«На зарядку — становись!»
ЗАРЯДНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО АККУМУЛЯТОРА. Аккумуляторная батарея в автомобиле — один из наиболее значимых элементов.
Не обращая внимания на постоянные старания производителей по долговечности аккумуляторов и повышению надёжности, через 3 — 4 года они все же приходят в негодность, чему содействует постоянный недозаряд при езде в городских условиях Цена аккумулятора остается высокой, исходя из этого для продления срока его работы имеет суть хотя бы один раз в летний сезон проводить восстановительную зарядку.
Существуют устройства, талантливые в какой-то степени вернуть дееспособность аккумулятору методом разряжения батареи на активную нагрузку (резистор) на протяжении отрицательного полупериода.
Токи разряда в зависимости от состояния аккумулятора смогут составлять 200 — 500 мА. Такие устройства достаточно несложны в изготовлении, но качественного восстановления они не снабжают.
В одном из изданий в 2005 году встретилась статья В.Коновалова и А.Разгильдеева «Восстановление аккумуляторная батарей», в которой дается методика приведения в работоспособное состояние батарей, и схема устройства.
Для читателей процитирую суть восстановления аккумуляторная батарей способом переполюсовки: «Дабы перевести крупнокристаллическую сульфатацию в аморфный свинец, нужна мощность 1500 Вт, наряду с этим температура электролита не должна быть больше 42°С. Предстоящий нагрев ведет к замыканию и короблению пластин.
Для понижения нагрева электролита время импульса не должно быть больше 3…5 мс (рис.1).
Между временем разряда и заряда остается промежуток в 8…12 мс, достаточный для охлаждения электролита. К тому же, энергия импульса расходуется практически без утрат на нагрев поверхности пластин.
Необходимость разрядного тока связана с тем, что по окончании прекращения тока заряда ионы, не достигающие поверхности засульфатизированной пластины, при последующем хорошем полупериоде не имеют «разгона» ввиду малого расстояния до пластины.
Отрицательный полупериод отводит ионы от кристаллов сульфата свинца.
Рис. 1. График зарядно-разрядного тока
Уменьшение площади поверхности, занятой крупнокристаллическим сульфатом свинца, разрешает зарядно-восстановительному току пробраться в более глубокие слои активной массы, на поверхности которой имеется рабочая сульфатация, легко восстанавливающаяся в ходе эксплуатации».
Ниже приводится доработанная мною упрощенная схема устройства для восстановления аккумуляторная батарей, которое легко изготавливается и налаживается.
Устройство предназначено для зарядки автомобильных аккумуляторная батарей емкостью до 75 А/час. Для восстановления более замечательных аккумуляторная батарей потребуется соответственно более замечательный трансформатор.
Блок-схема зарядно-восстановительного устройства продемонстрирована на рисунке 2, а принципиальная электрическая схема — на рисунке 3.
Как видно из рисунка 2, в первоначальный полупериод зарядный ток идет от обмотки WII трансформатора через диод VD1, тиристор VS1 на плюс аккумулятора. После этого с минуса аккумулятора замыкается на второй вывод обмотки WII трансформатора.
Во второй (разрядный) полупериод ток движется с обмотки WIll через диод VD2, тиристор VS2 на минус аккумулятора и потом с его плюса замыкается на второй вывод обмотки WIll трансформатора.
Для верной работы устройства в режиме заряд—разряд обмотки фазируются так, как продемонстрировано на схемах (начало обмотки отмечено точкой).
Рис. 2. Блок схемы зарядно-восстановительного устройства (ЗВУ)
Блоки управления включением тиристоров в режимах заряда (БУЗ) и разряда (БУР) полностью однообразны. В отличие от схем блоков управления в упомянутой статье, транзисторные аналоги динисторов трудятся лучше, в то время, когда тиристор включен параллельно ему, что снабжает его стабильную работу по формированию импульса управления. Это обеспечивается тем, что конденсатор в любой период разряжается.
Разглядим более детально работу одного из блоков управления, к примеру, зарядного (рис.3).
Аналог динистора, а это именно он, трудится лишь в хороший полупериод. С ростом тока в хороший полупериод (рис.1) растет напряжение на эмиттере транзистора VT1, т.к. конденсатор С1 заряжается через резистор R1. В один момент растет напряжение на базе этого транзистора, поступающее с делителя R2, R5. Наступает момент, в то время, когда напряжение на эмиттере транзистора VT1 достигает уровня, на 0,3 — 0,4 В большего (довольно минусовой шины), чем на его базе.
Последняя делается «минусее» эмиттера. А это значит, что появилось условие, при котором транзистор раскрывается. На его коллекторе напряжение делается хорошим. Соответственно, транзистор VT2 раскрывается.
На резисторе R4, подключенном в цепь эмиттера транзистора VT2, появляется напряжение хорошего символа, которое поступает на управляющий электрод тиристора VS1. Тиристор раскрывается и аналог динистора приостанавливает собственную работу. Сейчас конденсатор разряжается не только через резисторы R1, но и через эмиттерно-коллекторный переход транзистора VT1.
Транзистор VТ2 играется громадную роль в создании импульсного режима.
Напряжение лавинно появляется не только на его эмиттере, но и на коллекторе. База транзистора VТ1 делается еще «минусее» эмиттера этого транзистора. Происходят быстрые происхождения импульса напряжения с крутым фронтом, что крайне важно для работы данной схемы.
Рис. 3. Доработанная упрощенная принципиальная электрическая схема ЗВУ
В зависимости от длительности заряда конденсатора С1 изменяется время (момент) происхождения импульса управления тиристором. Чем скорее срабатывает блок управления от начала хорошей полуволны, тем продолжительнее будет протекать ток через открытый тиристор, тем больше будет ток заряда аккумулятора.
И, напротив, чем позднее включится блок управления по отношению к началу хорошей полуволны, тем меньше времени будет открыт тиристор и будет меньше ток заряда.
Так, изменяя длительность заряда конденсатора С1 посредством резистора R1, возможно изменять зарядный (разрядный) ток аккумулятора.
В данном устройстве использован трансформатор ТС-180.
Две его вторичные обмотки намотаны заново проводом ПЭВ-2 2,2 мм (WII) и ПЭВ-2 0,41 мм (WIll). Они содержат по 65 витков, что дает в режиме холостого хода 23 В. В принципе, для создания вторичного напряжения для разряда аккумулятора может употребляться независимый трансформатор. Самое серьёзное при наладке — это верно «сфазировать», — обе исправные обмотки соединить последовательно, и на выходе не должно быть никакого напряжения, т.е. оба напряжения включены в противофазе.
Тиристор VS1 ТС2-25У2 установлен на теплорадиатор площадью 25 см2.
В соответствии с рекомендациям зарядный ток образовывает 3,75 А, а разрядный — 0,4А. Время зарядно-восстановительного процесса 3…5 часов.
В приборе употребляется один амперметр, что посредством тумблера SA1 подсоединяется для контроля или заряда, или разряда. Резисторы шунтов выполнены сдвоенным проводом ПЭВ-2 0,41 и содержат 11 витков, намотанных на оправку толщиной 6 мм.
При наладке вместо аккумулятора эргономичнее подключить лампочку на 12 В.
А. ПАРТИН, г. Екатеринбург
