Устройство для зарядки и тренировке аккамуляторов. Обзор аналогов и их анализ

Содержание:

Основные методы восстановления и тренировки аккумуляторных батарей

Восстановление аккумуляторов методом длительного заряда малыми токами

Этот метод успешно используется при небольшой и не застарелой сульфатации аккумуляторных пластин. АКБ подключают на зарядку током нормальной величины (10 % от общей ёмкости АКБ). Зарядка производится до момента начала образования газов. После чего делается перерыв на 20 минут. На втором этапе проводят заряд АКБ, уменьшая значение тока до 1 % от ёмкости. Затем делают перерыв на 20 мин. Циклы заряда повторяет несколько раз

Восстановление аккумуляторов методом глубоких разрядов малыми токами

Для восстановления аккумулятора с признаками застарелой сульфатации используется метод заряда АКБ с перезарядом токами обычной величины и последующим длительным глубоким разрядом с малыми значениями тока. Путём осуществления нескольких циклов сильного разряда токами малых величин и обычного заряда аккумулятор может быть успешно восстановлен.

Восстановление аккумуляторов методом заряда циклическими токами

Проводится АКБ, измеряется внутреннее сопротивление батареи. В случае превышения фактического сопротивления над установленным заводским значением батарею подвергают заряду малым током, после этого делают перерыв 5 минут и начинают разряд аккумулятора. Вновь делают перерыв и повторяют циклы «заряд - перерыв - разряд - перерыв» многократно.

Восстановление аккумуляторов импульсными токами

Суть метода состоит в подаче для заряда АКБ тока импульсной формы. Амплитуда значения тока в импульсах выше обычных значений в 5 раз. Максимальные значения амплитуды кратковременно могут достигать 50 Ампер. Длительность импульса при этом мала - несколько микросекунд. При таком режиме заряда происходит расплавление кристаллов сульфата свинца и восстановление батареи

Восстановление аккумуляторов методом постоянного напряжения

Суть метода состоит в заряде АКБ током постоянного напряжения, при этом сила тока меняется (обычно уменьшается). При этом на первом этапе процесса заряда сила тока составлять 150 % от ёмкости АКБ и с течением времени постепенно снижаться до малых значений

- профессиональный прибор для восстановления и тренировки аккумуляторов

SKAT-UTTV - это современный автоматический прибор для проведения тестирования, тренировки, восстановления, заряда и реанимации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей различного типа (герметичных и открытого типа). Прибор даёт возможность определить, как долго может прослужить в дальнейшем АКБ, провести его заряд, восстановление аккумулятор с пониженной ёмкостью. Прибор имеет удобный пользовательский интерфейс, все режимы работы и параметры заряда и разряда выводятся на цифровой дисплей

Возможности прибора по восстановлению и тренировке аккумуляторов

• Прибор осуществляет определение остаточной ёмкости батареи способом контрольного разряда, обычный заряд батареи, ускоренный заряд батареи, восстановление аккумуляторов, имеющих сульфатирование пластин, тренировку батарей с помощью чередования циклов заряда и разряда, принудительный заряд сильно разряженной батареи.
• Прибор имеет эффективную защиту от короткого замыкания в цепи, электронную защиту от ошибочного подключения к клеммам батареи, надёжную защиту от процесса перегревания элементов прибора, понятную световую индикацию режимов работы устройства, вывод параметров батареи и режимов работы прибора.

Методы восстановления и тренировки аккумуляторов устройства SKAT-UTTV

Прибор использует следующие методы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов:

• заряд постоянным током значения 10 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
• заряд постоянным током значения 5 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
• заряд постоянным напряжением с автоматическим выбор значения тока;
• заряд постоянным током значения 20 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
• заряд постоянным напряжением до достижения порога по значению емкости батареи;
• заряд асимметричным током с чередованием импульсов оптимального заряда, подбираемых автоматически до достижения порога по значению напряжения батареи разряд постоянным током малого значения от 5 % от ёмкости АКБ до достижения минимального порога по напряжению.

В процессе выполнения заряда, тренировки и восстановления аккумулятора прибор выбирает автоматически программы использования всех методов на различных циклах.
Есть возможность программировать пользовательские программы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов путём установки следующих параметров режимов работы: выбор метода, количество циклов работы, значения электрических параметров, значения пределов срабатывания.

Прибор предназначен для профессионального восстановления аккумуляторов различных типов, в том числе автомобильных аккумуляторов и АКБ для источников бесперебойного питания. Использование устройства даёт возможность существенно увеличить сроки использования аккумуляторов в различных устройствах.

Средний срок службы обычного свинцово-кислотного аккумулятора составляет примерно 5 лет. Однако продлить срок эксплуатации аккумуляторной батареи можно. Для этого необходимо соблюдать правила эксплуатации АКБ и при необходимости выполнять тренировку аккумулятора. В этой статье мы рассмотрим основные методы тренировки и восстановления АКБ.

Причины снижения емкости и напряжения батареи

Главной причиной уменьшения емкости аккумулятора и снижения напряжения на выходах батареи является сульфатация пластин. Сульфатация пластин - это химический процесс оседания на поверхности пластины слоя сульфата свинца. Образующийся сульфат свинца является плохим проводником электрического тока, что приводит к снижению эффективности заряда и постепенному уменьшению ёмкости аккумуляторной батареи.

К основным причинам сульфатации пластин аккумулятора следует отнести:

• длительные простои автомобиля, неиспользование аккумулятора длительное время;
• хранение аккумуляторной батареи в разряженном виде;
• короткое время заряда батареи и большая нагрузка на аккумулятор;
• недостаточный ток заряда аккумулятора;
• отсутствие периодической подзарядки;
• использование аккумулятора в условиях низких температур;
• глубокие разряды АКБ.

Основным способом снижения сульфатации пластин является воздействие на них электрическим током в различных режимах. Такой процесс называют процессом тренировки или восстановления аккумуляторной батареи.

Методы тренировки и восстановления аккумуляторов

Существуют несколько основных проверенных методик тренировки и восстановления аккумуляторных батарей:

• восстановление АКБ методом длительного заряда малыми токами
• восстановление АКБ методом глубоких разрядов малыми токами
• восстановление АКБ методом заряда циклическими токами
• восстановление АКБ методом постоянного напряжения
• восстановление АКБ импульсными токами

Тренировка и восстановление аккумуляторов методом длительного заряда малыми токами

Метод длительных зарядов токами малой амплитуды позволяет получать хорошие результаты при небольшой и незастарелой сульфатации аккумуляторных пластин. Аккумулятор необходимо подключить на заряд током нормальной величины (10 % от общей емкости аккумулятора). Заряд необходимо производить до момента начала образования газов. Далее необходимо сделать перерыв на 20-30 минут. На втором этапе проводится заряд аккумуляторной батареи с уменьшением значения тока до 1 % от емкости АКБ. После этого делается еще один перерыв на 20-30 мин. Такие циклы заряда необходимо повторять несколько раз.

Тренировка и восстановление аккумуляторов методом глубоких разрядов малыми токами

Метод глубоких разрядов малыми токами эффективен для тренировки и восстановления аккумулятора с наличием признаков застарелой сульфатации. Метод тренировки состоит в заряде АКБ с перезарядом токами стандартной величины и длительным глубоким разрядом с малыми токами. Выполнение нескольких циклов разряда малыми токами и обычного заряда аккумуляторной батареи дает возможность эффективного восстановления батареи.

Тренировка и восстановление аккумуляторов методом заряда циклическими токами

Еще один эффективный метод восстановления аккумуляторов и увеличения срока службы аккумуляторов — метод заряда циклическими токами. Суть метода проста. Проводится измерение сопротивления аккумуляторной батареи. В случае превышения фактического сопротивления над стандартным заводским значением АКБ подвергают заряду малым током, после этого делают перерыв 5-10 минут и начинают разряд аккумулятора. После этого делают перерыв и повторяют циклы «заряд — перерыв — разряд — перерыв» несколько раз.

Тренировка и восстановление аккумуляторов методом постоянного напряжения

Суть метода состоит в заряде АКБ током постоянного напряжения, при этом сила тока меняется (обычно уменьшается). При этом на первом этапе процесса заряда сила тока может составлять 150 % от ёмкости АКБ и с течением времени постепенно снижаться до малых значений. Нужно брать в расчет внутреннее сопротивление и емкость АКБ. В зависимости от соотношения этих показателей, сила тока, которая проходит через него в начале зарядки, может превысить 50A. Чтобы батарея не сгорела, на всех зарядных устройствах присутствует ограничитель в 20-25A

Тренировка и восстановление аккумуляторов импульсными токами

Суть метода состоит в подаче для заряда АКБ тока импульсной формы. Амплитуда значения тока в импульсах выше обычных значений в 5 раз. Максимальные значения амплитуды кратковременно могут достигать 50 Ампер. Длительность импульса при этом мала — несколько микросекунд. При таком режиме заряда происходит расплавление кристаллов сульфата свинца и восстановление батареи

Правила проведения работ по тренировке и восстановлению аккумуляторных батарей

При выполнении всех работ необходимо соблюдать следующие правила:

• Перед началом работ необходимо полностью очистить аккумуляторную батарею.
• Перед началом заряда батареи необходимо проверить состояние и уровень электролита.
• Выполнение работ по зарядке аккумуляторов должно проводиться в специальном, хорошо вентилируемом помещении.
• Запрещается держать открытый огонь возле батареи.

Эффективный прибор для восстановления и тренировки аккумуляторов

SKAT-UTTV — это высокоэффективное устройство для проведения автоматического тестирования, тренировки, восстановления, заряда и определения остаточной емкости свинцово-кислотных аккумуляторов различных видов и типов. Прибор позволяет проводить восстановление аккумуляторных батарей открытого и закрытого типа.

SKAT-UTTV имеет микропроцессорное управление, что позволяет быстро определить прогнозируемый срок службы аккумуляторной батареи. Прибор имеет различные режимы работы, для управления режимами используется цифровой дисплей и кнопки управления.

Методы восстановления и тренировки аккумуляторов устройства SKAT-UTTV

Прибор использует следующие методы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов:

• заряд постоянным током значения 10 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
• заряд постоянным током значения 5 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению;
• заряд постоянным напряжением с автоматическим выбором значения тока, заряд постоянным током значения 20 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению,заряд постоянным напряжением до достижения порога по значению емкости батареи;
• заряд асимметричным током с чередованием импульсов оптимального заряда, подбираемых автоматически до достижения порога по значению напряжения батареи, разряд постоянным током малого значения от 5 % от емкости АКБ до достижения минимального порога по напряжению.

В процессе выполнения заряда, тренировки и восстановления аккумулятора прибор выбирает автоматически программы использования всех методов на различных циклах.

Введение

В настоящее время наряду с литий-ионными аккумуляторами все еще широко используются никель-кадмиевые. Данные аккумуляторы дешевле литий-ионных и сохраняют свою работоспособность в любых погодных условиях, в то время как литий-ионные аккумуляторы некоторых производителей теряют свою работоспособность при отрицательной температуре.

Никель-кадмиевые аккумуляторы применяются на электрокарах (как тяговые), трамваях и троллейбусах (для питания цепей управления), речных и морских судах. Широко применяются в авиации в качестве бортовых аккумуляторных батарей самолетов и вертолетов. Используются как источники питания для автономных шуруповёртов, винтовёртов и дрелей.

Минусом никель-кадмиевых аккумуляторов является так называемый «эффект памяти», который возникает при заряде аккумулятора без предварительного его полного разряда. Вследствие этого со временем понижается максимальная емкость аккумулятора, и время его работы сокращается.

В данном дипломном проекте будет разработано устройство для автоматизированной тренировки аккумуляторных батарей. Тренировка аккумулятора необходима для поддержания батареи в работоспособном состоянии и правильного отображения реального заряда аккумулятора. Заключается этот процесс в проведении цикла разряд - заряд.

Аккумулятор подключается через резистор к земле и полностью разряжается. Затем аккумулятор подключается к цепи питания и заряжается до тех пор, пока на нем не установится значение напряжения, не меняющееся в течение длительного времени за один цикл заряда. Если максимальное значение напряжения недостаточно высоко, проводится повторение цикла разряд - заряд.

Устройство, разрабатываемое в рамках данного дипломного проекта, может применяться сервисными службами, занимающимися обслуживанием аккумуляторов, строительными компаниями, располагающими большим количеством автономных шуруповертов и дрелей, больницами, в которых используются приборы для фиксирования жизненных показателей больного, постоянно носимые пациентом.

Обзор аналогов и их анализ

Современные производители электроники выпускают подобные устройства, но они, как правило, построены исключительно на аналоговых элементах и не обладают той гибкостью, какой обладает устройство, построенное на микроконтроллере.

а) Любительская схема аналогового устройства ручной тренировки аккумулятора .

Схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Любительская схема аналогового устройства ручной тренировки аккумулятора

Принцип работы данного устройства - ручное переключение аккумулятора в режим разряда и заряда.

Достоинством этой схемы является несомненная простота и дешевизна. Недостатком - ручное управление и отсутствие защиты от переразряда аккумулятора. Пользователь должен сам отслеживать значение напряжения на аккумуляторе и вовремя переключать его с разряда на заряд. Такое устройство имеет смысл изготавливать для тренировки одного-двух аккумуляторов, так как процесс тренировки занимает весьма длительное время и требует постоянного контроля.

б) Устройство автоматической тренировки аккумулятора .

Схема этого устройства представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Электрическая принципиальная схема устройства автоматической тренировки аккумулятора

Это устройство позволяет тренировать аккумуляторы только в автоматическом режиме.

Пользователь вручную задает минимальное напряжение заряда и напряжение разряда аккумулятора. Для этого к гнёздам XS1 подключают вольтметр и переменным резистором R10 устанавливают минимальное значение напряжения разряда. Затем вольтметр подключают к гнёздам XS2 и переменным резистором R8 устанавливают минимальное значение напряжения заряда.

К достоинствам этой схемы можно отнести некоторую гибкость в сравнении с предыдущей схемой, к недостаткам - отсутствие какого-либо дисплея, отображающего текущее значение напряжения на аккумуляторе, и необходимость наличия у пользователя отдельного вольтметра для программирования устройства.

в) Turnigy Fatboy 8 1300W Workststion Charger

Особняком от любительских схем стоит этот прибор, изготавливаемый сингапурской компанией LEO Energy Pte Ltd., Revolectrix. Разработчик не публикует схему внутреннего устройства прибора и не объясняет принцип его работы.

Внешний вид данного прибора изображен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Внешний вид Turnigy Fatboy 8 1300W Workststion Charger

Данный прибор способен заряжать и разряжать множество типов аккумуляторов: никель-кадмиевые, литий-ионные, литий-полимерные, литий-марганцевые, свинцовые с напряжением 6, 12 и 24В. Также в нем есть функция произведения нескольких циклов заряда - разряда аккумулятора, которая, однако, служит лишь подобием тренировки аккумулятора: устройство производит лишь столько циклов, сколько назначит пользователь, оно не отслеживает, восстановил ли аккумулятор свою ёмкость или нет.

Достоинства этого прибора таковы: широкий спектр видов аккумуляторов, удобство использования, возможность назначить несколько циклов разряда - заряда и наличие гарантийного обслуживания.

Но помимо достоинств данный прибор обладает также и рядом недостатков, среди которых такие как:

Невысокая надежность. Несмотря на то, что производитель заверяет покупателей в обратном, в отзывах пользователи жалуются на выход прибора из строя после непродолжительного использования;

Отсутствие полностью автоматического режима тренировки аккумулятора. Как уже было сказано выше, пользователь лишь может назначить число циклов заряда - разряда, нет функции «производить циклы разряда - заряда до восстановления ёмкости аккумулятора»;

Высокое энергопотребление;

Достаточно высокая цена прибора, составляющая $199,95 без учета цены платы с балансировочными разъемами, приобретающейся отдельно, и доставки из-за рубежа, стоимость которой тоже немаленькая из-за веса прибора около двух килограмм.

Использовать такое устройство только для тренировки никель-

кадмиевых аккумуляторов экономически нецелесообразно.

Ниже представлена сводная таблица разрабатываемого устройства и рассмотренных аналогов, в которой отображены преимущества и недостатки всех рассмотренных устройств.

Таблица 1 - Сводная таблица разрабатываемого устройства и рассмотренных аналогов

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

А. Коробков

прибор для АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ АККУМУЛЯТОРОВ

Описываемый прибор предназначен для обслуживания кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12 В и емкостью от 40 до 100 А*ч. Основ­ное «заболевание» таких батарей - сульфатация, вы­зывающая повышение внутреннего сопротивления и сни­жение емкости батареи . Один из наиболее изве­стных методов борьбы с сульфатацией заключается в периодической (1 - 2 раза в год) разрядке батареи ма­лым током (не более 0,05 ее емкости) и последующей зарядке ее таким же током .

Менее известен способ десульфатации, предусматривающий зарядку аккумуляторной батареи циклами: 6... 8 ч зарядки током 0,04...0,06 от значения емкости с пе­рерывом не менее 8 ч. В течение перерыва электродные потенциалы на поверхности и в глубине активной массы пластин аккумуляторов выравниваются, более плотный электролит из пор пластин диффундирует в межэлек­тродное пространство, при этом напряжение аккумуля­тора понижается, а плотность электролита увеличи­вается.

Рис. 1. Схема прибора для автоматической тренировки аккумуляторов

В предлагаемом приборе использован псевдокомби­нированный способ, при котором, производится разрядка до напряжения на каждом аккумуляторе 1,7...1,8 В, а за­тем последующая зарядка циклами. Критерием, исполь­зуемым при управлении процессом зарядки, является напряжение на аккумуляторной батарее, функционально связанное со степенью заряженности ее . Зарядка в каждом цикле заканчивается при достижении на клем­мах батареи напряжения 14,8В, а возобновляется при снижении его до 12,8...13 В. О таком способе заряд­ки рассказано в статье .

Прибор для автоматической тренировки аккумуля­торов (ПАТА) проводит разрядку батареи до напря­жения 10,5...10,8 В, автоматически переключается на режим зарядки и осуществляет ее циклами, как указа­но выше. Прибор работает в трех режимах. В первом режиме («Щ») возможны два варианта: либо зарядка циклами, либо разрядка до напряжения 10,5...10,8 В, а затем зарядка циклами. В следующем режиме («NU») происходит многократный переход от зарядки к разряд­ке при достижении на клеммах аккумуляторной бата­реи напряжения 14,8...15 В и от разрядки к зарядке при напряжении на клеммах 10,5...10,8 В. Третий режим («НЗ») соответствует работе обычного зарядного устрой­ства без автоматики.

Разряжается батарея током 2...1,7 А, а заряжается током 2 или 5 А (в первом случае он изменяется от 2 до 1,5 А, во втором - от 5,8 до 4,5 А).

Прибор питается от сети переменного тока напряже­нием 220 В и потребляет не более 25 Вт при отсутствии зарядки и не более 180 Вт при максимальном зарядном токе.

Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1. Понижающий трансформатор Т1 обеспечивает на вто­ричной обмотке переменное напряжение около 19 В. С помощью диодов VD 1 - VD 4 получается пульсирую­щее напряжение амплитудой около 27 В, а после диода VD 5 на конденсаторе С1 образуется постоянное напря­жение около 26 В, необходимое для питания узла авто­матики. Пульсирующее напряжение подается на анод тринистора VS 1. Если на управляющий электрод три-нистора подать соответствующее напряжение, тринистор откроется и пропустит ток для зарядки аккумуляторной батареи через лампы HL 2 - HL 6 и выключатель SA 3. Ток зарядки ограничивается лампами накаливания HL 6 (в режиме «2А») или HL 4 - HL 6 (в режиме «5А»). Раз­ряжается батарея через транзистор VT 13 и резисторы R 25, R 26.

Управляются тринистор и транзистор VT 13 узлом автоматики. Он содержит источник образцового напря­жения (резистор R 15, диоды VD 9, VD 10), пороговый выключатель разрядки (транзисторы V - T 7, VT 8, рези­сторы R 17 - R 20), усилитель сигнала разрядного тока (транзисторы VT 10 - VT 12), пороговый переключатель зарядки (транзисторы VT 3 - VT 6 с соответствующими резисторами, включая R 13, R 16), усилитель. сигнала за­рядного тока (транзисторы VT 1, VT 2) и элементы за­прета сигнала зарядки (диод VD 7, транзистор VT 9). Рассмотрим работу этих каскадов.

Пороговый переключатель разрядки подключен к вы­ходным зажимам прибора ХТЗ, ХТ4, предназначенным для подключения аккумуляторной батареи. Имеющееся на них напряжение является одновременно и питающим и контролируемым напряжением выключателя.

Радиолюбителям известен аналог тринистора, состоя­щий из двух транзисторов разной структуры. Аналог способен по внешнему сигналу переходить в открытое состояние и сохранять его, пока хотя бы один из тран­зисторов находится в насыщении. Выключение насту­пает при снижении тока до порогового значения, когда оба транзистора выходят из насыщения. Пороговый вы­ключатель выполнен с аналогичными связями, но не непосредственными, а через резисторы, причем эмиттер одного из транзисторов подключен к образцовому на­пряжению, а база - к делителю напряжения. Благодаря этому пороговый выключатель обладает температурной стабильностью напряжения порога выключения. Наст­раивают выключатель на пороговое напряжение (10,5... 10,8 В) подстроечным резистором R 19.

Усилитель сигнала разрядного тока состоит из це­почки транзисторов с чередующейся структурой. Тран­зисторы работают в ключевом режиме. Работа одного из них (VT 11) поставлена в зависимость от наличия на­пряжения 26 В. Это сделано для прекращения разрядки батареи в случае аварийного выключения сетевого на­пряжения.

Пороговый переключатель зарядки состоит из тран­зисторного усилителя (VT 6), триггера Шмитта (VT 3, VT 4) и ключевого транзистора (VT 5). Последний пред­назначен для устранения влияния нижнего порога пере­ключения (резистор R 13) на верхний (резистор R 16).

Усилитель зарядного тока, как и разрядного,-состоит из цепочки транзисторов разной структуры, работающих в ключевом режиме. При этом коллекторный ток тран­зистора VT 1 может протекать через базовую цепь тран­зистора VT 2, когда закрыт транзистор VT 9 (т. е. нет разрядки). Диод VD 7 повышает надежность закрыва­ния транзистора VT 2 при открывании транзистора VT 9 (когда идет разрядка батареи и ток через управляющий электрод тринистора не должен протекать).

Диод VD 8 защищает управляющий электрод трини­стора от обратного тока, который мог бы быть при вы­ключении сети и подключенной аккумуляторной батарее.

Цепочка С2, R 29, VD 11 нужна для случая зарядки глубоко разряженной или сульфатированной батареи, когда на ее клеммах может возникнуть пульсирующее напряжение. Благодаря диоду VD 11 на конденсаторе С2 оказывается сглаженное напряжение. Без этой цепочки выбросы напряжения могли бы раньше времени вывести пороговый выключатель из режима зарядки.

Конденсатор СЗ играет роль своеобразного аккуму­лятора и используется для контроля исправности при­бора. В положении «Контроль», выключателя SA 3 он мо­жет наряжаться только через диод VD 12 и резистор R 34, а разряжаться через узел автоматики. Поскольку в режимах «1Ц» и «NЦ.» процессы зарядки и разрядки происходят с периодом повторения около 1 с, на вольт­метре PU 1 наблюдаются колебания стрелки, отражаю­щие напряжения порогов переключения и управляемость всех цепей зарядки и порогового выключателя.

Зажимы ХТ1 и ХТ2 с напряжением 12,6 В предна­значены для подключения вулканизатора, лампы под-светки, малогабаритного паяльника и другой нагрузки мощностью до 100 Вт.

Рассмотрим более подробно работу прибора в раз­личных режимах при установке выключателя SA 3 в по­ложение «Контроль» (аккумуляторная батарея не под­ключена) .

В режиме «1Ц» после подачи на блок сетевого на­пряжения на конденсаторе СЗ напряжение не повыша­ется, потому что отсутствует ток базы транзистора VT 1. Чтобы обеспечить начальные условия работы, переклю­чателем SA 1 кратковременно устанавливают режим «НЗ» и возвращают в положение «1Ц». После этого по­роговый переключатель начинает работать, запрещая зарядку при повышении напряжения на конденсаторе выше установленного максимума (14,8...15 В) и разре­шая, если оно стало ниже установленного минимума (12Д..13В).

При переводе переключателя SA 1 в режим «МЦ» на коллектор транзистора VT 8 подается через диод VD 6 напряжение, и пороговый выключатель срабатывает, разрешая разрядку. При. этом открытый транзистор VT 9 запрещает зарядку, и конденсатор СЗ разряжается че­рез узел автоматики до напряжения 10,5...10,8 В.

После опрокидывания порогового выключателя тран­зистор VT 9 закрывается, коллекторный ток транзисто­ра VT 1 протекает через диод VD 7 и базовую цепь тран­зистора VT 2. Этот транзистор, а вслед за ним и трини-стор открываются. Через конденсатор СЗ протекает за­рядный ток, и напряжение на конденсаторе повышается до 14,8...15 В.

Во время указанного контроля остаются непроверен­ными элементы разрядки, поскольку такие дефекты, как обрыв в цепях транзисторов VT 11 - VT 13, никак не отразятся на показаниях вольтметра PU 1. Для контро­ля работы этих элементов выключатель SA 3 устанавли­вают в положение «Работа» - тогда в режиме «NIJ,» конденсатор СЗ будет разряжаться в основном через транзистор VT 13. В результате начнет мигать лампа HL 7 «Разрядка», свидетельствуя об исправности цепей разрядки.

Аналогично работает прибор с подключенной акку­муляторной батареей. В режиме «1Ц» сразу начинается зарядка циклами (имеется в виду, что напряжение ба­тареи не превышает порогового напряжения 12,8...13 В). Горит лампа HL 2 при зарядном токе 2 А или HL 3 при токе 5 А. Нажатием кнопочного выключателя SB 1 «Раз­рядка» на запускающий вход порогового выключателя подается напряжение, в результате чего он срабатывает. Разрядка индицируется лампой HL 7.

В режиме «NU» при подключении аккумуляторной батареи работа может начаться как с зарядки, так и с разрядки - в зависимости от того, в каком режиме в момент включения находился пороговый выключатель. При желании установить какой-то конкретный режим, переключатель SA 1 сначала устанавливают в положе­ние «1Ц», а после этого - в положение «МЦ».

В режиме неавтоматической зарядки («НЗ») контак­ты переключателя блокируют пороговый выключатель, и тринистор управляется непосредственно от источника постоянного тока.

Рис. 2. Внешний вид прибора

Какие детали использованы в приборе? Постоянные резисторы R 25, R 26 - остеклованные проволочные типа ПЭВ-10, остальные - МЛТ указанной на схеме мощно­сти, подстроечные резисторы R 13, R 16, R 19 - типа ППЗ или другие. Кроме указанных на схеме, транзисторы VT 1, VT 6, VT 7, VT 10 могут быть П307, П307В П309-VT 2 - ГТ403А, ГТ403В - ГТ403Ю; VT 3, VT 4, VT 8 VT 9, VT 11 - МП20, МП20А, МП20Б, МП2.1, МП21А - МП21Е; VT 5, VT 12 - КТ603А, КТ608А, КТ608Б; VT 13 - любой из серий П214 - П217. Диоды VD 1 - VD 4 могут быть, кроме указанных на схеме, Д242, Д243 Д243А Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247; VD 5 - КД202Б - КД202С; VD 6, VD 7 - Д223А, Д223Б, Д219А, Д220- VD 8, VD 11, УШ2 - Д226В - Д226Д, Д206-Д211; вместо стабилитронов Д808 подойдут Д809 - Д813, Д814А - Д814Д. Тринистор может быть КУ202А - КУ202Н.

Конденсаторы С1, СЗ - К50-6; С2 - К50-15. Лампы HL 1- HL 3, Н17-СШ8, HL 4- HL 6 - автомобильные на напряжение 12 В и мощность 50 + 40 Вт (использует­ся нить на 50 Вт). Выключатель Q1 - тумблер ТВ (ТП), выключатели . SA 2, SA 3 - тумблеры ВБТ, кнопочный выключатель SB 1 - КМ-1, переключатель SA 1 - типа ПКГ (ЗПЗН). Трансформатор 77 - готовый, ТН-61-220/127-50 (номинальная мощность 190 Вт). Вольтметр постоянного тока - типа М4200 со шкалой на 30 В.

Конструкция прибора показана на рис. 2 и 3. Осно­вой его является основание размерами 240x225 мм из дюралюминия толщиной 3 мм. К основанию прикрепле­ны лицевая панель, монтажная плата с деталями узла автоматики, конденсаторы С1, СЗ, трансформатор пи­тания, задняя и боковая монтажные платы.

На лицевой панели расположены органы управления и индикации, а также зажимы ХТ1, ХТ2. На задней монтажной плате, изготовленной из стеклотекстолита толщиной 3 мм (размеры платы 105x215 мм), смонти­рованы диоды VD 1 - VD 4 (на ребристых радиаторах), диод VD 5, тринистор (на ребристом радиаторе), тран­зистор VT 13 (на П-образном радиаторе), резисторы R 25, R 26, лампы HL 4 - HL 6. На боковой монтажной плате, установленной рядом с трансформатором, смон­тированы резисторы Rll , R 29, R 32 - R 34, диоды VD 8, VD 11, VD 12, конденсатор С2, подстроечные резисторы.

Для подключения аккумуляторной батареи через отверстие в лицевой панели выведен шланг с двумя тол­стыми, проводами и маркированными (знаками « + » и « - ») зажимами на концах. Сверху блок прикрыт ко­жухом, изготовленным из листового алюминия .

Чертеж платы узла автоматики приведен на рис. 4. К основанию ее крепят с помощью двух Г-образных уголков-кронштейнов.

Рис. 3. Вид на монтаж прибора

Для налаживания прибора понадобятся регулируе­мый источник постоянного тока с максимальным напря­жением 15 В и током нагрузки не менее 0,2 А, контроль­ный вольтметр или сигнальная лампа на напряжение 27 В.

Рис. 4. Печатная плата (а) узла автоматики и расположение деталей на ней (б)

Перед налаживанием движки подстроечных резисто­ров устанавливают в положение максимального сопро­тивления, контрольный вольтметр или сигнальную лампу подключают между выводом 2 платы узла автоматики и общим проводом (зажим ХТ4), а источник питания подключают (с соблюдением полярности) к выходным зажимам прибора. Переключатель SA 1 устанавливают в положение «1Ц», выключатель SA 3 - в положение «Контроль». Выходное напряжение источника постоян­ного тока должно быть 14,8...15 В.

После включения прибора в сеть на контрольном вольтметре должно быть напряжение около 26 В. Плав­но перемещая движок подстроечного резистора R 16, добиваются, чтобы контрольное напряжение упало скач­ком, до нуля.

Устанавливают на источнике напряжение 12,8...13 В и плавно перемещают движок резистора R 13 до появ­ления на контрольном вольтметре скачком напряжения 26 В. Нажимают кнопку SB 1 - контролируемое напря­жение вновь должно упасть до нуля. Установив на источнике напряжение 10,5...10,8 В, перемещают движок резистора R 19 до появления на контрольном вольтметре напряжения 26 В.

После этого следует проверить и при необходимости подобрать точнее уровни срабатывания автомата при изменении напряжения источника питания.

Установка.верхнего порога 15 В не вызывает выки­пания электролита после полной зарядки батареи, по­тому что батарея в этом случае включается автоматом на зарядку на 8...10 мин и отключается примерно на 2 ч. Наблюдения показали, что при работе в таком режиме даже в течение нескольких месяцев уровень электролита в банках аккумуляторов не понижается.

Очень мало статей о том как делать контрольно-тренировочный цикл, то есть КТЦ АКБ если сокращённо. Скоро зима и необходимо подготовить свой АКБ, чтобы в первые морозы он не умер… Уделите немного времени и ваш аккумулятор, будет работать ещё не один год…

ОЧЕНЬ ВАЖНО ЗНАТЬ ВСЕМ!

• 1) Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. При плотности электролита 1.2 г/см3 и ниже (это разряд батареи более чем на 60%) температура замерзания электролита составляет около -20°С. А если плотность снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения –электролит плотностью 1.28 г/см3 замерзает при t=-65°С.

• 2) Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации - а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения - составляет 4-5 лет. Иначе Ваш АКБ выйдет из строя намного быстрее.

• 3) Опрокидывание аккумуляторной батареи и слив электролита могут привести к замыканию пластин и выходу ее из строя.

• 4) Перед длительной зимней стоянкой также обслужите батарею, но не храните ее в теплом помещении, а оставьте на автомобиле со снятыми клеммами. Чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда.

Одним из важных компонентов нормальной работы любого автомобиля является аккумуляторная батарея (АКБ). Он является залогом комфорта и обеспечение безопасности вашего авто. Частенько долгое время развлекает Вас музыкой. По несколько недель «охраняет ваш автомобиль» обеспечивая питание для вашей сигнализации. Ежедневно по многу раз заводит Ваш двигатель, получая очень большой «стресс».

Но когда аккумулятор измученный жизнью теряет свой заряд и не хочет Вас заводить… Одна половина автомобилистов ищет тех, кто их «прикурит» другая половина просто заводит машину с толкача. И как только машина завелась, большинство сразу забывают про бедный АКБ, который уже был на грани.

Поездив немного или просто дав машине поработать 15 минут думают, что все он зарядился… Но после такого неприятного случая хороший автомобилист зарядит АКБ, а другие просто забудут это до следующего раза, который неизбежно скоро случится. Практически каждый автомобилист был в такой ситуации. Но что ты делаешь для того чтобы АКБ тебя не подводил?

Все знают что за двигателем надо следить и проводить ТО. Менять масло, доливать разные жидкости и т.д. Но мало кто знает, что и за АКБ надо следить и проводить хотя бы один раз в год КТЦ АКБ и в течение эксплуатации следить хотя бы за уровнем электролита.

Но сейчас на рынке существуют множество АКБ самых разнообразных которые делятся на 4 типа: обслуживаемые, малообслуживаемые, гибридные и необслуживаемые.

В данной статье будут рассмотрены малообслуживаемые АКБ . Они установлены у значительного большинства автомобилистов. Если у Вас другой тип АКБ думаю, Вы это знаете, если Вы не уверены какой АКБ у Вас установлен обратитесь к специалистам.

И так мы определились, что КТЦ АКБ необходимо производить хотя бы ежегодно. Если у Вас имеется навык работы с электрооборудованием, то можно попробовать справится своими силами. Если Вы не поняли о чем идет речь, не видели, как выглядит мульти тестер и у Вас отсутствует зарядное устройство. То лучше обратитесь в СТО.

Для проведения КТЦ аккумуляторной батарее необходимо иметь: ареометр, мультитестер, зарядное устройство АКБ, нагрузка для разряда (лампа ближнего света 45-65Вт) и немного метаматематики)))

КТЦ - это операция, позволяющая в большинстве случаев восстановить работоспособность подержанных и сильно разряженных аккумуляторов АКБ, а также определить их пригодность к дальнейшей эксплуатации.

КТЦ включает в себя полный заряд, контрольный разряд и повторный заряд АКБ. Сначала АКБ, снятую с автомобиля, полностью заряжают от внешнего зарядного устройства.

Этап №1 проведения КТЦ (полный заряд АКБ)

На рынке сейчас довольно много автоматических зарядный устройств. Если вы используете его то в несколько раз облегчите эту процедуру. Просто устанавливаете АКБ на заряд и ждете, когда автоматическое зарядное устройство полностью зарядит АКБ. Но все-таки советую после полной зарядки проверить плотность электролита. И убедиться что Ваше устройство полностью зарядило АКБ. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение - 12.7 В

Как определить, сколько заряжать и как?

Есть формула, по которой можно узнать примерное время заряда АКБ.

Для начала проверяем плотность электролита в АКБ с помощью ареометра. Например, ареометр показал плотность 1,21 г/см^3.

Это означает что АКБ разряжена на половину. Исходя из емкости АКБ например 65Ah мы высчитываем величину потери емкости АКБ.

65Ah * 50% / 100% = 65Ah * 0,5 = 32,5Ah

Значение зарядного тока I (А) не должно превышать 1/10 ёмкости батареи (упрощенно). В нашем случае не более 6,5А.

Теперь просто подставляем все значения в нужную формулу и примерное время заряда известно:

t = 2 * 32,5Ah / 6,5А = 10h (часов)

Заряжал током в 4А

Но все же это примерное время заряда. И нельзя утверждать, что за это время АКБ полностью зарядиться. Во время всего процесса заряда необходимо проверять АКБ. И так как только АКБ показывает 12.7 В проверяем плотность она должна быть 1.27- 1.28 г/см3. АКБ полностью заряжена и можно приступить к следующему этапу КТЦ.

Этап №2 проведения КТЦ (разряд АКБ)

Полностью заряженный аккумулятор подключают к устройству, состоящему из мощного реостата, вольтметра и амперметра и разряжают током так называемого 10-часового режима, величина которого составляет 9%-10% от емкости АКБ в нашем случае это 6.5А.

Но где же взять это устройство не у Всех есть реостат))). Можно пойти другим более простым путем. Купить обычную автомобильную лампочку. Но что бы все было как можно правильнее необходимо чтобы лампочка была давала нагрузку 6.5А. Как это посчитать.

I = P / U, где P – мощность измеряется в Вт, U напряжение 12 Вольт.
P = I * U = 6,5A * 12v = 78 Вт.

Теперь необходимо купить лампу, которая максимально приближенна к этой мощности. У меня была лампа на 65 Вт, потому покупать ничего не стал. Подключает лампочку к АБК и начинаем разряд.

Разряд АКБ

Периодически проверяем вольтаж АКБ. Первое измерение проводят в начале разряда, второе -через 4 часа. Когда напряжение на клеммах снизится до 11 В, измерения проводят через каждые 15 минут и чаще, чтобы уловить момент окончания разряда.

Уменьшенное время разряда говорит о том, что параметры АКБ ухудшились. Например, если время разряда батареи емкостью 65 Ач током 5,4 А составило 6 часов 20 мин (6,3 часа), то количество электричества, отданного в нагрузку, равно: Q = 5,4 х 6,3 = 34,0 Ач. Это и есть реальная величина емкости аккумулятора, которая в данном случае заметно меньше паспортной (65 Ач).

НЕЛЬЗЯ! на долго оставлять разряженный АКБ. Рассчитайте время так чтобы хотя бы немного зарядить его.
Теперь мы полностью разрядили АКБ и снова заряжаем его как в Этапе №1.

После повторного заряда КТЦ законченно, но в лучшем случае проводить 2-3 раза весь цикл. Но хотя бы попробовать сделать это один раз. Что это вам даст:

1) Вы полностью и грамотно зарядите АКБ.
2) сможете узнать в каком состоянии у вас АКБ.

На весь процесс у меня ушло два дня первый день дозарядил АКБ и разрядил на следующий день зарядил. Никогда не оставляйте АКБ во время заряда или разряда. Вы можете испортить его. НЕЛЬЗЯ сильно разряжать АКБ. И так же нельзя заряжать большим током АКБ будет кипеть. Все это может привести к разрушению АКБ.

Уважаемые читатели также важно знать что тема аккумуляторные батареи очень обширна и описать её очень трудно в данной статье затронута только тема проведения КТЦ.

Всего Вам доброго…