Зарядно-десульфатірующій автомат для автомобільних акумуляторів.

Давно вже відомий той факт, що заряд електрохімічних джерел живлення асиметричним струмом, при співвідношенні Iзар: Iразр = 10: 1, зокрема кислотних акумуляторів, призводить до усунення сульфатації пластин в батареї, тобто до відновлення їх ємності, що, у свою чергу, продовжує термін служби батареї.

Не завжди є можливість перебувати біля зарядного пристрою і весь час контролювати процес зарядки, тому часто або систематично не дозаряжают батареї, або перезаряджаю їх, що, звичайно ж, не продовжує термін їх служби.

З хімії відомо, що різниця потенціалів між негативною і позитивною пластинами в акумуляторної батареї складає 2,1 В, що при 6 банках дає 2,1 x 6 = 12,6 В. При зарядному струмі, рівному 0,1 від ємності батареї, в кінці заряду напруга підвищується до 2,4 В на одну банку або 2,4 х 6 = 14,4 В. Підвищення зарядного струму веде до підвищення напруги на акумуляторі й підвищеного розігріву і кипіння електроліту. Заряд ж струмом нижче 0,1 від ємності не дозволяє доводити напругу до 14,4 В, однак тривалий (до трьох тижнів) заряд малим струмом сприяє розчиненню кристалів сульфату свинцю. Особливо небезпечні дендрити сульфату свинцю, "пророслі" в сепараторах. Вони і викликають швидкий саморозряд батареї (з вечора зарядив акумулятор, а вранці не зміг запустити двигун). Вимити ж дендрити з сепараторів можна тільки розчиненням їх в азотній кислоті, що практично нереально.

Шляхом тривалих спостережень і експериментів була створена електрична схема, яка, на думку автора, дозволяє довіритися автоматиці.

Дослідна експлуатація протягом 10 років показала ефективну роботу пристрою. Принцип роботи полягає в наступному:

1. Заряд проводиться на позитивній полуволне вторинної напруги.

2. На негативній полуволне відбувається частковий розряд батареї за рахунок протікання струму через навантажувальний резистор.

3. Автоматичне включення при падінні напруги за рахунок саморозряду до 12,5 В і автоматичне відключення від мережі 220 В при досягненні напруги на батареї 14,4 В. Відключення – безконтактне, за допомогою симистора та схеми контролю напруги на батареї.

Важливе достоїнство методу полягає в тому, що поки не підключена батарея (автоматичний режим), блок не може включитися, що виключає коротке замикання при замиканні проводів, що підводять зарядний струм до акумуляторної батареї.

При сильно розрядженої батареї включення блоку можливо за допомогою перемикача "АВТОМАТ-ПОСТІЙНО" Ще одне дуже важливе достоїнство – відсутність сильного "кипіння", що в сукупності з автоматичними відключенням та включенням дозволяє залишати тримати пристрій без нагляду на тривалий час. Автор проекспериментувати з двотижневим режимом постійного включення в режимі "АВТОМАТ".

З метою пожежної безпеки необхідно, щоб зарядний пристрій було в металевому корпусі, переріз підвідних провідників до батареї – не менше 2,5 мм. Обов'язковий також надійний контакт на клемах батареї.

Напруга мережі 220 В подається через запобіжник FU1 і симистор VD1 на первинну обмотку силового трансформатора. З вторинної обмотки змінну напругу U2 = 21 В випрямляється діодом VD3 і через баластний резистор R8 опором 1,5 Ом надходить на клему "+" батареї, до якої підключені вольтметр РА 1 на 15 В, тумблер SA2 "ВКЛ.ДЕСУЛЬФАТАЦІЯ" і схема контролю та управління, що представляє собою тригер Шмідта з гістерезисом близько 1,8 В, обумовленим падінням напруги на діодах VD5, VD6 і переході база-емітер транзистора VT2. Транзистор VT1 при напрузі на акумуляторі 12,6 В включається, і через оптрон VD4 включає симистор VD1, що призводить до включення трансформатора Т1 і подачі напруги на заряджається акумулятор.

Підключення тумблером SA2 резистора R5 забезпечує асиметричність форми зарядного струму. Світлодіоди VD8 і VD7 индицируют включення блоку в режими "ДЕСУЛЬФАТАЦІЯ" і "ВКЛ." відповідно Резистором R7 встановлюється момент відключення блоку при напрузі на вольтметрі 15 В (близько 0,5 В падає на підвідних проводах). Місток VD2 забезпечує включення симистора на обох напівхвилях мережевої напруги і нормальну роботу трансформатора. Тумблер SA1 служить для включення режиму "ПОСТІЙНО".

На мал.2 приведений вигляд передньої панелі пристрою.

Деталі. Силовий трансформатор – Р = 160 Вт, U2 = 21 В, провід – ПЕВ-2-2, 0. R8 – дротовий (ніхром) діаметром 0,6 мм. R5 – ПЕВР на 10 … 15 Вт. Діод VD3 – будь-який з Д242 … Д248 з будь-яким буквеним індексом на радіаторі площею S = 200 см2. Інші резистори типу – МЛТ, СП; симистор – КУ208Н, без радіатора. S1 – будь-який, наприклад МТ1. S2 – ТВ1-1. HL1 – будь-яка лампа на 12 В. РА 1 – вимірювальна головка на 15 В.

Джерело: А. Сорокін, журнал "Радіоаматор".