» » » Зарядное устройство с циклическим током для восстановления кислотных аккумуляторных батарей, батареек АА, ААА, Крона и никель-кадмиевых аккумуляторов

 
 
 
10

Зарядное устройство с циклическим током для восстановления кислотных аккумуляторных батарей, батареек АА, ААА, Крона и никель-кадмиевых аккумуляторов

Разместил korjavy 6 января 2014. Просмотров: 55 883


Заряд кислотных аккумуляторных батарей сопряжен с выделением сероводородных соединений, эти испарения вредны для человека и для окружающей среды. Снизить выделения сероводородных соединений, а также восстановить электроды старых батарей можно, заряжая аккумулятор циклическим током.

Экспериментально установлено, чтоб восстановить аккумулятор с глубокой сульфатацией время разряда должно составлять 25% цикла восстановления при токе до 10% от тока заряда. Циклический заряд импульсным током снижает внутреннее сопротивление аккумулятора, уменьшает нагрев электролита и пластин электродов. Короткие по времени и мощные по амплитуде токи заряда позволяют расплавить кристаллы сульфата свинца и уменьшить расход электроэнергии при заряде [1].

Схема зарядного устройства с циклическим током


Учитывая выше указанные особенности изготовлено устройство для заряда аккумуляторных батарей с напряжением от 2 до 14 В (Рис. 1). Формирователь импульсов DD1 и DD2 собран на микросхемах серии К561, позволяющий получить равные между собой интервалы заряд-разряд, а также паузы между ними по 25% от полного времени цикла. Частота задающего генератора на микросхеме DD1 регулируется в пределах 3 – 200 Гц резистором R1. Делитель частоты на 8 собран на DD2. Резисторы R5 и R6 позволяют регулировать ток заряда и разряда, соответственно. Переключатель SA1 подключает измерительный прибор РА1 к разным участкам схемы, этим позволяет контролировать ток заряда, разряда и напряжение на батареи.

Использованные детали

Транзисторы VT1, VT4 – маломощные кремниевые, например КТ503Б, КТ503В, КТ315Б, VT2 – мощный кремниевый, например КТ818, КТ825, КТ837 с любыми буквенными индексами, VT3 – мощный полевой транзистор с n-каналом на напряжение сток-исток более 40 В, ток стока более 50 А, например IRF3205, IRFP260.
Диоды VD2 – VD5 рассчитанные на прямой ток не менее 5 А. Вместо микросхем серии К561 можно применить серии К176, К564. Силовой трансформатор габаритной мощностью не менее 40 Вт.
Измерительный прибор РА1 с током полного отклонения стрелки 200 мкА с нулем посредине. Светодиод VD1 – зеленого цвета, служит индикатором питания. Транзисторы VT2 и VT3 установлены на радиатор площадью не менее 50 см кв. через слюдяные прокладки.

Варианты собранного зарядного устройства

На переднюю панель выведены оси резисторов R5 и R6, микроамперметр РА1, переключатели SA1 и SA2, светодиод VD1. Клеммы для подключения аккумуляторной батареи и предохранитель FU1 установлены на задней стенке.


Для построения универсального зарядного устройства для кислотных автомобильных аккумуляторов емкостью более 60А•час необходимо диоды VD2 – VD5 заменить диодной сборкой на ток не менее 20 А, например KBPC3510, KBPC5010, MB5010, силовой трансформатор Тр1 с напряжением на вторичной обмотке 18 В и током нагрузки 10 – 20 А, емкость конденсатора С3 следует увеличить до 10000 мкФ.


Плата разведена вручную, глядя на схему и имеющиеся детали, с помощью карандаша и линейки, потом резаком из полотна от ножовки по металлу и металлической линейки разрезаются промежутки между дорожками, готовая плата получается за 20 - 40 минут (в зависимости от сложности схемы), вот и все, можно запаивать детальки.

После завершения монтажа проверяем правильность соединений, подбираем сопротивления резисторов R12 – R14, калибруем измерительный прибор РА1 на соответствующих режимах измерения. Подсоединяем аккумуляторную батарею, выставляем последовательно ток заряда, ток разряда = 0,1*Iзар., контролируем напряжение батареи. Следует заметить, что зарядный и разрядный ток носит импульсный характер, пиковое значение которого больше от среднего (который показывает амперметр) примерно в 8 – 10 раз.

Указанным устройством регенерируются, кроме кислотных, никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, и даже гальванические элементы АА, ААА, Крона и др.
ЗУ чудес не делает, "из старой бабы девку не сделать", но позволяет им (АКБ) какое то время еще прослужить на благо электроники.


Схема 2. Специально для востановления и зарядки гальванических батарей, в.т.ч. Крона

Изготовлено еще одно ЗУ, специально для востановления и зарядки гальванических батарей, в.т.ч. Крона.

Полевик убрал, там токи поменьше будут, всё на доступных деталях. Трансформатор (~18В 10 Вт), предохранитель, диодный мост (4хКД202А) и конденсатор 2200 мкФ 63 В выпрямителя - на схеме не показаны, но они есть. Зарисованная осциллограмма тока через нагрузку, на рисунке, дана для батареи типа "Крона", для других батарей она будет иной.


Плата изготовлена с помощью резака из полотна ножовки по металлу и линейки, соответственно имеющихся в наличии деталей, монтаж со стороны дорожек, как всегда.

Вид изнутри (корпус слегка великоват, там можно разместить еще одно ЗУ):


Использованная литература:
1. В. Коновалов, А. Вантеев. Восстановление кислотных аккумуляторов циклическим током. – Радиомир №7 2011 с. 10.

Мельничук Василий Васильевич (UR5YW), г. Черновцы, Украина,
Планета Земля, Солнечная система
Василий Мельничук (korjavy)
Украина, г. Черновцы
Профиль korjavy
Когда то был связистом.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 59

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Зарядное устройство Li-Ion аккумуляторов с проверкой ёмкости, PIC12F675... У меня скопилось около двух десятков Li-Ion батарей от плееров, бритв, телефонов. Это и послужило...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675). Часть 2... Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...
Схема на Датагоре. Новая статья Малогабаритный «военный» трансформатор 400 Гц в преобразователе напряжения из 12 в 220 Вольт... Для уменьшения веса военной радиоаппаратуры применялась частота питающей сети 400 Гц. При этом...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядное устройство с циклическим и буфферным режимами для герметичных аккумуляторов малой ёмкости... Простое автоматическое зарядное устройство для зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой емкости,...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675)... 28-04-2014 ОБНОВЛЕНИЕ! Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к этому моему проекту на...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Устройство для разрядки никель-кадмиевых аккумуляторов... При эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов перед тем как ставить их на зарядку, их надо...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи... При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых условиях, например...
Схема на Датагоре. Новая статья Радионяня (бэби-монитор) FM 90МГц на трёх транзисторах... Это устройство будет полезно тем радиолюбителям, у которых есть маленькие дети. Когда дети играют...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Реле времени на КМОП микросхемах... Иногда возникает необходимость отключать (или включать) нагрузку по истечении определенного...
Схема на Датагоре. Новая статья Простое зарядное устройство с постоянным током зарядки и ограничением выходного напряжения на LM317... Зарядное устройство для щелочных и свинцовых аккумуляторов ёмкостью до 10-15 Ампер-час, для...
Схема на Датагоре. Новая статья Аккумуляторы. Хрусталев Д.А.... Автор: Хрусталев Д.А. Издательство: ООО...
Схема на Датагоре. Новая статья Аккумуляторы Джи Пи. Купил? Охлади!... Здравствуйте, дорогие единомышленники!:) Помните навязчивую рекламку? Джи Пи - увидел - купи! ...
<
  • Гражданин
6 января 2014 18:26

Владимир / reper

Цитата
  • С нами с 15.11.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 67 комментариев
  • 7 публикаций
 
  • 0
Интересно. Есть результаты применения? По каким критериям устанавливается частота задающего генератора?
Вопросы по схеме 2.
1. Одноваттный резистор в коллекторе КТ814В закалякан на 120 Ом?
2. Токи заряда (150ма)/разряда (50 ма) не регулируются? На фото лицевой панели можно разглядеть переключатель и два регулятора..
3. Светодиоды, включенные параллельно батареям, индицируют степень зарядки?

<
  • Подписчик
6 января 2014 18:55

Евгений / VeryMuch

Цитата
  • С нами с 17.11.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Интересная и очень своевременная для меня статья, т.к. недавно озадачился изготовлением зарядки для автомобильного аккумулятора. Возникла пара вопросов по данной конструкции.
1. У меня аккумулятор 60 Ач, значит ничего в схеме менять не нужно?
2. Обычно заряжаю аккумулятор током равным 0,1 *Емкость аккумулятора, но учитывая что "зарядный и разрядный ток носит импульсный характер, пиковое значение которого больше от среднего (который показывает амперметр) примерно в 8 – 10 раз" , ток заряда по амперметру нужно установить примерно 0,01* Емкость?

<
  • Гражданин
6 января 2014 19:24

Владимир / reper

Цитата
  • С нами с 15.11.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 67 комментариев
  • 7 публикаций
 
  • 0
Евгений / VeryMuch - я бы порекомендовал прежде, чем приступить к изготовлению устройства, почитать статью, указанную в ссылке автора. Дело в том, что задающий генератор выполняет несколько иную функцию.

<
  • Гражданин
6 января 2014 20:29

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Данные устройства родом из СССР времён тотального дефицита. Нужность и полезность СЕГОДНЯ именно ЭТИХ устройств довольно сомнительна.

Обратите внимание - речь о никель-кадмиевых элементах, которых сегодня просто нет! Но ни слова о никель-металлгидридных и литиевых, а они составляют львиную, абсолютную долю сегодняшних аккумуляторных элементов АА и ААА. Для них рекомендуются совсем другие режимы зарядки. Заряжать современные алкалиновые "Кроны" таким образом я бы не стал.

Нет контроля по напряжению, а он весьма нужен, как и прекращение тока при достижении определенного напряжения. В идеале желателен контроль температуры элемента (чтобы не взорвался), но это уже роскошь. Если не отключить устройство во-время (таймера или чего-то еще нет), напряжение заряжаемого элемента будет безудержно стремиться к 25 вольтам...

Каждому элементу разной емкости необходим свой ток зарядки, но установить истинный ток по стрелочному индикатору будет затруднительно.

Что касается "автомобильного" варианта, если не рассматривать сомнительных вещей по экономии от импульсной зарядки, каков будет максимум импульс тока, чтобы обеспечить средний ток 6А? По рисунку сказать трудно, но похоже, ампер этак 25. Это снова вызывает ряд вопросов.

Думаю, зарядное устройство для автомобильного кислотного аккумулятора в обязательном порядке должно иметь защиту от короткого замыкания и переполюсовки, должно резко ограничивать ток зарядки при достижении напряжения полной зарядки. Есть и другие требования.

Насколько я помню, при зарядке выделяется водород, а не сероводород. Сероводород имеет запах тухлых яиц, ядовит и отлично чувствуется в ничтожной концентрации. Что-то я не помню, чтобы при зарядке аккумуляторов был сильный запах тухлых яиц.

В своё время я тоже перезаряжал солевые батарейки и элементы от часов, но делал это от жуткого дефицита, сегодня это не придет мне в голову.

Думаю, статья очень интересная, но малость запоздала, это было актуально лет ... назад. Тем не менее, аккуратные и умные (защиты" от дурака" здесь нет) люди (а здесь только такие) вполне могут взять на вооружение данные девайсы. Часто сам процесс нам важнее результата. Можно ведь внести и свои доработки.

Кстати, из личного опыта. Для зарядки аккумуляторов нужны провода сечением минимум 2,5 кв. мм, лучше 4 квадрата, но они неудобны. В противном случае напряжение, которое показывает вольтметр в приборе будет заметно отличаться от напряжения на зажимах аккумулятора.

P.S. Завидую я людям, которым ничего не стоит собрать новое устройство, у меня даже малые прожекты стоят годами.

<
  • Гражданин
7 января 2014 14:41

Алексей / Pritorius

Цитата
  • С нами с 18.03.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 21 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • 0
Согласен полностью с Сергеем (Chugunov), так как сам 3 года отработал в электротехнической лаборатории аккумуляторного завода.

<
  • Гражданин
7 января 2014 21:57

Владимир / reper

Цитата
  • С нами с 15.11.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 67 комментариев
  • 7 публикаций
 
  • 0
Цитата: Pritorius
отработал в электротехнической лаборатории аккумуляторного завода.

Алексей! А каково Ваше мнение как специалиста о содержании статьи по ссылке автора темы?

<
  • Кандидат
7 января 2014 22:32

Александр / tiristor

Цитата
  • С нами с 7.01.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Уважаемые коллеги. Мне тоже пришлось некоторое время поработать с аккумуляторами и проверить немало способов их восстановления. Как зарядное, годится практически любое устройство. Но если произошла сульфатация пластин, то простым заряд/разрядом только в теории. Такую процедуру необходимо проводить с самого начала эксплуатации. Что ни кто из нас делать не будет. Я имею в виду кислотные аккумуляторы.

<
  • Автор
7 января 2014 23:53

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 38 публикаций
 
  • 0
У меня есть небольшой опыт эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей (АБ) с использованием самодельного зарядного устройства, имеющего режим зарядки/разрядки батареи [Мосягин В. Зарядные устройства // Конструкции и схемы для прочтения с паяльником. Том 1 (Выпуск 7). – М.: СОЛОН-Р, 2001. – 288 с. (с. 82 – 97)].
Правда, выборка совсем небольшая - сосед по стояночному комплексу, машины одного класса. Я заряжал АБ два раза в год - осенью и весной. Сосед подходил к вопросу проще: если машина работает, нечего ее трогать. Так вот, по сравнению с соседом получилась такая картина: за время нашего пребывания в комплексе он сменил четыре аккумулятора, а я только два.
Немного по зарядному устройству. Зарядка ведется током, равным 10% от емкости батареи (для АБ емкостью 50 - 100 Ач - током от 5 до 10 А). Устройство работает в режиме непрерывной зарядки и в циклическом режиме с временным соотношением зарядка/разрядка батареи три к одному.

<
  • Гражданин
24 января 2014 19:18

Юрий / YuP

Цитата
  • С нами с 27.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 37 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
MVV, возможно, сосед эксплуатировал машину в более жестком для аккумулятора режиме - чаще запускал двигатель в зимний период, ездил с включенными фарами и проч. А еще надо принимать во внимание производителя и тип аккумулятора.

<
  • Автор
25 января 2014 11:26

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 38 публикаций
 
  • 0
Юрий (YuP), вполне может статься, что эти факторы присутствуют. Я не указал временной промежуток своих наблюдений - 12 лет.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.