Рисунки печатных плат десульфатирующего показаны ниже. Если требуется - их в формате Lay.
Модуль контроля напряжения
Для более стабильной работы автомата поставил маленький кулер от процессора, что вполне оправдало себя. Теперь температура стабильная, а значит и параметры заряда практически не меняются от нагрева.
При выборе схемы хотелось сделать полный автомат и обязательно с десульфатацией, чтобы заряжал асиметричным током. Данный зарядный автомат работает стабильно, испытывал 3 недели в непрерывном цикле. Функция десульфации тоже работает исправно - вылечил один аккумулятор, который начал брать ток и держать ёмкость.
Микросхема 554СА3 здесь работает стабильно, особенно если грамотно и чётко настроить. При проектировании устройства учтите, что тепла эта микросхема не любит, её нужно устанавливать в том месте, где тепло не доходит. Желательно внизу и подальше от греющихся резисторов.
Корпус десульфатирующего ЗУ можно использовать металлический, а можно и из прочной пластмассы. Естественно надо предусмотреть отверстия для вентиляции.
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.
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
- среди функций, которые обеспечивает рассматриваемое устройство, выделяют:достаточно высокий КПД для подобных приборов (от 70%);
- подзарядку любых аккумуляторных батарей (не только автомобильных);
- экономия средств (некоторые десульфатирующие приборы стоят меньше простых пуско-зарядных устройств);
- постоянный ток зарядки, отклоняющийся не более, чем на 10% (также автономный от напряжения сети, температурного режима или текущей емкости);
- ступенчатая регулировка напряжения.
Схема зарядно 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.
Правила выбора зарядно десульфатирующего устройства для авто аккумулятора
Начинающему автомобилисту трудно разобраться в классификации, поэтому далее приведены ключевые советы, руководствуясь которыми он сможет выбрать наиболее оптимальную модель ДЗУ.
- Если будет осуществляться десульфатация только одного аккумулятора, нет смысла брать многоканальное устройство. Кстати, в этом случае потребитель неплохо сэкономит.
- Важно не перепутать ДЗУ для автомобильных батарей с приборами для других сфер.
- Выбор стоит делать в пользу устройств с ручной регулировкой зарядного тока.
- С целью эксплуатационной безопасности надо обратить внимание на дополнительные функции - защита, условия блокировки ДЗУ, предохранители, допустимые температуры использования.
- Перед походом в магазин желательно выписать емкость аккумулятора, зарядный ток, напряжение зарядки, чтобы точно не ошибиться с выбором.
- Оценить габариты приспособления для десульфатации с точки зрения удобства транспортировки на машине либо руками.
Вкратце о правилах выбора все. Теперь стоит ознакомиться с особенностями использования оборудования.
Классификация устройств
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:
- Величина регулируемого тока зарядки (может варьироваться от 0 до 100 А, от 0 до 200 и более) и разрядки (у автомобильных распространен диапазон от 0 до 18 А).
- Число каналов (делятся на одно- и многоканальные; критерий отражает возможность одновременной зарядки и десульфатизации нескольких устройств. Есть ДЗУ для 4 батарей, встречаются и на несколько десятков).
- Регулируемое напряжение (от 0 до 36 В - самый распространенный диапазон, подходящий для автомобильного транспорта).
- Способы десульфатации, которых различают три:
- щадящий (малый ток при постоянном напряжении);
- интенсивный (циклический импульсный заряд ассиметричного тока);
- циклическим зарядом при снижении величины зарядного напряжения.
- Габаритные размеры и вес (классическая модель по сумме трех измерений редко превосходит 1-1,2 м, но есть более громоздкие модели).
- Наличие дополнительных функций (встроенная блокировка работы при коротком замыкании, тепловая защита от перегрузок сети, наличие предохранителей и т. д.).
- Совместимость с батареей определенной емкости (различают устройства для АКБ от 30 до 50 А*ч, 50-90, 90-180 и более).
- Стоимость (на цену больше остальных влияет предыдущий критерий классификации; так, на устройство для аккумуляторов емкостью 30-50 А*ч цена редко составляет 800-1500 рублей, емкостью 50-90 - до 5000 рублей, самых объемных батарей - от 5000 т. р. и больше).
Правила эксплуатации ДЗУ
Зарядка с помощью десульфатного автомата осуществляется аналогично классическому способу () и включает следущие этапы:
- положительная и отрицательная клеммы присоединяются к полюсам батареи;
- фиксируются нужные настройки (напряжение и ток);
- включение устройства в сеть;
- зарядка АКБ и десульфатация клеммы «-»;
- выключение из сети после полной зарядки, снятие клемм.
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:
- Автовладельцам знакома ситуация, когда в самый неподходящий момент садится аккумулятор, а машина отказывается ехать. Порой это усугубляется тем, что под...
- Наиболее распространенной и несвоевременной проблемой, относящейся к аккумулятору автомобиля, является его разрядка. Особенно часто это проявляется в холодное время и... Прежде чем разобрать какой аккумулятор лучше обслуживаемый или необслуживаемый, погрузимся немного в теорию. Аккумулятор – устройство, способное аккумулировать полученный заряд...
На автомобильный аккумулятор во время запуска двигателя и поездки действуют меняющиеся токовые нагрузки, которые со временем его разрушают.
Предотвратить сульфатацию пластин может зарядное устройство, выдающее пульсирующие асинхронные токи для восстановления емкости.
В статье рассматриваются две простые электрические схемы зарядного устройства с трансформатором, которые несложно собрать своими руками. Они позволяют продлить ресурс АКБ, сэкономить денежные средства.
Что такое сульфатация
Внутри свинцового кислотного аккумулятора постоянно протекают химические реакции, сопровождаемые выделением кристаллов серного свинца PbSO4. Они оседают на пластинах, не растворяются в электролите, мешают его проникновению к электродам.
Эти примеси ограничивают рабочую площадь пластин. АКБ начинает терять емкость, разряжается. По этой причине аккумулятор может быстро снизить работоспособность, даже прийти в негодное состояние.
Для предотвращения сульфатации пластин существует много различных технических решений, включая применение органических активаторов типа Eco Tec Power. В статье же рассматривается метод создания пульсирующих электромеханических нагрузок при заряде в среде электролита.
Они как бы «встряхивают» жидкость, не дают кристаллам серного свинца задерживаться на пластине. Промышленность выпускает различные приборы, осуществляющие функцию десульфатации при заряде.
Можно купить зарядное устройство подобного типа, но мы рассматриваем две схемы прибора, которые легко собрать своими руками.
Самое простое зарядное устройство
Электрическая схема
Для сборки прибора потребуются:
- любой трансформатор, способный выдавать напряжение и ток, необходимые для зарядки автомобильного аккумулятора, например, 25 вольт, 150 ватт;
- диод или диодная сборка для преобразования зарядного тока, например, на 5 или лучше 10 ампер;
- амперметр контроля процесса заряда. Допустимо использовать , чтобы выставить первоначальный ток, а затем отсоединить прибор из схемы.
Имеет смысл на входе трансформатора поставить защиту от коротких замыканий внутри пластин и перегрузок: предохранитель на 1 ампер.
В целях безопасности следует периодически осуществлять визуальный контроль за работой этой схемы при заряде аккумулятора.
Форма сигнала
Если обычное автомобильное зарядное устройство выдает постоянный ток, то рассматриваемая схема за счет трансформатора обеспечивает его пульсации, уменьшающие процесс сульфатации пластин.
Это вполне рабочий способ, но намного эффективнее работает второй метод.
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.
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.
Конструкция трансформатора напряжения
Можно использовать любую заводскую модель или собрать его своими руками . Главное условие - трансформатор должен преобразовывать напряжение сети 220 в 25 вольт, иметь мощность от 250 ватт.
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.
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.
Измерительный прибор
Амперметр постоянного тока включается в схему с учетом полярности и возможности контроля величины заряда. Удобно использовать головку М42100.
При необходимости можно установить шунты с переключателем, предварительно откалибровав их на самодельной схеме.
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.
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.
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.
