ДЕСУЛЬФАТИРУЮЩЕЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

Автомобильное зарядное устройство с десульфатацией

Автомобильное зарядное устройство с десульфатацией

Средний срок службы аккумуляторной батареи в среднем 5-7 лет, у дешевых моделей – 3-4 года, продлить жизнь АКБ может помочь автомобильное зарядное устройство с десульфатацией. Это прибор, который для снятия сульфатных отложений, с забитой батареи, использует циклично повторяющиеся импульсные токи различной амплитуды и полярности.

Зачем нужны зарядники с десульфатацией

Когда заряженный АКБ перестает запускать двигатель, большинство водителей просто меняют его на новый. Среди множества причин скоропостижной смерти аккумулятора, одной из наиболее частых, является сульфатация активной массы его пластин. Это преобразование электролита на пластинах в кристаллы сульфата, постепенно забивающих рабочую поверхность. В итоге емкость аккумулятора снижается до 80%. И соответственно, обратный процесс очищения пластин АКБ называется десульфатацией и может осуществляться разными методами.

В интернете немало способов, как восстановить ёмкость аккумулятора собственными руками: от разбора батареи и механической ее очистки до заливки особых растворов для растворения сульфата. Все эти доморощенные методы не только затратные и сложные, они способны окончательно добить АКБ. Самое надежное средство для очищения пластин – специальные зарядные устройства, работающие в режимах «заряд — разряд».

Процесс десульфатации зарядником

Процедура несложная, понятная большинству водителей, которые хотя бы приблизительно представляют принципы работы аккумулятора. Проводится по принципу «включил и забыл». Автомобильное зарядное устройство с режимом десульфатации подсоединяется к АКБ, настраивается нужное напряжение и сила тока, запускается режим «Десульфатация» и все – дальше весь процесс идет автоматически. Восстановление емкости может длиться несколько дней – в зависимости от емкости АКБ, степени сульфатации, разряженности.

Технически работа данного устройства построена на принципе многократной зарядки. Сначала батарея заряжается током определенного номинала, а после разряжается при соотношении зарядного и разрядного тока 10:1. Эти этапы повторяются, пока батарея не зарядится. Засульфатированные пластины очищаются, емкость восстанавливается. Подобный процесс можно проводить на исправных аккумуляторных батареях в профилактических целях.

Плюсы

Автомобильное зарядное устройство с функцией десульфатации – полезный прибор для автолюбителя, позволяющий сэкономить средства на покупке нового аккумулятора. Десульфатация, конечно, не способна сделать работу АКБ вечной, но в силах очистить батарею на 95%, замедлить процесс сульфатации и подарить дополнительное время работы на полной мощности на 1-2 года.

  • использование зарядника с десульфатацией – это самый надежный и безопасный метод восстановления аккумулятора;
  • увеличение емкости аккумулятора и повышение срока его службы;
  • высокий КПД данных приборов – от 70%;
  • процесс десульфатации не требует контроля со стороны автолюбителя – все происходит в автоматическом режиме;
  • имеющаяся система индикации после регенерации АКБ покажет, насколько удалось восстановить ее емкость;
  • двойная выгода – позволяет не только производить пуск и автомобильную зарядку, но и реанимацию батареи;
  • возможность подзарядки и других аккумуляторных батарей, не только автомобильных.

Минусы

Зарядное устройство для автомобильных АКБ с десульфатацией имеет и свои недостатки:

  • более высокая стоимость по сравнению с обычными зарядниками, однако, если учесть повышение срока дееспособности аккумулятора, то прибор вполне окупаемый;
  • длительный по срокам процесс восстановления емкости АКБ, достигающий иногда трех дней;
  • невозможность реанимирования данным зарядником те АКБ, которые долго стояли без зарядки, если, допустим, машина не двигалась больше 6 месяцев;
  • таким зарядником нельзя постоянно заряжать АКБ, так как зарядка сильным ассиметричным током не только разрушает и «стряхивает» сульфат, но и активную массу;
  • невозможно восстановить кальциевый аккумулятор;
  • трудно сделать «реанимацию» гелиевых АКБ.

Сегодня на рынке представлены как бытовые зарядники с десульфатацией для водителей, так и профессиональные пуско-зарядные станции для автосервисов. Кроме того, зарядные устройства с таким режимом выпускаются и для других видов транспорта: грузового, авиационного, речного, железнодорожного и т. п.

Как выбрать зарядник с десульфатацией

  1. При выборе такого зарядника необходимо знать параметры своей АКБ: емкость, зарядный ток и напряжение зарядки, чтобы подобрать правильное устройство.
  2. Если вы планируете восстанавливать только 1 батарею, а не несколько сразу, то подойдет одноканальный зарядник.
  3. В продаже есть зарядные устройства с рядом дополнительных параметров, которые облегчат процесс десульфатации: регулировка вручную зарядки тока, защита, функция блокировки, разные режимы десульфатации (щадящий, интенсивный, циклический).

Среди лучших зарядных устройств с десульфатацией для автомобильного аккумулятора можно назвать следующие модели:

  • Кедр-авто-10 (Россия) – простой в эксплуатации, с демократичной стоимостью, для 12-вольтовых аккумуляторов на основе кислотного электролита и свинцовых пластин;
  • Auto Welle AW05-1208 (Германия) – более дорогостоящее высокоинтеллектуальное устройство с множеством разнообразных функций;
  • Battery Service Universal PL-C004P (Китай) – дешевый и хорошо зарекомендовавший себя прибор;
  • Hyundai HY 400 (Южная Корея) – современное зарядно-пусковое устройство с LED-дисплеем, работает с аккумуляторами 6В и 12 В;
  • Optimate 7 TM250 (Китай) – универсальное импульсное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12В от компании TecMate;
  • Deca STAR SM 150 (Италия) – портативная инверторная модель с современным дизайном, по цене дороже выше перечисленных;
  • «Автоэлектрика» Т-1012АР (автомат-реверс) – из-за высокой цены больше используется на автосервисных организациях, чем в личных целях.

Если планируете купить автомобильные зарядные устройства с десульфатацией, лучше обратиться в специализированные магазины, торгующие автомобильными аккумуляторными батареями и пуско-зарядными приборами. Не для всех автолюбителей выбор правильного зарядника с десульфатором для конкретного типа аккумуляторов будет по силам, в этом случае помогут грамотные консультации менеджеров магазина.

Как сделать десульфатацию аккумулятора: инструкция и схема изготовления ЗУ

Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы со временем теряют емкость. Это происходит по нескольким причинам, одной из которых является процесс сульфатации – нарастания на поверхности пластин слоя кристаллов сульфата свинца (PbSO4). В отличие от других факторов, приводящих к старению АКБ, сульфатация обратима. После ликвидации ее последствий восстановить емкость батареи вполне реально.

Что такое сульфатация, причины и возможные последствия

Во время заряда, разряда, а также холостого хода свинцово-кислотного аккумулятора в нем происходят химические реакции с участием активных веществ:

  • свинца (пластины);
  • оксида свинца (обмазка пластин);
  • электролита (серной кислоты).

В результате реакций при разряде происходит образование сульфата свинца (PbSO4) и воды. Плотность электролита при этом падает. Когда аккумулятор подключают к зарядному устройству, реакция протекает в обратном направлении – из сульфата свинца и воды получается свинец, его оксид и серная кислота. За счет ее образования плотность электролита повышается.

В теории PbSO4 образуется во время разряда и полностью расходуется во время зарядки. На самом деле первая реакция протекает даже при разомкнутой внешней цепи за счет саморазряда, и количество выделяющегося сульфата свинца зависит от многих факторов (в том числе, от температуры, возраста АКБ и т.п.). Во время пополнения энергии полной компенсации не происходит, в итоге со временем происходит накопление кристаллов на поверхности пластин. Этот процесс можно замедлить грамотной эксплуатацией и своевременным обслуживанием батареи, а можно ускорить небрежным отношением к аккумулятору. Особенно усугубляет ситуацию частый (да и разовый) глубокий разряд.

Сульфатация – явление однозначно вредное. Кристаллы PbSO4 покрывают часть площади пластин батареи, «маскируя» активную часть и исключая ее из реакций. Емкость батареи при этом падает.

Явные признаки, что батарее нужна помощь

Первым признаком образования налета является снижение емкости батареи. Подзаряжать ее приходится чаще, сам процесс пополнения энергии занимает меньше времени. При подозрении на сульфатацию, можно вывернуть пробки каждой банки и, подсвечивая фонарем, осмотреть пластины. Белесый нарост обнаруживается визуально.

К необслуживаемым батареям (гелевым, кальциевым, AGM) такой способ неприменим – у них нет пробок и нет другой возможности осмотреть пластины без нарушения конструкции, поэтому последствия осаждения кристаллов не будут заметны, пока налет не начнет вылезать на клеммы. Поэтому о наличии слоя сульфатов можно лишь косвенно судить по потере емкости.

Вопреки распространенному мифу, сульфатация происходит и в таких АКБ, потому что они по сути своей являются обычными свинцово-кислотными батареями, только имеют особую конструкцию, либо электролит в них загущен специальными присадками до состояния геля. Только этот процесс в них происходит медленнее (в том числе, за счет меньшей склонности к саморазряду), но не исключен полностью.

Какие существуют способы десульфатации аккумулятора

Самый очевидный способ удалить нарост сульфата свинца – очистить его механически. Но очевидный – не значит самый простой. Для удаления PbSO4 надо разобрать каждую банку, а конструкция современных батарей этого не допускает. Придется добираться до пластин, варварски распиливая корпус аккумулятора. Но самое сложное – повторная сборка. Надо соблюсти зазоры между положительными и отрицательными электродами, с одной стороны не допуская замыканий, с другой – выдерживая размеры для нормальной упаковки в корпус.

Более щадящий метод – химический. Для этого подойдут вещества, вступающие в реакцию с сульфатом свинца. Самое доступный из подобных препаратов – «Трилон Б», имеющий сложную химическую формулу.

Вещество надо растворить в химически инертной посуде (с металлом «Трилон Б» вступает в реакцию) в дистиллированной воде. Для приготовления препарата надо взять:

  • 1,2 литра воды;
  • полтора литра аптечного аммиака 10% (нашатырного спирта);
  • 60 грамм кристаллического порошка «Трилон Б».

Если удастся раздобыть 25% раствор аммиака, то пропорции будут несколько другими:

  • 2,3 литра воды;
  • 600 мл аммиака;
  • 60 грамм «Трилона».

Электролит из всех элементов надо слить и промыть банки дистиллированной водой. Потом внутрь каждого отсека залить приготовленный раствор.

Все процедуры надо производить в соответствии с требованиями охраны труда – пользоваться защитными очками и резиновыми перчатками, а также спецодеждой.

Раствор надо держать внутри банок не более часа, во время процедуры возможен разогрев состава, выделение газа и выплескивание горячего состава. По окончании процесса надо слить отработанный раствор, несколько раз промыть внутреннее пространство дистиллированной водой. Можно заливать электролит и пробовать заряжать АКБ.

Эти способы можно применять для обслуживаемых аккумуляторов. Для АКБ без доступа к электролиту (AGM, гелевые и т.п.), надо применять электрохимические способы очистки (они подойдут и для обычных батарей).

Описание десульфатации зарядным устройством

Самым щадящими и безопасными являются электрохимические методы десульфатации, которые производятся посредством зарядника для АКБ. Распространены два подобных способа десульфатации. При первом электролит полностью сливается из банок батареи и заменяется дистиллированной водой. После этого начинается заряд малым током (в пределах 0,5 ампера).

Читайте также  БЫСТРОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО QUICK CHARGE

Эту процедуру можно выполнить простым зарядным устройством с возможностью ручной регулировки тока, но этот метод имеет несколько недостатков:

  • необходим постоянный контроль над процессом – чтобы ток не увеличился свыше 0,5 ампера;
  • процедура длится долго – до нескольких суток в зависимости от емкости АКБ.

Удобнее производить десульфатацию с помощью ЗУ, имеющего данную функцию. Здесь зарядка номинальным током чередуется с разрядкой небольшим током. Но такие зарядники стоят значительно дороже обычных.

Как сделать десульфататор своими руками

При наличии умелых рук и определенной квалификации можно сделать ЗУ с режимом десульфатации самостоятельно.

Простой десульфатор

Если у пользователя уже есть зарядное устройство, для десульфатации можно собрать отдельный прибор. Он получится несложным.

Основой схемы служит понижающий трансформатор с однополупериодным выпрямителем на параллельно включенных диодах VD1, VD2. Во время положительной полуволны сетевого напряжения напряжение на базе транзистора VT1 растет. При достижении определенного порога он открывается и через аккумулятор, подключенный к зажимам X1 и X2, начинает течь зарядный ток. Его величина определяется порогом открывания транзистора VT1 и регулируется потенциометром R2. При отрицательном полупериоде транзистор закрыт, и аккумулятор разряжается через резистор R3 (ток задается номиналом резистора). Таким способом чередуется заряд аккумулятора номинальным током и разряд пониженным.

В приборе можно применить трансформатор ТС-180, который использовался в ламповых телевизорах. Все вторичные обмотки удаляются, вместо них проводом толщиной не менее 2 мм наматываются две вторичные обмотки по 40 витков на разных стержнях сердечника и соединяются последовательно. Так обеспечится ток не менее 10 А.

Транзистор можно использовать любой структуры n-p-n с достаточным током коллектора. Его надо установить на радиаторе. Для контроля тока и напряжения надо установить стрелочные или цифровые приборы:

  • ампермер на ток до 12..15 А;
  • вольтметр на напряжение 16..20 вольт.

Резистор должен быть мощностью не менее 10 ватт. Можно применить резистор типа ПЭВ, а можно составить его из нескольких параллельно включенных двухваттников (не менее 5).

Собрать прибор можно навесным монтажом, а можно разработать печатную плату, но это не очень целесообразно. Корпус можно сделать любой или подобрать готовый. Его конструкция не должна затруднять воздухообмен с окружающей средой.

Зарядно-десульфатирующий автомат

Можно производить десульфатацию аккумулятора зарядным устройством – в таком приборе совмещаются две функции. Такая схема несколько сложнее, но аппарат «2 в 1» универсален, а в некоторых случаях более удобен.

Основой прибора служит тот же понижающий трансформатор с однополупериодным выпрямителем на диоде 1VD1. Окончание заряда контролируется узлом на микросхеме 1DA1 (554СА3), которая представляет собой недорогой и распространенный компаратор. Напряжение аккумулятора сравнивается с образцовым напряжением, которое задает стабилитрон 1VD11. Уровень срабатывания компаратора определяется положением движка подстроечного резистора R16. Когда компаратор срабатывает, на его выходе 9 появляется низкий уровень, зажигается светодиод оптрона U1, на управляющем электроде симистора 1VD1 исчезает управляющее напряжение. При ближайшем переходе сетевого напряжения через ноль симистор отключается. Заряд закончен. Прибор переводится в ручной режим замыканием тумблера SA2, при этом симистор открыт всегда.

Режим десульфатации включается тумблером 1SA1 (функция может быть активна только при включении устройства в сеть, за этим следит своими контактами реле К1). Во время отрицательно полуволны аккумулятор разряжается через резистор 1R11, его номинал определяет ток разряда.

Советы эксплуатации и сборке

Требования к силовому трансформатору аналогичны требованиям предыдущей схемы. Диод 1VD1, тиристор 1VS2 и симистор 1VS1 надо установить на радиаторы. Мощный резистор 1R11 может быть любым (одиночным или составным), а 1R1 – обязательно проволочным. Не помешает установка в корпусе вентилятора. Запитать его можно от линии +12 вольт. Резистор 1R6 устанавливается на передней стенке корпуса, там же надо смонтировать вольтметр и амперметр.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

Десульфатация может существенно продлить жизнь аккумуляторной батареи. Провести ее можно в домашних условиях, а самым безопасным и эффективным методом является электрохимический. При наличии квалификации прибор для выполнения такой процедуры можно изготовить самостоятельно.

Тема: Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов и не только.

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов и не только.

Не всегда есть возможность находиться возле зарядного устройства и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает сроких службы.

Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6V

При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В. Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца. Особенно опасны дендриты сульфата свинца, "проросшие" в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель). Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически не реально.

Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическаясхема, которая, по моему мнению , позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства. Принцип работы заключается в следующем:

1. Заряд производится на положительной полуволне вторичного напряжения.

2. На отрицательной полуволне происходит частичный разряд батареи засчет протекания тока через нагрузочный резистор.

3. Автоматическое включение при падении напряжения за счет саморазрядадо 12,6 В и автоматическое отключение от сети 220 В при достижении напряжения на батарее 14.5 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.

При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя "АВТОМАТ-ПОСТОЯННО".
Еще одно очень важное достоинство — отсутствие сильного"кипения", что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Я про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме "АВТОМАТ".

В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было вметаллическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее — не менее 2,5мм2. Обязателен так же надежный контакт на клеммах батареи, для этого использовал зажимы, типа "Крокодил"

http://i.piccy.info/i7/2ac2bfa2a72c7eda6d8d5252e920ebc0/4-48-1079/53841120/704B_1_800.jpg

Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симис-тор VS1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=21 В выпрямляется диодом VD1 и через балластный резистор R3 сопротивлением 0,5 Ом поступает на амперметр РА1 затем на "+" батареи, к которой подключены вольтметр на 15 В, тумблер SA1 "ВКЛ.ДЕСУЛЬФАТА-ЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой компаратор с гистерезисом около 1,8 В. При напряжении на аккумуляторе 12,6 V включается, и через оптрон U1 включает симистор VS1, что приводит к включению трансформатора Тr1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор. Подключение тумблером SA1 резистора R10 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Свето-диоды VD7и VD3 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ВКЛ." соответственно. Резистором R13 подбирают величину гистерезиса, чем больше сопротивление, тем меньше величина гистерезиса и наоборот, а резистором R16 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (=0,5 В падает на подводящихпроводах). Мостик VDS обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA2 служит для включения режима "ПОСТОЯННО".
Регулирующим элементом тока является тиристор VS2, работающий в ключевом режиме. Он управляется импульсами, вырабатываемыми релаксационным генераторомна однопереходном транзисторе VT1. Величина выходного тока определяется разностью фаз импульсов управляющего генератора и полуволн выпрямленного тока, зависящего, в свою очередь, от емкости зарядного конденсатора С1. Последний включен в коллекторную цепь транзистора VT3, выполняющего функции усилителя тока. С движка переменного резистора R8 через разделительный резистор R7 на базу VT3 поступает часть напряжениясо стабилитрона VD6, а на эмиттер подают через разделительный диод D3 напряжение, снятое с резистора R3, являющегося датчиком тока. (Величину резистора R7 нужно подобрать такимобразом, чтобы ток был максимальным, а стрелка на амперметре не дёргалась). Параллельно соединенные резистор R5 и конденсатор С2 составляют цепь временной задержки вслучае исчезновения напряжения обратной связи по току в период, когда тиристорVS2 закрыт. Постоянная времени цепи R5C2 равна 0,02 с. Диод VD4 служит для защиты перехода «база — эмиттер» транзистора VT3 от пробоя обратным напряжением. Когда на выходе происходит короткое замыкание, задающее напряжениена резисторе R8 исчезает, транзистор VT3 закрывается. В результате прекратитсязаряд конденсатора С1 и тиристор VS2 не откроется.
Схема разряда — аккумуляторной батареи, предназначенная для предотвращения процесса сульфатации пластин аккумуляторной батареи собрана на транзисторе VT4. Принцип её работы следующий: Во время действия отрицательной полуволны сетевого напряжения, что соответствует отсутствию тока заряда, ток, протекающий по пути — вывод вторичной обмотки трансформатора стабилитроны VD13и VD14, резистор R10, база-эмиттер транзистора VT4,открывает этот транзистор. Происходит разряд аккумуляторной батареи по пути:+АКБ, коллектор-эмиттер VT4, резистор R10 -АКБ. Ток разряда, как было написано ранее определяется значением сопротивления резистора R10 .При изменении полуволны питающего напряжения, транзистор закрывается ипроисходит заряд аккумуляторной батареи от схемы заряда.
Стабилитроны VD13 и VD14 предназначены для предотвращенияразряда АКБ по вышеописанной цепи в случае пропадания напряжения
сети.
Данным зарядным устройством можно заряжать раличные аккумуляторные батареи, так как есть возможность плавно регулировать ток заряда.
Для более стабильного температурного режима, я установил кулер от БП компьютера, для его питания поставил стабилизатор на микросхеме КР142ЕН8Б

Читайте также  БП ДЛЯ УСТРОЙСТВ НА РАДИОЛАМПАХ

http://i.piccy.info/i7/513fb4a399c8a7080865274ec0c69753/4-48-1079/63525241/IMG_0970_800.jpg

http://i.piccy.info/i7/2239581fafde73209858a8eb974dbe93/4-48-1080/146292/IMG_0975_800.jpg

http://i.piccy.info/i7/71902565b9a831c98664fc31f72a79cd/4-48-1080/5676803/IMG_0965_800.jpg

Кого заинтересует устройство, могу поделиться опытом, а так же файлами печатных плат в формате layout, которые я разработал и испытал.

Рис.1 платы автоматики.

http://i.piccy.info/i7/ec43e8a8c031407a0c53693eed54829e/4-48-1080/50526010/ggg_800.jpg

Рис 2. платы регулировки тока:

http://i.piccy.info/i7/c74ec3f65fdcfeb82c531b28aa4d9f45/4-48-1080/51303215/nnnn_800.jpg

Рис 3. платы разрядки.
http://i.piccy.info/i7/bd5941a4969f30c52b25c0adb2570816/4-48-1080/61088806/bbb_800.jpg

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов

Давно уже известен тот факт, что заряд электрохимических источников питания асимметричным током, при соотношении Iзар : Iразр = 10:1, в частности кислотных аккумуляторов, приводит к устранению сульфатации пластин в батарее, т.е. к восстановлению их емкости, что, в свою очередь, продлевает срок службы батареи.

Не всегда есть возможность находиться возле зарядного устройства и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает срок их службы.

Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6 В.

При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В. Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца. Особенно опасны дендриты сульфата свинца, "проросшие" в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель). Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически нереально.

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Зарядно-десульфатирующий автомат для атомобильных аккумуляторов

Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическая схема, которая, по мнению автора, позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства. Принцип работы заключается в следующем:

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.

При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя "АВТОМАТ-ПОСТОЯННО".

Еще одно очень важное достоинство — отсутствие сильного "кипения", что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Автор про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме "АВТОМАТ".

В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было в металлическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее — не менее 2,5 мм 2 . Обязателен также надежный контакт на клеммах батареи.

Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симис-тор VD1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=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 "ВКЛ. ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезистором около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD5, VD6 и переходе база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD4 включает симистор VD1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.

Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Светодиоды VD8 и VD7 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ВКЛ." соответственно. Резистором R7 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (0,5 В падает на подводящих проводах). Мостик VD2 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA1 служит для включения режима "ПОСТОЯННО".

Детали. Силовой трансформатор — Р=160 Вт, Uii=21 В, провод — ПЭВ-2-2,0. R8 — проволочный (нихром) диаметром 0,6 мм. R5 — ПЭВР на 10. 15 Вт. Диод VD3 — любой из Д242. Д248 с любым буквенным индексом на радиаторе площадью S=200 см 2 . Остальные резисторы типа — МЛТ, СП; симистор — КУ208Н, без радиатора. S1 — любой, например МТ1. S2 — ТВ1-1. HL1 -любая лампа на 12 В. РА1 — измерительная головка на 15 В.

Зарядное устройство аккумулятора автомобиля от сульфатации пластин

Сульфатация пластин

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.

Сульфатация

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.

Зарядное устройство

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 стрелочный или цифровой мультиметр, чтобы выставить первоначальный ток, а затем отсоединить прибор из схемы.

Простое зарядное устройство

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.

Виды зарядного тока

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.

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.

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.

Читайте также  Устройство ленточного фундамента из блоков

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.

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.

Как сделать десульфатирующее зарядное устройство своими руками?

Традиционный аккумулятор состоит из мощных решетчатых пластин, которые могут быть изготовлены из диоксида свинца, иногда покрытого толстым слоем кальция. Между ними находится универсальный водный раствор серной кислоты. Такой состав обладает наибольшей эффективностью. Кислота и свинец вступают в реакцию, создавая при этом ценное электричество. Но иногда и такие агрегаты выходят из строя в самый неподходящий момент. Именно поэтому многие умельцы предпочитают изготавливать десульфатирующее зарядное устройство своими руками.

Описание

Принцип работы стандартного зарядного устройства основан на энергии химического взаимодействия кислоты и свинца. Специальная решетка выступает в качестве электрода. Концентрированная серная кислота представлена в роли электролита, который в первые секунды образует соли с кальцием либо свинцом. Рабочая поверхность решетки обволакивается тонкой пленкой. Десульфатирующее зарядное устройство отличается тем, что с пластин аккумулятора удаляют все соли серной кислоты. Мастеру нужно помнить, что полностью удалить все образовавшиеся соединения просто не удастся. При правильном уходе зарядное устройство может прослужить еще несколько лет. Сами электроды становятся рыхлыми и плотно покрываются кристаллами солей, которые при десульфатации не разбиваются.

Химические процессы

В свинцово-кислотном аккумуляторе разрядно-зарядный цикл включает в себя два противоположных электрохимических процесса. Во время этого чистый свинец пластины вступает в реакцию с серной кислотой, которая входит в состав электролита, превращаясь в четырехвалентный диоксид. Этот элемент отличается прочным химическим соединением. Именно он покрывает защитной пленкой свинцовую пластину и вступает в реакцию с серной кислотой. Во время планового заряда батареи происходит абсолютно противоположный десульфатации процесс. Только небольшая часть сульфата свинца сохраняется в неизмененном виде и постепенно оседает на пластинах аккумулятора в виде белого налета.

Особенности

Изготовленное своими руками десульфатирующее зарядное устройство отличается тем, что мастер направляет все силы на очищение пластин аккумулятора от сульфата свинца. На финальном этапе можно существенно увеличить емкость батареи. Реабилитация проводимости пластин позволяет добиться уверенного и качественного запуска автомобиля, независимо от температуры окружающей среды. Срок эксплуатации батареи существенно возрастает. Правильно выполнить разрушение пленки из сернокислого свинца может каждый мужчина в домашних условиях. Более простой вариант сборки устройства – приобретение китайского комплекта с инструкцией и всеми необходимыми деталями. Схема довольно простая и быстро собирается. Этот вариант особенно актуален среди новичков.

Распространенный вариант восстановления АКБ

Специалисты разработали много интересных способов, благодаря которым можно изготовить десульфатирующее зарядное устройство своими руками. Чаще всего эксперты применяют электрический ток или проверенные временем химические реагенты. Чтобы быстро и качественно очистить пластины от серной пленки, лучше всего использовать напряжение. Для таких манипуляций необходимо заранее приобрести или самостоятельно изготовить агрегат, при помощи которого можно регулировать силу тока. Для химического варианта вовсе не обязательно применять какие-либо изделия. Но сама технология включает в себя множество этапов.

Причины старения зарядного устройства

Этот процесс принято называть сульфатацией. Старение аккумулятора происходит по естественным причинам, из-за чего полностью устранить этот эффект не удастся. Даже старые отложения сульфата свинца полностью перекрывают доступ залитого электролита к пластинам. Из-за этого емкость АКБ резко снижается. Со временем пусковой ток может полностью исчезнуть. Зарядить аккумулятор традиционным путем будет невозможно. Именно в такой ситуации мастера пытаются изготовить десульфатирующее зарядное устройство своими руками. Спровоцировать преждевременное старение агрегата может несколько факторов:

  1. Длительное простаивание автомобиля без эксплуатации.
  2. Нерегулярные зарядки АКБ от сети. Из-за этого снижается процесс естественной десульфатации.
  3. Долгое хранение батареи в состоянии полной разрядки.
  4. Жесткие эксплуатационные условия. Температура воздуха окружающей среды слишком высокая либо, наоборот, низкая.

Бюджетный вариант

Изготовить по схеме десульфатирующее зарядное устройство своими руками довольно просто. Мастеру нужно прибегнуть к методу чередования коротких слабых зарядов с аналогичными разрядами. Для успешной реализации этих циклов эксперты разработали высококачественные агрегаты, которые предназначены для автомобильных аккумуляторов с десульфатацией. Специалисты отмечают несколько ключевых нюансов:

  • Химическая чистка. Необходимо аккуратно открыть заливную крышку, чтобы налить специальный раствор, который разъест соль на свинце.
  • Механическая очистка пластин от сульфата свинца. Для этого не только разбирают аккумулятор, но и вытаскивают все рабочие пластины, чтобы очистить их.

Мастеру нужно помнить, что оба этих варианта крайне травмоопасны, из-за чего нужно придерживаться базовых правил безопасности.

Качественная мультизарядка

Многие мастера предпочитают изготавливать своими руками десульфатирующее зарядное устройство по схеме, так как оно обладает многочисленными преимуществами и высокой надежностью. Качественная мультизарядка позволяет добиться более высоких эксплуатационных характеристик. Для этой процедуры понадобится обычное автомобильное зарядное устройство либо специальная приставка. На первом этапе в батарею не спеша заливают новый электролит, за счет чего можно буквально оживить мертвую АКБ. Основная суть метода в том, чтобы многократно подавать на контакты изделия ток небольшой величины с небольшими промежутками. Весь цикл необходимо разбить на восемь серий зарядов. После каждого этапа напряжение на клеммах немного увеличивается, батарея перестает заряжаться. Потенциал выравнивается во время паузы. Только к концу процедуры электролит приобретет нужную плотность.

Метод специалистов

Изготовление качественного десульфатирующего зарядного устройства ТОН основано на очистке от сернокислого свинца при помощи химически активных веществ. Опытным мастерам известно, что кислотные соединения вступают в реакцию со щелочью, из-за чего для работы нужно заранее подготовить соответствующий реагент. С последовательным расщеплением сернокислого налета поможет справиться обычная пищевая сода. Для проведения этой процедуры необходимо:

  1. Слить с зарядного устройства весь электролит, соблюдая правила безопасности.
  2. Щелочь нужно растворить в дистиллированной воде в соотношении 1:3.
  3. Нагреть смесь до кипения.
  4. Горячий щелочной раствор необходимо залить в банки аккумулятора на 35 минут.
  5. По истечении положенного времени средство сливают.
  6. Аккумулятор нужно промыть три раза чистой горячей водой.
  7. Остается только залить качественный электролит.

Если придерживаться всех правил во время изготовления простого десульфатирующего зарядного устройства, то емкость изделия существенно увеличится. Агрегат еще долгое время можно будет использовать по прямому назначению. Со временем на пластинах снова образуется налет.

Классическая инструкция

Десульфатирующее зарядное устройство ТОН 12V 5A отличается тем, что восстановить работоспособность агрегата можно подручными средствами. Для работы мастеру понадобится только дистиллированная вода, пищевая сода и используемое зарядное устройство. АКБ аккуратно извлекают из машины и устанавливают на ровную поверхность. Все пробки на корпусе нужно открутить. Остатки старого электролита сливают. Эффективный раствор для сульфатации готовят в следующей пропорции: на 100 миллилитров воды — одна столовая ложка соды. Раствор доводят до кипения, после чего заливают в АКБ на 60 минут. На восстановление аккумулятора уходит всего несколько минут. Перед каждой зарядкой пользователь должен обрабатывать зарядное устройство горячим раствором. После этого можно смело использовать импульсное десульфатирующее зарядное устройство.

Самостоятельное изготовление

Схема десульфатирующего зарядного устройства для АКБ 12В позволяет создать своими руками агрегат, который будет осуществлять автономную очистку батареи, без предварительного демонтажа. Для работы понадобится снять минимум одну клемму, которая связана с автомобилем. За счет этого можно обезопасить электронику от вероятных нагрузок. Кроме стандартной очистки электродов от соляного налета с помощью десульфатора можно проводить регулярную профилактику. За счет этого можно существенно продлить эксплуатационный срок изделия. Для работы нужно подготовить:

  1. Реле с нормально замкнутыми контактами. Идеально подойдет модель с советского автомобиля.
  2. Лампочки либо нагрузочные резисторы.
  3. Реле поворотов. Желательно использовать импортные модели с напряжением 12 В. Чтобы повысить рабочее время, нужно заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости.
  4. Соединительные провода и паяльник.

Все эти детали входят в схему простого десульфатирующего зарядного устройства. Все отрицательные клеммы подключают к выходу такого же заряда устройства. К выходу на батарее подсоединяют поворотное реле. К плюсовому зарядному агрегату подводится выход реле аналогичного заряда. Конструкция нагружается активным резистором либо лампочками. Обязательно нужно контролировать сборку и проверку работоспособности изделия. Для этих целей больше подойдет вольтметр и амперметр.

Минимизация сульфатации

Проблему гораздо легче предотвратить, нежели бороться с нею. Самодельное десульфатирующее зарядное устройство позволяет снизить скорость покрытия пластин сернокислым свинцом. Чтобы сульфатация не была ярко выраженной, нужно следовать нескольким простым рекомендациям:

  1. В жаркое время года на обслуживаемых АКБ необходимо проводить периодическую проверку уровня залитого электролита.
  2. Хранить батарею можно только в заряженном состоянии.
  3. Нельзя допускать глубоких разрядов во время эксплуатации.

Тщательное соблюдение несложных правил позволит существенно продлить эксплуатационный срок свинцовой батареи. В надлежащих условиях изделие может служить более 7 лет, а сами показатели эффективности будут снижаться крайне медленно. Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ, который происходит из-за разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: