Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов, десульфатация акб и схема

Все о десульфатации автомобильного аккумулятора: технология и оборудование

Как распознать критическую степень сульфатации АКБ?

На обслуживаемых батареях засульфатированность легко определить визуально. Достаточно отвернуть крышечки и осмотреть пластины: белый налет на электродах указывает на то, что необходима десульфатация. Разница становится отчетливо понятной, если сравнять внутренности разбалансированного источника питания с заряженным. В последнем плюсовые пластины – коричневые, а минусовые – серые.

Ещё один признак критической сульфатации пластин – быстрый заряд и быстрый разряд. Примером тому может служить обычная ситуация: зарядное устройство только подключили, как тут же начал кипеть электролит. Как ни странно, соблюдая все азы технологии зарядки АКБ , он действительно может зарядится буквально за 20-30 минут и напряжение нормально разомкнутой цепи, измеренное без нагрузки, будет эквивалентно 100% заряду. Только вот работать под нагрузкой такая батарея не в состоянии: обычная лампа ближнего света посадит ее буквально за 10-15 минут, в то время, как здоровый АКБ она разряжает за 8-10 часов.

На профессиональном уровне изделие с прогрессирующим образованием сернокислого свинца на пластинах отличают еще две характеристики:

  1. Внутреннее сопротивление. С ростом кристаллов сульфата свинца оно возрастает.
  2. Емкость. С прогрессом сульфатации она уменьшается.

По поводу измерений емкости автомобильного аккумулятора можно сказать так: с недавних времен это возможно сделать без особых усилий. Замер выполняется с помощью диагностических сканеров или, как принято их еще называть, тестерами аккумуляторов. В этом классе есть как профессиональные модели, как-то Bosch BAT 121 с функцией распечатки результатов проверки, так и версии для домашнего применения (Lancol MICRO-200 и пр.). Эти устройства, кроме всего прочего, в состоянии показать среднюю плотность электролита, уровень зарядки в процентном соотношении, внутреннее сопротивление и, разумеется, вольтаж.

Способы десульфатации пластин свинцового аккумулятора

Классический вариант идеи десульфатирующих мероприятий состоит в том, чтобы растворить крупные сульфаты свинца циклами заряд-разряд. Восстановить заводскую ёмкость не всегда возможно. Так, в зоне риска батареи, которые хранились в разряженном состоянии продолжительное время. На пластинах таких изделий имеются крупные наросты, имеющие высокое сопротивление и трудно поддающиеся растворению.

Исходя из определения десульфатации понятно, что не любое зарядное годится на роль восстанавливающего. Мы уже изучали вопрос выбора зарядного устройства для автомобильного аккумулятора . Повторимся, что в идеальном варианте это должна быть зарядка с режимом десульфатирования, как-то программируемый «комбайн» Кулон 912, «самоделка» от Сороки и пр. Электрооборудование такого класса отличает набор встроенных контрольно-тренировочных циклов «заряд-разряд».

На крайняк сойдут ЗУ с регулируемой силой тока и напряжением. Позже мы укажем, что этот вариант уместен на легких стадиях засульфатированности и далеко не для всех типов АКБ. Полностью автоматическому оборудованию типа Bosch C3-C7, Стек, и пр. доверять не стоит, поскольку корректность реализованной в них методики восстановления слишком унифицирована, отчего не дает ощутимого эффекта.

Метод №1. Зарядное устройство с режимом восстановления

Итак, на руках профессиональное ЗУ со встроенным алгоритмом контрольно-тренировочных циклов «заряд-разряд». Фактически это продвинутый автомат с ручными настройками. Вся суть этого метода сводится к настройке этого оборудования.

Ток и напряжение здесь, как правило, не задаются. Вместо стандартных единиц прописывается емкость. Согласно инструкции, это чаще всего цифра, отображенная на этикетке. Впрочем, иногда фигурирует и фактическое число А*ч, которое зарядка оценивает самостоятельно. Модели самодельного происхождения, как правило, требуют расчета нагрузки и имеют выходные контакты для ее подключения. В роли нагрузки служит лампа.

Отдельного внимания заслуживает контактная база зарядного устройства. Какого бы происхождения оно не было, желательно его доработать:

  • Сечение провода между зарядкой и АКБ, батареей и нагрузкой должно быть не менее 4 мм2.
  • Максимальная длина проводника на участке ЗУ-аккумулятор – 50 см, источник питания-нагрузка – 50-70 см.
  • Крокодилы следует заменить на клеммы с болтами.

Внимание! Батарею типа Ca/Ca нельзя разряжать ниже 12 В.

Это один из вариантов лечения запущенной батареи. Более современные зарядные устройства позволяют вовсе обойтись без разрядки. Такие ЗУ обладают адаптивным алгоритмом настройки длительности импульсов тока и паузы между ними, а также самой силы тока. Регулируя эти три величины, удается расшатать крупные кристаллы и впоследствии растворить их без принудительной разрядки.

Метод №2. Обычная зарядная аппаратура с регулируемым напряжением и током

Сеть Интернет предлагает нам десятки вариантов самодельных схем десульфатирующего устройства. Это может быть как автономное изделие, собранное с нуля, так и дополнительный блок к уже существующему зарядному. По-своему привлекателен вариант ручной десульфатации, требующий минимум доработок. Эту версию мы и рассмотрим.

В центре внимания – обычное зарядное устройство с регулируемой силой тока и напряжением. В дополнение к нему потребуется обычная автомобильная лампа, мощность которой выбирается из расчета 10 часовой разрядки аккумулятора определенной емкости. Например, для 60 А*ч подойдет лампочка на 55 Вт. Для полноценного протекания процесса разрядки полезно включить между лампой и АКБ реле поворотов. Паузы стимулируют химические вещества реагировать полностью.

Идея десульфатации та же. Принцип реализации похож на работу автомата с контрольно-тренировочными циклами «заряд-разряд»: зарядка, за которой следует пауза и разрядка. Все подробности читайте в технологии восстановления аккумуляторов:

  • Восстановить уровень электролита. Будьте готовы к тому, что в процессе зарядки кислота высвобождается из пластин и жидкости в банке станет больше.
  • Поставить батарею на зарядку. Максимальный ток – 1А. Напряжение: 13,9-14,4 В. Время зарядки – около 8 часов. В зависимости от степени запущенности сульфатации через 8 часов будет наблюдаться различное напряжение. Если имел место глубокий разряд ниже 10,8 В, то потребуется дополнительная пауза в 24 часа и повтор цикла подзарядки. Например, если исходный вольтаж был около 9 В, то через 8 часов будет около 11 В. Выдерживаем паузу в 24 часа и продолжаем заряжать до 12,7 В с силой тока уже 2А.
  • Сделать паузу на 24 часа.
  • Разрядить АКБ лампой, подключенной через реле поворотов, до 10,8В.
  • Поставить аккумулятор на зарядку. Максимальная сила тока – 2А. Вольтаж: 13,9…14,4В. По достижении 12,7 В отключить зарядное и дать отстоятся аккумулятору 24 часа.
  • Вновь разрядить аккумуляторную батарею до 10,8В.
  • Зарядить током 2А (напряжение 13,9-14,4В) до 12,7В.
  • При необходимости повторить цикл разряд-заряд.

Советы по технике восстановления аккумуляторной батареи

Не стоит рассматривать десульфатацию как единственное средство излечения свинцового аккумулятора. Он выходит из строя не только по причине крупных наростов сульфата свинца, не поддающихся растворению. В копилку причин также следует включить постоянный перезаряд, ведущий к коррозии токоотводов и разрушению намазки пластин, неизбежную коррозию самих пластин и отслоение активных веществ с поверхности электродов под действием вибрации.

Опыт проведения десульфатирующих мероприятий позволяет выделить главные правила, которые стоит неукоснительно соблюдать:

  • Процесс производить только в теплом хорошо проветриваемом помещении (+20…+25 °C).
  • Не допускать кипения электролита.
  • Не производить десульфатацию чаще 1 раза в год.

Разумеется, процесс стоит периодически контролировать. Например, для того, чтобы своевременно выявить ситуацию, когда одна банка аккумулятора при зарядке не кипит .

Десульфатация аккумулятора своими руками

Бытовые зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов позволяют восстановить емкость источника тока. В процессе эксплуатации источников тока происходит деградация электродов, на которых образуется слой сульфата. Для удаления налета используются специальное зарядное оборудование или химические вещества, которые добавляются в банки аккумулятора.

Особенности химических процессов

В основе работы свинцово-кислотного аккумулятора лежит обратимая реакция, в которой принимает участие чистый свинец, оксид свинца и серная кислота (разведенная дистиллированной водой в необходимой пропорции).

В результате химического процесса на отрицательных пластинах происходит восстановление диоксида свинца. Одновременно на положительных пластинах образуется оксид свинца. Всего в батарее протекает до 60 различных реакций, часть из процессов не использует электролит.

По мере разряда источника питания происходит деградация электролита, из которого уходит серная кислота. В процессе зарядки процессы обращаются, источник тока принимает заряд до достижения критической массы сульфата свинца, после чего начинается разложение воды на составляющие газы (кислород и водород).

Процесс выглядит как кипение жидкости, выделяемые газы образуют взрывоопасную смесь. При работе аккумулятора на автомобиле на электродах формируются крупные кристаллы сульфата свинца, которые не разрушаются при зарядке устройства.

Причины старения аккумулятора

Основными причинами потери характеристик являются:

  1. Постепенная сульфатация пластин, отрицательно влияющая на емкость источника питания. Последний нормально работает в летнее время, но после продолжительной стоянки аккумулятор не позволяет провернуть вал двигателя стартером (из-за ускоренного саморазряда).
  2. Коррозионные процессы, разрушающие электроды. В процессе эксплуатации происходят окислительные реакции, сопровождаемые растворением материала пластин в электролите. По мере разрушения элементов происходит осыпание фрагментов электродов в нижнюю часть корпуса, что приводит к коротким замыканиям и ускорению процессов разрушения.
  3. Постепенное разрыхление и выпадение активной массы, которая нанесена на решетки. Интенсивность распада увеличивается при глубоких разрядах или длительной эксплуатации батареи в частично заряженном состоянии. На части аккумуляторов используется плотная компоновка электродов в банках, снижающая вероятность выпадения активного вещества.
  4. Негативное влияние на свинцово-кислотные источники тока оказывает эксплуатация в условиях повышенных или пониженных температур.

Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

Перед приобретением или изготовлением самодельного блока владельцу необходимо понять, что такое десульфатация и какие аккумуляторы поддерживают процедуру очистки пластин. Оборудование обеспечивает разрушение налета сульфата свинца попеременным зарядом и разрядом. Устройства поддерживают восстановление малосурьмянистых аккумуляторов, заправленных жидким электролитом.

Преимущества специального зарядного оборудования:

  • процесс восстановления не оказывает дополнительного негативного влияния на источник тока;
  • увеличение емкости и срока службы батареи;
  • высокий КПД блоков зарядки ускоряет процесс и снижает расход электроэнергии;
  • процедура очистки идет в автоматическом режиме;
  • в конструкции устройства предусмотрен контрольный прибор, показывающий степень восстановления аккумулятора;
  • зарядный блок оснащен переключателем режимов, позволяющим применять узел для стандартной зарядки;
  • часть зарядных устройств допускает подключение щелочных или литиевых элементов.
  • повышенная стоимость;
  • длительный срок восстановления аккумуляторов (до 3-5 суток);
  • не поддерживается восстановление изделий после глубокого разряда и хранения в таком виде;
  • если устройство не оснащено переключателем, то узел не рекомендуется использовать для стандартной зарядки;
  • не поддерживается восстановление кальциевых аккумуляторов;
  • сложности при восстановлении рабочих параметров источников тока с загущенным электролитом.

Процесс десульфатации аккумуляторной батареи зарядным устройством

Зарядное устройство с автоматическим блоком десульфатации подключается к клеммам аккумулятора. Затем владелец настраивает требуемое значение напряжения и тока, на корпусе имеется дополнительный переключатель режима работы.

Этапы последовательно повторяются до момента восстановления емкости аккумулятора, в ходе процедуры происходит разрушение сульфата свинца и очистка поверхности пластин (с одновременным восстановлением емкости). Допускается проводить десульфатацию исправных аккумуляторов в профилактических целях.

Заводские устройства для десульфатации АКБ

На рынке представлены следующие зарядные устройства с функцией десульфатации:

  1. Оборудование российского производства Кедр Авто 10, оснащенное защитой от ошибочного подключения. Устройство поддерживает стартовый режим зарядки током силой до 10 А, который затем автоматически снижается.
  2. Блок Auto Welle AW05-1208 (выпускается на территории Китая), оборудованный 9-ступенчатым автоматическим регулятором тока. Устройство обеспечивает зарядку и десульфатацию аккумуляторов емкостью до 160 А*ч. В конструкции предусмотрен монохромный жидкокристаллический экран, на котором отображаются рабочие параметры.
  3. Battery Service Universal PL-C004P поддерживает зарядку аккумуляторов напряжением 6 и 12 В. Предусмотрен режим зарядки источников постоянного тока гелевого типа.
  4. Устройство Hyundai HY 400, поддерживающее зарядку аккумуляторов гелевого типа и источников тока AGM. В конструкции блока установлена защита от ошибочного подсоединения, перегрева и коротких замыканий. Микропроцессор проводит тестирование подключенного аккумулятора и автоматически устанавливает напряжение зарядки.
  5. Оборудование Optimate 7 TM250 может применяться как временный источник питания при снятии аккумулятора (для сохранения настроек электронных блоков). После установки источника питания проводится анализ состояния, результат отображается на цветном экране. Корпус блока не пропускает влагу, что позволяет использовать оборудование под открытым небом.
  6. Компактный прибор Deca STAR SM 150 оснащается набором контрольных диодов, отображающих состояние зарядки аккумулятора. Предусмотрена защита от падения напряжения во внешней сети переменного тока.
  7. Блок Т-1012АР, позволяющий запустить силовой агрегат легкового автомобиля или мотоцикла. Оборудование отличается применением металлического защитного корпуса, предусмотрена вентиляция трансформатора. Режим десульфатации включается тумблером.

Десульфатация своими руками

При образовании налета сульфата свинца у владельца есть 2 способа решения проблемы:

  • приобрести новый аккумулятор и утилизировать старое изделие;
  • произвести очистку источника тока.

Удаление сульфатов свинца производится электрическим способом, аккумулятор подключается или к специальному зарядному устройству, или к источнику постоянного напряжения с повышенными рабочими параметрами.

Другой методикой восстановления работоспособности является применение реактивов, разрушающих посторонние вещества в ходе химических реакций. Химические методы обеспечивают временное восстановление емкости.

Как сделать мультизарядку

Под мультизарядкой понимается процесс многократного восстановления емкости с последующей разрядкой. Для генерации сигналов применяются зарядные устройства с функцией десульфатации (например, Вымпел 55) или стандартные блоки с дополнительной приставкой.

Для повышения эффективности процедуры рекомендуется удалить из аккумулятора старый электролит, промыть полости дистиллированной водой, а затем залить свежий раствор.

Самодельный блок строится на основе 2 реле (указателей поворотов и стандартного 5-контактного изделия). Корректировка времени включения производится заменой конденсатора, установленного в реле поворотов.

Рекомендуется подобрать значение, обеспечивающее подачу тока и паузу в пределах 14-16 секунд. Для разрядки используется электрическая лампа от задних габаритных огней. Устройство обеспечивает чередование зарядки и нагрузки, что очищает пластины аккумулятора от сульфатов свинца.

Обратная зарядка

Для проведения обратной зарядки потребуется источник постоянного тока, обеспечивающий подачу тока силой до 40-50 А при напряжении в диапазоне 15-20 В. В бытовых условиях используется сварочный трансформатор. Из корпуса батареи выкручиваются пробки, узел устанавливается в проветриваемом помещении в защитном поддоне. Предварительно аккумулятор разряжается при помощи маломощной лампочки.

Источник питания подключается по обратной схеме (к отрицательному полюсу подсоединяется положительный выход, а к плюсовой клемме аккумулятора подводится кабель от минусового выхода). Включается подача тока (номинал 10-12% от емкости) на 35-40 минут.

В процессе подачи электрического тока происходит закипание электролита, способствующее очистке пластин от сульфата свинца. По мере нагрева корпуса ток необходимо снизить до 2 А, в цепи предусматривается дополнительное сопротивление, которое не позволяет перегреть аккумулятор.

Одновременно с очисткой происходит переполюсовка источника тока, что впоследствии затрудняет подключение изделия на автомобиле. После завершения подачи тока проводится слив остатков электролита и промывка банок горячей дистиллированной водой.

Затем заливается свежий электролит с нормальной плотностью, после устройство ставится на зарядку (с учетом измененной полярности). Восстановленный аккумулятор имеет емкость до 85-90% от номинального значения.

Обработка пищевой содой

Перед началом обработки необходимо подготовить раствор пищевой соды (1 ст. л. на 200 мл дистиллированной воды). Затем из банок батареи удаляется электролит, одновременно содовый раствор доводится до точки кипения и заливается в резервуары аккумулятора.

Источник питания выдерживается 1-1,5 часа, а затем промывается горячей дистиллированной водой и заправляется электролитом. После проведения обработки аккумулятор заряжается, процедура проводится перед каждой зарядкой.

Применение Трилона Б

Химический метод удаления сульфатов основан на введении в электролит органического десульфататора Трилон Б (аммиачный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты). Вещество продается в магазинах, торгующих автомобильными аккумуляторами или поставляющих реагенты для химических лабораторий.

Электролит сливается из банок через отверстия, заглушенные пробками. Переворачивать или класть на бок корпус изделия запрещается из-за риска замыкания пластин осыпавшимся шламом. Полости банок промываются 2-3 раза дистиллированной водой.

После заливки раствора Трилон Б источник питания выстаивается на протяжении часа, в процессе разрушения сульфатов наблюдается выделение газов на поверхности десульфатирующего раствора. После завершения процесса образование пузырей газа прекращается.

Допускается повторная обработка, позволяющая очистить сильно сульфатированные пластины. После очистки узел 2-3 раза промывается дистиллированной водой и заполняется электролитом с нормативной плотностью. Затем устройство подключается к заряднику, работающему в нормальном режиме. Все манипуляции с Трилон Б выполняются в проветриваемом помещении с использованием респиратора и защитной маски для лица и глаз.

Дополнительным способом восстановления батареи является заливка в банки водного раствора сульфата магния. Затем источник питания заряжается и разряжается малыми токами 3-5 раз, в результате воздействия десульфатора посторонние соединения свинца осыпаются с поверхности пластин.

Обработанный аккумулятор промывается дистиллированной водой и заправляется свежим электролитом. Недостатком методики является вероятность короткого замыкания электродов осыпавшимся шламом, что приводит к необратимым повреждениям аккумулятора.

Возможные затруднения

Возможные проблемы при десульфатации источников питания:

  1. Необслуживаемые аккумуляторы и устройства с загущенным электролитом восстановить невозможно, поскольку они не допускают замены вещества. Но конструкция источников питания обеспечивает пониженное образование сульфатов свинца, что продлевает срок эксплуатации изделий.
  2. Батарея кальциевого типа собирается на основе пластин, изготовленных из сплава свинца с кальцием. Использование дополнительного легирующего материала позволило сократить испарение воды из электролита и понизило саморазряд источника питания. При работе устройства одновременно с образованием сульфата свинца на поверхности пластин оседает сульфат кальция, который не разлагается подачей обратного тока или введением химических реагентов.

Профилактические меры

Для снижения эффекта сульфатации необходимо проверять плотность и уровень электролита (для доливки используется дистиллированная вода). Рекомендация касается только источников тока, снабженных винтовыми пробками в крышках банок.

Длительное хранение батареи, подключенной к бортовой сети автомобиля, негативно влияет на состояние пластин. Процесс сульфатации усиливается при низких температурах воздуха. Дополнительной мерой профилактики является соблюдение параметров тока при зарядке, который не должен превышать 10% от значения емкости аккумулятора.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Правильное зарядное устройство для аккумуляторов с десульфатацией (DIY)

Категорически приветствую всех читателей!

Написать данную статью меня побудили несколько факторов: борьба с потенциальным алкоголизмом, желание несколько упорядочить «кашу» из накопившейся информации и, конечно, большое желание помочь единомышленникам.

В конечном итоге мы получим зарядное устройство с линейной характеристикой выходного тока. Это означает, что зарядка будет происходить в два этапа — постоянным заданным вручную током до набора заданного напряжения, затем постоянным заданным напряжением. При этом выходной ток будет плавно снижаться вплоть до нуля, когда заряд будет полностью окончен. Это самый правильный способ зарядки.

Также мы добавим режим десульфатации аккумуляторной батареи. Такой функцией обладают некоторые заводские зарядные устройства, например, Кедр-Авто 10. Такой зарядник у меня так же имеется, и его режим работы мне не очень нравится: во-первых, он не производит должным образом зарядку постоянным напряжением, а просто падает в дозарядку малым током. Окончания зарядки придется ждать очень долго; во-вторых, в интересующем нас режиме “Цикл” максимальное напряжение целенаправленно увеличено до 15,5 вольт, чтобы устройство не отключалось. Это в конечном итоге приведёт к перезаряду аккумулятора. Использованная у меня реализация лишена этих недостатков.

Ключевые моменты статьи для удобства восприятия и навигации я выделил полужирным шрифтом.

Лирика: данный текст ориентирован на начинающих радиолюбителей, подобных мне самому. Собственно, я сам почти год назад не держал в руках паяльник, пока не набрёл на статью Андрея Голубева про изготовление лабораторного блока питания из компьютерного БП. Не имея четкого представления, зачем он мне впоследствии пригодится, я поставил себе задачу во что бы то не стало разобраться и сделать себе такое устройство. И это мне удалось. Выражаю огромную человеческую благодарность Андрею и Юрию Вячеславовичу за посильную помощь в моих начинаниях. Много крови я у них выпил. Я не повторяю статью Андрея, но постараюсь ключевые моменты переделки раскрыть более подробно, останавливаясь на моментах, которые вызывали у меня много вопросов. Прошу воспринимать данный материал как отчет о проделанной работе. Чтобы понимать, о чем я вообще говорю, вам необходимо изучить вышеупомянутые статьи.

Многие здесь и сейчас присутствующие знают, что я человек расчетливый, и не ищущий легких путей. И недавно, промывая подкапотку любимого авто от месячной пыли, обнаружил недобро косящийся на меня красный глаз индикатора плотности в банке аккумуляторной батареи. В связи с никак не радующими глаз ценами на аккумуляторы, да и что угодно в наше время, в принципе, решил, что не стоит оставлять без внимания такой важный элемент автомобиля, как аккумуляторная батарея, пробуждающая 6 цилиндров в сибирские морозы. Готовь сани летом, как говорится. А с другой стороны, не кошерно таскать в гараж лабораторный блок питания, в который вложил душу.

А что нам стоит дом построить?

За период создания вышеупомянутого лабораторника у меня скопилось достаточной количество барахла, которое можно превратить в объект обсуждения – аккумуляторное зарядное устройство.
По сути, это тот же лабораторный блок питания, но с некоторыми ограничениями – минимальное напряжение на выходе равно 14,4В, максимальное 16В, блок питания не стартует без подключенного к выходным клеммам аккумулятора и имеет защиту от переполюсовки. В штатном режиме регулятор напряжения всегда в крайнем левом положении, и напряжение на выходе равно 14,4В. Повышенное напряжение используется для “пинка” запущенным аккумуляторам.

Суть зарядного устройства: обеспечить стабилизированное напряжение 14,4 вольта и заданный ограниченный ток. Проще говоря, в начале процесса зарядки ток будет максимальным, заданным реостатом. По мере заряда батареи, собственное напряжение аккумулятора будет расти. В конце концов, когда напряжение аккумулятора станет 14,4 вольта, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения и станет постепенно снижать ток до нуля. В таком состоянии аккумулятор может находиться сколь угодно долго, и ничего плохого с ним не произойдет.

Мне по вышеупомянутой причине сия поделка обошлась в 0 рублей и 0 копеек, если же все комплектующие покупать поштучно, бюджет может подрасти до 1000 рублей, где большую часть занимают вольтамперметры. От момента задумки до реализации прошла неделя. Делал в основном вечерами, но пару дней посвятил процессу полностью.

На этом описательно-вступительную часть предлагаю считать оконченной и перейти к самому интересному.
Достался в виде трупа блок питания ATX:

Видно следы отвратительного ремонта: силовые ключи и диодные сборки вообще не прикручены к радиаторам. Схема очень схожа с этой:

Зарядно десульфатирующий автомат для автомобилей

Насколько бы внимательно автовладелец не следил за аккумуляторной батареей, сульфатация пластин все равно неизбежна. Помимо этого, редко получается следить за уровнем заряда АКБ, из-за чего последняя периодически перезаряжается либо заряжается не до конца. К счастью, есть методы, позволяющие увеличить ресурс батареи, а при выходе ее из строя даже восстановить до рабочего состояния. Одним из них является использование зарядно десульфатирующих автоматов для автомобильных аккумуляторов.

Сульфатация — процесс разрядки отрицательных пластин батареи. По мере выработки тока процесс сопровождается отложением сульфата свинца на отрицательном электроде. Подобное чаще касается водителей, ездящих преимущественно в городской черте; при этом генератор не успевает восполнять заряд на АКБ. Из-за этого толщина слоя свинца на клемме растет, и батарея не успевает выработать необходимое количество тока.

Принцип действия устройств прост: восстановление работоспособности происходит посредством зарядки ассиметричным током, то есть импульс периодически меняется с разрядного на зарядный. Этим достигается десульфатация пластин батареи, увеличение объема (емкости) АКБ и повышение срока службы.

Полезные функции и свойства десульфатирующих автоматов

  • среди функций, которые обеспечивает рассматриваемое устройство, выделяют:достаточно высокий КПД для подобных приборов (от 70%);
  • подзарядку любых аккумуляторных батарей (не только автомобильных);
  • экономия средств (некоторые десульфатирующие приборы стоят меньше простых пуско-зарядных устройств);
  • постоянный ток зарядки, отклоняющийся не более, чем на 10% (также автономный от напряжения сети, температурного режима или текущей емкости);
  • ступенчатая регулировка напряжения.

Схема зарядно десульфатирующих автоматов

Ниже приведены два вида простейших схем:

Схема десульфатирующих автоматов лишена тяжелых и дорогостоящих элементов, поэтому устройства пользуются спросом среди автовладельцев. Однако при поиске нужного оборудования для АКБ есть вероятность натолкнуться на десятки разных моделей, запутаться в их параметрах и приобрести неподходящий девайс. Чтобы этого не случилось, стоит знать виды десульфатизаторов.

Правила выбора зарядно десульфатирующего устройства для авто аккумулятора

Начинающему автомобилисту трудно разобраться в классификации, поэтому далее приведены ключевые советы, руководствуясь которыми он сможет выбрать наиболее оптимальную модель ДЗУ.

  1. Если будет осуществляться десульфатация только одного аккумулятора, нет смысла брать многоканальное устройство. Кстати, в этом случае потребитель неплохо сэкономит.
  2. Важно не перепутать ДЗУ для автомобильных батарей с приборами для других сфер.
  3. Выбор стоит делать в пользу устройств с ручной регулировкой зарядного тока.
  4. С целью эксплуатационной безопасности надо обратить внимание на дополнительные функции — защита, условия блокировки ДЗУ, предохранители, допустимые температуры использования.
  5. Перед походом в магазин желательно выписать емкость аккумулятора, зарядный ток, напряжение зарядки, чтобы точно не ошибиться с выбором.
  6. Оценить габариты приспособления для десульфатации с точки зрения удобства транспортировки на машине либо руками.

Вкратце о правилах выбора все. Теперь стоит ознакомиться с особенностями использования оборудования.

Классификация устройств

Первостепенно надо знать, что сульфатация наблюдается не только среди легковых либо грузовых автомобилей. Она имеет место в авиационной, корабельной, железнодорожной,электрической промышленности — словом, везде, где используются аккумуляторы. Например, к батарее легкового автомобиля не подойдет зарядно десульфатирующее устройство для танка или небольшого самолета, поскольку оно будет иметь внушительные величины зарядного/разрядного тока, напряжения и мощности.

Помимо совместимости с определенными видами транспорта, десульфатизаторы делятся по следующим критериям:

  1. Величина регулируемого тока зарядки (может варьироваться от 0 до 100 А, от 0 до 200 и более) и разрядки (у автомобильных распространен диапазон от 0 до 18 А).
  2. Число каналов (делятся на одно- и многоканальные; критерий отражает возможность одновременной зарядки и десульфатизации нескольких устройств. Есть ДЗУ для 4 батарей, встречаются и на несколько десятков).
  3. Регулируемое напряжение (от 0 до 36 В — самый распространенный диапазон, подходящий для автомобильного транспорта).
  4. Способы десульфатации, которых различают три:
  • щадящий (малый ток при постоянном напряжении);
  • интенсивный (циклический импульсный заряд ассиметричного тока);
  • циклическим зарядом при снижении величины зарядного напряжения.
  1. Габаритные размеры и вес (классическая модель по сумме трех измерений редко превосходит 1-1,2 м, но есть более громоздкие модели).
  2. Наличие дополнительных функций (встроенная блокировка работы при коротком замыкании, тепловая защита от перегрузок сети, наличие предохранителей и т. д.).
  3. Совместимость с батареей определенной емкости (различают устройства для АКБ от 30 до 50 А*ч, 50-90, 90-180 и более).
  4. Стоимость (на цену больше остальных влияет предыдущий критерий классификации; так, на устройство для аккумуляторов емкостью 30-50 А*ч цена редко составляет 800-1500 рублей, емкостью 50-90 — до 5000 рублей, самых объемных батарей — от 5000 т. р. и больше).

Правила эксплуатации ДЗУ

Зарядка с помощью десульфатного автомата осуществляется аналогично классическому способу (обычным зарядным устройством) и включает следущие этапы:

  • положительная и отрицательная клеммы присоединяются к полюсам батареи;
  • фиксируются нужные настройки (напряжение и ток);
  • включение устройства в сеть;
  • зарядка АКБ и десульфатация клеммы «-»;
  • выключение из сети после полной зарядки, снятие клемм.

Длительность заряда зависит от степени сульфатации пластин, емкости батареи, разряженности. Примерную величину можно вычислить, поделив емкость аккумулятора на средний зарядный ток. Наиболее распространена зарядка длительностью от 15 до 36 часов.

Десульфатация — разрушительный процесс, справиться с которым под силу только специальному оборудованию. Учитывая ранее представленную информацию, потребитель сможет сделать правильный выбор, когда дело дойдет до возвращения аккумулятору работоспособности.

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Десульфатация аккумулятора

Основной причиной старения аккумулятора считают образование нерастворимой корки сульфата свинца на зарядных пластинах. Отложения уменьшают концентрацию ионов в электролите, увеличивают внутреннее сопротивление приему заряда. Когда говорят «аккумулятор сел» виновником является отложение сернокислого свинца в банках. Удалить налет — провести десульфатацию батареи, восстановить работоспособность.

Десульфатация кислотного аккумулятора

Когда аккумулятор отдает энергию, он разряжается за счет протекания химической реакции:

Pb +2H2SO4 +2PbO2 -> 2PbSO4 +2H2O

Pb – это свинцовая пластина

PbO2 – активная замазка на угольной решетке

PbSO4 – мелкие кристаллы, которые разрастаясь, закрывают пластину

Но когда аккумулятор заряжается от генератора или сети реакция идет в обратную сторону, то есть сернокислый свинец распадается на ионы свинца и кислотный остаток. И все было бы хорошо, но часть кристаллов, при хроническом недозаряде и глубоком разряде аккумулятора, разрастается и не участвует в реакции. Вещество нерастворимой серо-желтой пленкой покрывает пластину, забивает поры, не пропускает заряженные ионы к токопроводящим пластинам. Этим объясняется быстрая подзарядка аккумулятора и моментальная разрядка – нет емкости.

Возвратить емкость аккумулятору можно, если не осыпалась замазка, и не разрушились пластины – то есть электролит в банках светлый, без взвеси. Цель десульфатации АКБ – очистить механически, химически или электротоком пластины, восстановить или заменить электролит. Схемы снятия осадка отработаны годами. Есть методы десульфатации АКБ, применяемые в сервисных центрах и доступные в домашних условиях.

Как сделать десульфатацию на автомобильный аккумулятор

Естественный процесс старения аккумулятора в связи с потерей емкости, в результате осаждения трудно растворимых солей можно отложить своевременной десульфатацией стартового или тягового аккумулятора.

Все методы можно классифицировать по видам:

  • Воздействие электрическим зарядом – постоянным током малой величины, импульсным током, переполюсовкой.
  • Химические методы с использованием разрушителей осадка с последующей заменой электролита. Или растворение в дистиллированной воде осадка малым током зарядки
  • Механические – когда вынутые из банок пластины восстанавливают механической обработкой.

В целях профилактики периодически в электролит добавляют присадки, препятствующие появлению сульфатного камня, но они разрушают пластины, сокращая срок службы аккумулятора.

Схема для десульфатации автомобильного аккумулятора

Из химических методов десульфатации аккумуляторных батарей чаще всего применяют сложный состав трилона Б и аммиака. Эти вещества доступны, но использовать их следует с соответствие инструкции и на крепких аккумуляторах. Трилон Б, натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, растворимая в воде, натрий замещает в соли ион свинца и осадок растворяется. Но растворяется и активная замазка.

Порядок десульфатизации аккумулятора химическим способом:

  • Готовится раствор – на 3 л взять 60 г трилона Б, 622 мл NH4OH 25%, 2340 мл дистиллированной воды. Можно взять 10% аммиачный раствор1560 мл, воды 1140 мл и 60 г трилона Б.
  • Сливается электролит из АКБ в подходящую емкость.
  • Сразу непросохшие банки залить подготовленным составом, на оставить в АКБ не более чем на 60 минут.
  • Слить содержимое и промыть банки 3-4 раза дистиллированной водой.
  • Залить свежий электролит нужной плотности и выполнить зарядку по полному циклу.

Способ нужно использовать с осторожностью. Если десульфатацию автомобильного аккумулятора проводят для удаления небольшого количества осадка, время воздействия сокращают до 30-40 минут. Трилону Б все равно что растворять – вредный осадок или активную массу. В момент реакции идет разогрев и кипение жидкости. Работать нужно на открытом воздухе, использовать защитные средства.

Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора

В промышленных условиях, на автобазах, где зарядку аккумуляторов ведут обученные работники, десульфатацию АКБ проводят специальным зарядным устройством для десульфатации. Для снятия осадка с сильно забитого аккумулятора используют реверсивные импульсные токи.

Реверсивный ток – переменный, с различной амплитудой и полярностью, повторяющихся циклично. Импульсная десульфатация зарядом и разрядом действует на аккумулятор мягко, температура электролита не поднимается, выделения газа не происходит.

Для создания реверсивных токов используется специальное устройство, генератор реверсивного тока, стоимость которого примерно равна двум аккумуляторам. Как произвести десульфатацию аккумулятора, пользуясь генератором реверсивного тока?

Генератор используют при среднем сульфатировании пластин с подачей тока 0,5 – 2,0 А в течение 20-50 часов. Процесс окончен, когда в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными.

Сильно забитый аккумулятор чистят с применением устройства для десульфатизации дистиллированной водой в несколько этапов. Для этого напряжение на батарее нужно снизить до 10,8 В, удалить электролит, залить в банки дистиллированной водой.

Вести десульфатацию АКБ малым током, чтобы напряжение было до 2,3 В. Постепенно осадок растворяется в воде, электролит приобретает плотность около 1,11 г/см3. Раствор заменить свежей дистиллированной водой, и продолжать процесс до плотности 1,12 г/см3. Силу тока теперь установить 1 А и наблюдать за ростом напряжения, до тех пор, пока показатель не стабилизируется.

По прошествии первого этапа десульфатации АКБ, поднимают ток до 20 % от разрядного, заряжают батарею 2 часа, разряжают и так до постоянной плотности и напряжения 3-5 раз.

Доводят кислоту до плотности 1,21-1,22 г/см3, заряжают аккумулятор полностью и спустя 3 часа корректируют плотность, пользуясь таблицей. Метод трудоемкий, но десульфатация пластин получается полной. Аккумулятору возвращается вторая молодость.

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством

Можно обойтись более дешевым способом десульфатизации обычным зарядным устройством. Но непременным условием является возможность регулировать ток и напряжение. Если осадок пока занимает меньше половины пластин, применяется следующая схема десульфатизации аккумулятора:

  • Довести уровень электролита до нормального уровня дистиллированной водой.
  • Подключить ЗУ и установить напряжение 14 В, силу тока 1 А. Заряжать 8 часов. Замеры должны показать, что плотность электролита увеличилась, напряжение поднялось до 10 В. Если показатели ниже – аккумулятор не восстановить.
  • Сутки АКБ отдыхает, отключенное от ЗУ.
  • Подключить с напряжением 14 в и током 2-2,5 А на 8 часов. Напряжение должно стать 12,7-12,8 В. Электролит в банках плотностью 1Ю13 г/см3.
  • Разрядить аккумулятор до 9 В, лампой дальнего света за 6-8 часов.
  • Повторять разряд-заряд несколько раз, пока плотность электролита не станет 1,27 -1,28 г/см3. В период циклов идет процесс десульфатации, растворяется камень, кислотный остаток SO4 укрепляет электролит.

В результате емкость свинцового кислотного аккумулятора восстановится на 80-90 %. Но так нельзя провести десульфатацию кальциевого или гелевого аккумулятора.

Чаще всего для десульфатации зарядным устройством используют установку «Вымпел». Она доступна по цене, и имеет необходимую регулировку. К ней можно подключить приставку в виде моргалки или другое электронное устройство для снятия свинцового камня.

В необслуживаемых аккумуляторах десульфатация эффективна только на начальной стадии отложения камня. Ведется она с применением импульсного зарядного устройства. Но надо знать, что камень в кальциевом аккумуляторе содержит гипс, который не разрушается под воздействием импульсных токов. Поэтому необслуживаемые аккумуляторы после 3 глубоких разрядов не подлежат восстановлению.

Устройство для десульфатации автомобильных аккумуляторов

Хорошо ведется десульфатация на пластинах автомобильных аккумулятора под действием токов переменного направления с изменением полярности в высокой частоте. Промышленность предлагает приборы и приставки к зарядке для десульфатации аккумулятора.

Зарядное устройство для аккумуляторов Кедр Авто-10, с режимом десульфатации относится к автоматическим зарядникам. Он обеспечивает зарядку с тока в % А от емкости АКБ, быстрый режим током 5 А и циклический – десульфатацию. Компактный зарядник доступен по цене.

Зарядные десульфатирующие устройства выбирают для конкретного типа аккумуляторов. Лучшими для обслуживания одного аккумулятора считают изделия:

  • устройство одноканальное, предназначенное для автомобильных батарей;
  • лучше взять устройство с ручной регулировкой зарядного тока;
  • изучить возможности защиты, блокировки и допустимые температуры;
  • знать параметры своего аккумулятора, подбирать подходящее устройство.

По техническим показателям для автомобилиста подойдет прибор с регулируемым напряжением 0-36 В, с разными способами десульфатации:

  • щадящий – малый ток, напряжение постоянное;
  • интенсивный – циклический импульсный, подающий ассиметричный ток;
  • циклический заряд со снижением зарядного напряжения.

Совместимость с батареей вашей емкости – обязательное условие.

Если вы приобрели десульфатирующую приставку, то она должна включаться между зарядным устройством и аккумулятором, и провода ее не должны быть тоньше других в схеме соединения. Зарядное должно поддерживать импульсный режим.

Десульфатация АКБ в домашних условиях

Часто десульфатацию АКБ легковых авто проводят своими руками, руководствуясь предоставленными на различных ресурсах схемами. Многие из них основаны на использовании обычного зарядного устройства, но требуют много внимания. В среднем ручная сульфатация малыми токами и в несколько циклов занимает больше 2-х недель.

Подключение к зарядному устройству приставки ускорит режим десульфатации АКБ. Примером приставки служит импульсный преобразователь, называемый моргалкой, так как светодиоды сигнализируют от прохождении переменного тока. Устройство можно собрать своими руками.

Перед вами схема зарядного устройства для сульфатации автомобильного аккумулятора, называемая «моргалка».

Принцип «моргалки» — прохождение 10 % тока от емкости АКБ, напряжение 13,1 – 13,4 В. Схема представляет разрядку лампочками на 12 в и реле, включающее зарядку по окончании разрядки. Получается моргание с пульсацией 4,3 секунды на разряд током 1 А и 3 секунды на заряд током 5 А. Импульсы тока сначала разрыхляют монолитную пленку на пластине, потом растворяют маленькие кристаллы.

Знаем, что необслуживаемые аккумуляторы плохо поддаются десульфатации. Но если батарея новая, отслужила не более 2 лет, а уровень электролита в банках низок, можно попробовать восстановить емкость. Сначала нужно добавить в банки дистиллированной воды и заклеить отверстия эпоксидным клеем. Потом попробовать провести зарядку импульсным током. В режиме десульфатации АКБ, одновременно с корочкой сульфатированного свинца будет разрушаться активная замазка. Емкость восстановится ненамного и ненадолго.

Важно знать!

Электролит разъедает тело и натуральные хлопковые волокна также как концентрированная серная кислота. Выделяющиеся через открытые пробки АКБ газы вредны и взрывоопасны. Поэтому место, где проводятся опасные работы должно быть проветриваемым и недоступным для детей и животных. Бутыли с электролитом не должны находиться в местах общей доступности. Не забывайте надеть защитные очки, резиновые перчатки и пользоваться резиновым фартуком.

Видео

Возможно, для вас будет полезным посмотреть предоставленное видео по десульфатации аккумулятора.

Тема: Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов и не только.

Опции темы

Зарядно-десульфатирующий автомат для автомобильных аккумуляторов и не только.

Не всегда есть возможность находиться возле зарядного устройства и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает сроких службы.

Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6V

При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В. Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца. Особенно опасны дендриты сульфата свинца, “проросшие” в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель). Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически не реально.

Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическаясхема, которая, по моему мнению , позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства. Принцип работы заключается в следующем:

1. Заряд производится на положительной полуволне вторичного напряжения.

2. На отрицательной полуволне происходит частичный разряд батареи засчет протекания тока через нагрузочный резистор.

3. Автоматическое включение при падении напряжения за счет саморазрядадо 12,6 В и автоматическое отключение от сети 220 В при достижении напряжения на батарее 14.5 В.

Отключение – бесконтактное, посредством симистора и схемы контроля напряжения на батарее.

Важное достоинство метода заключается в том, что пока не подключена батарея (автоматический режим), блок не может включиться, что исключает короткое замыкание при замыкании проводов, подводящих зарядный ток к аккумуляторной батарее.

При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя “АВТОМАТ-ПОСТОЯННО”.
Еще одно очень важное достоинство – отсутствие сильного”кипения”, что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Я про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме “АВТОМАТ”.

В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было вметаллическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее – не менее 2,5мм2. Обязателен так же надежный контакт на клеммах батареи, для этого использовал зажимы, типа “Крокодил”


Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симис-тор VS1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=21 В выпрямляется диодом VD1 и через балластный резистор R3 сопротивлением 0,5 Ом поступает на амперметр РА1 затем на “+” батареи, к которой подключены вольтметр на 15 В, тумблер SA1 “ВКЛ.ДЕСУЛЬФАТА-ЦИЯ” и схема контроля и управления, представляющая собой компаратор с гистерезисом около 1,8 В. При напряжении на аккумуляторе 12,6 V включается, и через оптрон U1 включает симистор VS1, что приводит к включению трансформатора Тr1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор. Подключение тумблером SA1 резистора R10 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Свето-диоды VD7и VD3 индицируют включение блока в режимы “ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ” и “ВКЛ.” соответственно. Резистором R13 подбирают величину гистерезиса, чем больше сопротивление, тем меньше величина гистерезиса и наоборот, а резистором R16 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (=0,5 В падает на подводящихпроводах). Мостик VDS обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA2 служит для включения режима “ПОСТОЯННО”.
Регулирующим элементом тока является тиристор VS2, работающий в ключевом режиме. Он управляется импульсами, вырабатываемыми релаксационным генераторомна однопереходном транзисторе VT1. Величина выходного тока определяется разностью фаз импульсов управляющего генератора и полуволн выпрямленного тока, зависящего, в свою очередь, от емкости зарядного конденсатора С1. Последний включен в коллекторную цепь транзистора VT3, выполняющего функции усилителя тока. С движка переменного резистора R8 через разделительный резистор R7 на базу VT3 поступает часть напряжениясо стабилитрона VD6, а на эмиттер подают через разделительный диод D3 напряжение, снятое с резистора R3, являющегося датчиком тока. (Величину резистора R7 нужно подобрать такимобразом, чтобы ток был максимальным, а стрелка на амперметре не дёргалась). Параллельно соединенные резистор R5 и конденсатор С2 составляют цепь временной задержки вслучае исчезновения напряжения обратной связи по току в период, когда тиристорVS2 закрыт. Постоянная времени цепи R5C2 равна 0,02 с. Диод VD4 служит для защиты перехода «база — эмиттер» транзистора VT3 от пробоя обратным напряжением. Когда на выходе происходит короткое замыкание, задающее напряжениена резисторе R8 исчезает, транзистор VT3 закрывается. В результате прекратитсязаряд конденсатора С1 и тиристор VS2 не откроется.
Схема разряда – аккумуляторной батареи, предназначенная для предотвращения процесса сульфатации пластин аккумуляторной батареи собрана на транзисторе VT4. Принцип её работы следующий: Во время действия отрицательной полуволны сетевого напряжения, что соответствует отсутствию тока заряда, ток, протекающий по пути – вывод вторичной обмотки трансформатора стабилитроны VD13и VD14, резистор R10, база-эмиттер транзистора VT4,открывает этот транзистор. Происходит разряд аккумуляторной батареи по пути:+АКБ, коллектор-эмиттер VT4, резистор R10 -АКБ. Ток разряда, как было написано ранее определяется значением сопротивления резистора R10 .При изменении полуволны питающего напряжения, транзистор закрывается ипроисходит заряд аккумуляторной батареи от схемы заряда.
Стабилитроны VD13 и VD14 предназначены для предотвращенияразряда АКБ по вышеописанной цепи в случае пропадания напряжения
сети.
Данным зарядным устройством можно заряжать раличные аккумуляторные батареи, так как есть возможность плавно регулировать ток заряда.
Для более стабильного температурного режима, я установил кулер от БП компьютера, для его питания поставил стабилизатор на микросхеме КР142ЕН8Б

Кого заинтересует устройство, могу поделиться опытом, а так же файлами печатных плат в формате layout, которые я разработал и испытал.

Рис.1 платы автоматики.

Рис 2. платы регулировки тока:

Рис 3. платы разрядки.

Ссылка на основную публикацию