Известные методы восстановления емкости аккумуляторных батарей

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 регулируемое зарядное устройство из компьютерного БП.

Заряд аккумулятора реверсивными токами.

Сильно засульфатированный аккумулятор непригоден к работе. Сульфатацию электродов в значительной мере можно предотвратить (а засульфатированные электроды - частично восстановить) разными способами. Одним из способов профилактики сульфатации и восстановления работоспособности засульфатированных электродов является заряд аккумуляторной батареи реверсивным током.

Реверсивный ток - это переменный ток с различными амплитудами и длительностями импульсов обеих полярностей за каждый период их следования. За каждый период следования импульсов тока аккумулятор заряжается и частично разряжается. При определенном соотношении амплитуд и длительности импульсов прямого и обратного тока снижаются газовыделение и температура электролита.

 

  В соответствии с теорией и практикой электрохимических процессов заряд аккумулятора реверсивным током дает возможность управлять восстановительными реакциями и структурными изменениями активного материала электродов. Меняя соотношения между зарядными и разрядными импульсами, а также изменяя их амплитуду, можно получать кристаллы сульфата свинца различных размеров и форм. Это позволяет увеличить пористость и суммарную площадь действующей поверхности электродов, то есть увеличить поверхность соприкосновения электролита с активным материалом электродов, облегчить условия диффузии и выравнивания концентрации электролита в приэлектродном слое. Увеличение пористости способствует повышению величины максимального тока заряда и разряда.

При заряде реверсивным током в конце заряда выделяется меньше тепла и интенсивное газовыделение начинается позже, создаются оптимальные условия регулирования восстановительных реакций, уменьшаются скорости роста кристаллов сульфата свинца.

Порядок заряда реверсивным током аналогичен заряду постоянным током. Ясно, что для его реализации необходимо достаточно сложное специальное зарядное устройство - генератор реверсивного тока. Необходимо отметить, что простой однополупериодный 50-герцевый выпрямитель с небольшой разрядной нагрузкой практически десульфатирующим устройством не является.

Подробно метод восстановления емкости аккумуляторов с использованием реверсивных токов описан ниже.

Первый вариант. Десульфатация малым реверсивным током батарей, имеющих малую или среднюю степень сульфатации электродов.

Устанавливают величину зарядного реверсивного тока равной 0.5 - 2 А. Десульфатация иногда продолжается 20 - 50 часов и более без перерыва. При этом плотность электролита возрастает. Неизменность напряжения и плотности электролита в течение 2 часов является признаком окончания десульфатации.

Второй вариант. При запущенной форме сульфатации применяют заряд малым током, наиболее эффективно - реверсивным.

Для этого разряжают аккумулятор до 1.8 В (10.8 В на батарее 6СТ), удаляют электролит, заливают дистиллированную воду. Ток устанавливают настолько малым, чтобы напряжение было не выше 2.3 В. По мере увеличения степени заряженности плотность электролита возрастает.

После того, как плотность электролита во всех аккумуляторах батареи достигнет величины 1.11 г/см3 - необходимо слить электролит, залить дистиллированную воду и продолжить десульфатацию малым реверсивным током при напряжении до 2.3 В.

При плотности электролита 1.12 г/см3 устанавливают величину реверсивного тока в 1 А. Когда плотность раствора перестанет возрастать и начнется равномерное газовыделение, заряд прекращают.

Затем в течение 2 часов аккумулятор разряжают током, составляющим 20% от нормального разрядного тока, после чего заряжают в том же режиме до получения постоянства напряжения и плотности электролита.

Такой разряд-заряд повторяют 2-5 раз, пока не достигнут постоянства напряжения и плотности электролита.

После этого добавляют аккумуляторную кислоту до плотности 1.21 -1.22 г/см3 и полностью заряжают аккумулятор. После заряда аккумулятор выдерживают 3 часа и корректируют плотность электролита.

Если была допущена сильная сульфатация во всех аккумуляторах батареи, то описанные процедуры десульфатации выполняются в каждом из них.

Если систематический подзаряд аккумулятора производится реверсивным током, то сульфатации электродов практически не наблюдается. Сульфатация электродов отсутствует и в аккумуляторных батареях, которые интенсивно эксплуатировались и быстро выработали полностью свой ресурс.

Недостатки метода:

• сложный и дорогостоящий источник калиброванного реверсивного тока специальной формы;

• большое время заряда;

• низкий КПД процесса заряда;

• невысокая эффективность метода в случаях, когда речь идет о глубокой сульфатации аккумуляторов (больше подходит для профилактики сульфатации).

Преимущества метода:

• почти полностью исключается необратимая сульфатация пластин, одна из причин старения и выхода из строя аккумулятора;

• при заряде малым реверсивным током, сила которого не превышает 1 -2 А, эффективно идет процесс десульфатации пластин и восстановления емкости аккумуляторной батареи. Поэтому такой режим заряда аккумулятора иногда называют «десульфатацией».

Восстановление с использованием тренировочных циклов

Контрольно-тренировочный цикл заряда-разряда проводится для предотвращения сульфатации и определения емкости аккумулятора. Контрольно-тренировочные циклы проводятся не реже одного раза в год и выполняются следующим образом: заряжают аккумуляторную батарею нормальным током до полного заряда; выдерживают ее 3 часа после прекращения заряда; корректируют плотность электролита; включают зарядку на 20-30 минут для перемешивания электролита; проводят контрольную разрядку постоянным нормальным током 10-часового режима и контролируют время полного разряда до напряжения 1,7 В на банку (10,2 В на аккумуляторную батарею); емкость батареи определяют как произведение величины разрядного тока и времени разряда. После контрольного разряда батарею сразу же ставят на зарядку и полностью заряжают. Если оказалось, что емкость аккумуляторной батареи меньше 50% номинальной, она считается неисправной.

Основные недостатки:

• сокращает срок службы аккумуляторной батареи;

• большие трудозатраты (большое время восстановления);

• большие затраты электроэнергии.

• невысокая эффективность метода в случаях, когда речь идет о глубокой сульфатации аккумуляторной батареи (больше подходит для профилактики сульфатации).

Восстановление механическим путем

(промывка годных и замена вышедших из строя элементов)

Методы восстановления аккумуляторов, основанные на их разборке с промыванием годных и заменой непригодных для дальнейшего использования электродов, являются экологически «грязными» и трудоемкими. Промывание не позволяет полностью удалить все отложения с поверхности электродов

Восстановление с использованием импульсных токов.

Импульсные токи используются для восстановления аккумуляторных батарей различными организациями (например, ООО «МКТ-групп» и ООО «ПКФ Вторметзаготовка»). Как правило, импульсные токи используются в сочетании с тренировочными циклами. При этом используется оборудование таких марок как «MacBat», «УЗВА» и др. В процессе восстановления аккумуляторных батарей возможно увеличение емкости в среднем на 30-60%.

Основные недоставки метода:

• высокие расходы электроэнергии;

• разрушение электродов за счет использования высоких импульсов до 400 А;

• высокие трудозатраты;

• длительность процесса восстановления;

• нельзя использовать для технического обслуживания и восстановления необслуживаемых батарей;

• в некоторых случаях высокая стоимость оборудования - до 25 тыс. евро.

В целом, по причине использования разрушительных токов результаты импульсной технологии нивелируются негативными последствиями, получаемыми в процессе восстановления. На рис. 1 видно как разрушаются электроды в процессе восстановления аккумуляторных батарей с использованием восстановительного оборудования «MacBat».

Рис. 1. Разрушение электродов в результате восстановления с использованием импульсной технологии Используемые в комплексе с импульсной системой методы тренировки батарей также сокращают срок ее службы.

Присадки в электролит

Присадки имеют химический принцип действия. В аккумуляторную батарею доливаются жидкости, которые вступают в реакцию и разрушают кристаллы сульфата свинца.

По данным потребителей действие присадок кратковременно. Постоянное же их использование способно нарушить установленную химическую реакци и безвозвратно снизить емкость аккумуляторной батареи.

К таким способам, не редко, прибегают изобретательные продавцы подержанных автомобилей. Не удивляйтесь если после покупки подержанного автомобиля вам придется, через пару месяцев, поменять аккумулятор на новый.

Отрадно, что читатели не остаются в сторонеот ликбеза и предлагают свои рациональные решения. Одно из них касается самостоятельного создания зарядного устройства из блока питания компьютера. Сам я опробовать данный девайс к сожалению не могу, т.к. являюсь обладателем мощного и надежного советского зарядного устройства. Поэтому публикую его решение "авансом". Если кто-нибудь опробует эту схему, отпишитесь пожалуйста, т.к. необходимо подтверждение работоспособности данного устройства.

Как самому сделать регулируемое зарядное устройство из компьютерного БП

(предоставленно читателем).

Вступление:

Все началось с того, что у соседа по гаражу увидел зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания. Объяснить как это сделано сосед не смог, сославшись на сложность переделок. Захотелось такое же, ввиду малого веса и, что немаловажно, легко доступности БП. К изучению возможности построения ЗУ из компьютерных блоков питания приступил практически с нулевыми знаниями. С электрическим током был знаком в основном в пределах школьного курса физики и по работе в силу необходимости. Почерпнув необходимые знания из Интернета (самое сложное было отделить что-то стоящее от всевозможной шелухи), пришел к убеждению построения ЗУ на TL494, как легкоуправляемой микросхеме и имеющей все необходимое, а именно: генератор, управление скважностью импульсов, управление длительностью «мертвой» паузы между импульсами, наличие возможности работать либо в 1-тактном или 2-тактном режимах. Как оказалось на самом деле, все довольно просто. Цена за полученные знания сложилась их двух сожженных БП и месяца свободных вечеров. Ничего нового мною не придумано, а взято из работ умных людей, разместивших их в Интернете. Я не буду объяснять принцип работы схемы. Просто возьмите и делайте!

Вот собственно сама пошаговая инструкция

• Берем работающий компьютерный блок питания (ТХ или АТХ без разницы).

• Снимем верхнюю половинку корпуса, убираем пыль и смотрим, на какой же микросхеме он построен.

• Если на TL494CN (аналоги DBL494, КА7500, IR3M02, А494, МВ3759, mPC494C, М1114ЕУ и т.д.), то идем дальше.

Выглядит микросхема так:

• Выпаиваем с платы все выходящие провода. Оставим 2 черных (это земля, «COM») и 2 желтых (это +12 вольт). Если есть зеленый провод (это PS-ON, разрешение на включение, только у БП АТХ), то его припаиваем к земле. Выпаиваем провода вентилятора и сети 220 вольт.

• Вынимаем плату из корпуса.

• Производим замену выходных электролитических конденсаторов напряжением 16 вольт на 25-вольтовые. Уменьшать емкость конденсаторов крайне нежелательно. Увеличение - приветствуется.

• Нас будут интересовать выводы микросхемы 1, 2, 3, 4, 15 и 16.

• Начнем с 1 вывода. Берем лупу и внимательно просматриваем дорожки. Собираем схему так, как показано на рисунке. Все лишние элементы отсекаем (либо перерезаем дорожки, либо выпаиваем детали). Переменное сопротивление 22 kom крепим на передний борт корпуса. Это будет регулятор выходного напряжения. Его можно будет устанавливать от 3 до 24 вольт.

• Если у Вас будет зарядное устройство, то переменное сопротивление можно будет заменить постоянным, предварительно подобрав напряжение на выходе 14,4 вольта.

• По ногам 2 и 3 собираем следующую схему. Все лишние связи отсекаем.

• По 4 ноге обычно организуются всевозможные защиты, блокирующие выдачу импульсов, а также «мягкий старт» и длительность минимального времени «мертвой» паузы между импульсами. Мы все защиты отключаем, так как в дальнейшем по 15 и 16 ногам организуем ограничение выходного тока. Но оставим функцию «мягкого старта» и зафиксируем какое-то время «мертвой паузы», меньше которого оно не сможет быть. Итак, собираем схему по 4 ноге, все остальное отсекаем.

• И, наконец, организуем ограничение выходного тока по 15 и 16 ногам. Это значит, что при любом сопротивлении нагрузки значение тока не превысит заданной величины. Т.е. короткие замыкания не страшны. Сначала изготовим датчик тока. Для него возьмем 2-х ватное сопротивление типа МЛТ. На него намотаем эмальпровод диаметром 0,5 - 0,6 мм виток к витку в 1 ряд. Концы провода припаяем к выводам сопротивления. Все, датчик готов. Собираем схему по 15 и 16 ногам.

• Больше ничего не трогаем. Переменное сопротивление 330 om можно вывести на борт БП. Если у Вас будет зарядное устройство, то переменное сопротивление можно будет заменить постоянным, предварительно установив максимальный зарядный ток. Для свинцово-кислотного аккумулятора емкостью 60 ампер-часов, эта величина будет равна 6 амперам. Если Вы поставите амперметр, то необходимость в датчике тока отпадает. Его роль будет выполнять шунт амперметра.

• Правильно собранная схема работает сразу и прекрасно. Вентилятор необходимо запитать или с дежурки (если она есть) после выпрямителя до стабилизирующего устройства, или от отдельного источника 12 вольт.

• Хочу выразить огромную благодарность всем людям бескорыстно поделившимися своими знаниями. С уважением, Рожков Владимир. Если будут вопросы, пишите на Water18@yandex.ru

 

Надо отметить что изначально Владимир предложил схему сделанную в векторнной графике CrelDRAW и при переносе в файл изображения качество явно не улучшилось. Реально заинтерисованным предлагаю скачать исходный файл -Схемы к зарядному устройству.

Ключевые слова: зарядка аккумулятора, +как заряжать необслуживаемый аккумулятор, зарядка необслуживаемых аккумуляторов, как заряжать необслуживаемый аккумулятор, сел необслуживаемый аккумулятор, форсированный заряд АКБ, восстановление АКБ, схема зарядного для АКБ

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