Устройство для зарядки АКБ асимметричным, реверсивным током. — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2

Мотоциклы Статья Методики зарядки аккумуляторов. Реверсивный ток Заряжа…. Сравнение цен Статья Методики зарядки аккумуляторов. Реверсивный ток Заряжа…, Объявления о продаже , технические характеристики, цены, фото, описание, обзор, похожие мотоциклы, подбор по параметрам

Содержание

Метки: десуфатация, зарядка аккумулятора, асимметричный ток, реверсивный ток

Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи.

Что такое сульфатация

Внутри свинцового кислотного аккумулятора постоянно протекают химические реакции, сопровождаемые выделением кристаллов серного свинца PbSO4. Они оседают на пластинах, не растворяются в электролите, мешают его проникновению к электродам.

Эти примеси ограничивают рабочую площадь пластин. АКБ начинает терять емкость, разряжается. По этой причине аккумулятор может быстро снизить работоспособность, даже прийти в негодное состояние.

Сульфатация

Для предотвращения сульфатации пластин существует много различных технических решений, включая применение органических активаторов типа Eco Tec Power. В статье же рассматривается метод создания пульсирующих электромеханических нагрузок при заряде в среде электролита.

Они как бы «встряхивают» жидкость, не дают кристаллам серного свинца задерживаться на пластине. Промышленность выпускает различные приборы, осуществляющие функцию десульфатации при заряде.

Зарядное устройство

Можно купить зарядное устройство подобного типа, но мы рассматриваем две схемы прибора, которые легко собрать своими руками.

Алгоритм заряда

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

На текущий момент на рынке аккумуляторов наиболее распространены следующие типы:

SLA (Sealed Lead Acid) Герметичные свинцово-кислотные или VRLA (Valve Regulated Lead Acid) клапанно-регулируемые свинцово кислотные. Изготовлены по стандартной технологии. Благодаря конструкции и применяемых материалов, не требуют проверки уровня электролита и доливки воды. Имеют невысокую устойчивость к циклированию, ограниченные возможности работы при низком разряде, стандартный пусковой ток и быстрый разряд.

EFB (Enhanced Flooded Battery) Технология разработана фирмой Bosch. Это промежуточная технология между стандартной и технологий AGM. От стандартной такие аккумуляторы отличаются более высокой устойчивостью к циклированию, улучшен прием заряда. Имеют более высокий пусковой ток. Как и у SLAVRLA, есть ограничения работы при низкой заряженности.

AGM (Absorbed Glass Mat) На текущий момент лучшая технология (по соотношению ценахарактеристики). Устойчивость к циклированию выше в 3-4 раза, быстрый заряд. Благодаря низкому внутреннему сопротивлению обладает высоким пусковым током при низкой степени заряженности. Расход воды приближен к нулю, устойчива к расслоению электролита благодаря абсорбции в AGM-сепараторе.

GEL (Gel Electrolite) Технология, при которой электролит находиться в виде геля. По сравнению с AGM обладают лучшей устойчивостью к циклированию, большая устойчивость к расслоению электролита. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, и высокие требования к режиму заряда.

Существуют еще несколько технологий изготовления аккумуляторов, как связанных с изменением формы пластин, так и специфическими условиями эксплуатации.Не смотря на различие технологий, физико-химические процессы протекающие при заряде — разряде аккумулятора одинаковые. По-этому алгоритмы заряда различных типов аккумуляторов практически идентичны. Различия,в основном, связаны со значением максимального тока заряда и напряжения окончания заряда.

Например, при заряде 12-ти вольтового аккумулятора по технологии:

– SLAVRLA максимальный ток 0.1С, напряжение 14,2 … 14,5В

– AGM максимальный ток 0.2С, напряжение 14,6 … 14,8В

– GEL максимальный ток 0.2С, напряжение 14,1 … 14,4В

Значения приведены усредненные по рекомендациям различных производителей аккумуляторов. Конкретные значения необходимо уточнить у производителя.

Определение степени заряженности аккумулятора

Есть два основных способа определения степени заряженности аккумулятора, измерение плотности электролита и измерение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ).

график

НРЦ — это напряжение на аккумуляторе без подключенной нагрузки. Для герметичных (не обслуживаемых) аккумуляторов степень заряженности можно определить только измерив НРЦ. Измерять НРЦ необходимо не раньше, чем через 8 часов после остановки двигателя (отключения от зарядного устройства), с помощью вольтметра класса точности не ниже 1.0. При температуре аккумулятора 20-25оС (по рекомендации фирмы Bosch). Значения НРЦ приведены в таблице.

(у некоторых производителей значения могут отличаться от приведенных)Если степень заряженности аккумулятора меньше 80%, то рекомендуеться провести заряд.

Алгоритмы заряда аккумуляторов

Существуют несколько наиболее распространенных алгоритмов заряда аккумулятора. На текущий момент большинство производителей аккумуляторов рекомендуют алгоритм заряда CCCV (Constant Current Constant Voltage – постоянный ток постоянное напряжение).

график

Такой алгоритм обеспечивает достаточно быстрый и «бережный» режим заряда аккумулятора. Для исключения долговременного пребывания аккумулятора в конце процесса заряда, большинство зарядных устройств переходит в режим поддержания (компенсации тока саморазряда) напряжения на аккумуляторе. Такой алгоритм называется трехступенчатым. График такого алгоритма заряда представлен на рисунке.

Указанные значения напряжения (14.5В и 13.2В) справедливы при заряде аккумуляторов типа SLAVRLA,AGM. При заряде аккумуляторов типа GEL значения напряжений должны быть установлены соответственно 14.1В и 13.2В.

Дополнительные алгоритмы при заряде аккумуляторов

Предзаряд У сильно разряженного аккумулятора (НРЦ меньше 10В) увеличивается внутреннее сопротивление, что приводит к ухудшению его способности принимать заряд. Алгоритм предзаряда предназначен для «раскачки» таких аккумуляторов.

Асимметричный заряд Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора можно проводить заряд асимметричным током. При таком алгоритме заряд чередуется с разрядом, что приводит к частичному растворению сульфатов и восстановлению емкости аккумулятора.

Выравнивающий заряд В процессе эксплуатации аккумуляторов происходит изменение внутреннего сопротивления отдельных «банок», что в процессе заряда приводит неравномерности заряда. Для уменьшения разброса внутреннего сопротивления рекомендуется проводить выравнивающий заряд. При этом аккумулятор заряжают током 0.05…0.1C при напряжении 15.6…16.4В.Заряд проводиться в течении 2…6 часов при постоянном контроле температуры аккумулятора. Нельзя проводить выравнивающий заряд герметичных аккумуляторов, особенно по технологии GEL. Некоторые производители допускают такой заряд для VRLAAGM аккумуляторов.

Определение емкости аккумулятора

В процессе эксплуатации аккумулятора его емкость уменьшается. Если емкость составляет 80% от номинальной, то такой аккумулятор рекомендуется заменить.Для определения емкости аккумулятор полностью заряжают. Дают отстояться в течении 1….5 часов и затем разряжают током 120С до напряжения 10.8В (для 12-ти вольтового аккумулятора). Количество отданных аккумулятором ампер-часов является его фактической емкостью. Некоторые производители используют для определения емкости другие значения тока разряда, и напряжения до которого разряжается аккумулятор.

Контрольно-тренировочный цикл

Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора одна из методик это проведение контрольно тренировочных циклов (КТЦ). КТЦ состоят из нескольких последовательных циклов заряда с последующим разрядом током 0.01…0.05С. При проведении таких циклов, сульфат растворяется, емкость аккумулятора может быть частично восстановлена.

(как заряжать аккумулятор автомобиля)

зарядка аккумулятора

Google

Поиск по сайту

Содержание:

1) Зарядка аккумулятора на автомобиле

2) Способы зарядки аккумуляторных батарей

  2.1 Зарядка аккумулятора при постоянном токе;

  2.2 Форсированная зарядка АКБ;

  2.3 Контрольно-тренировочный цикл;

  2.4 Зарядка аккумулятора при постоянном напряжении;

  2.5 Зарядка аккумулятора импульсным током;

  2.6 Зарядка аккумулятора пульсирующим током;

  2.7 Зарядка аккумулятора ассиметричным током;

  2.8 Зарядка аккумулятора по Вудбриджу (правило ампер-часов).

3) Известные методы восстановления емкости аккумуляторных батарей

  3.1 Заряд аккумулятора реверсивными токами.

  3.2 Восстановление с использованием тренировочных циклов

  3.3 Восстановление механическим путем

  3.4 Восстановление с использованием импульсных токов

  3.5 Присадки в электролит

4) Как самому сделать регулируемый блок питания из компьютерного БП.

Простая на первый взгляд процедура зарядки автомобильного аккумулятора, на самом деле не так примитивна, как кажется. Урон от не правильных действий при зарядке аккумулятора может исчисляться тысячами, а порой и сотнями тысяч рублей (имеются ввиду случаи КЗ с последующим возгоранием). И не самое страшное, если вы не сможете завестись морозным утром, бывает в процессе заряда, аккумулятор взрывается, разнося всё рядом стоящее в моторном отсеке.

Про то как зарядить аккумулятор своего автомобиля и получить от него максимально возможное Вы можете прочитать ниже, либо посмотреть видео с упрощенным способом зарядки АКБ:

 Не для кого не станет откровением что в условиях Российского климата АКБ (аккумуляторные батареи) работают далеко не в расчетном режиме. Для не свежующих отмечу, что аккумуляторы выходят из строя не только из-за не дозарядки, но и из-за перезарядки. Новичкам поясню – возможны такие неисправности генератора, когда он даёт повышенный ток и перезаряжает аккумулятор. Либо просто не опытный автолюбитель своими руками заряжает АКБ сверх нормы.

Низкая степень заряженности (аккумулятор не дозаряжен) в условиях холодного климата является главной причиной сульфатации пластин, а в тяжёлых случаях даже может привезти к смене полярности отдельных элементов АБ (отдельных банок).

Высокая же степень заряженности (аккумулятор перезаряжен) в условиях тёплого климата вызывает разрушение решётки плюсовых пластин и интенсивное осыпание активной массы с них.

Всё это приводит к отказам аккумуляторной батареи и сокращению её срока службы.

Поэтому, для того чтобы аккумуляторная батарея нормально отработала положенный срок (от 5 до 11 лет), необходимо выполнение определённых контрольных профилактических операций.

Во-первых, четыре – пять раз в год, в период эксплуатации, контролировать напряжение зарядки АБ на автомобиле, проверять уровень и плотность электролита, а так же содержать в чистоте сам аккумулятор и его клеммы (чтобы исключить увеличенную саморазрядку). Следует так же изредка производить контрольные циклы заряд -разряд, что позволит определить степень сульфатации рабочих пластин и задержать процесс их дальнейшей сульфатации.

Во-вторых, в период длительного бездействия или хранения АБ, особо необходима их периодическая разрядка / зарядка. Хранить аккумулятор лучше в прохладном помещении, этим вы продлите его срок службы. Объясняется это просто – скорость химической реакции тем выше, чем выше температура (в кислотном аккумуляторе даже в период простоя протекают химические реакции).

Для выполнения этих условий, необходим хотя бы минимальный инвентарь:

ареометр, для измерения плотности электролита;нагрузочная вилка, для измерения напряжения на АБ, под нагрузкой и без неё (в случае её отсутствия можно воспользоваться мулитьметром);зарядное устройство для аккумулятора (при зарядке аккумулятора увеличивается  плотности электролита и напряжения аккумулятора ).

Более подробно об том как правильно эксплуатировать аккумулятор Вы можете прочитать здесь…

( как заряжать необслуживаемый аккумулятор на автомобиле )

Многих владельцев современных автомобилей интересует вопрос: можно ли заряжать необслуживаемый аккумулятор не снимая его с автомобиля ( не отсоединяя от бортовой сети)?

Наличие этого вопроса связано с обилием управляющей и дополнительной электроники. При снятии аккумулятора стирается информация из памяти оперативно запоминающего устройства блока управления двигателем, сбиваются настройки климат контроля, настройки магнитолы и т.д. Некоторые продвинутые акустические системы после отключения питания требуют повторной установки управляющей / операционной программы! (Мой друг однажды заплатил 2т.р. за установку “операционки” на Каразерию после снятия аккумулятора для подзарядки да ещё в добавок ездил 2 месяца без музыки).

В связи с вышесказанным пожалуй актуально заряжать необслуживаемый аккумулятор непосредственно на автомобиле. Только при этом следует выполнять несколько рекомендаций:

1) Автомобиль должен находиться в теплом гараже, по возможности сухом;

2) Перед началом зарядки следует дать выдержку несколько часов с целью прогрева аккумулятора до комнатной температуры (если до этого авто стояло на морозе);

3) В процессе подготовки к зарядке и во время неё зажигание и все дополнительные электрические приборы подключенные помимо зажигания должны быть отключены, или переведены в спящий режим;

4) Непосредственно перед зарядкой (пожалуй в любом случае зарядки) надо снять параметры с аккумулятора : плотность электролита по банкам (если такое возможно), прозрачность электролита, напряжение на клеймах аккумулятора. И исходя из них заранее представлять в какой зарядке нуждается аккумулятор (полная или частичная);

5) Процесс зарядки аккумулятора на автомобиле аналогичен зарядке снятого аккумулятора, с той лишь разницей, что в непосредственной близости от аккумулятора находятся токопроводящие элементы автомобиля. Поэтому необходимо соблюдать осторожность. Если вы например по привычке закроете капот и замкнёте им клеммы зарядного устройства то будет очень неприятно (и возможно дорого). По этой же причине следует подключать зарядное устройство к клеймам АКБ в отключенном от сети состоянии и при максимально убавленном токе. После чего подключить зарядное устройство к сети и постепенно увеличивать силу тока заряда аккумулятора. Одним словом необходимо максимально возможно снизить скачки напряжения при зарядке аккумулятора на автомобиле. Разумеется должен быть обеспечен стабильно хороший контакт зарядного устройства с аккумулятором.

Возможно большинство из описанных рекомендаций является перестраховкой, но слишком уж велика цена контроллеров и блоков управления двигателями чтобы небрежно рисковать  микросхемами.

Но приступим к изучению непосредственно процесса зарядки автомобильного аккумулятора:

Способы зарядки аккумуляторных батарей:

  2.1 Зарядка аккумулятора при постоянном токе;

  2.2 Форсированная зарядка АКБ;

  2.3 Контрольно-тренировочный цикл;

  2.4 Зарядка аккумулятора при постоянном напряжении;

  2.5 Зарядка аккумулятора импульсным током;

  2.6 Зарядка аккумулятора пульсирующим током;

  2.7 Зарядка аккумулятора ассиметричным током;

  2.8 Зарядка аккумулятора по Вудбриджу (правило ампер-часов).

У каждого из способов есть свои положительные и отрицательные стороны:

Самое простое зарядное устройство

Электрическая схема

Для сборки прибора потребуются:

  • любой трансформатор, способный выдавать напряжение и ток, необходимые для зарядки автомобильного аккумулятора, например, 25 вольт, 150 ватт;
  • диод или диодная сборка для преобразования зарядного тока, например, на 5 или лучше 10 ампер;
  • амперметр контроля процесса заряда. Допустимо использовать стрелочный или цифровой мультиметр, чтобы выставить первоначальный ток, а затем отсоединить прибор из схемы.

Простое зарядное устройство

Имеет смысл на входе трансформатора поставить защиту от коротких замыканий внутри пластин и перегрузок: предохранитель на 1 ампер.

В целях безопасности следует периодически осуществлять визуальный контроль за работой этой схемы при заряде аккумулятора.

Форма сигнала

Если обычное автомобильное зарядное устройство выдает постоянный ток, то рассматриваемая схема за счет трансформатора обеспечивает его пульсации, уменьшающие процесс сульфатации пластин.

Виды зарядного тока

Это вполне рабочий способ, но намного эффективнее работает второй метод.

Ускоренный, или форсированный, заряд АКБ.

Ускоренный, или форсированный, заряд аккумулятора служит единственной цели – в кратчайший срок привести разряженную батарею в работоспособное состояние, что достигается применением больших зарядных токов.

Метод аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что сила тока при зарядке превышает 10% от емкости аккумулятора. Как правило, берется по максимальному току, выдаваемому зарядным устройством (имеются в виду широко распространенные на данный момент автомобильные зарядные устройства) который на самом деле довольно не велик и редко переваливает за 10-15А. Однако не следует превышать ток равный Q. Перед зарядкой следует дать прогреться аккумулятору до комнатной температуры (на практике как правило форсированный заряд применяется в зимний период чтоб завестись замёрзший автомобиль ), а в процессе зарядки если температура электролита  поднимется выше + 45 °С, заряд прекратите и дайте электролиту остыть до+30 °С.

Форсированный заряд АБ хотя и допустим, но старайтесь его избегать, потому что  его повторение значительно снижает срок службы батареи и поэтому в дальнейшем об ускоренном заряде мы говорить не будем. Т.к. основная цель форсированного заряда это завести двигатель в кратчайшие сроки как правило аккумулятор не заряжается до восстановления полной ёмкости. По причине этого, после решения задач первостепенной важности следует дозарядить АКБ любым из предложенных способов “деликатной” зарядки. Не стоит уповать на то что работающий автомобиль дозарядит АКБ до нормы. Как уже говорилось в процессе работы исправного автомобиля напряжение в бортовой сети поддерживается 13,9-14,4В, а для полной зарядки АКБ необходимо 16,3-16,4В. Хронический «недозаряд» крайне коварен. Вы эксплуатируете автомобиль как обычно, ничего подозрительного не замечаете. При этом заряженный на 70-85% аккумулятор вполне справляется со своими основными обязанностями (при более или менее исправном двигателе). Однако при этом срок службы аккумулятора значительно уменьшается, а его резервная ёмкость неизменно падает. В конечном итоге вы это почувствуете после недолгой стоянки со включенными электроприборами (свет, радио и т.п.), но будет уже поздно.

Если ситуация вынуждает вас прибегнуть к форсированному заряду (нужно срочно завести автомобиль), для наибольшей эффективности проделанных мер, стоит выполнить ещё ряд действий:

1) выкрутить и продуть очистителем карбюраторов свечи накаливания, после чего продуть их и просушить на батарее отопления (не в коем случае не прокаливайте дорогие свечи на газу – это может убить их).

2) накрыть двигатель, и поставить под него какой  ни будь переносной обогревательный прибор (адекватно располагая его с точки зрения пожарной безопасности).

3) не помешает поставить обогреватель и в салон – это может улучшить вам настроение в дальнейшем.

4) почистить клеймы аккумулятора и ответные клеймы  на автомобиле.

5) в первую попытку пуска (секунд 10-20) держать дроссель полностью открытым. Большинство систем управления двигателем в этот момент включают режим продувки, в котором отключаются форсунки. Это поможет вам удалить излишки бензина из камер сгорания, и повысит ваши шансы на удачный запуск двигателя.

Более подробно прочитать о том как завести автомобиль в мороз вы можете на соответствующей странице сайта.

Контрольно-тренировочный цикл аккумуляторных батарей

Контрольно-тренировочный цикл аккумуляторных батарей (сокращенно КТЦ) заключается в следующем. Батарею полностью заряжают постоянным током, затем разряжают током 10-часового режима до напряжения 10,2 В и вновь дают полный заряд. Этот цикл позволяет оценить фактическую емкость и реальные возможности «пожилой» батареи, а серия циклов в некоторых случаях несколько улучшает электрические показатели, если батарея ещё годна для дальнейшего использования.

Не следует только проводить эту операцию без нужды, поскольку каждый КТЦ отнимает частичку ресурса батареи. Принцип здесь таков: за свою жизнь аккумулятор может отдать вполне определенное количество энергии, а каждый полный разряд соответствует примерно 0,5 1,0 % этого количества.

Зарядка аккумулятора импульсным током

Под импульсным зарядом аккумулятора подразумевают применение тока, который изменяет свою величину или напряжение периодически, через определенные интервалы времени. По характеру этих показателей импульсный ток разделяют на две разновидности: пульсирующий и ассиметричный (разъяснения см. ниже).

Зарядка пульсирующим током

1.1

Рис. 1.1. Заряд пульсирующим током: Сз – ёмкость, сообщённая аккумулятору за время импульса t.

Пульсирующим током называют такой, у которого величина меняется в пределах от нуля до максимального значения, сохраняя неизменной свою полярность. Пример характеристики пульсирующего тока показан на рис. 1.1.

Зарядка аккумулятора по Вудбриджу (правило ампер-часов)

В 1953 году Вудбриджем был сформирован так называемый закон ампер-часа величина зарядного тока аккумулятора (в амперах) не должна превышать величины недостающего до полной ёмкости заряда (в ампер-часах).

Простое и очень полезное правило которого я стараюсь придерживаться.

О известных методах восстановления ёмкости аккумуляторных батарей и способе самостоятельно изготовить зарядное устройство вы можете прочитать на второй странице этой статьи.

Внимание: Обсуждение статьи перенесено на страницу видео как зарядить аккумулятор все замечания учтены, и внесены в текст статьи

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...