Възстановяване на оловни акумулатори - принципна схема

Каталог на електронни схеми

Възстановяване на оловни батерии

Батериите губят свойствата си не само в промишлени инсталации, но и в модерни превозни средства след две до три години експлоатация.

Причините за спада в качеството са липсата на превантивна работа за възстановяване на електродите на акумулаторните пластини.

Батериите в автомобилите се използват в смесен режим на работа: при стартиране на двигателя се изразходва значителен стартов ток, по време на шофиране батерията се зарежда в буферен режим от малък ток от генератора.

Ако автоматиката на автомобила е дефектна, токът на зареждане може да е недостатъчен или да доведе до презареждане - при повишени стойности.

Кристализация на плочите, повишено напрежение на заряда, преждевременна електролиза с обилно отделяне на сероводород и недостатъчен капацитет в края на заряда съпътстват работата на такава батерия.

Признаци на сулфатиране на пластините на батерията:

– Намален капацитет на батерията;

– Повишено напрежение на електродите;

– Кипене и образуване на газ;

– Нагряване и изкривяване на плочи.

Невъзможно е да се възстанови нормалната работа на батерията директно от генератора на автомобила поради лекото превишаване на напрежението на генератора над батерията и постоянния компонент на тока на зареждане - за това се използват зарядни устройства.

Токът на разреждане на батерията за 10 часа винаги е равен на капацитета на батерията. Ако напрежението по време на разреждане падне до 1,92 волта на клетка, по-рано от десет часа, тогава капацитетът е много по-малък.

Някои автомобили използват две батерии с общо напрежение 24 волта. Различни разрядни токове, порадифактът, че първата батерия е свързана към целия товар с напрежение от 12 волта (телевизор, радио, магнетофон ...), който се захранва от батерията на паркинга и на пътя, а втората се зарежда само когато стартерът се стартира и свещта се загрява в дизеловия двигател. Регулаторът на напрежението при не всички автомобили автоматично следи напрежението на зареждане на батерията с разлика през зимата и лятото, което води до недозареждане или презареждане на батерията.

Необходимо е възстановяване на батериите с отделно зарядно устройство с възможност за контрол на зарядния и разрядния ток на всяка батерия.

Подобна необходимост доведе до създаването на двуканално зарядно-разрядно устройство с отделно регулиране на тока на зареждане и тока на разреждане, което е много удобно и ви позволява да изберете оптималните режими на възстановяване на пластините на батерията въз основа на тяхното техническо състояние.

Плътността на електролита след възстановяване на батерията трябва да съответства на паспорта за дадения район на работа; на север плътността е по-висока, отколкото в топлите райони - през лятото и зимата.

Плътността не трябва да се регулира чрез добавяне на електролит.

Възстановяване на капацитет чрез обръщане на полярността. С абсорбирането на органични повърхностноактивни вещества върху отрицателните плочи се използва метод за периодично обръщане на батерията. Прилагането на висок потенциал към отрицателната плоча води до изгаряне на повърхностноактивните вещества, причинявайки сулфатиране на плочата.

Използването на режима на циклично възстановяване води до значително намаляване на добива на водород и кислородни газове поради пълното им използване в химическата реакция, вътрешното съпротивление и капацитет бързо се възстановяват до работно състояние, няма прегряване на корпуса и изкривяване на плочите.

Възстановяване на батерията с импулсен ток. Импулсните токове по форма, амплитуда и време се различават значително от синусоидалните.

Амплитудата на импулса на такъв ток на възстановяване, като правило, надвишава средния ток на зареждане 5-10 пъти. Такъв ток не може да повреди пластините на батерията, но е в състояние да стопи стари кристали от оловен сулфат и то за кратко време. При среден ток на зареждане от пет ампера, импулсът може да достигне амплитуда от 50 ампера; възможно е да се постигне такава амплитуда на тока със значително напрежение на зареждане от 24-26 волта.

Поради краткия времеви импулс от няколко микросекунди, нагряването и кипенето на батерията практически не се наблюдават, възстановяването може да се извърши на закрито при липса на принудително изпускане.

Мощността на зарядния ток на батерията не надвишава мощността на обикновено зарядно устройство на диоден мост, а мощността на един импулс може да достигне 1200 вата, което е достатъчно, за да превърне оловния сулфат в аморфно олово.

Между два импулса на зарядния ток винаги има период от време без ток, достатъчен за възстановяване на електронното равновесие в електролита.

Веригата, за да се ускори процесът на възстановяване, трябва да бъде допълнена с верига с малък разряден ток.

Устройство за зареждане и възстановяване, направено по схемата (фиг. 1). Веригата и трансформаторът са поставени в стандартен компютърен корпус.

Спецификации на устройството :

Мрежово напрежение 220 V

Вторично напрежение 16-18 V

Силов трансформатор 100 вата

Време на импулса на зареждане 2-5 ms

Време за разреждане 1-3ms

Време за възстановяване 5-12 часа

Ток на зареждане 1/20 C.

C-капацитет в Ah.

Разряден ток0,05-0,2А

Токът на разреждане при зарежданеасиметричен ток не трябва да бъде повече от 1/10 от тока на зареждане.

Новите технологии за зареждане и възстановяване на батериите позволяват да се намали мощността за регенерация на плочата, въпреки че зареждането на батериите в съвременните автомобили не се е променило значително - повече от век, което, както и преди, води почти вечните батерии до преждевременна кристализация, увеличаване на вътрешното съпротивление и влошаване на стартовите характеристики.

Главният осцилатор във веригата е реализиран на два транзистора с различна проводимост VT1 и VT2. В мостовата верига е включен аналог на двубазов диод - отляво са резистори R1R2R3R4 отдясно R5R6.

Генераторът се захранва от параметричен стабилизатор за стабилизиращо напрежение от 16 волта на елементите VD1VD2R9.

Транзисторният осцилатор е по-лесен за модифициране от класическите двубазови диодни осцилатори. В този вариант има външни вериги за управление на тока - R1 с ограничение от резистор R3. Веригата за поддържане на температурния режим на веригата е направена с помощта на термистор - R2.

За подаване на ток от двете полярности към батерията не е необходимо инсталирането на два идентични генератора, положителен импулс за възстановяване се генерира от тиристора VS1.

Контролният импулс от емитера на транзистора VT2 през ограничителния резистор R7 се подава към вътрешния светодиод на оптрона U1. Вътрешният транзистор на оптрона отваря тока през ограничителния резистор R8 от анода на тиристора VS1 към управляващия електрод, с отрицателна полувълна на синусоида на напрежението на вторичната намотка на трансформатора T1 на катода VS1 , Токът на отворения тиристор VS1 се подава за зареждане на батерията GB1.

Времето за включване зависи от стойностите на резистораR1, R2, R3 и кондензатор C1.

При положителна полувълна на трансформатора T1 тиристорът VS2 се отваря и в батерията влиза разряден ток, синхронно със зареждащия, но по-малък по размер. Тъй като токът на разреждане не трябва да бъде по-висок от 1/10 от тока на зареждане, е инсталиран ограничител на тока на разреждане, резистор R11.

Веригата R13 VD3 създава, за да започне, отклонение на отрицателната шина на генератора на транзистори VT1 VT2, като тиристорите VS1VS2 са затворени в началния момент.

Ширината на импулса на генератора трябва да покрива ширината на пълния период на синусоидата на вторичната намотка - повече от 10 ms.

Токът на зареждане-разреждане се регулира от резистор R1.

Термисторът R2 намалява тока на зареждане при прегряване на тиристорите.

Елементите R12 HL1 PA1 показват правилността на връзката на батерията със зарядното устройство и устройството за възстановяване и общия ток на възстановяване.

Веригата използва радиокомпоненти, чиито характеристики и възможна замяна са препоръчани в таблица 1.