155 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Десульфатор для аккумулятора своими руками 555

Поделки своими руками для автолюбителей

Схема для восстановления автомобильного аккумулятора

Всем привет, вы давно просите написать статью про устройство для восстановления автомобильных, свинцово-кислотных аккумуляторов. Наверное любой автолюбитель сталкивался с явлением, когда аккумулятор полежав некоторое время без дела, перестает отдавать номинальную ёмкость.

Крутит стартёр полсекунды затем задыхается, но напряжение на нём нормальное — 12 вольт, в этом случае в народе часто говорят «аккумулятор не держит ток», с этим может столкнулся каждый.

Но почему это происходит?

Автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин находящихся в растворе электролита, в данном случае электролитом является серная кислота. Процесс заряда и разряда аккумулятора не что иное, как окислительно-восстановительный процесс. Протекает химическая реакция в ходе которой, свинцовая пластина вступает в реакцию с оксидами на соседней пластине.

В ходе данной реакции образуются сульфаты, которыми со временем обрастают пластины, сульфаты препятствуют протеканию тока, так как являются плохим проводником и со временем аккумулятор теряет ёмкость и не способен отдавать большой ток для работы стартёра.

Если ваш аккумулятор заряжается и разряжается быстрее чем раньше, не имея при этом механических повреждений, скорее всего сульфатация убила его, но отчаиваться не стоит, читаем статью до конца…

Предлагаемое устройство, отныне — «десульфатор» создаёт короткие импульсы высокой амплитуды и чистоты, импульс длится определённое время, затем простой, затем снова импульс.

Такие ударные процессы могут разрушить сульфатную плёнку и в теории это возможно, на практике не все аккумуляторы удаётся восстановить, из-за конструктивных особенностей последних. Но судя по статистике, около 80-85 % старых аккумуляторов подлежат восстановлению. Естественно если причиной неработоспособности является сульфатация, а не обрыв свинцовых пластин или иное механическое повреждение.

Вот такое получится устройство…

Как пользоваться устройством? Данный вариант является зарядно-десульфатирующим устройством, обычный десульфатор питается от аккумулятора, который он десульфатирует и постепенно разряжает его, в этом же случае устройство заряжает аккумулятор короткими всплесками высокого напряжения высокой частоты.

Схему можно использовать и для зарядки низковольтных, свинцовых аккумуляторов с номинальным напряжением в 4-6 вольт, такие ставят в китайские фонарики, в детские электрокары и так далее…

Схема изначально создана для зарядки аккумуляторов малой ёмкости, но её успешно используют и для десульфатации автомобильных аккумуляторов.

Перед тем, как начать процесс заряда с десульфатацией, нужно слегка подзарядить автомобильный аккумулятор. Для начала нужно найти любой источник питания или зарядное устройство с напряжением от 8 до 12 вольт и подключить его на вход десульфатора. Но не напрямую, а через лампу накаливания 12 вольт с мощностью в 21 ватт, чтобы не превысить ток заряда.

К выходу прибора подключается аккумулятор, который нужно восстановить, ну и в принципе всё.

Так, как прибор работает в звуковом диапазоне, вы скорее всего услышите слабый свист, силовые компоненты схемы слегка должны нагреваться.

Осциллографом можно убедиться, что аккумулятор заряжается импульсами тока высокой частоты.

Схема устройства довольно простая…

Простыми словами поясню как работает схема.

Напряжение зарядного устройства через предохранитель и диод поступает на схему десульфатора, для маломощной части схемы, питание подаётся через токоограничивающий резистор R1, затем сглаживается небольшим электролитическим конденсатором.

На микросхеме NE555 собран генератор прямоугольных импульсов, частота этих импульсов около 1 килогерц, коэффициент заполнения 90%, то есть сигнал высокого уровня длится большУю часть времени, именно этот импульс нам нужен для того, чтобы открыть полевой транзистор. Но проблема заключается в том, что при подаче такого импульса на полевой транзистор он большую часть времени будет находиться в открытом состоянии и лишь 10% в закрытом, это приведёт к тому, что транзистор будет прокачивать слишком большой ток и как следствие мы получим сильный нагрев всех силовых элементов и большое потребление тока всей схемы в целом.

Это неэффективно и может навредить аккумулятору. Один из вариантов — это снижение длительности сигнала высокого уровня, тогда транзистор будет открыт на короткое время и всё станет на свои места. Но к сожалению в таком включении конструктивные особенности таймера NE555 не позволяют сделать этого, так как же быть?

Читать еще:  Никель кадмиевые аккумуляторы или литий ионные

Микросхема CD4049 представляет из себя логику, которая содержит в своём составе 6 логических инверторов «не», каждый инвертор имеет один вход и один выход, их задача «отрицание». Если на вход поступает высокий уровень, на выходе получаем обратное, иначе говоря инвертированный или перевёрнутый сигнал.

Полевой транзистор 10 % времени у нас открыт, 90% закрыт, открываясь он замыкает дроссель на массу питания, в дросселе накапливается некоторая назовём это энергией, а когда транзистор закрыт цепь разрывается и за счёт явления самоиндукции, которая свойственна индуктивным нагрузкам, дроссель отдаёт накопленную энергию.

Это кратковременный всплеск напряжения с высокой амплитудой, притом напряжение самоиндукции в разы выше напряжения питания, этот всплеск напряжения выпрямляется и подается на аккумулятор.

Процесс происходит больше тысячи раз в секунду, то есть на аккумулятор подаются кратковременные импульсы высокого напряжения с высокой частотой, именно это и разрушает сульфатную плёнку.

Я подключил на вход схемы накопительный конденсатор и стало ясно, что амплитудное значение выходного напряжения при питания от источника 12 вольт доходит до 70-75 вольт и зависит исключительно от индуктивности накопительного дросселя.

В схеме задействован предохранитель и ещё один выпрямительный диод.

Предохранитель защищает десульфатор при случайных коротких замыканиях на выходе, а диод выполняет несколько функций: во-первых защищает схему, если вы случайно её подключите к зарядному устройству неправильно… и во-вторых защищает зарядное устройство от всевозможных импульсных помех и всплесков напряжения, которые образуются на плате десульфатора.

Я думаю все поняли как это работает.

О компонентах…

Ну с таймером и логикой думаю всё понятно, в моём случае они установлены на панельке для безпаечного монтажа, но вам советую после проверки схемы запаять их напрямую.

Полевой транзистор IRF3205 или любые другие n-канальные с напряжением от 60 до 200 вольт и с током от 30 ампер.

Транзистор советую установить на небольшой радиатор.

Дроссель имеет индуктивность около 200 микрогенри, намотан на кольце из порошкового железа, такие кольца можно найти в компьютерных БП, размеры кольца внешний диаметр-20.5мм, внутренний 12мм и ширина кольца 6.6мм.

Обмотка намотана проводом 1мм, количество витков 60, в моём случае прОвода чуть-чуть не хватило и индуктивность получилась слегка меньше, но работает устройство хорошо. Размеры кольца особо не критичны, главное соблюдать индуктивность и мотать обмотку проводом 1 -1.2 миллиметра.

Конденсатор С1 на 100- 220 микрофарад, очень желательно взять с низким внутренним сопротивлением, так как схема генератора фактически питается от данного конденсатора, а значит он постоянно будет накапливать и отдавать энергию, даже слегка греется во время работы.

Оба диода нужно взять с током в 5-10 ампер, можно обычные, но желательно взять импульсные диоды.

Вот печатная плата, скачать её можно в конце статье.

На самом зарядном, нужно выставить ток не более 2 ампер, иначе сгорит предохранитель на плате десульфатора. Кто-то скажет 2 ампера зарядного тока это мало?

-Да согласен, но не забываем, что у нас в большей степени не зарядка, а десульфатация.

В холостую прибор потребляет от источника питания ток всего в 100 миллиампер, его можно подключить к любому зарядному устройству с напряжением 12-15 вольт, ограничить ток на уровне 2 ампер и всё.

Ограничение можно сделать мощным резистором или лампочкой накаливания соответствующей мощности, подключённой в разрыв плюса питания.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Можно использовать и более низковольтные блоки питания с напряжением 8-10 вольт, так как наша схема всё равно повышает начальное питание до нескольких десятков вольт.

Сколько должен длиться процесс десульфатации?

Автор данной схемы говорит, что в течение двух недель регулярной зарядки полностью можно восстановить старый аккумулятор и конечно же без проверки я бы не стал писать эту статью.

В наличии у меня несколько 6 вольтовых аккумуляторов на 10 амперчасов, которые не были в эксплуатации несколько лет, в течение пяти дней я регулярно заряжал один из этих аккумуляторов десульфатором, затем разряжал.

В самом начале подопытный аккумулятор отдавал ёмкость всего 700-800 миллиамперчасов, не помогла и заливка дистилированной воды, но десульфатор помог..

Спустя 5 дней аккумулятор отдаёт аж 4 ампера из 10, это я думаю очень хороший показатель.

Архив к статье; плата в формате .lay скачать.

Очистка аккумулятора десульфататором по схеме 555

Аккумулятор — важная деталь любого транспортного средства, обеспечивающая его эффективную работу. Поэтому каждый автомобилист хочет, чтобы его аккумулятор работал как можно дольше. Однако рано или поздно даже самая хорошая аккумуляторная батарея выходит из строя, но это не повод выбрасывать её. В большинстве случаев проблему поможет решить десульфататор.

Процесс сульфатации

Высокая стоимость аккумулятора, известность производителя, надлежащий уход — все это не является гарантией того, что, проработав некоторое время, аккумуляторная батарея не выйдет из строя. Частой причиной этого служит сульфатация пластин кислотно-свинцовой АКБ. Процесс загрязнения пластин труднорастворимыми осадками можно представить в виде химической формулы: Pb + 2H2SO4 + PbO2 → 2PbSO4 + 2H2O.

Читать еще:  Как померить ток заряда аккумулятора мультиметром

Эта формула демонстрирует, как молекулы свинца, содержащиеся в пластине аккумулятора, взаимодействуют с оксидом второй пластины. Наличие серной кислоты приводит к образованию сульфата свинца и воды. Электрический ток, поступающий в аккумулятор во время зарядки, способствует запуску аналогичной химической реакции в обратном порядке.

В теории такое обратное соединение должно обеспечивать многократную зарядку батареи. Но на деле сульфат не полностью растворяется в воде, частично оседая на пластинах. Плохая проводимость сульфата свинца повышает сопротивление пластины, подвергнутой окислению. Сочетание высокого сопротивления и низкого уровня заряда вызывает поломку аккумулятора, которую до недавних пор можно было исправить только весьма небезопасными для человека разъедающими веществами сильной концентрации. Дополнительная сложность их применения была связана с тем, что испорченные пластины скрывались под прочным корпусом, затрудняющим доступ к ним.

Польза десульфатации

Абсолютно другая методика — десульфатация — позволяет провести очищение быстрее, безопаснее и эффективнее. Она заключается в использовании коротких высокоамплитудных импульсов. Прибор, способствующий разрушению труднорастворимого сульфатного осадка, называется десульфататор. На 555-ой схеме можно увидеть его основные составляющие:

  • Генератор (DA1). В определённой последовательности задаёт короткие импульсы, частота которых укладывается в диапазон от 1 до 3 кГц.
  • Резисторы (R2 и R3). Регулируют частоту колебаний и длительность импульса соответственно.
  • Полевой транзистор (VT1). Работает за счёт логических уровней, имеет напряжение 1,5 В.
  • Инвертирующий триггер Шмитта (DA2). Обеспечивает функционирование полевого транзистора. Для триггера характерно отставание напряжения, составляющее 1/3 и 2/3 от напряжения питания.
  • Диод (VD1). Предохраняет транзистор от действия высоковольтных импульсов и удерживает их на уровне 30 В. Аналогом такого диода может выступать стабилитрон типа Д816 В, Г-Д817А. Дополнением к нему является быстродействующий диод (VD2).
  • Дроссели (L1, L2).

Подключение транзистора к выводу триггера позволяет соединить затвор с общим проводом напрямую, сохранив низкий выходной уровень, и сделать процесс работы более стабильным.

Принцип работы устройства

Все перечисленные устройства, соединённые в один прибор, образуют электрический десульфататор. Схема не только демонстрирует его основные составляющие, но и позволяет понять принцип работы. Он состоит из нескольких этапов:

  1. Открывается транзистор.
  2. Через индуктивность L1 начинает поступать электрический ток. Энергия копится в её магнитном поле.
  3. Возникает импульс высокого напряжения. По полюсам он подаётся на аккумулятор и общий провод устройства. В процессе передачи задействуются конденсаторы. При надлежащем качестве конденсаторов и их последовательном соединении максимальная величина тока в импульсе может доходить до 10 А (величина тока, потребляемого аккумуляторной батареей, при этом будет находиться в пределе всего лишь 50 мА).

В процессе очистки может быть настроена периодичность, с которой будут следовать импульсы, и определена их наибольшая амплитуда. Настройки частоты генератора должны быть такими, чтобы рекомбинация ионов завершалась до старта следующего импульса.

Чтобы с помощью десульфататора наладить работу неисправной аккумуляторной батареи, оба устройства нужно подключить друг к другу, используя для этого провода небольшой длины сечением от 2,5 до 4 мм². При минимальном уровне заряда аккумулятора допускается параллельное подключение десульфататора и зарядного устройства к батарее с применением развязывающего резистора. Таким резистором может служить лампа накаливания, имеющая необходимое напряжение.

Когда прибор будет подключён к АКБ, ход его работы можно будет отслеживать при помощи осциллографа или вольтметра переменного тока. Он покажет острые пики напряжения. О сильной сульфатации батареи будет свидетельствовать показатель около 30 В. Как только он снизится до нескольких милли­вольт, это будет означать, что осадок расщеплён, аккумуляторная батарея восстановлена и пригодна к работе. Длительность десульфатации напрямую зависит от ёмкости АКБ.

Я не сдаю на металлолом свои АКБ, я их восстанавливаю! Личный метод десульфатации АКБ

Когда я купил свой гараж в нём был небольшой склад аккумуляторов. Не знаю почему их никто не сдал, это пришлось сделать мне. Кстати я тогда неплохо заработал, что-то около 10000 рублей.

Сейчас же я не сдаю на металлолом свои АКБ, я их восстанавливаю!

Все наверно знают, что большинство аккумуляторов отходят в иной мир от сульфатации. То есть на пластинах появляется налёт сульфата свинца.

Такой налёт при нагреве не спадает с пластин и электролит с данной пластиной не взаимодействует. Из этого вывод один — ёмкость аккумулятора становится меньше.

С данной проблемой сталкиваются почти все водители и только единицы знают про такое слово как «Десульфатация» . Остальные просто едут за новым аккумулятором.

Единственное, что нужно знать про «Десульфатацию» это то, что восстанавливает ёмкость и убирает сульфат с аккумулятора.

А как это сделать?

Вообще есть три способа:

  • десульфатация электрическая
  • десульфатация физическая
  • десульфатация химическая
Читать еще:  Как проверить аккумулятор на замыкание мультиметром

Физическая десульфатация

На мой взгляд это самая примитивная десульфатация, которую придумали в гаражах мужики с пивом.

Разрезаем аккумулятор и вынимаем пластины. Затем промываем их от сульфата и паяем всё обратно. Минусы у неё очень большие:

  • поломка пластин
  • неправильная пайка

Этого вполне достаточно.

Химическая десульфатация

Принцип работы такой. Сначала выливаем электролит, а затем заливаем динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. Проще говоря Трилон Б.

Это вещество разъедает сульфат и оставляет пластины чистыми.

Десульфатация электрическая

Такая десульфатация так же разделяется на две части:

  • Автоматические десульфаторы
  • Обычное зарядное устройство для АКБ

Автоматические десульфаторы очень просты в применение. Подключаешь к клемам и за счёт специальной системы заряда болячка уходит.

Происходит это в соотношении 10/1

10 минут — заряд 3А

1 минута — разряд 0.3А

Минус у такого прибора один — цена.

Данные устройства нормальных производителей стоят от 5000 до 15000 рублей. Брать его со взглядом на будущее, не думаю что в наше кризисное время многие на это способны. Если Ваш аккумулятор простой и стоит не больше 3000 рублей — покупать прибор не нужно.

Теперь перейдём к десульфатации обычным зарядным устройством. Такой метод работает с аккумуляторами, которые ещё чуть-чуть, но живы.

Принцип работы:

Сначала проверяем уровень электролита. В среднем уровень должен быть на 80% банки. Если всё как надо, то покупаем дистиллированную воду и в каждой банке заливаем почти до края.

Ставим на зарядку и выставляем 15В и 1А и оставляем на ночь. При таком токе, Ваш аккумулятор не будет кипеть. За это время почти ничего не произойдёт, только напряжение самого аккумулятора немного поднимется.

Сутки не трогаем его, а потом заряжаем и выставляем 15В и 3А опять на ночь. После этой ночи напряжение должно прийти в норму

Примерно 12.4В с плотностью электролита 1.24г/см3

Затем приступаем к самой десульфатации:

Берём лампочку ближнего света и подключаем её к клемам. Оставляем её гореть на 6 часов. За это время заряд АКБ упадёт до 9В

Весь цикл:

1. 15В-1А — заряд
2. 24 часа покоя
3. 15В-3А — заряд
4. Разряд лампочкой.

Так вот этот цикл нужно повторять, примерно для 60А — неделю. Примерно получится около 4 полных циклов.

В конце все работы если на замерах будет 12.7В и плотность 1.27Вы отлично справились. Данный способ, это личный метод, ещё лет в 18 я так востанавливал 100А АКБ

Десульфатор для аккумулятора своими руками 555

Во, нашёл .

«В схему входят автокоммутатор на ключе Т1, компараторе IC2D и генераторе IC1, накопительная катушка индуктивности L2 и пиковый вольтметр IC2A-C, D7- D10. Питание осуществляется от самого восстанавливаемого аккумулятора, подключаемого к клеммам К1. При включении высокий уровень на выходе Q (вывод 10) IC1 открывает ключ Т1 и нарастающий разрядный ток начинает протекать от батареи по цепи L1-L2 — T1-R4.

Когда ток достигнет значения 1А, напряжение на R4 опрокидывает компаратор IC2D и через IC1 закрывает Т1. Накопленная в L2 магнитная энергия преобразуется в короткий всплеск напряжения, которое через D3 прикладывается к аккумулятору, создавая последнему импульс зарядного тока (который собственно и является десульфатирующим).

Далее процесс повторяется (с частотой около 1 кГц). Поскольку амплитуда всплеска напряжения зависит от внутреннего сопротивления аккумулятора, а последнее тем больше, чем выше сульфитация, то, измерив амплитуду напряжения, можно судить о степени сульфатации. Именно эту функцию выполняет пиковый вольтметр — если амплитуда напряжения не превышает 15 В (аккумулятор — свежий), то светятся только два зеленых светодиода D7D8, если от 20 до 30В — желтый D9 (аккумулятор требует десульфатации, но пригоден для временной эксплуатации), если больше 30 В — красный D10 (аккумулятор требует немедленной десульфатации>.

Интересно отметить, что примененное схемное решение с включением всех светодиодов через один токоограничительный резистор R9 обеспечивает режим бегущей точки — если включен красный D10, то из-за того, что у него меньшее прямое напряжение, чем у желтого D9, последний не светится.

Прямое напряжение желтого и зеленого светодиодов примерно одинаковое, но D7D8 включены последовательно и поэтому не светятся, когда включен D9. Оценка состояния аккумулятора состоит в подключении его к клеммам К1 и наблюдении за светодиодами D7 — D10: зеленые свидетельствуют о готовности к эксплуатации, а желтый и красный — о необходимости десульфатации. Десульфатацию производят, оставляя аккумулятор подключенным к устройству до полного разряда (погасания светодиода D1), после чего сразу подключают к зарядному устройству и после заряда повторяют десульфатацию до тех пор, пока при подключении не будут светиться зеленые светодиоды D7D8. В запущенных случаях процедура может длиться до нескольких недель.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector