Меню

Восстановительно зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов



Схема зарядного устройства для восстановления АКБ реверсивным током

Всем привет, в этой статье поговорим о том, как собрать устройство для зарядки автомобильного аккумулятора реверсивным, ассиметричным током на полевых транзисторах.

Что такое зарядка АКБ реверсивным током, подробно останавливаться не буду, так как этой информации полно в инете. Для данного устройства было перепробовано много различных схем, большинство из них или не работало вообще, или работа остальных, тем или иным способом не устраивала по параметрам.

Поэтому пришлось начинать с нуля и сделать надёжную, работающую схему, что в конце концов и получилось. Вот так выглядит схема для зарядки аккумуляторов реверсивным током.

Данная схема очень элементарна, очень надёжна и очень проста в повторении. Что мы видим на этой схеме, два 555-ых таймера включенных здесь в качестве генераторов импульсов. Каждая микросхема управляет своим полевым ключом.

Соответственно один мосфет отвечает за зарядку аккумулятора, второй мосфет за разрядку. Сначала давайте рассмотрим узел, который отвечает у нас за разрядку аккумулятора.

555-ый таймер (№2) здесь настроен на частоту около 1Кгц с коэффициентом заполнения около 85%. Питание данной схемы осуществляется непосредственно от самого аккумулятора, именно поэтому в данной схеме очень важно использовать полевые транзисторы. Потому что в них присутствует, так называемый обратный диод, благодаря этому диоду и возможна работа данной схемы.

Вторая микросхема (№1) отвечает за зарядку аккумулятора, соответственно от того, как вы подберёте частота-задающую обвязку данной микросхемы и будет, в конечном итоге, зависеть время заряда и время разряда вашего аккумулятора.

Значит как же эта схема работает в целом…

Как только на выход нашего устройства мы подключаем какой-либо АКБ, соответственно у нас запускается микросхема №2 и начинает на своём выходе генерировать прямоугольные импульсы, в следствии чего у нас открывается транзистор VT2, который в свою очередь разряжает наш аккумулятор на какую-либо нагрузку, в моём случаи это автомобильная лампа на 21 ватт.

Микросхема под №1 у нас не запускается, так как на выходе нашего устройства стоит диод VD1 (сдвоенный диод-шоттки). На вход нашего устройства мы подключаем какой-либо источник питания, будь то зарядное устройство или какой-нибудь блок питания, соответственно у нас запускается микросхема под №1 и начинает также на своём выходе вырабатывать прямоугольные импульсы с той частотой с которой вы ей задали с помощью частота-задающей обвязки.

И как только на выходе №1 микросхемы появляется высокий уровень у нас открываются транзисторы VT1 и VT3. Ну и как видно из схемы транзистор VT1 у нас закорачивает 5 вывод микросхемы №2 на землю, тем самым останавливая генерацию прямоугольных импульсов и запирая транзистор VT2, тем самым прекращая разрядку нашего аккумулятора.

И в то же время открытый транзистор VT3 соединяет наш аккумулятор с нашим источником питания, тем самым обеспечивая его зарядку.

Ну и соответственно, как только с выхода микросхемы №1 высокий уровень исчезает два транзистора VT1 и VT3 закрываются, тем самым разъединяя наше зарядное устройство от нашего аккумулятора и в то же время рассоединяя 5 вывод микросхемы №2 с землёй, тем самым восстанавливая генерацию прямоугольных импульсов на выходе.

Обе микросхемы питаются через 12-ти вольтовые стабилизаторы 7812.

Время заряда и время разряда АКБ можно регулировать изменяя номиналы резисторов R2,R3,R4 и частота-задающего конденсатора С3.

Плата получилась довольно компактная, мосфеты и диод установил на небольшой радиатор.

Хотя они работают в ключевом режиме и нагрев минимальный.

Клемники поставил для подключения разрядной лампы и аккумулятора.

Вот подключил, загорелась лампочка, то есть пошла разрядка аккумулятора.

Цикл разряда и цикл заряда

Поворачивая бегунок подстроечного резистора можно менять скорость заряда и разряда данной схемы.

Данную платку можно разместить непосредственно в корпусе зарядного устройства, тем самым добавив ему очень полезную функцию десульфатации.

Печатку в формате .lay можно скачать здесь.

Источник

10 лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Если вы хотите добиться, чтобы аккумуляторная батарея вашего автомобиля служила долго и надежно, запускала мотор в любых самых сложных климатических условиях, то важно своевременно обслуживать АКБ. Автомобильная зарядка (ЗУ) – это прибор, с помощью которого производится подзарядка аккумуляторов по мере снижения емкости агрегата. Как следствие – уверенный пуск двигателя автомобиля даже после долгого простоя в условиях отрицательных температур.

Ниже мы разберемся подробнее, а далее рассмотрим ТОП лучших зарядных устройств! Но если вы уже всё знаете, ознакомьтесь с ценами на Яндекс Маркете, это поможет вам окончательно определиться с выбором.

Разновидности существующих зарядных устройств

В розничной продаже представлено много ЗУ для аккумуляторов от различных фирм производителей соответствующего оборудования. Неподготовленному покупателю достаточно сложно самому разобраться и выбрать оптимальный по всем основным параметрам образец.

Фактически, все имеющиеся в продаже зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов условно подразделяются на 2 основные подгруппы:

1) Устройства зарядные. Они, как правило, используются чтобы обеспечить постепенный заряд автомобильных аккумуляторов, такой процесс продолжается в течение нескольких часов.

Для справки! Современные модели оснащены специальной защитной системой отключения. Она срабатывает при достижении полного заряда АКБ, а также в случае замыкания пластин.

2) Пускозарядные устройства. Отличительная особенность таких приборов заключается в возможности выдавать кратковременный ток большой мощности. Как правило, величина пускового тока рассчитывается так, чтобы завести автомобиль, используя энергию дополнительного внешнего источника.

Есть еще и специальные пусковые приборы, которые позволяют обеспечить запуск двигателя от полностью севшего аккумулятора. Данные устройства представляют собой понижающие трансформаторы с выпрямителями электрического тока. Трансформатор обеспечивает понижение напряжения от внешнего источника питания до рабочих показателей автомобиля. Разряд направляется прямо на клеммы аккумулятора, установленного на машине. После запуска автомобиля прибор необходимо отсоединить, а подзарядка севшего АКБ осуществляется при работе самого ДВС, в таком случае источником энергии выступает генератор.

Какое зарядное устройство выбрать?

Чтобы не ошибиться с выбором и приобрести лучшее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, необходимо определиться, какой тип устройства необходим покупателю. Конечно, специалисты рекомендуют использовать зарядно-пусковые модели. Они имеют компактные габариты, отличаются высокой надежностью и эффективностью, а также позволяют, в случае острой необходимости, произвести запуск мотора, не дожидаясь достижения 100% заряда.

Мнение эксперта
Евгений Семёнович Адулаев
Эксперт по тестированию автомобильных аксессуаров, специалист по подбору автозапчастей.
От зарядного устройства зависит срок службы вашего аккумулятора, поэтому желательно выбирать оборудование проверенных производителей. Топовые бренды, обычно используют в своих изделиях качественные платы и конденсаторы. Что дает в свою очередь качество самого устройства, а так же безопасность для аккумуляторной батареи.

Определяющую роль в процессе подбора и приобретения оптимального образца, играет правильный выбор места покупки. Предпочтение следует отдавать специализированным магазинам или надежным проверенным поставщикам, имеющим отличную репутацию, солидный практический опыт торговли подобным оборудованием.

Мы регулярно закупаем оборудование для тестов, и можем порекомендовать проверенный Интернет магазин с большим ассортиментом автомобильных зарядных устройств и других аксессуаров. У них всегда большой выбор, низкие цены и быстрая доставка.

Так же (в конце этой статьи), вы можете ознакомиться с отзывами автомобилистов, ранее пользовавшихся зарядными устройствами из данного рейтинга, что даст понимание при выборе и покупки оборудования.

Обзор автомобильных зарядных устройств

Подавляющее большинство имеющихся в продаже видов автомобильных зарядных устройств, легко справляется с задачей доведения емкости батареи до нормы, для чего требуется менее полу-суток. Данные устройства способны восстановить первоначальные характеристики полностью разряженного АКБ.

Ассортимент существующих в настоящее время экземпляров впечатляет. Пользователям представлены:

  • отечественные образцы различных производителей;
  • китайские изделия, где наряду с профессиональными моделями очень много контрафактной продукции, «зарядок», не отвечающих никаким нормам и требованиям качества;
  • импортные европейские, американские, корейские или японские модели.

Как формируется рейтинг зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов? — Главный параметр, это цена — качество. В остальном очевидно, что лучшее автомобильное зарядное устройство – это прибор надежный, эффективный, экономичный и безопасный в работе.

Рейтинг представленный ниже, поможет сравнить различные образцы и понять, на каком из зарядных устройств остановить свой выбор.

ТОП 10 лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

1 место. Bosch C3 – идеально подходит большинству легковых машин

Тест автомобильных зарядных устройств открывает очень простое, легкое в управлении и достаточно эффективное устройство, разработанное ведущим немецким авто концерном BOSCH. Данная модель – это, несомненно, лучший выбор для подавляющего большинства обычных аккумуляторных батарей, кислотно-щелочных и гелевых.

Для простоты управления предусмотрено 4 режима работы, полностью автоматизированных, позволяющих восстанавливать заряд аккумуляторов разной емкости (максимум – 140 Ач).

Отличительная особенность модели – не только простота управления, понятный на интуитивном уровне интерфейс, но и высокая мощность. Встроенные автоматизированные системы безопасности позволяют своевременно предупредить автовладельца об ошибке при подключении клемм, предохраняя от возможного короткого замыкания, пожара и т.п.

Читайте также:  Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов Digma

Автомобильное зарядное устройство Bosch в настоящий момент, заслуженно считается лучшим выбором не только по такому параметру как стоимость, но самое главное – высочайшая надежность и безотказность.

2 место. Bosch C7 – практичность, универсальность, расширенный функционал

Не удивительно, что под вторым номером в нашем рейтинге находится зарядка автомобильного аккумулятора, из той же линейки BOSCH. Данное изделие идеально подойдет любым категориям АКБ, используемых в качестве источника питания для машин и мотоциклов – от высокотехнологичных гелевых, до традиционных, кислотно-свинцовых батарей.

Инновационное пуско зарядное устройство для автомобильного аккумулятора тоже использует фиксированные режимы работы. Но здесь их не 4, а сразу 6:

  • можно заряжать 1 батарею с пусковым током до 7А;
  • специальный режим, позволяющий повысить емкость аккумулятора при эксплуатации в сложных зимних условиях;
  • возможность восстановить первоначальные характеристики полностью разряженной батареи (используются импульсные токи);
  • зарядка батарей грузовиков;
  • поддержка питания батареи, а так же поддержка питания автомобиля без аккумулятора;
  • повышение емкости, что важно и необходимо, если эксплуатация машины проходит при отрицательных температурах.

Цена на автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора данной модели не намного выше предыдущего образца.

3 место. Отечественное изделие – «Орион Вымпел – 37»

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора Орион (предпусковое) – один из лучших отечественных приборов. Правильное и своевременное применение может достаточно эффективно и качественно обеспечить зарядку автомобильных и мотоциклетных АКБ, работая в условиях:

  • Зарядка кислотных 12-вольтовых батарей.
  • Режим с высоким напряжением, который обеспечивает более интенсивную зарядку аккумуляторных батарей.
  • Восстановление емкости аккумуляторов гелевых и AGM типа.
  • Возможность обеспечивать заряд других типов устройств. Здесь предпочтение необходимо отдавать режиму работы с 16-вольтовым напряжением.

Зарядное устройство импульсное и имеет компактные размеры, изготавливается из высококачественного ударопрочного пластика. В корпусе прямоугольной формы размещена электронная начинка и необходимые для контроля и управления процессом приборы. Цифровой дисплей, вынесенный на фронтальную панель, информирует пользователя о состоянии процесса зарядки и показывает все основные рабочие параметры – I, U, уровень заряда.

Управление осуществляется с помощью реле-регулятора, устанавливающего величину тока заряда.

Автомобилисты особо оценили и отметили удобство в работе с прибором без дополнительной настройки. Нет необходимости разбираться и устанавливать какие-либо параметры вручную. Все что необходимо сделать – правильно подсоединить клеммы к разряженному аккумулятору и выбрать режим работы — автоматический.

К выгодным преимуществам данной модели также следует отнести наличие программы, защищающей от перегрева, а также – от неверного определения «+» «-» клемм (выбора полярности).

4 место. Более простой – «Орион Вымпел – 32»

В «десятку» лучших приборов заслуженно входит данная модель отечественная – зарядное устройство для автомобильного аккумулятора Вымпел 32. Данное предпусковое оборудование, полностью сделаннре из российских комплектующих на расположенном в РФ предприятии, представляет собой недорогой, компактный аппарат. Он может работать как от бытовой электрической сети переменного тока 220В, так и от автомобильного 12-вольтового напряжения. Удобная рукоятка-регулятор позволяет устанавливать необходимые параметры тока заряда, а стрелка шкалы точно укажет величину параметра до 20 ампер включительно. Все параметры защиты прибора также предусмотрены производителем, а отключение происходит автоматически, сразу же после завершения процесса зарядки аккумулятора.

Еще одна отличительная особенность модели – возможность эксплуатации в широком температурном диапазоне. Прибор эффективен при температуре окружающего воздуха в пределах от — 10°С до + 40°С. Причем, если верхний порог приближается – автоматически включается встроенный вентилятор, который охлаждает внутренние детали ЗУ.

Доступная цена на автомобильное зарядное устройство, минимальный уровень шума при работе, а также возможность подключения электроинструментов, делают данную модель особо востребованного с широкого круга автомобилистов.

Единственное предостережение для собственников: необходимо бережно относиться к корпусу устройства, не допускать ударов по нему. Пластик, хоть и имеет определенный запас прочности к механическим нагрузкам, однако в условиях низких температур в определенной степени становится хрупким.

5 место. TESLA ЗУ – 40080

Если необходимо купить хорошее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, обратите внимание на данную модель прибора. Зарядка, по сравнению с моделями представленными выше, имеет несколько большие габаритные размеры, при этом отличается многофункциональностью. Используя данное зарядное устройство, можно в любое время «подзарядить» (восстановить емкость полностью «севшего» АКБ) от мотоциклов до большегрузной техники, а также моторных лодок, катеров и даже газонокосилок.

Единственное требование, которое необходимо обеспечить для эффективной и безотказной работы импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора – параметры емкости планируемых для подзарядки АКБ. Емкость здесь должна находиться в рамках 20 – 180 Ач. При этом величина зарядного тока может достигать 8А.

Производитель предусмотрел возможность стационарной установки аппарата в специальном боксе или гараже: для обеспечения монтажа прибора к стене в комплекте поставки есть специальные прочные крепления. Корпус зарядного устройства надежно защищен от ударов, внешнего механического воздействия, а также способен эффективно работать в условиях повышенной влажности.

По сравнению с многочисленными аналогичными аппаратами, TESLA стоит дешевле.

6 место. FUBAG MICRO 160/12

Данное зарядное устройство идеально подойдет для тех пользователей, которые ценят простоту, надежность и эффективность работы, а также – компактные размеры ЗУ. Использование высокоэффективного прибора позволяет заряжать батареи до 160 Ач. Соответственно, в сферу обслуживания входят все батареи, устанавливаемые на тяжелую и специальную технику (трактора, грузовики, краны, экскаваторы и т.п.).

Работа модели полностью автоматизирована. Производитель «заложил» 9 фиксированных режимов работы, а также наделил устройство признаками интеллекта. Прибор самостоятельно, на основании собранных данных и тестирования устройства, подбирает оптимальный режим зарядки аккумулятора. Участие человека в работе такой техники не требуется. Кроме того, на корпусе прибора имеются контрольные информационные индикаторы (светодиодные). Предусмотрена надежная защита от перезарядки.

К основным преимуществам данного зарядного устройства следует отнести:

  • компактные размеры;
  • небольшая масса прибора;
  • возможность использовать в качестве «зарядки» для любых типов батарей, ориентируемых в качестве источника энергии на легковых автомобилях, мотоциклах, газонокосилках, снегоуборочных агрегатах и пр.;
  • наличие специального режима работы, позволяющего восстановить емкость;
  • легкость управления и работы;
  • доступная цена.

Единственный недостаток, который отмечают эксперты – достаточно жесткие провода для присоединения к клеммам АКБ (особенно это проявляется при работе в условиях отрицательных температур).

7 место. WESTER CH 15

Модель выгодно отличается дизайном. Стильно, эффектно, профессионально. Такое зарядное устройство характеризуется четкой, безупречной работой. А ее владелец может в полной мере оценить качество, одновременно получая массу положительных эмоций. Восстанавливать заряд с помощью данного аппарата допускается на любых типах аккумуляторов, если их емкость не выходит за пределы 25 – 105 Ач. Любые марки и модели отечественных авто и иномарок, кроссоверы, мотоциклы, снегоходы садовая техника.

Для удобства пользователя в конструкции зарядного устройства есть 2 режима.

  • Первый – стандартный;
  • Второй — ускоренный.

Все что необходимо для контроля и управления процессом, выведено на лицевую панель. Встроенная защита от перполюсовки и перегрева. Автоматическое отключение от сети, как только будет достигнут оптимальный уровень заряда батареи – это «правило хорошего тона», обязательное для прибора, относящегося к категории профессиональных.

Для переноски прибора имеется удобная пластиковая ручка, а провода можно легко и быстро убрать в специальное отделение.

Источник

Восстановительно зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов

Аккумуляторная батарея в автомобиле — один из важнейших элементов. Несмотря на постоянные старания производителей по повышению надежности и долговечности аккумуляторов, через 3 — 4 года они все же приходят в негодность, чему способствует постоянный недо-заряд при езде в городских условиях Стоимость аккумулятора остается высокой, поэтому для продления срока его службы имеет смысл хотя бы один раз в летний сезон проводить восстановительную зарядку.

Существуют устройства, способные в какой-то степени вернуть дееспособность аккумулятору путем разряжения батареи на активную нагрузку (резистор) во время отрицательного полупериода. Токи разряда в зависимости от состояния аккумулятора могут составлять 200 — 500 мА. Такие устройства достаточно просты в изготовлении, однако качественного восстановления они не обеспечивают.

Смысл восстановления аккумуляторов методом переполюсовки: «Чтобы перевести крупнокристаллическую сульфатацию в аморфный свинец, нужна мощность 1500 Вт, при этом температура электролита не должна превышать 42°С. Дальнейший нагрев приводит к короблению и замыканию пластин.

Необходимость разрядного тока связана с тем, что после прекращения тока заряда ионы, не достигающие поверхности засульфатизированной пластины, при последующем положительном полупериоде не имеют «разгона» ввиду малого расстояния до пластины. Отрицательный полупериод отводит ионы от кристаллов сульфата свинца.

Уменьшение площади поверхности, занятой крупнокристаллическим сульфатом свинца, позволяет зарядно-восстановительному току проникнуть в более глубокие слои активной массы, на поверхности которой имеется рабочая сульфатация, легко восстанавливающаяся в процессе эксплуатации».

Кроме того, с увеличением плотности электролита до 1,30 г/см3 батарея может храниться при более низкой температуре (T1.30= -60°С) без причинения ей ущерба (без размораживания активных масс электродов).

Читайте также:  Зарядное устройство KVAZARRUS PowerBox 24 10R

Ниже приводится упрощенная схема устройства для восстановления аккумуляторов, которое легко изготавливается и налаживается.

Устройство предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторов емкостью до 75 А/час. Для восстановления более мощных аккумуляторов потребуется соответственно более мощный трансформатор.

Блок-схема зарядно-восстановительного устройства показана на рисунке 2,

2ййй

а принципиальная электрическая схема — на рисунке 3.

3ййй

Как видно из рисунка 2, в первый полупериод зарядный ток идет от обмотки WII трансформатора через диод VD1, тиристор VS1 на плюс аккумулятора. Затем с минуса аккумулятора замыкается на второй вывод обмотки WII трансформатора.

Во второй (разрядный) полупериод ток движется с обмотки Wll через диод VD2, тиристор VS2 на минус аккумулятора и далее с его плюса замыкается на второй вывод обмотки Wll трансформатора.

Для правильной работы устройства в режиме заряд—разряд обмотки фазируются так, как показано на схемах (начало обмотки отмечено точкой).

Блоки управления включением тиристоров в режимах заряда (ВУЗ) и разряда (БУР) абсолютно одинаковы. В отличие от схем блоков управления в упомянутой статье, транзисторные аналоги динисторов работают лучше, когда тиристор включен параллельно ему, что обеспечивает его стабильную работу по формированию импульса управления. Это обеспечивается тем, что конденсатор в каждый период разряжается.

Рассмотрим более подробно работу одного из блоков управления, например, зарядного (рис.3). Аналог динистора, а это именно он, работает только в положительный полупериод. С ростом тока в положительный полупериод (рис.1) растет напряжение на эмиттере транзистора VT1, т.к. конденсатор С1 заряжается через резистор R1. Одновременно растет напряжение на базе этого транзистора, поступающее с делителя R2, R5. Наступает момент, когда напряжение на эмиттере транзистора VT1 достигает уровня, на 0,3 — 0,4 В большего (относительно минусовой шины), чем на его базе. Последняя становится «минусее» эмиттера. А это значит, что возникло условие, при котором транзистор открывается. На его коллекторе напряжение становится положительным.

Соответственно, транзистор VT2 открывается. На резисторе R4, включенном в цепь эмиттера транзистора VT2, появляется напряжение положительного знака, которое поступает на управляющий электрод тиристора VS1. Тиристор открывается и аналог динистора приостанавливает свою работу. В этот момент конденсатор разряжается не только через резисторы R1, но и через эмиттерно-коллекторный переход транзистора VT1.

Транзистор VT2 играет большую роль в создании импульсного режима. Напряжение лавинно возникает не только на его эмиттере, но и на коллекторе. База транзистора VT1 становится еще «минусе» эмиттера этого транзистора. Происходят скачкообразные возникновения импульса напряжения с крутым фронтом, что очень важно для работы данной схемы.

В зависимости от продолжительности заряда конденсатора С1 меняется время (момент) возникновения импульса управления тиристором. Чем скорее срабатывает блок управления от начала положительной полуволны, тем дольше будет протекать ток через открытый тиристор, тем больше будет ток заряда аккумулятора. И, наоборот, чем позднее включится блок управления по отношению к началу положительной полуволны, тем меньше времени будет открыт тиристор и, соответственно, будет меньше ток заряда.

Таким образом, изменяя продолжительность заряда конденсатора С1 с помощью резистора R1, можно изменять зарядный (разрядный) ток аккумулятора.

В данном устройстве использован трансформатор ТС-180. Две его вторичные обмотки намотаны заново проводом ПЭВ-2 2,2 мм (WII) и ПЭВ-2 0,41 мм (Will). Они содержат по 65 витков, что дает в режиме холостого хода 23 В. В принципе, для формирования вторичного напряжения для разряда аккумулятора может использоваться самостоятельный трансформатор. Самое важное при наладке — это правильно «сфазировать», — обе исправные обмотки соединить последовательно, и на выходе не должно быть никакого напряжения, т.е. оба напряжения включены в противофазе. Тиристор VS1 ТС2-25У2 установлен на теплорадиатор площадью 25 см2.

Согласно рекомендациям зарядный ток составляет 3,75 А, а разрядный — 0,4А. Время зарядно-восстановительного процесса 3…5 часов.

В приборе используется один амперметр, который с помощью переключателя SA1 подсоединяется для контроля либо заряда, либо разряда. Резисторы шунтов выполнены сдвоенным проводом ПЭВ-2 0,41 и содержат 11 витков, намотанных на оправку толщиной 6 мм.

При наладке вместо аккумулятора удобнее подключить лампочку на 12 В.

Источник

Зарядно-восстановительное устройство

Зарядно-восстановительное устройство при длительной эксплуатации аккумуляторных батарей с несоблюдением правил зарядно-разрядного режима на пластинах возникают крупно кристаллические труднорастворимые кристаллы, которые приводят электроды аккумуляторов к преждевременному износу, межэлектродным замыканиям и короблению пластин, ускоренный саморазряд снижает рабочую емкость в первые часы хранения.

Технология зарядки пульсирующим током состоит в проведении зарядно восстановительных работ импульсом тока, коротким по времени и высоким по амплитуде. Накладка пульсирующего зарядно восстановительного тока на небольшой постоянный подзарядный ток существенно улучшает старую технологию зарядки аккумуляторов постоянным током. Принципиальная схема зарядно-восстановительное устройство состоит из генератора прямоугольных импульсов на аналоговом таймере с регулировкой скважности и предварительной установкой напряжения зарядного тока, схема устройства питается от сетевого блока питания на трансформаторе и диодном мосте. Применение интегрального таймера DA1 в генераторе прямоугольных импульсов позволяет довольно просто добиться приемлемых характеристик с обеспечением стабильной

Временные интервалы импульсов при заряде и разряде конденсатора С1 зависят от емкости конденсатора и сопротивления резисторов R1 nR2. Заряд происходит через резистор R1, а разряд – через резистор R2 и внутренний разрядный транзистор микросхемы. Диод VD2 устраняет возможность непроизвольного разряда конденсатора через цепи нагрузки выхода таймера. При включении зарядно-восстановительное устройство напряжение на конденсаторе С1 равно нулю и по мере зарядки растет, а при достижении напряжения на выводе (2) нижнего компаратора микросхемы ниже или равном 1/3 напряжения питания (Uп) выход (3) имеет высокий уровень в течении времени Т1 = 1.1R1C1, пока конденсатор не зарядится до напряжения на верхнем компараторе вывод (6) до величины 2/3Uп. Зарядка конденсатора С1 в это время происходит с высокого уровня выхода (3) таймера.

При достижении высокого уровня напряжения на конденсаторе С1 (2/3Uп) срабатывает верхний компаратор, выход (3) микросхемы переключается в нулевое состояние. В этот момент внутренний разрядный транзистор микросхемы переходит в открытое состояние и начинается разряд конденсатора С1 со временем Т2 = 0.7R2C1, зависящим от сопротивления переменного резистора R2. Поскольку значение резистора R2 в сотню раз больше, чем R1, то и интервал времени длиннее во столько же раз. Изменением номинала резистора R2 можно добиться уменьшения времени периода Т2 до величины равной Т1, то есть регулировка временных интервалов происходит изменением скважности D = Т1/Т, где Т = Т1+Т2. Отношение периода, когда на выходе присутствует напряжение к полному периоду, называется скважностью или рабочим циклом. Для получения короткого положительного импульса на выходе микросхемы DA1 цепи заряда и разряда время-зарядного конденсатора С1 в схеме разделены импульсным диодом VD2.

Напряжение высокого уровня с выхода таймера через индикаторный светодиод HL1 и ограничительный резистор R5 также управляет работой мощного транзисторного ключа VT2 для передачи цикла тока в аккумулятор GB1. Питание на микросхему подается с параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и ограничительном резисторе R3. Вывод (5) в микросхеме таймера позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем 2/3Uп, являющейся опорной для работы верхнего компаратора. Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы, в данном случае для регулирования выходного напряжения при установке аккумуляторов разного типа и напряжения, а также для установки тока подзарядки.

Поскольку напряжение на базе транзистора VT1 изменяется с изменением напряжения на аккумуляторе, то такая отрицательная обратная связь с выхода устройства на управляющий элемент позволяет стабилизировать напряжение заряда и защищает аккумулятор от перезаряда. Для защиты выходного транзистора от случайных коротких замыканий в цепи нагрузки установлен плавкий предохранитель FU1. Диод VD4 защищает транзистор VT1 от превышения напряжения на базе.

Состояние работы схемы пульсирующего зарядно-восстановительного устройства индицируется светодиодами: HL1 “Заряд” указывает на прохождение прямоугольных импульсов циклического тока, HL2 – на возможное перегорание предохранителя, HL3- на правильную полярность подключения клемм аккумулятора в схему. Магнитоэлектрический прибор РА1 позволяет визуально контролировать величину тока в цепи заряда.

Напряжение постоянного тока на выходе силового блока питания выбрано большой величины, это позволяет увеличить амплитуду тока рабочего цикла, а средний ток заряда не превысит паспортных значений. Устройство не содержит дефицитных радиокомпонентов. Постоянные резисторы – типа МЛТ-0,125, переменные -типа СП-29. Конденсаторы-типа КМ и К50-35 (оксидные). Транзистор VT1 -типа КТ815Б или КГ817Б, VT2 – КГ829А с возможной заменой на транзистор с током коллектора не менее 8 А и напряжением коллектор-эмиттер выше 100 В. VT2 необходимо снабдить радиатором размерами 50*60 мм. Диодный мост VD5…VD8 можно составить из диодов типа КД202 или КД213. Силовой трансформатор Т1 рассчитан на напряжение 22…27 В и номинальный ток более 3 А типа ТПП120-27 В4А или 2*18 В 2*3 А. Все радиодетали, кроме силового трансформатора, амперметра, регулятора тока заряда предохранителя и светодиодов расположены на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рисунок).

Читайте также:  Все зарядные устройства макита

Регулировки в зарядно-восстановительное устройство несложные, при правильной сборке вместо аккумулятора следует установить нагрузку -лампочку от автомобиля на напряжение 12В и мощность 30…60 Вт. Изменяя положение регуляторов R2 “Ток заряда” и R7 ‘Установка Uвых.”, добиться плавного изменения яркости лампочки. Через непродолжительное время проверить на нагрев силовой транзистор, при температуре выше 60°С установить радиатор большего объема.

Подключить в цепь заряда любой аккумулятор на напряжение 12В, движок резистора R2 вывести в нижнее положение, а регулятором R7 установить ток подзаряда около 0,3…1 А. Регулятором R2 добавить ток до уровня в 0,05 от емкости аккумулятора. К примеру, для аккумулятора типа 6СТ55 ток подзаряда устанавливается на уровне 0,55 А, а общий ток на уровне 2,75 А. Время регенерации пластин аккумулятора выбрать 3…5 ч, по окончанию проверить состояние внутреннего сопротивления нагрузочной вилкой; если падение напряжения еще велико, то после перерыва провести дополнительный цикл восстановления пластин аккумулятора.

Восстановление пластин NiCd аккумулятора состоит в очистке электродов от кристаллизации и снятия “эффекта памяти”, после чего также провести диагностику подключением разрядной нагрузки и уточнение внутреннего сопротивления по формуле: R = (Е – U) /1, где Е – напряжение на аккумуляторе без нагрузки, U – под нагрузкой с током I.

Источник

Восстановление свинцовых аккумуляторов

Проблемой продления работоспособности свинцовых аккумуляторов авторы статьи занимались не один десяток лет – разработаны технологии восстановления свинцовых аккумуляторов, проведены сотни лабораторных работ на аккумуляторах ёмкостью от 4 до 2200 А/час и напряжением от 1,5 до 110 вольт. Благодаря сотрудничеству лаборатории и организаций: Российской Железной Дороги, Речфлотом, Автотрансом, Аккумуляторными Компаниями, Минатомом и другими фирмами — разработаны ряд зарядно — восстановительных устройств, которые прошли апробирование в единичных экземплярах, даны рекомендации по эксплуатации аккумуляторов, восстановления их технических характеристик, снижения взрывоопасных выбросов водорода и кислорода, улучшение экологической обстановки и уменьшение расходов на зарядно- восстановительные работы.

Аккумуляторы теряют свои свойства не только в промышленных установках, но и в современном автотранспорте после двух-трёх лет эксплуатации.
Причины снижения качества – отсутствие профилактических работ по восстановлению электродов пластин аккумулятора.

Аккумуляторы в автомобилях используются в смешанном режиме эксплуатации: при заводке двигателя потребляется значительный стартовый ток, в поездке аккумулятор заряжается в буферном режиме небольшим током от генератора.

При неисправной автоматики автомобиля ток зарядки может быть недостаточным или привести к перезаряду — при повышенных значениях.

Кристаллизация пластин, повышенное напряжение заряда, преждевременный электролиз с обильным выделением сероводорода и недостаточная емкость в конце заряда сопровождают работу такого аккумулятора.

Признаки сульфатации пластин аккумулятора:
— Уменьшение ёмкости аккумулятора;
— Повышенное напряжение на электродах;
— Кипение и газообразование;
— Нагрев и коробление пластин.

Восстановить нормальную работу аккумулятора непосредственно от автомобильного генератора невыполнимо ввиду незначительного превышения напряжения генератора над аккумулятором и постоянной составляющей тока заряда — для этого используются зарядные устройства.

Ток разряда аккумулятора в течении 10-ти часов всегда равен ёмкости аккумулятора. Если напряжение при разряде упало до 1,92 вольта на элемент, раньше чем за десять часов, то и ёмкость во столько меньше.

В некоторых автомобилях используется по два аккумулятора общим напряжением 24 вольта. Разные токи разряда, из-за того, что на первый аккумулятор подключена вся нагрузка с напряжением 12 вольт (телевизор, радио, магнитофон …), которая питается от аккумулятора на стоянке и в пути, а второй нагружается только во время пуска стартера и разогрева свечи в дизельном двигателе. Регулятор напряжения не во всех автомобилях автоматически отслеживает напряжение заряда аккумулятора с разницей в зимнее и летнее время, что приводит к недозаряду или перезаряду аккумулятора.

Необходимо восстанавливать аккумуляторы отдельным зарядным устройством с возможностью регулирования тока заряда и разряда на каждом аккумуляторе.

Такая потребность натолкнула на создание зарядно- разрядного устройства на два канала с раздельной регулировкой тока заряда и тока разряда, это очень удобно и позволяет подобрать оптимальные режимы восстановления пластин аккумулятора исходя из их технического состояния.

Плотность электролита должна после восстановления аккумулятора, соответствовать паспортной для данного района эксплуатации, на севере плотность выше чем в тёплых районах — летом и зимой.
Не следует плотность подгонять доливкой электролита.

Восстановление ёмкости переполюсовками. При абсорбции органических поверхностно – активных веществ на отрицательных пластинах является способ периодической переполюсовки аккумулятора. Приложение высокого потенциала к отрицательной пластине приводит к сгоранию поверхностно-активных веществ, вызывающих сульфатацию пластин.

Использование циклического режима восстановления приводит к значительному снижению выхода газов водорода и кислорода из-за их полного использования в химической реакции, ускоренно восстанавливается внутреннее сопротивление и ёмкость до рабочего состояния, отсутствует перегрев корпуса и коробление пластин.

Восстановление аккумулятора импульсным током. Импульсные токи по форме, амплитуде и времени значительно отличаются от синусоидального.

Амплитуда импульса такого тока восстановления, как правило, превышает средний ток заряда в 5-10 раз. Повредить пластины аккумулятора такой ток не может, а вот расплавить застарелые кристаллы сульфата свинца в состоянии, и за короткое время. При средней величине зарядного тока в пять ампер импульс может достигать амплитуды в 50 ампер, достичь такой амплитуды тока возможно при значительной величине напряжения заряда в 24-26 вольт.

Ввиду короткого по времени импульса в несколько микросекунд нагрева аккумулятора и кипения практически не наблюдается, восстановление можно производить в помещении при отсутствии принудительной вытяжки.

Мощность зарядного тока на аккумуляторе не превышает мощности простого зарядного на диодном мосте, а мощность единичного импульса может достигать 1200ватт, что достаточно для перевода сульфата свинца в аморфный свинец.

Между двумя импульсами зарядного тока всегда присутствует промежуток времени без тока, достаточный для восстановления электронного равновесия в электролите.

Схему, для ускорения процесса восстановления, следует дополнить цепью разрядного тока небольшой величины.

Зарядно-восстановительное устройство, выполненное по схеме (Рис.1). Схема и трансформатор помещаются в стандартный корпус блока питания компьютера.

Характеристики устройства:
Напряжение сети 220 В
Вторичное напряжение 16-18 В
Мощность трансформатора 100 Ватт
Время импульса заряда 2-5 мс
Время разряда 1-3 мс
Время восстановления 5-12 часов
Ток заряда 1/20 С.
С-ёмкость в А/час.
Ток разряда 0,05-0,2А

Схема зарядно-восстановительного устройства свинцовых аккумуляторов

Ток разряда при зарядке ассиметричным током должен составлять не более 1/10 тока заряда.

Новые технологии зарядки и восстановления аккумуляторов, позволяют снизить мощность на регенерацию пластин, хотя зарядка аккумуляторов в современных автомобилях не претерпела существенных изменений — за более вековой период, что как и раньше приводит, практически вечные аккумуляторы, к преждевременной кристаллизации, повышению внутреннего сопротивления и ухудшению пусковых характеристик.

Задающий генератор в схеме реализован на двух транзисторах разной проводимости VT1 и VT2. Аналог двухбазового диода включен в цепь моста — слева резисторы R1R2R3R4 справа R5R6.

Питание генератора выполнено от параметрического стабилизатора на напряжение стабилизации 16 вольт на элементах VD1VD2R9.

Генератор на транзисторах по сравнению с классическим генераторам на двухбазовом диоде легче модифицировать. В данном варианте имеются внешние цепи по регулировке тока — R1 с ограничением резистором R3. Цепь поддержания температурного режима схемы выполнена с помощью терморезистора — R2.

Для подачи тока обеих полярностей в аккумулятор не требуется установка двух идентичных генераторов, положительный импульс восстановления формируется тиристором VS1.

Импульс управления с эмиттера транзистора VT2 через ограничительный резистор R7 поступает на внутренний светодиод оптопары U1. Внутренний транзистор оптопары открывает ток через ограничительный резистор R8 с анода тиристора VS1 на управляющий электрод, при отрицательной полуволне синусоиды напряжения вторичной обмотки трансформатора Т1 на катоде VS1.Ток открытого тиристора VS1 поступает на зарядку аккумулятора GB1.

Время включения зависит от номиналов резисторов R1,R2,R3 и конденсатора С1.
При положительной полуволне на трансформаторе Т1 открывается тиристор VS2 и в аккумулятор поступает разрядный ток, синхронно с зарядным но меньшим по величине. Поскольку разрядный ток не должен быть выше 1/10 зарядного- установлен ограничитель разрядного тока, резистор R11.

Цепь R13 VD3 создаёт, для запуска, смещение на минусовой шине генератора на транзисторах VT1 VT2, при закрытых в начальный момент тиристорах VS1VS2.
Ширина импульса генератора должна перекрывать ширину полного периода синусоиды вторичной обмотки — более 10 мсек.
Регулировка зарядно-разрядного тока выполняется резистором R1.
Терморезистор R2 снижает зарядный ток при перегреве тиристоров.
Элементы R12 HL1 РА1 индицируют верность подключения аккумулятора к зарядно- восстановительному устройству и суммарный ток восстановления.

В схеме используются радиодетали, характеристика и возможная замена которых рекомендована в таблице 1.

Источник