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.
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:
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 "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 мм2. Обязателен также надежный контакт на клеммах батареи.
Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симистор 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.ДЕСУЛЬФАТА-ЦИЯ" 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 см2. 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.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ 10/98, c.30-31.
А.СОРОКИН, 343902, Украина, г.Краматорск-2, а/я 37.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ315А | 2 | В блокнот | ||
| VD1 | Тиристор & Симистор | КУ208Н | 1 | В блокнот | ||
| VD2 | Диодный мост | КЦ407А | 1 | В блокнот | ||
| VD3 | Диод | Д242 | 1 | Д248 | В блокнот | |
| VD4 | Оптопара | АОУ103В | 1 | В блокнот | ||
| VD5, VD6 | Диод | КД522А | 2 | В блокнот | ||
| VD7, VD8 | Светодиод | АЛ307Б | 2 | В блокнот | ||
| R1 | Резистор | 120 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R2, R9 | Резистор | 560 Ом | 2 | В блокнот | ||
| R3 | Резистор | 5.6 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R4, R6 | Резистор |
С проблемой рано или поздно приходится столкнуться каждому водителю. Когда появились первые признаки сульфатации, можно пустить все на самотек и ждать, пока батареи придет конец, после чего заменить ее на новую, либо попытаться своими действиями продлить ее срок жизни. Существует несколько способов как это сделать, путем десульфатации пластин аккумулятора, поддерживая его жизнедеятельность. В рамках данной статьи рассмотрим, что представляет собой процесс десульфатации, как его проводить, и какие результаты подобных работ.
Оглавление:Что такое десульфатация аккумулятора автомобиля
Под понятием десульфатации рассматриваются работы по очистке пластин аккумуляторной батареи от накопившегося на них сульфата свинца. Подобные работы выполняются за счет проведения специальных циклов заряда и разряда.
Как можно помнить из определения сульфатации пластин, подобная проблема возникает при обычной работе автомобильного аккумулятора. Со временем, рабочая плоскость положительных и отрицательных пластин уменьшается, поскольку на них налипает сульфат свинца. При этом понижается и плотность электролита, вплоть до 1,05-1,07 г/см 3 , что критически мало для нормальной работы батареи.
Если пластины аккумулятора покрылись сульфатом свинца, их нужно очистить, чтобы батарея продолжила работать максимально эффективно. Для очистки пластин следует применять специальное зарядное устройство, при помощи которого и выполняется десульфатация.
Обратите внимание: Если специального устройства для десульфатации пластин не имеется в наличии, можно использовать обычный «зарядник», выполнив описанные ниже специальные циклы зарядки и разрядки. Эффект будет хуже, но все равно пластины частично очистятся от осевшего сульфата свинца.
Десульфатация подразумевает выполнение циклов заряда и разряда аккумулятора по специальной технологии. Рассмотрим ниже подробнее, как это делается.
Какие аккумуляторы поддаются десульфатации
Чтобы выполнить десульфатацию аккумулятора, нужно, чтобы он соответствовал ряду критериев. Не всегда, когда аккумуляторная батарея выходит из строя, это говорит о том, что ее пластины подверглись сульфатации. Подобное может происходить, в том числе, по причине разрушения пластин или замыкания банок. То есть, перед тем как начинать процесс десульфатации аккумулятора, следует убедиться, что:
- На корпусе батареи отсутствуют механические повреждения, то есть, она не вышла из строя в результате падения или удара;
- Имеет место быть налет белого цвета на пластинах аккумуляторной батареи. Это можно проверить, если выкрутить пробки;
- Проверка емкости аккумулятора показывает, что она находится на уровне около 30-40%;
- При попытке заряжать аккумулятор, он берет заряд, но при этом быстро разряжается. Кроме того, он быстро нагревается и может закипать при зарядке.
Если причина неисправности аккумулятора кроется действительно в сульфатации его пластин, можно переходить к процессу десульфатации.
Десульфатация пластин специальным зарядным устройством
В продаже можно найти специальные зарядные станции, предназначенные для десульфатации автомобильного аккумулятора. Они работают в требуемом режиме разряд-заряд и справляются эффективно с задачей очистки пластин от сульфата свинца.
Обратите внимание: Стоимость зарядной станции, предназначенной для десульфатации пластин аккумулятора, довольно значительная. За цену одной такой станции можно приобрести 3-4 новых аккумулятора. Соответственно обладать такой станцией для «домашнего использования» экономически невыгодно.
Имея специальную зарядную станцию, провести работы по десульфатации пластин очень просто. Для этого достаточно взять аккумулятор, подсоединить к нему зарядную станцию и включить процесс десульфатации, после чего устройство все сделает автоматически.
Обратите внимание: Процесс десульфатации при помощи специального зарядного устройства длится несколько дней.
Работает подобная зарядная станция очень просто. Подается напряжение для заряда, а через некоторое время начинается разряд. Чаще всего зарядный и разрядный ток идут в соотношении 10 к 1, то есть, если на заряд подается ток 2 Ампера, то на разряд 0,2 Ампера.
Когда работы будут завершены, при помощи индикации зарядная станция покажет, насколько удалось восстановить емкость аккумуляторной батареи, если на ней имеются соответствующие индикаторы или дисплей.
Десульфатация пластин обычным зарядным устройством
Как отмечалось выше, выполнить работы по десульфатации пластин аккумулятора можно при помощи обычного зарядного устройства. Но работа в данном случае будет значительно более сложной и потребует регулярного вмешательства в процесс.
Рассматриваться процесс десульфатации будем для аккумулятора, который имеет напряжение на клеммах на уровне в 8 Вольт, а плотность электролита порядка 1,07 г/см 3 . Подобный аккумулятор при обычной зарядке начинает кипеть примерно через 15 минут, при этом не получая напряжение.
Выполняется десульфатация при помощи обычного зарядного устройства следующим образом:
Подобные процедуры следует проводить до тех пор, пока плотность батареи не приблизится к идеальной – 1,27 г/см 3 . Подобные работы позволят очистить пластины аккумуляторной батареи на 80-90%. Обратите внимание, что в зависимости от сложности ситуации, работы могут занять вплоть до двух недель.