Просте у виготовленні зарядний пристрій дозволяє відновити технічний стан автомобільного акумулятора за ніч.

Введення

Тривале зберігання або експлуатація автомобільних акумуляторів призводить до виникнення на пластинах і на клемах кристалічного сульфату свинцю, який перешкоджає нормальній експлуатації акумулятора. При поганому контакті клеми акумулятора, вкриті сульфатом, можна почистити напилком з великою насічкою або наждачним папером, а от зняти сульфат з пластин акумулятора таким методом неможливо.

Із за високого внутрішнього опору, створеного погану провідність кристалів сульфату, машина, можливо, і заведеться, але не більше одного разу.

У зимовий час, при підвищеній в’язкості масел заведенням двигуна практично нездійсненна.

Висока внутрішній опір знижує напругу на клемах акумулятора, при підключенні навантаження – нижче допустимих меж, стартер при такій напрузі джерела струму не в змозі провернути вал двигуна.

Сподіватися що акумулятор відновиться у дорозі, при такому стані пластин нереально.

Якщо розглядати генератор автомобіля як джерело живлення, зарядити акумулятор можливо, а от зняти кристалізацію пластин він не зможе в повному обсязі через недостатнє напруги генератора і постійного, за формою, струму трифазного генератора.

Поверхнева (робоча) сульфітація пластин знімається при робочій напрузі зарядки акумулятора в 13,8-14,2 В, а внутрішня кристалізація пористої структури пластин на таку напругу слабо реагує з-за високого опору кристалів і низької напруги заряду.

Для відновлення пластин – зняття кристалізації – потрібно нестандартне напруга джерела струму заряду з можливістю регенерації пластин.

Додавати напруга генератора автомобіля ні в якому разі не можна – через небезпеку пошкодження електричного і електронного обладнання автомобіля нестандартним напругою.

Вихід простий – відновити акумулятор зовнішнім зарядним пристроєм з підвищеним напругою джерела струму. До таких приладів відносяться імпульсні зарядні пристрої.

Добре прискорює відновлення пластин акумуляторів наявність разів рядної складової струму величиною, що не перевищує 10% від зарядного струму.

Середній струм заряду при знятті сульфатації пластин не перевищує рекомендований для заряду заводом – виробником, а напруга заряду в імпульсі перевищує стандартне майже в два рази, що прискорює переклад кристалів сульфату свинцю в аморфний свинець. Час імпульсу невелике і така зарядка з відновленням не приводить до зайвого нагріванню акумулятора і викривлення пластин.

Імпульсне відновлення дозволяє продовжити термін експлуатації акумулятора і відновити його робочий стан. Усунення крупнокристалічною сульфатації елементів акумулятора знижує внутрішнє опір до робочого стану, усувається саморозряд і міжелектродні замикання, підвищується напруга під навантаженням, що полегшує запуск автомобіля.

Пропоноване зарядний пристрій дозволяє виконати ці умови. Пристрій не призначений для живлення радіоелектронних пристроїв.

Принципова схема

1

Принципова схема зарядного пристрою (рис. 1) складається з силового трансформатора Т1 із зовнішніми ланцюгами комутації SA1 і захисту від перевантаження FU1.

2

Вихідні обмотки трансформатора коммутируются перемикачем SA2 в залежності від напруги заряджає акумулятор GB1. Випрямляч імпульсного струму VD1 виконаний на одному діоді для виконання необхідної технології відновлення пластин акумулятора.

Розрядний струм невеликої амплітуди створюється ланцюгом, що складається з діода VD2, зворотної полярності і обмежувального резистора R1, призначення котсрого – прискорене відновлення пластин акумулятора.

Друге призначення цього ланцюга в схемі – усунення перемагнічування заліза трансформатора Т1 від дії однополупериодного випрямляча на діод VD1.

При цьому знижується необхідність в установці в схемі трансформатора підвищеної потужності, усувається перегрів, підвищується ККД.

Двухполуперіодні діодні мости, використовувані в заводських зарядних пристроях, через відсутність тимчасового розриву між імпульсами зарядного струму не дозволяють вести рекристалізацію пластин, що призводить до передчасного електролізу електроліту, кипінню і нагріванню акумулятора. При використанні акумуляторів з гелієвим наповнювачем або відсутністю повітряних пробок (закритого типу) це неприпустимо, через можливу розгерметизацію корпусу.

Однополуперіодна імпульсна схема відновлення, з перервами між імпульсами, рівними за часом періоду позитивного імпульсу струму, знижує температуру електроліту і збільшує час на рекомбінацію (Перестроювання) іонів електроліту. Розрядна складова струму відновлення дозволяє іонам електроліту накопичувати потенційну енергію, спрямовану на розплавлення «застарілих» кристалів сульфату свинцю.

Контроль зарядного струму виконаний на гальванічному приладі РА1 з внутрішнім шунтом.

Індикація включення виконана на світлодіоді червоного світіння HL1, за його яскравості також можна судити про напругу заряду і наявності струму в ланцюзі заряду.

Конденсатор С1 в первинному ланцюзі обмотки трансформатора і конденсатор С2 в ланцюзі навантаження знижують рівень перешкод, що виникають при перемиканні струму випрямним діодом VD1, VD2.

Акумулятор GB1 підключається до зарядного пристрою за допомогою затискачів типу «Крокодил».

Відновлення акумулятора можливо проводити без зняття з автомобіля, попередньо позитивну клему харчування автомобіля потрібно відключити.

Деталі пристрою

У схемі зарядного пристрою на однополуперіодним випрямлячі відсутні покупні радіодеталі, використовуються від відслужили свій термін електронних приладів.

Силовий трансформатор Т1 використаний від лампових радіоприймачів: залізо попередньо розбирається, мережева обмотка використовується без змін, що підвищує і накальная акуратно видаляються пошарово – Перекушуванням кусачками витків, замість них намотується нова обмотка проводом перерізом 0,5 – 0,6 мм до заповнення з відведенням (приблизно) від середини. Проводиться зворотна збірка заліза. Кілька Ш-образних аркушів не увійдуть через відсутність стяжки – це не вплине на характеристики трансформатора. При підключеному мережному напрузі вторинна напруга на відводах має бути в межах 8-10 В і 16-20 В.

Комутаційні перемикачі SA1, SA2 використані від мережевих тумблерів на струм в 3 А.

Імпульсний діод VD1 – діоди КД202-248.

Діод VD2 – Д7, Д226, КД226

У крайньому випадку, використовуються крем’яні випрямні діоди від комп’ютерних блоків живлення.

Конденсатор С1 типу К17 з напругою 250-400 В.

Світлодіод індикації HL1 допустимо встановити будь-якого світіння.

За відсутності в наявності амперметра зазначеного струму, використовується будь гальванометр від магнітофонів (індикація вихідного сигналу) з штучним шунтом у вигляді спіралі з дроту діаметром 0,6-1 мм – 10 витків на каркасі діаметром 1,6 см. У розрив позитивної шини зарядного струму підключається тимчасово тестер і звіряються свідчення зарядного струму. Кількість витків обмотки шунта необхідно підігнати за показаннями чинного амперметра.

Зарядка акумулятора

Наявність амперметра дозволяє відстежити процес рекристалізації пластин – в початковий момент струм заряду має мінімальне значення, далі по мірі очищення пластин електродів від кристалізації струм зросте до максимального значення і через час, визначений станом акумулятора, струм почне падати практично до нульового значення, що і буде індикацією закінчення відновлення акумулятора.

При невірної полярності підключення акумулятора GB1 світлодіод горіти не буде, стрілка амперметра повернеться вліво – на розряд. Тривало, в невірному підключенні, акумулятор тримати не можна, незаряджене стан може призвести до переполюсовке електродів і повної неможливості подальшого використання акумулятора.

Після декількох годин відновлення ємності акумулятора елементи схеми перевіряються на нагрів, при задовільних результатах відновлення продовжують.

Зважаючи невеликої кількості елементів схема зібрана в корпусі від блоку живлення комп’ютера або типу БП-1 навісним монтажем з установкою тумблерів, світлодіода HL1, гальванометра РА1 на передній панелі, запобіжник кріпиться на задній стінці. Діод VD1 встановлюється на радіатор розмірами 50 * 30 * 20 мм.

З’єднання зарядного пристрою з акумулятором виконано багатожильним проводом в вінілової ізоляції перетином 2,5 мм.

По закінченні зарядки в першу чергу відключається мережа, потім знімаються затискачі з клем акумулятора

Володимир Коновалов, Олександр Вантеев

м. Іркутськ-43, а / я 380