на всех ответвлениях.

Цепи формирования тока заряда/разряда

Нижнюю полуволну синусоиды на аккумулятор пропускает транзисторный ключ VT1. В экспериментальной схеме надежно отработал прибор КТ827А.

Транзистор КТ827А

Выходной транзистор при заряде греется. Ему необходимо охлаждение. Тепло хорошо рассеивает металлический радиатор с площадью поверхности от 200 см кв. Под него можно использовать металлический корпус прибора.

Читайте так же:
Значок рубля на клавиатуре alt

Настройку напряжения на базе транзистора осуществляет подстроечный резистор R2 с номиналом 3,3÷15 кОм.

Стабилитрон VD3 можно использовать любой модификации. Он должен стабилизировать напряжение на входе транзистора в пределах 7,5÷12 вольт.

Номиналы и мощности остальных резисторов обозначены на схеме прибора. Их следует выдерживать.

Такое зарядное устройство с трансформатором собирается навесным монтажом в отдельном корпусе. Оно хорошо себя зарекомендовало в работе.

Другой метод исправления пластин аккумулятора объясняет владелец видеоролика Avto-Blogger.ru «Десульфатация, восстановление емкости своими руками».

Если у вас остались вопросы по этой теме, то можете задать их в комментариях.

Особенности применения десульфатора

Если сравнивать с заливкой пластин агрессивной химией, а также методом деполяризации, то десульфатация автомобильного аккумулятора по схеме 555 выглядит намного предпочтительнее. Метод безопасный и более эффективный.

Кто не знает, деполяризацией называют процесс зарядки аккумуляторной батареи при нарушении полярности подключения. То есть плюс соединяют с минусом, а минус идёт на плюс.

Если вы не знаете, как пользоваться таким устройством, то тут стоит дать следующие рекомендации:

Десульфатация

  • Для начала процесса десульфатации необходимо соединить батарею с десульфатором. При подключении рекомендуется применять провода небольшой длины с сечением минимум 2,5 мм2. А лучше 4 мм2.
  • Если аккумулятор сильно разряжен, тогда можно немного изменить схему подключения. Для этого параллельно соединяют зарядное устройство и десульфатор, и используется развязывающий резистор. В качестве резистора можно взять автомобильную лампу.
  • При соединении десульфатора с АКБ, рабочие параметры контролируются и регулируются с помощью мультиметра, вольтметра, либо осциллографа. Если это мультиметр, то девайс переводится в режим переменного тока.
  • Если сульфатация сильно и негативно повлияла на батарею, тогда на приборе будут отображаться параметры около 30 В.
  • Когда десульфатор выполнит свою работу, и осадок будет расщеплён, то на дисплее измерительного прибора появится несколько милливольт. Это сигнал о том, что процедура прошла успешно.

Таким вот образом удаётся восстановить аккумулятор. Но рассчитывать на 100% реабилитацию не стоит. Всё зависит от состояния АКБ до десульфатация. Чем сильнее поражение, тем меньше шансов на эффективное восстановление характеристик.

Сколько времени будет потрачено на процедуру, рассчитать сложно. Это связано с состоянием аккумулятора, а также уровнем загрязнённости сульфатом свинца поверхности пластин. Чем отложений больше, тем и больше времени потребуется прибору для выполнения поставленной задачи.

В плане реабилитации аккумуляторных батарей, применение десульфатора, в основе которого лежит схема 555, себя оправдывает за счёт эффективности и безопасности для автовладельца. Но чтобы один раз вернуть АКБ к жизни, покупать устройство не особо выгодно. Поэтому часто автомобилисты просто обращаются в сервисы, где их батареи и восстанавливают.

Читайте так же:
Зеленые точки на экране ноутбука

Без базовых теоретических знаний приступать к работе с десульфатором и зарядным устройством нельзя.

Полагаться на функции восстанавливающего устройства можно не всегда. Иногда АКБ настолько износились, а их пластины покрылись осадком, что реабилитировать их уже никак не получится. Здесь правильным решением станет утилизация старой батареи, а также покупка нового и качественного аккумулятора.

Минимизировать дальнейшие проблемы, связанные с сульфатацией, помогут правила эксплуатации АКБ.

Приходилось ли вам заниматься десультфатацией? Каким устройством пользовались? Насколько эффективной считаете схему 555?

Ждём ваших ответов.

Подпишитесь, оставьте комментарий, задайте вопрос и расскажите о нас своим друзьям!

Самостоятельное изготовление десульфатора

Зарядник для десульфатации вполне возможно сделать своими руками. Его схема выглядит следующим образом:

Схема

Для сборки задающего генератора использована микросхема 555, с помощью которой генерируются непродолжительные импульсы, имеющие частоту 1-3 КГц. С помощью элементов C1 и R3 осуществляется фильтрация напряжения и обеспечивается оптимальный режим работы генератора. Транзистором, коммутирующим индуктивности, нагружен выход микросхемы.

Для образования мощного короткого импульса установлена катушка L1. Происходит это после того, как закроется транзистор. Возврат импульса обратно в аккумулятор идет через конденсатор C4 и диод D1.

Список необходимых деталей:

  1. Конденсаторы С1 – С4. На схеме их емкость расписана в микрофарадах, но в рекомендованные параметры следует внести несколько изменений. С1 лучше поменять на 300 мкф. Оптимальным решением будет сделать С4 составным из соединенных параллельно четырех конденсаторов по 22 мкф, так как нагрузка на него очень велика.
  2. Индуктивности L1, L2 лучше всего мотать на ферритовые кольца проводом 0,8 мм. Для L1 понадобится 45 витков, а для L2 — 70.
  3. D1 должен быть мощным (15÷25А).

Подключать десульфатор к аккумулятору лучше через предохранитель номиналом 2А параллельно с зарядным устройством. О том, что устройство работает нормально, сигнализирует негромкий писк в момент подключения.

Профилактические меры

Чтобы не бороться с последствиями сульфатации, её лучше стараться вообще не допускать.

На этот счёт можно дать несколько рекомендаций:

  • приобретайте АКБ, которые соответствуют уровню потребления энергии на вашей машине;
  • старайтесь не использовать батареи, которые сильно разряжены, предварительно их не зарядив;
  • по возможности проезжайте хотя бы раз в 2–3 месяца по 100–150 км без остановок;
  • обзаведитесь ЗУ, если проживаете в городе, и периодически ставьте батарею на зарядку;
  • следите за уровнем электролита и степенью заряда.

Если же АКБ окончательно вышла из строя, не остаётся ничего другого, кроме как отправить её на утилизацию.

Увы, справиться с последствиями сульфатации удаётся не всегда. И к этому следует быть готовыми.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector