СХЕМЫ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов

Давно уже известен тот факт, что заряд электрохимических источников питания асимметричным током, при соотношении Iзар : Іразр = 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.

Но 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 ёмкости 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. Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически нереально.

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 устройства заключается в следующем:

  1. Заряд производится на положительной полуволне вторичного напряжения.
  2. На отрицательной полуволне происходит частичный разряд батареи за счет протекания тока через нагрузочный резистор.
  3. 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 "АВТ-РУЧН", переключив его в режим "РУЧН".

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.

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

Принципиальная схема

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов, схема

Рис. 1. Принципиальная схема зарядно-десульфатирующего автомата для автомобильных аккумуляторов.

Напряжение сети 220 В подается через предохранитель F1 и симистор VS1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение (U2 = 21В) выпрямляется диодом VD3 и через балластный резистор R2 сопротивлением 1,5 Ом поступает на клемму "+" батареи, к которой подключены вольтметр Р1 на 15 В, тумблер SA2 "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезистором около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD4, VD5 и переходе база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD2 включает симистор VS1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.

Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока.

Светодиоды HL1 и HL2 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ЗАРЯД" соответственно.

Резистором R8 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (0,5 В падает на подводящих проводах).

Диодный мост VD1 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора.

Детали

Силовой трансформатор - Р = 160 Вт, U2 = 21 В, провод - ПЭВ-2-2,0. Резистор R2 - проволочный (нихром) диаметром 0,6 мм. R5 - ПЭВР на 10-15 Вт. Остальные резисторы типа - МЛТ.

Диод VD3 - любой из серии Д242 - Д248 с любым буквенным индексом, устанавливается на радиаторе площадью S = 200 см2. Симистор - КУ208Н, без радиатора. Тумблер SA1 - любой, например МТ1, SA2 - ТВ 1-1. HL1 -любая лампа на 24 В. Р1 - измерительная головка на 15 ч- 20 В.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.