Схема десульфатора акб: как сделать десульфатор своими руками (схема и принцип работы)

Зарядное устройство с функцией десульфатора и индикатора состояния АКБ | PRACTICAL ELECTRONICS

19.03.2022

Доброго времени суток всем читателям канала! Сегодня на повестке дня схема зарядного устройства для кислотно-свинцовых аккумуляторов с функцией десульфатации пластин. Ну или наоборот, десульфатор, с функцией ЗУ :).

Техническая сторона вопроса

На самом деле процесс десульфатации АКБ, процесс довольно сложный и не однозначный. Нет единого схемного решения, так сказать универсального. Есть довольно много схем десульфаторов с разной частотой подаваемых импульсов на АКБ и мощностью. В одних схемах предлагается просто заряжать АКБ этими импульсами, в других же, в перерывах их следования, АКБ разряжается на нагрузку, мощность которой тоже во всех схемах разная. Процесс восстановления аккумулятора может длится от 4-6 часов до нескольких недель, а может и вообще иметь нулевой результат, т. к. не все АКБ поддаются десульфатации.

Но самый главный вопрос при десульфатации, как вообще оценивать эффективность процесса? Здесь стоит задуматься чем отличается новый аккумулятор от засульфаченного, каким физическим свойством. Ну и самое очевидное это внутреннее сопротивление АКБ, которое будет возрастать у аккумулятора, пластины которого покрыты сульфатом свинца. Если сравнить осциллограммы подаваемых импульсов на новый АКБ, т.е. у которого низкое внутреннее сопротивление и на АКБ, который предполагается подвергнуть процессу десульфатации, то на втором, из-за большего сопротивления, амплитуда импульсов всегда будет больше. Их можно преобразовать в какую-либо измеряемую величину и в процессе отслеживать изменения.

Схема электрическая принципиальная ЗУ с функцией десульфатора и индикацией

Принцип работы схемы

Сначала о силовой части схемы. В схеме использованы два значения напряжения: 24 В постоянного тока от внешнего источника, мощность которого и будет определять конечный ток зарядки и 12 В, полученных от стабилизатора DA1, для питания интегральных микросхем устройства.

Генератор прямоугольных импульсов реализован на таймере LM555CN. С его выхода 3 снимаются прямоугольные импульсы. Предусмотрена подстройка длительности этих импульсов и периода следования. В крайнем правом положении движка подстроечного резистора R4 длительность импульсов составляет 20 мс с периодом следования 60 мс, а в крайнем левом наоборот — 60 мс с периодом следования 20 мс.

Эти импульсы через разделительный конденсатор C6 управляют открытием мощного p-канального mosfet-транзистора VT1, в стоковую цепь которого через защитный диод Шоттки VD3 подключается АКБ. В итоге на аккумуляторе действуют импульсы амплитудой 18-24 В. Амплитуда их будет тем больше, чем выше степень покрытия пластин АКБ сульфатом, т.е. возрастает при большем внутреннем сопротивлении АКБ.

Измерительная цепь

После отделения постоянной составляющей конденсатором C7 импульсы с положительной клеммы аккумулятора поступают на сдвоенный операционный усилитель DA2. На DA2.1, VD4, VD5 реализован амплитудный детектор импульсов, а на DA2.2 усилитель, с выхода которого подключена стрелочная измерительная головка постоянного тока PA1 на 50 мкА. Чем больше показания PA1, тем выше внутреннее сопротивление подключенного АКБ.

Действующие на аккумуляторе импульсы, в процессе заряда, должны в течении определённого времени, которое сильно индивидуально для каждого АКБ, разрушить молекулярную структуру сульфата свинца и превратить его в осадок. Этот процесс сопровождается понижением внутреннего сопротивления аккумулятора, что и отражает измерительная головка PA1.

Конструкция

Печатная плата для схемы показана на рисунке выше. Схема рассчитана на применение PA1 со шкалой полного отклонения 50 мкА, можно использовать и другие, изменяя сопротивление резистора R13. Следует сказать о мощном источнике питания для схемы, который должен обеспечить достаточный ток при напряжении 24 В. Если ёмкость АКБ составляет 100 АЧ, то источник должен быть рассчитан на ток не менее 10 А. Транзистор VT1 и диод VD3 крепятся к общему теплоотводу через изоляционные прокладки.

радиолюбительэлектрониказарядка

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

схема зарядного устройства, как убрать сульфатацию с пластин

Автор Акум Эксперт На чтение 7 мин Просмотров 4.2к. Опубликовано 23.03.2020 Обновлено 01.11.2022

Что является причиной старения аккумулятора? На его зарядных пластинах образуется корка, основным элементом которой является сульфат свинца. Она нерастворима и потому не позволяет ионам достичь достаточной концентрации в электролите. Одновременно растет внутреннее сопротивление приему заряда. «Севшей» называют батарею, в банках которой отложился сернокислый свинец. Десульфатация аккумулятора позволяет избавиться от налета, восстанавливая тем самым его работоспособность.

Содержание

1. Что такое сульфатация и почему она происходит
2. Какие АКБ не подлежат восстановлению
3. Как определить сульфатацию
4. Как провести десульфатацию
5. Электрический
6. Химический
7. Физический способ
8. Самостоятельное изготовление десульфатора

Что такое сульфатация и почему она происходит

Сульфатация пластин

Так что же такое сульфатация пластин аккумулятора? Так называется химический процесс, в результате которого рабочие поверхности пластин покрываются сернокислым свинцом. Эта реакция происходит и при штатной работе батареи, но в этом случае кристаллы небольшой формы быстро растворяются.

Когда возникает нештатная ситуация, кристаллы вырастают до больших размеров и перекрывают ту часть поверхности пластин, которая перестает участвовать в химической реакции. Это приводит к снижению емкости батареи и, как следствие, уменьшению срока эксплуатации.

Сульфатация АКБ возникает по следующим причинам:

1. Эксплуатация при низких температурах. В таких условиях впридачу к тому, что процесс зарядки батареи ухудшается, снижается ее емкость. В результате происходит глубокий разряд.
2. Работа в условиях повышенной температуры. На ускорение процесса сульфатации оказывает положительное влияние жар. Если при этом заряд батареи недостаточен, поверхность пластин быстрее закупоривается кристаллами.
3. Глубокий разряд. В зависимости от типа аккумулятора для приведения в полную негодность достаточно от 1 до 3-х циклов.
4. Большой срок хранения при неполном заряде. Процесс удаления кристаллов невозможен, если не происходит зарядка, а потому пластины медленно, но верно покрываются вредоносным наростом.
5. Если был добавлен концентрированный электролит или кислота. Делают это в надежде избавиться от наростов кристаллов, но это не помогает, а ухудшает ситуацию.

Теперь разберемся, что такое десульфатация и как она делается. Так называется процесс, в результате которого пластины аккумуляторной батареи очищаются от сульфата свинца. Есть несколько вариантов получения данного результата, и каждый из них будет описан в данной статье несколько позже.

Какие АКБ не подлежат восстановлению

Прежде чем приступать к десульфатации, следует убедиться в возможности восстановления конкретной АКБ. Не стоит этого делать, если имеет место физическое разрушение пластин батареи или замыкание банок аккумулятора между собой. То же самое можно сказать, если обнаружится физическое повреждение корпуса. Наличие хотя бы одного из перечисленных дефектов — смертный приговор источнику питания.

Поврежденный аккумулятор

Как определить сульфатацию

Наличие сульфатации определяется по следующим признакам:

• заряд батареи происходит очень быстро, как и ее разряд;
• наблюдается ускоренное закипание электролита;
• аккумулятор быстро и сильно греется;
• на пластинах наблюдается наличие светлого налета. Его можно увидеть, открутив пробки на банках.

Разобравшись с теоретической частью, можно переходить к практическому решению возникшей проблемы.

Как провести десульфатацию

Своевременно выполненная десульфатация аккумуляторных батарей поможет замедлить естественный процесс их старения. Все используемые для этого методы можно разделить на три типа:

1. Электрический — десульфатация с использованием зарядного устройства.
2. Химический.
3. Механический.

В качестве профилактики иногда практикуют периодическое добавление специальных присадок, предотвращающих образование сульфатного камня. Это вполне рабочий вариант, но есть один нюанс — при этом происходит незначительное разрушение пластин, а значит, сокращение срока службы элемента. Поэтому подробно остановимся на классических вариантах.

Электрический

Десульфатация свинцово-кислотного аккумулятора

Использование ЗУ — дешевый способ восстановления аккумулятора в домашних условиях. При этом пользоваться следует зарядниками, на которых имеется функция регулировки напряжения и силы тока. Для тех, кто знает, что такое десульфатация, порядок действий таков:

1. Уровень электролита повышается до необходимого уровня. Для этого используется исключительно дистиллированная вода. На подключенном зарядном устройстве выставляется напряжение 14 В с силой тока 1 А, и на 8 часов запускается режим десульфатации. После этого проводим замеры. Если плотность электролита не повысилась, а напряжение не достигло отметки 10 В, то аккумулятор не подлежит восстановлению. В противном случае можно продолжать.
2. В течение суток отключенная батарея отдыхает.
3. На устройстве напряжение оставляем на прежнем уровне, а силу тока увеличиваем до 2,5 А. Вновь зарядка продолжается 8 часов, по прошествии которых напряжение должно подняться до 12,8 В, а плотность электролита — до 1,13 г/см³.
4. Аккумулятор разряжается до девяти вольт, для этого к нему на 8 часов подключают лампу дальнего света с машины.
5. Процесс необходимо продолжать до тех пор, пока показатель плотности не поднимется до 1,28 г/см³. В результате этих действий происходит растворение камня и укрепление электролита кислотным остатком SO4.

Таким методом можно своими силами повысить емкость аккумулятора на 80, а иногда и на 90%, пользуясь простым зарядным устройством. Однако так проблема сульфатации может быть устранена только на свинцовых батареях. Для кальциевых или гелиевых источников питания данный способ неприемлем.

Химический

Трилоном Б

Чаще всего проблема может быть устранена Трилоном Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты). Это белый порошок, 100 г которого растворяется в одном литре воды. Полученный раствор предназначен для растворения солей металлов, которые затем удаляются из аккумулятора в жидком виде.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Готовый к применению раствор не рекомендуется хранить в емкостях из металла. При их соприкосновении происходит реакция, способная разрушить сосуд.

Справедливости ради надо сказать, что в многочисленных отзывах по поводу использования данного средства можно найти высказывания как «за», так и «против». Кто-то утверждает, что оно эффективно убирает налет, тогда как другие говорят, что раствор Трилона окончательно добивает аккумулятор.

Выбор должен каждый сделать сам для себя, а алгоритм применения следующий:

1. Из банок батареи сливаем весь электролит.
2. В еще влажную полость вливаем готовый чистящий раствор.
3. Выдерживаем не больше 60 минут. При этом надо помнить, что процесс очистки может сопровождаться кипением с активным выделением пара.
4. По истечении оговоренного времени смесь сливаем, а внутренность аккумулятора промываем чистой водой. Для достижения лучшего эффекта рекомендуется сделать это несколько раз.
5. Банки заливаем электролитом, имеющим плотность 1,27 г/см³.

Если батарея несильно изношена, то работоспособность АКБ должна восстановиться. На форумах есть информация, что исправить проблему можно и с помощью пищевой соды. Порядок действий аналогичен вышеописанному за исключением нескольких нюансов:

• в 100 г мягкой воды растворяем 3 ч. л. соды;
• получившуюся смесь доводим до кипения и заливаем в аккумулятор в горячем виде.

Дальнейшие действия полностью идентичны.

Физический способ

Разобранный аккумулятор

Десульфатация пластин данным способом — это рискованный и трудоемкий процесс. Хотя на форумах большое количество отчетов гаражных умельцев, которые благополучно выполнили эту операцию. По их словам, сделали они это так:

• разрезали верхнюю часть корпуса батареи;
• извлекли из банок пакеты пластин и разобрали их;
• произвели физическую очистку поверхности пластин от сульфата свинца;
• выполнили сборку.

В нашем представлении овчинка выделки не стоит. К тому же всегда существует риск сильно повредить пластины, разрезая корпус. Мало того, электролит и его пары вредны не только для кожи человека, но и для его дыхательных путей.

Самостоятельное изготовление десульфатора

Зарядник для десульфатации вполне возможно сделать своими руками. Его схема выглядит следующим образом:

Схема зарядника

Для сборки задающего генератора использована микросхема 555, с помощью которой генерируются непродолжительные импульсы, имеющие частоту 1-3 КГц. С помощью элементов C1 и R3 осуществляется фильтрация напряжения и обеспечивается оптимальный режим работы генератора. Транзистором, коммутирующим индуктивности, нагружен выход микросхемы.

Для образования мощного короткого импульса установлена катушка L1. Происходит это после того, как закроется транзистор. Возврат импульса обратно в аккумулятор идет через конденсатор C4 и диод D1.

Список необходимых деталей:

1. Конденсаторы С1 – С4. На схеме их емкость расписана в микрофарадах, но в рекомендованные параметры следует внести несколько изменений. С1 лучше поменять на 300 мкф. Оптимальным решением будет сделать С4 составным из соединенных параллельно четырех конденсаторов по 22 мкф, так как нагрузка на него очень велика.
2. Индуктивности L1, L2 лучше всего мотать на ферритовые кольца проводом 0,8 мм. Для L1 понадобится 45 витков, а для L2 — 70.
3. D1 должен быть мощным (15÷25А).

Подключать десульфатор к аккумулятору лучше через предохранитель номиналом 2А параллельно с зарядным устройством. О том, что устройство работает нормально, сигнализирует негромкий писк в момент подключения.

Сейчас читают:

PIC12F629 Десульфатор свинцово-кислотных аккумуляторов

Среда, 16 августа 2017 г. / Ибрар Айюб

Привет всем,
Прочитав так много статей о десульфаторе батареи, я решил выпустить свою версию десульфатора батареи, используя базовый микроконтроллер
Microchip с использованием PIC12F629 или PIC 12F675.

«Пожалуйста, извините за мой английский». У меня действительно нет времени проверять мелкие грамматические ошибки.

Прежде чем мы начнем, эта схема, хотя и проста по конструкции, требует, чтобы сборщики-сделай сам имели хотя бы базовые знания в области программирования PIC с электроникой.

Честно говоря, изначально у меня не было никаких знаний в области программирования. Я начал самостоятельно о том, как мигать светодиодом с помощью микроконтроллера Pic.

Я использовал эту схему, разработанную мной, для восстановления 5 Техническое обслуживание

— Бесплатная батарея в диапазоне от 12 вольт 2 Ач (батарея ИБП) до 7,2 Ач (ранее использовалась в электрическом велосипеде). Я не пытался восстановить аккумулятор АВТОМОБИЛЯ с тех пор, как я не У меня дома нет старой батареи.

Я восстановил батарею, например: 2 Ач с напряжением всего 0,9 В, которую я не заряжал около 8 лет после извлечения батареи из неисправного домашнего ИБП.
Мне удалось восстановить 4 батареи 12 В 7,2 Ач, которые я не заряжал с 2004 года. Эти батареи были в моем самостоятельно собранном электрическом велосипеде несколько лет назад.

Все эти аккумуляторы были восстановлены в течение 48 часов. Для автомобильного аккумулятора это может занять несколько недель.

Схема десульфатора аккумулятора, которую я использовал при зарядке аккумулятора с помощью трансформатора 12 вольт 500 мА.

Я считаю, что использование медленного и устойчивого подхода в большинстве случаев дает лучший результат.

Выходная частота с контакта 7 составляет 56 мкс при включении с отключением на 1 мс в бесконечном цикле.
Во время программирования я настроил его на использование внутреннего генератора PIC 4 МГц с допуском 1% и отключил сброс /mclr.
На рис. всего 3 соединения.

Я заметил, что потребляемый ток цепи десульфатора составляет от 13 до 15 мА с хорошо десульфатированной батареей при подключении к зарядному устройству с напряжением около 13,8 вольт.

Я заметил, что если старый аккумулятор нуждается в десульфатации, напряжение на аккумуляторе увеличится до 17,xx вольт, при этом схема десульфатора потребляет от 40 до 50 мА.

Диод D1, который я использовал, является самым быстрым восстанавливающим диодом, который я смог найти, с временем отклика 25 нс.

Целью D2 является предотвращение случайного изменения полярности на входе для защиты цепи. D2 при необходимости можно заменить на более мощный, например IN5820.
Лучше приобрести конденсаторы C1 и C2 с низким значением ESR и напряжением не менее 50 В.
Для тороида L2, если бы вы могли получить что-нибудь от 170 до 220 мкГн, было бы достаточно. Пожалуйста, не наматывайте выше 30 витков, так как сопротивление увеличится и, следовательно, также снизит эффективность цепи. Честно говоря, я не знаю рейтинг uH для моего самодельного тороида, но я получил результаты, которые в конце концов имеют значение.

Для MOSFET, если бы вы могли найти более низкое сопротивление включения с малой задержкой включения/выключения , что определенно повысит эффективность схемы.

Я временно подключил пьезодинамик к старой батарее, которую необходимо зарядить, так как она будет иметь более высокое внутреннее сопротивление. Я заметил, что пьезодинамик будет издавать громкий звук частотой 1 кГц.

Но если батарея уже хорошо десульфатирована, я заметил пьезодинамик, временно подключенный к батарее, практически не будет издавать звук.
Мы могли бы использовать пьезодинамик как быстрый способ проверить, хорошо ли десульфатирована батарея, которую нужно зарядить, или внутреннее сопротивление батареи уже снижено.

Источник: PIC12F629 Десульфатор свинцово-кислотных батарей

Восстановление свинцово-кислотного аккумулятора | IC555 Цепь десульфатора батареи

AC TO DC/Выпрямитель IC 555 проекты свинцово-кислотная батарея

Опубликовано 23 октября 2019 г. 29 июня 2020 г. Автор Aabhishek Комментарии(20)

Привет Люди, Иногда наши аккумуляторы в тележках, инверторах, детских игрушках-багги, аварийных фонарях и т. д. после длительного простоя отказываются полностью заряжаться. Они также могут полностью перестать заряжаться или качество их питания ухудшится в большей степени. Это происходит из-за сульфатации аккумулятора. В этой статье мы обсудим больше о сульфатации аккумулятора и о том, как восстановить свинцово-кислотный аккумулятор от сульфатации. Я также объяснил схему десульфатора батареи. Я упомянул более простую схему для зарядки сульфатированного аккумулятора. Начнем с нашей темы «ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОГО АККУМУЛЯТОРА», «Схема десульфатации аккумулятора».

Что такое сульфатация?

Сульфатация — это состояние, когда аккумулятор лишен полного заряда, вокруг электродов образуется слой кристаллов фосфата свинца, который остается на пластинах аккумулятора. Аккумуляторы создают сульфатацию каждый раз, когда они используются (разряжаются-заряжаются). Если они перезаряжены или недостаточно заряжены или разряжены в течение длительного времени, в них быстро образуется сульфат. Даже если батарея хранится полностью заряженной, сульфат образуется, если не используется зарядное устройство для десульфатации.

Свинец и диоксид свинца, активные материалы на пластинах батареи, реагируют с серной кислотой в электролите с образованием сульфата свинца. Сульфат свинца сначала образуется в мелкодисперсном аморфном состоянии и легко превращается в свинец, диоксид свинца и серную кислоту при перезарядке аккумулятора.

Использование или хранение аккумуляторов при температуре выше 75°F ускоряет скорость саморазряда и увеличивает сульфатацию аккумулятора.

Что такое десульфатация? Как схемы десульфатации аккумуляторов восстанавливают свинцово-кислотные аккумуляторы?

Десульфатация — это обратный процесс удаления сульфатации из разрядившейся или сульфатированной батареи. Десульфатация предназначена для восстановления батареи путем разрушения и удаления кристаллов сульфата свинца с электродов батареи, полностью или частично. Десульфатация либо восстанавливает батарею до ее полного потенциала, либо иногда до 60-70%. Возможно, таких конкретных процентов нет, но, тем не менее, это работает очень хорошо. Иногда полностью, а иногда почти.

Десульфатация аккумуляторов может быть достигнута с помощью цепей десульфатирования аккумуляторов. Это включает в себя подачу постоянных импульсов высокого тока на клеммы аккумулятора. Это называется методом кондиционирования батареи. Разбивает кристаллы сульфата, образующиеся на пластинах аккумулятора. Этот метод, наверное, очень хороший и один из лучших.

Действия:-

• ШАГ 1: Возьмите аккумулятор и запишите его начальное напряжение.
• ШАГ 2 Снимите корпус, если это герметичная свинцово-кислотная батарея, и откройте вентиляционные крышки.
• ШАГ 3: После того, как вы сняли корпус и сняли вентиляционные заглушки. Используйте пипетку или шприц для инъекций и заполните каждую ячейку дистиллированной водой (деионизированной водой). (Помните, что нельзя наполнять его водопроводной водой, иначе это повредит электроды батареи. ).
• ШАГ 4: Подождите, пока в каждую трубку не попадет вода, смешанная с сухой кислотой, и не опустятся пузырьки.
• ШАГ 5: Зарядите аккумулятор с помощью схемы зарядного устройства для десульфатации аккумулятора в течение примерно 5 часов, затем постоянно проверяйте напряжение с помощью цифрового мультиметра.
• Помните, что время подключения батареи будет зависеть от размера батареи (Ач), выходной мощности зарядного устройства и времени, которое потребуется, чтобы батарея вернулась к нормальному выходному поведению.

IC555 Цепь десульфатора батареи

Материалы

• IC555 – 1 шт.0088 C1 1UF PolyPacitor 63V
• C2 10NF
• Q1 IRF540N или IRFP260N для батарей больше, чем 26 AH
• D1. 6a выпрямительные диоды
• LM338

Рабочий

Вышеприведенная схема представляет собой эффективную и простую схему десульфатора батареи. Схема выше представляет собой сильноточный генератор импульсов IC555 с более высокой частотой. Для приведенной выше схемы десульфатора нам необходимо использовать подходящий выпрямитель и трансформатор со схемой блока питания с регулируемым напряжением. Таким образом, мы могли бы получить более высокий ток и желаемое выходное напряжение для подачи в схему десульфатора.

Для более высокого тока предлагаю мощный трансформатор с током до 5 ампер и выпрямительные диоды на 6А. Чтобы отрегулировать выходное напряжение и обеспечить более высокий выходной ток для схемы десульфатора, я предлагаю использовать схему регулируемого источника питания LM338 High amp. LM338 может работать в диапазоне от 2 до 5 ампер с диапазоном выходного напряжения от 2 до 35 В постоянного тока. Вход всегда должен быть на 2 вольта больше, чем требуемое выходное напряжение, например, чтобы получить 15 В, вы должны ввести 18 В или выше.

Сильноточный вход 15 В затем подается на схему десульфатора, которая затем генерирует импульсный выходной сигнал с более высоким током и частотой 130 Гц. 130 Гц сильноточный вход 2-5 ампер может эффективно удалить сульфаты свинца, которые затвердевают на пластинах батареи.

Это позволит электродам реагировать с кислотой и работать эффективно.

Перед подключением к контуру десульфатора не забудьте заполнить каждую ячейку аккумулятора дистиллированной водой доверху (но не переливать).

Заряжайте не менее 6 часов (аккумуляторы 6-12 Ач), затем проверьте напряжение, если оно превышает 13,5 В. Кроме того, подключите амперметр последовательно с зарядным устройством и положительной клеммой аккумулятора.

Также подключите амперметр последовательно с зарядным устройством и положительной клеммой аккумулятора. Обратите внимание, если ток увеличивается и приближается к начальному номинальному току батареи, то это положительный ответ.

Предостережения:

• Помните, что это не для детей, этим занимаются только опытные любители или профессионалы.
• Убедитесь, что вы носите подходящие очки или что-то подобное для защиты глаз и лица при заливке деионизированной воды.
• Не держите лицо над батареей, заполняя ее дистиллированной водой.