Изучены 2 простые схемы десульфатора батареи

В этой статье мы исследуем 2 простые, но мощные схемы десульфатора аккумуляторных батарей, которые можно использовать для эффективного удаления и предотвращения десульфатации в свинцово-кислотных аккумуляторах. Первый метод использует импульсы PWM, а второй метод реализует обычный мостовой выпрямитель для того же.

Сульфатирование в свинцово-кислотных аккумуляторах является довольно распространенным явлением и представляет собой большую проблему, потому что процесс полностью снижает эффективность аккумулятора. Считается, что зарядка свинцово-кислотной батареи с помощью метода ШИМ инициирует десульфатацию, помогая восстановить эффективность батареи до некоторых уровней.

Что такое сульфат в свинцово-кислотных аккумуляторах

Сульфатирование - это процесс, при котором серная кислота, присутствующая внутри свинцово-кислотных аккумуляторов, со временем реагирует с пластинами, образуя слои белого порошкообразного вещества над пластинами.

Этот слой отложения серьезно ухудшает химические процессы внутри батареи во время зарядки или разрядки, делая батарею неэффективной с ее способностями к передаче энергии.

Обычно это происходит, когда аккумулятор не используется в течение длительного времени, а процессы зарядки и разрядки выполняются не очень часто.

К сожалению, не существует эффективного способа решения этой проблемы, однако было исследовано, что застрявшие отложения серы над поврежденной батареей могут быть в некоторой степени разрушены, подвергая батарею сильноточным импульсам во время ее зарядки.

Эти сильноточные зарядные импульсы должны быть хорошо оптимизированы с помощью некоторой схемы управления и должны тщательно диагностироваться при реализации процесса.

1) Использование ШИМ

Реализация метода через Схема управления ШИМ вероятно, лучший способ сделать это.

Вот отрывок из Википедии, в котором говорится:

«Десульфатация достигается за счет сильных импульсов тока, возникающих между выводами батареи. Этот метод, также называемый импульсным кондиционированием, разрушает кристаллы сульфата, которые образуются на пластинах батареи. Лучше всего работают короткие сильноточные импульсы. Электронные схемы используются для регулирования импульсов различной длительности и частоты сильноточных импульсов. Их также можно использовать для автоматизации процесса, поскольку полная десульфатация батареи занимает много времени ».

https://en.wikipedia.org/wiki/Talk%3ABattery_regenerator

Обсуждаемая здесь схема зарядного устройства с ШИМ-сигналом может считаться наилучшей конструкцией для проведения описанного выше процесса десульфатации.

Как работает схема

В IC 555 настроен и используется в стандартном режиме управления ШИМ.

Выходной сигнал ИС соответствующим образом усиливается через пару транзисторов, так что он может передавать упомянутые сильноточные импульсы на батарею, которую необходимо десульфатировать.

ШИМ-регулирование может быть установлено на низкий коэффициент «отметки» для реализации процесса десульфатации.

И наоборот, если схема предназначена для использования для зарядки обычных аккумуляторов, управление ШИМ может быть настроено для генерации импульсов с равным соотношением метка / пространство или в соответствии с желаемыми спецификациями.

Управление ШИМ будет зависеть исключительно от личных предпочтений человека, поэтому должно выполняться правильно в соответствии с инструкциями производителя батарей.

Несоблюдение правильных процедур может привести к несчастному случаю со смертельным исходом из-за возможного взрыва аккумулятора.

Уровень входного тока, равный уровню AH батареи, может быть выбран изначально и постепенно уменьшаться, если обнаруживается положительный ответ от батареи.

2) Десульфатирование с помощью схемы трансформатора и мостового выпрямителя

Чтобы сделать этот простейший, но эффективный десульфатор аккумуляторов со схемой зарядного устройства, вам просто потребуются трансформатор подходящего номинала и мостовой выпрямитель. Конструкция не только обессеривает аккумулятор, но и предотвращает возникновение этой проблемы в новых аккумуляторах и одновременно заряжает их до желаемого уровня.

В начале этого поста мы узнали, как десульфатировать с помощью концепции ШИМ, однако более глубокое исследование показывает, что процесс десульфатации батареи не обязательно требует точной схемы ШИМ, просто источник питания должен колебаться с определенной заданной скоростью, и это достаточно, чтобы запустить процесс десульфатации (в большинстве случаев) ... при условии, что батарея все еще находится в диапазоне отверждения и не выходит за пределы состояния восстановления.

Итак, что вам нужно, чтобы сделать эту сверхпростую схему десульфатора батареи, которая также будет заряжать данную батарею и, кроме того, обладать способностью предотвращать развитие проблемы сульфатирования в новых батареях?

Трансформатор подходящего номинала, мостовой выпрямитель и амперметр - все, что нужно для этой цели.

Напряжение трансформатора должно быть примерно на 25% больше номинального напряжения батареи, то есть для батареи 12 В на клеммы батареи может подаваться от 15 до 16 В.

Ток может быть приблизительно равен номинальному значению А-ч батареи для тех, которые необходимо восстановить и которые сильно сульфатированы, для хороших аккумуляторов ток зарядки может составлять примерно 1/10 или 2/10 их номинала Ач. Мостовой выпрямитель должен быть рассчитан в соответствии с указанными или рассчитанными уровнями заряда.

Схема десульфатора с использованием мостового выпрямителя

Как мостовой выпрямитель работает как десульфатор

На приведенной выше диаграмме показаны минимальные требования к предлагаемому десульфатору аккумулятора со схемой зарядного устройства.

Мы можем увидеть наиболее стандартную или довольно грубую настройку источника питания переменного тока в постоянный, где трансформатор понижает сетевое напряжение до 15 В переменного тока для указанной батареи 12 В.

Прежде чем он достигнет клемм аккумулятора, 15 В переменного тока проходит процесс выпрямления через подключенный мостовой выпрямительный модуль и преобразуется в двухполупериодный 15 В постоянного тока.

При питании от сети 220 В частота перед мостом будет 50 Гц (стандартная спецификация сети), а после выпрямления она должна увеличиться в два раза по сравнению с 100 Гц. Для входа 110 В переменного тока это будет около 120 Гц.

Это происходит потому, что мостовая сеть инвертирует нижние полупериоды пониженного переменного тока и комбинирует их с верхними полупериодами, чтобы в конечном итоге получить пульсирующий постоянный ток 100 или 120 Гц.

Именно этот пульсирующий постоянный ток становится ответственным за встряхивание или сбивание сульфатных отложений на внутренних пластинах конкретной батареи.

Для хорошей батареи этот импульсный источник зарядки 100 Гц гарантирует, что сульфатирование перестает происходить в первую очередь, и, таким образом, помогает держать пластины относительно свободными от этой проблемы.

Вы также можете увидеть амперметр, подключенный последовательно к входу питания, он обеспечивает прямую индикацию потребления тока батареей и обеспечивает «живое обновление» процедуры зарядки, а также то, может ли происходить что-то положительное.

Для хороших аккумуляторов это предоставит информацию от начала до конца, касающуюся процесса зарядки, то есть первоначально стрелка измерителя будет указывать указанную скорость зарядки аккумулятора и, как можно ожидать, постепенно опустится до нулевой отметки, и именно тогда необходимо отключить зарядное устройство.

Можно использовать более изощренный подход для включения автоматического отключения после полной зарядки аккумулятора с помощью Схема автоматического отключения полной зарядки аккумулятора на базе операционных усилителей (вторая диаграмма)