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. Этоприбор, 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.
Его достоинства:
- 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.
- При выборе такого зарядника необходимо знать параметры своей АКБ: емкость, зарядный ток и напряжение зарядки, чтобы подобрать правильное устройство.
- Если вы планируете восстанавливать только 1 батарею, а не несколько сразу, то подойдет одноканальный зарядник.
- 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.
Рисунки печатных плат десульфатирующего показаны ниже. Если требуется - их в формате Lay.
Модуль контроля напряжения
Для более стабильной работы автомата поставил маленький кулер от процессора, что вполне оправдало себя. Теперь температура стабильная, а значит и параметры заряда практически не меняются от нагрева.
При выборе схемы хотелось сделать полный автомат и обязательно с десульфатацией, чтобы заряжал асиметричным током. Данный зарядный автомат работает стабильно, испытывал 3 недели в непрерывном цикле. Функция десульфации тоже работает исправно - вылечил один аккумулятор, который начал брать ток и держать ёмкость.
Микросхема 554СА3 здесь работает стабильно, особенно если грамотно и чётко настроить. При проектировании устройства учтите, что тепла эта микросхема не любит, её нужно устанавливать в том месте, где тепло не доходит. Желательно внизу и подальше от греющихся резисторов.
Корпус десульфатирующего ЗУ можно использовать металлический, а можно и из прочной пластмассы. Естественно надо предусмотреть отверстия для вентиляции.
Что же ребята, мы с вами уже поговорили или «постепенную смерть аккумулятора», почитайте довольно интересный материал. Но сегодня будем рассуждать, как восстановить или как произвести десульфатацию АКБ, и вообще возможно ли такое? Оказывается возможно, причем сделать может практически каждый, главное чтобы было специальное зарядное устройство, либо нужный алгоритм зарядки …
Но нужно понимать, не все аккумуляторы можно восстановить, потому как выход из строя батареи не всегда может быть связан с сульфатацией, иногда разрушаются пластины аккумулятора и замыкают банки.
Перед тем как восстанавливать стоит проверить:
- Нет ли физических повреждений, не роняли ли вы батарею
- Заряжаете аккумулятор, он берет заряд быстро и после этого быстро разряжается
- Очень быстро закипает
- Быстро нагревается
- Если выкрутить пробки, то виден светлый налет на пластинах
- После проверки емкости (не все себе это могут позволить), показывает от 30 до 50% от общей
Если все эти пункты с вашей батареей, поздравляю у вас сульфатация аккумулятора. Будет пробовать его восстанавливать.
Что такое десульфатация?
– это очищение пластин аккумулятора, от сульфата свинца, при помощи специальных циклов зарядов и разрядов .
В предыдущей статье мы определили – что сульфат свинца просто забивает пластины при определенных обстоятельствах, уменьшая рабочую поверхность плюсовых и минусовых пластин. На них просто образуются грозди этого сульфата! Причем падает плотность электролита, скажем до 1,05 – 1,07 г/см3, этого крайне мало! Нормальная плотность – 1,27 г/см3, больше делать не рекомендуется потому как, пластины будут сильнее разрушаться, простыми словами их просто «съест» кислота.
Так вот забита поверхность у нас кристаллами, нам нужно ее очистить! НО как это сделать? Оказывается можно при помощи специального зарядного устройства, либо попытаться даже обычным. Нужны специальные циклы, при которых будет идти короткий и не сильный заряд, а затем такой же разряд. Про это чуть позже, сейчас же хочу рассказать – какие еще есть методы, очистки от сульфата.
Другие методы или как еще можно очистить
Я вас не призываю так поступать, причем иногда методы действительно затратные и сложные:
- Разобрать и почистить физически. Если честно, то я очень сложно себе это представляю, но читал в интернете, что в принципе такое возможно, а самое главное находятся «умельцы». Принцип прост — нам нужно физически разрезать верхнюю часть аккумулятора и вытащить пакеты с пластинами, дальше они разбираются и очищаются от налета, затем они обратно устанавливаются в пластиковый корпус! Очень сложно и я не представляю что возможно! Однако такое есть.
- Залить в АКБ специальный химический раствор, который растворит сульфат. Это уже больше похожу на правду, однако не всегда это срабатывает. Промывают обычно «», делайте на свой страх и риск, тут я вам ничего советовать не буду! Многие пишут что помогает, другие что совсем добиваешь АКБ, в общем метод «50/50»
Все душа чиста, про другие методы поговорили, переходим к нашему более правильному. Но для начала хочется сказать пару слов о зарядных устройствах
Зарядные устройства
Для процесса десульфатации, нам нужны специальные зарядные станции, которые работают в режимах заряд – разряд. Стоят они не мало, лазил по разным сайтам магазинов, примерно 5000 – 7000 рублей, многие могут сказать — зачем он нужен, можно купить два нормальных АКБ, так то это так, но нам важен процесс восстановления аккумулятора.
Поэтому если хотите произвести десульфатацию пластин, приобретаем, хотя можно попробовать сделать процесс обычным зарядником, но все это может растянуться на неделю, возможно и больше в особо тяжелых случаях. Переходим к самому процессу.
Процесс десульфатации
Опишу два процесса:
Специальным зарядником
Собственно тут ничего сложного нет, устанавливаем аккумулятор, подсоединяем к клеммам контакты и запускаем процесс десульфатации. Стоять он может долго, несколько дней.
Суть здесь вот в чем, подается напряжение и через определенный промежуток разряд. Обычно соотношение тока идет 10/1, то есть скажем 2А зарядный ток, и 02 Ампера ток разряда. В таком режиме этот АКБ может находиться очень долго, после чего зарядное устройство вам самом напишет, сколько начинает забирать ваша батарея, то есть на сколько удалось восстановить емкость. Однако не на всех зярядниках есть индикаторы зарядов, то есть отсутствуют дисплеи и зачастую не понятно как происходит процесс. Но это не наш метод, нам же нужно сделать все своими руками.
Своими руками
Здесь очень много инструкция как это можно сделать, просто я бы сказал десятки, но есть один способ, который реально простой и реально помогает, в не сильно запущенных случаях.
ИТАК, ДИАГНОЗ : Аккумулятор был оставлен разряженный (не в ноль) на морозе на длительный промежуток времени, просто пытались запустить машину ничего не получалось так и бросили. Думаю это достаточно частый случай.
- Напряжение на клеммах – 8,0 Вольт
- Плотность электролита – 1,07 г/см3
- НА пластинах белый налет
- При зарядке начинает кипеть через 15 минут, «отказываясь» брать заряд, то есть напряжение держится на 8 – 9 Вольтах.
- Обычная лампа от фары его разряжает через три минуты.
Начинаем делать десульфатацию , только учтите желательно все делать в проветриваемом помещении, особенно если ваш АКБ обслуживаемый.
- Проверяем уровень электролита, если его недостаточно просто добавляем дистиллированной воды, пластины должны быть закрыты! НЕ ДОБАВЛЯТЬ ЭЛЕКТРОЛИТ ИЛИ КОНЦЕНТРАТ!
- Теперь берем обычный зарядник, без всяких десульфаторов, но желательно с жесткими установками «Ампер» и «Вольт», универсальное средство не подойдет.
- Ставим напряжение в 14 – 14,3 Вольта, и ВСЕГО 0,8 – 1А! Оставляем на 8 часов или просто на ночь.
- После этого плотность не должна поменяться, однако должно вырасти напряжение примерно до 10 Вольт.
- Оставляем его на сутки! ОБЯЗАТЕЛЬНО!
- Затем опять на 8 часов ставим заряжаться, только с током 2 – 2,5 Ампера.
- Напряжение выходит на уровень в 12,7 – 12,8 В, и плотность начинает немного возрастать, примерно до 1,11 – 1,13 г/см3
- Теперь чтобы начать процесс десульфатации, нам нужно подать разряд, не сильный, но ощутимый! Идеально подойдет лампа дальнего света от автомобиля, либо что-то аналогичное. Оставляем на 6 – 8 часов, напряжение должно упасть не менее 9В, замеряйте! Нужно дождаться именно этого показателя! Однако плотность не должна упасть значительно, то есть она должна остаться на уровне 1,11 – 1,13
- Далее повторяем алгоритм — заряжаем ночь (8 часов) током 0,8 – 1А, после стоит сутки, затем ночь (8 часов) током 2А. Опять добиваемся напряжения в 12,7 – 12,8В и замеряем плотность, она должна еще вырасти, до 1,15 – 1,17!
Нам нужно повторять циклы до полного восстановления плотности, то есть 1,27 г/см3. Таким образом, можно своими руками и достаточно легко сделать десульфатацию аккумулятора. Что это означает – да то, что кристаллы сульфата очистят пластины, емкость восстановится до 80 – 90%, чего будет достаточно для пуска двигателя. Времени может уйти до 8 — 14 дней (в зависимости от запущенности), НО РЕАЛЬНО ВОССТАНОВИТЬ АКБ!!! Проверено уже не раз!
У частник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской области обобщив информацию форума, разработал схему приставки для пульсирующего заряда аккумуляторной батареи. Устройство может не только заряжать аккумулятор импульсами тока, но и контролировать напряжение на аккумуляторе, а при достижении установленного уровня включить пульсирующую добивку с возможностью десульфатации.
Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.
Рис.2 Плата печатная
Сразу следует предупредить: Зарядное устройство к которому эта приставка будет подключаться должно выдерживать импульсный режим нагрузки. Возможно какие-то электронные зарядные устройства впадут в депрессию от такого поведения нагрузки, они же расчитывали иметь спокойный и предсказуемый аккумулятор. А тут, аккумулятор то он есть, то его нет.
Геннадий Викторович являясь оператором дефектоскопической установки для проверки рельсов использует приставку для качественного заряда аккумуляторов и востановления потерявших работоспособность. Ранее для заряда аккумуляторов использовались самые простые зарядные устройства прозванные в народе "кипятильниками".
Приступаем к описанию работы схемы устройства.
От провода обозначенного знаком "+" через диод VD1 питание поступает на параметрический (линейный) стабилизатор питания состоящий из резистора R1, конденсатора С2, стабилитрона VD3 (например КС191).
Почему через диод? Нагрузка имеет импульсный характер, диод выполняет функции развязки неспокойного аккумулятора от схемы управления.
Из точки после диода VD1 берем напряжение на анализатор (компаратор) заряженности аккумулятора.
Компаратор состоит из следующих элементов:резисторы R1-R3,R5-R7, конденсатора, интегрального стабилизатора TL431, транзистора VT1.
На базе транзистора VT1 стабилизатор VD2 поддерживает фиксированное напряжение, на эмиттере этого транзистора напряжение меняется пропорционально изменению напряжения на аккумуляторе. При повышении напряжения на аккумуляторе сверх установленного резистором R1, транзистор VT1 закрывается и разблокирует до того заторможенный блокинг-генератор на микросхеме NE555.
Несколько слов о блокинг-генераторе: В начале заряда он блокирован анализатором напряжения, а именно открытым транзистором VT1 закорочен конденсатор C4 и работа генератора невозможна, а выход (3) находится в высоком состоянии.
А
теперь о работе той части схемы управления, что называется пульсатором.
На основе микросхемы NE555 реализован генератор с частотой задаваемой в основном конденсатором C4,а также резисторами R8-R10, конденсатора VD4.
Переключатель S1 может переключать вывод 7 микросхемы либо на резистор R8 или диод VD4, что меняет скважность работы генератора. Иными словами, меняет время зарядного импульса и разрядной паузы (или паузы рассасывания).
Автором выбрана частота генератора 0.7 Гц. На мой взгляд этого мало. Надо как минимум в 10 раз меньше. Для этого конденсатор С4 следует увеличить до 100 мкф.
С выхода 3 микросхемы сигнал положительной полярности поступает на базу транзистора VT4, открывает его и аккумулятор подключается к минусовому проводу зарядного устройства, начинается заряд батареи. По истечению установленного времени управляющий импульс снимается, транзистор VT4 закрывается. Но при этом закрывается и транзистор VT2, при этом открывается транзистор VT3, подключающий разрядный резистор Rn. Начинается процесс разряда аккумулятора через этот резистор. Светодиод HL1 индицирует факт разряда.
Резистор R16 служит для обеспечения протекания открывающего тока для транзистора VT3, иначе он не включится.
Таким образом можно констатировать, что положительный импульс микросхемы NE555 (КР1006ВИ1) обеспечивает временной промежуток для заряда аккумулятора, а отрицательный (пауза) импульс обеспечивает временной промежуток для разряда аккумулятора.
Т
еперь немного об устройстве микросхемы.
В состав таймера входят два прецизионных компаратора высокого (DA1) и низкого (DA2) уровней, асинхронный RS-триггер DD1, мощный выходной каскад на транзисторах VT1 и VT2, разрядный транзистор VT3, прецизионный делитель напряжения R1R2R3. Сопротивления резисторов R1-R3 равны между собой.
Таймер содержит два основных входа: вход запуска (вывод 2) и пороговый вход (вывод 6). На этих входах происходит сравнение внешних напряжений с эталонными значениями, составляющими для указанных входов соответственно l/3Uпит и 2/3Uпит. Если на входе Unop (6) действует напряжение меньше 2/3Uпит, то уменьшение напряжения на входе Uзап (2) до значения, меньшего 1/3Uпит, приведет к установке таймера в состояние, когда на выходе (вывод 3) имеется напряжение высокого уровня. При этом последующее повышение напряжения на входе Uзап (2) до значения 1/3Uпит и выше не изменит состояния таймера. Если затем повысить напряжение на выходе Uпop (6)до значения больше 2/3 Uпит, то сработает триггер DD1 и на выходе таймера (3) установится напряжение низкого уровня, которое будет сохраняться при любых последующих изменениях напряжения на входе Uпop (6). Этот режим работы таймера обычно используют при построении реле времени, ждущих мультивибраторов. При этом вход Unop (6) подключают к одной из обкладок конденсатора времязадающей цепи, а по входу Uзап (2) производят запуск таймера подачей короткого импульса отрицательной полярности. Если необходимо создать автоколебательный мультивибратор, то оба входа объединяют. Транзистор VT3 (7) служит для разрядки времязадающего конденсатора. При появлении напряжения высокого уровня на выводе 3 таймера этот транзистор открывается и соединяет обкладку конденсатора с общим проводом.
Если на запускающем входе напряжение не превышает l/3Uпит, то повышение напряжения на входе Unop выше 2/ЗUпит приведет к появлению низкого напряжения на выходе таймера, а понижение напряжения на этом входе ниже 2/ЗUпит установит высокое напряжение на выходе. Таким образом, в данном случае таймер работает как обычный компаратор и может быть использован в устройствах регулирования температуры, автоматического включения освещения и др.
Если на входе Unop напряжение превышает 2/3Uпит, то на выходе таймера будет низкое напряжение независимо от значения напряжения на входе Uзап. В заключение следует отметить, что напряжение питания таймера может находиться в пределах 5...15 В.
Максимальный выходной ток таймера равен 100 мА. Это позволяет использовать в качестве нагрузки электромагнитное реле. Вывод 5 служит для контроля значения образцового напряжения, а также для возможного изменения его значения путем подключения внешних резисторов. Для уменьшения возможного действия помех этот вход обычно соединяют с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Вход Uc6p (вывод 4) позволяет устанавливать на выходе низкое напряжение независимо от сигналов на остальных входах. Для этого на вывод 4 следует подать напряжение низкого уровня. Последующее повышение напряжения на этом входе до напряжения высокого уровня приводит к установлению на выходе таймера состояния, которое было до подачи низкого напряжения на вход 4 (имеется в виду, что времязадающая цепь не подключена). Если этот вход не используется, его следует соединить с выводом 8. В схемах реле времени вход Uсбр часто используют для установки таймера в исходное состояние, соответствующее закрытому транзистору VT3.