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

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*I_зар., 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

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации