Десульфатор схема на реле

По опыту различаю несколько причин сульфатации свинцовых аккумуляторов.
Вот основные, которые часто встречаются.
1 Долгая работа в буферном режиме (с постоянным напряжением заряда на грани точки "кипения" и ниже – 2,33В на банку) без профилактического ежеквартального заряда до напряжения 2,5-2,7В на банку в зависимости от температуры электролита.
2 Долгое нахождение в разряженном или полуразряженом состоянии больше полугода.
3 Практикуемое некоторыми "специалистами" доведение плотности электролита путем доливки электролита без выяснения картины состояния аккумулятора и без полного заряда аккумулятора.

В случаях:
1 исход десульфатации зависит от срока эксплуатации.
До одного года вероятность восстановления до 80% емкости – 90%.
До двух лет вероятность восстановления до 50% емкости – 70%.
Свыше трех лет – смысла заниматься десульфатацией нет, при крайней необходимости только для эксплуатации для температуры эксплуатации аккумулятора выше +15градС.
В случаях 2 и 3 часто имеет место разрушение обмазки и коробление пластин, это как повезет. При отсутствии видимого коробления пластин и сильного зарастания "белым" налетом пластин – вероятность восстановления до 50% емкости – меньше 50%. С наступлением осенних заморозков такие аккумуляторы лучше сдать на цветмет или "переборшикам" аккумуляторов.

Что касается электролита при десульфатации – при процессе десульфатации растет плотность электролита.
В первом и втором случае до номинала и чуть выше полностью заряженого аккумулятора (при условии если добавляли при эксплуатации только дистиллированную воду).
В третьем случае сливал почти полностью электролит и заливал дистиллированную воду. И так разов до 5, при повышении плотности до 1,3 г/см3. Получал уйму электролита .

Во всех случаях при появлении "белой, черной или красной мути" в электролите прекращал десульфатацию и браковал аккумуляторы.
Что касается осадка – без разборки аккумулятора его не удалить, а если его много то аккумулятор уже не аккумулятор, а цветмет .

Любой автолюбитель сталкивался с явлением, когда аккумулятор пролежав некоторое время без дела перестает отдавать свою номинальную емкость, крутит стартер пол секунды, затем задыхается, но напряжение на нем нормальное – 12 вольт.

С этим может столкнуться каждый, но почему это происходит. Автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин, находящихся в растворе электролита – в данном случае электролитом является серная кислота.

Процесс заряда и разряда аккумулятора ничто иное как окислительно восстановительный процесс, протекает химическая реакция, в ходе которой свинцовая пластина вступает в реакцию с оксидами на соседней пластине. В ходе данной реакции образуются сульфаты, которыми со временем обрастают пластины. Сульфаты препятствуют протеканию тока, так, как являются плохим проводником и со временем аккумулятор теряет емкость и не способен отдавать большой ток для работы стартера.

Если ваш аккумулятор заряжается и разряжается быстрее, чем раньше, не имея при том механических повреждений, скорее всего он вышел из строя именно из-за сульфатации пластин.

Предлагаемое устройство (десульфатор) создает короткие импульсы высокой амплитуды и частоты. Импульс десульфатации длиться определенное время, затем простой, затем снова импульс. Такие ударные процессы могут разрушить слой сульфата, и в теории это возможно, на практике не все аккумуляторы удается восстановить из-за конструктивных особенностей последних, но судя по статистике около 85% старых аккумуляторов подлежат восстановлению, естественно если причиной неработоспособности является сульфатация, а не обрыв свинцовых пластин или иное механическое повреждение.

Как пользоваться устройством?

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

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

Схема изначально создана для зарядки аккумуляторов малой емкости, но её можно использовать и для десульфатации автомобильных аккумуляторов. Перед тем, как начать процесс заряда с десульфатацией аккумулятор нужно слегка подзарядить.

Для начала нужно найти любой источник питания с напряжением от 8 до 12 Вольт и подключить его на вход десульфатора, но не напрямую, а через лампу накаливания 12 Вольт с мощностью в 21 ватт, чтобы не превысить ток заряда, в конце об этом более подробно поговорим. К выходу прибора подключается аккумулятор, который нужно восстановить. Так, как прибор работает в звуковом диапазоне вы скорее всего услышите слабый свист, силовые компоненты схемы слегка должны нагреваться.

Как работает схема?

Напряженние с зарядного устройство через предохранитель и диод поступает на схему десульфатора. Для маломощной части схемы питание подается через токоограничивающий резистор, затем сглаживается небольшим электролитическим конденсатором.

На микросхеме NE555 собран генератор прямоугольных импульсов, частота этих импульсов около 1кГц. Коэффициент заполнения около 90%. Микросхема CD4049 инвертирует и усиливает этот сигнал, превращая его в импульсы с заполнения около 10 %. С выхода инверторов импульсы поступают на затвор полевого транзистора VT1. Открываясь, он замыкает дроссель на массу питания, в дросселе накапливается энергиея, когда транзистор закрываетсят, цепь разрывается, за счет явление самоиндукции, которое свойственно индуктивным нагрузкам, дроссель отдает накопленную энергию. Это кратковременный всплеск напряжения с высокой амплитудой, притом напряжение самоиндукции в разы выше напряжения питания. Этот всплеск напряжения выпрямляется и подается на аккумулятор.
Процесс происходит больше тысячи раз в секунду, то есть на аккумулятор подаются кратковременные импульсы высокого напряжения с высокой частотой, именно это и разрушает сульфатную пленку.

В схеме задействован предохранитель и еще один выпрямительный диод. Предохранитель защитит десульфатор при случайных коротких замыканиях на выходе, а диод выполняет несколько функций – во первых защищает схему если вы случайно ее подключите к зарядному устройству неправильно и во вторых защищает зарядное устройство от возможных импульсных помех и всплесков напряжения, которые образуются на плате десульфатора.

О компонентах

Полевой транзистор IRF3205, или любые другие N-канальные с напряжением от 60 до 200 вольт и током от 30 Ампер, транзистор советую установить на небольшой радиатор.

Дроссель имеет индуктивность около 200 микрогенри, намотан на кольце из порошкового железа, такие можно найти в компьютерных бп. Обмотка намотана проводом 1мм, количество витков 60, в моем случае провода не хватило и индуктивность получилась слегка меньше, но устройство работает хорошо.

Размеры кольца особо не критичны, главное соблюдать индуктивность и мотать обмотку проводом 1-1,2мм.

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

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

На самом зарядном нужно выставить ток не более двух ампер, иначе сгорит предохранитель на плате десульфатора. Кто -то скажет – 2 ампера зарядного тока это мало, да согласен, но не забываем, что у нас в большей мере не зарядка, а десульфатация.

В холостую прибор потребляет от источника питания ток всего в 100мА. Его можно подключить к любому зарядному устройству с напряжением 12-15 Вольт и ограничить ток на уровне 2-х ампер. Ограничение можно сделать мощным резистором или лампочкой накаливания соответствующей мощности подключенной в разрыв плюса питания.

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

Сколько должен длиться процесс десульфатации – автор данной схемы говорит, что в течении 2-х недель регулярной зарядки полностью можно восстановить старый аккумулятор.

Полностью заряженная батарея автомобиля отказалась заводить мотор? Для большинства автомобилистов это может стать причиной для приобретения нового аккумулятора. Однако проблема может скрываться не в серьезной поломке, а в сульфатации.

Покрытие пластин налетом солей свинца и снижение, таким образом его емкости, не дает возможности извлечь достаточный для зажигания ток. «Лечение» агрегата производится с помощью десульфатации – разрыхления налета на решетках и возвращения атомов свинца на пластины. Этот процесс может производиться с помощью нескольких методик: химической, механической, электрохимической.

Сульфатация — что это такое?

Принцип работы АКБ основывается на энергии химического взаимодействия свинца и кислоты. Свинцовая решетка выступает в качестве электродов. В качестве электролита заливается концентрированная серная кислота, которая в первый же момент образовывает соли с кальцием или свинцом и обволакивает тонкой пленкой этого вещества рабочую поверхность решетки.

По сути — сульфатация пластин аккумулятора — это процесс отложения солей сульфата свинца на пластинах электродов

При нормальной работе батареи это естественный процесс, когда электролит переносит заряд на пластину в результате химической реакции образования солей металла. На одном из электродов образовываются небольшие повреждения на месте «вырванных» из поверхности атомов, а на другом – скапливаются соли элемента.

Процесс десульфатации позволяет разбить соляные соединения и вернуть к первоначальному виду состав электролита, а потерянные атомы металла – обратно на электрод.

Десульфатация — это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора

Следует понимать, что полностью вернуть все образовавшиеся соединения до первоначального вида не получится. При надлежащем уходе и своевременной зарядке такие АКБ прослужат ещё несколько лет, но при этом электроды становятся рыхлыми и усеянными кристаллами солей, которые уже не разбиваются при десульфатации.

Краткое видеоописание процесса сульфатации:

Снижение заряда происходит вследствие большого скопления кристаллизованных солей кальция или свинца на электродах, что мешает проникновению к поверхности пластины электролита. Меньшая концентрация в электролите заряженных ионов приводит к снижению емкости батареи до критического уровня, что не позволяет автомобилю получать требуемый для зажигания заряд.

Бороться с таким состоянием АКБ следует несколькими способами: химическим, механическим, электрохимическим. Все они обладают разной степенью эффективности, выбираются в зависимости от типа батареи, состояния износа, иных параметров.

Основные признаки

Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.

В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.

Признаки сульфатации аккумулятора:

• Полностью заряженная батарея не способна запустить мотор транспортного средства
• Емкость батареи снизилась
• Показатели плотности электролита свидетельствуют о снижении номинального значения
• Быстро закипают банки прибора в процессе зарядки
• Аккумулятор неестественно быстро заряжается или разряжается

Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.

Как устранить сульфатацию пластин

Под десульфатацией понимают воздействие на электроды и пластины различными способами, которые способствуют устранению образовавшегося налета солей кальция или свинца. Различаются такие виды очистки: механическую, химическую или с использованием неорганических присадок, электрохимическую с применением зарядного устройства.

Самым простым и быстрым способом десульфатации считается механическая очистка пластин от образовавшихся кристаллов соли. Батареи старого образца или обслуживаемые позволяют снимать крышку и получать доступ к пластинам и электродам.

Эти комплектующие извлекаются с батареи вручную и таким же образом очищаются – налет просто соскабливается с поверхности и щелей до полного устранения по мере возможности. Современные агрегаты чаще выпускаются необслуживаемого образца. Это не дает возможности попасть к банкам с электродами, чтобы их достать и почистить.

Для проведения очистки пластин севшей АКБ этим методом необходимо выполнить ряд операций:

1. Снять или срезать у обслуживаемых аккумуляторов верхнюю часть корпуса
2. Каждую из пластин зачистить вручную, осторожно, чтобы не повредить структуру электродов;
3. Установить очищенные пластины на их место в емкостях с соблюдением нужного зазора между каждой;
4. Сделать герметичным корпус, запаять снятую крышку;
5. Заполнить банки электролитом нужной плотности;
6. Провести проверку работоспособности АКБ, «подогнать» плотность жидкости к одному уровню во всех банках, не допуская разнос более, чем 0,01 кг/куб. см и концентрацию электролита не ниже 1,25, но не выше 1,31 кг/куб. см.

Для EFB батарей этот способ не применим, поскольку каждая группа электродов отдельно запаяна в сепаратор, предназначенный для предотвращения осыпания пластин.

В этой конструкции различается плотность электролита в банке и самом пакете (сепараторе), что испортит устройство после нарушения целостности. Этот фактор не дает провести механическую десульфатацию.

Химические присадки

Суть процесса заключается во введении в полость банок с электролитом специальных присадок с химическим составом, воздействующим на сульфаты кальция или свинца. В ходе зарядки растворы с присадками замедляют образование на электродах солевого налета, что возвращает до практически номинального заряда АКБ.

Чаще всего выбирают «Трилон-Б», однако не на всех батареях этот раствор одинаково эффективно срабатывает. Зависит реакция от особенностей конструкции аккумулятора, модели и технических параметров. Вероятность того, что химический способ десульфатации сработает — 50 на 50.

Важно! Во многих АКБ производители для увеличения производительности батареи и срока ее службы покрывают пластины пастой, содержащей оксиды свинца. При использовании присадок такой слой быстро растворяется и химическая «реанимация» прибора приводит к его гибели.

Состав «Трилона-Б» включает 5% аммиака, 2% кислоты органической производной от соли натрия, дистиллят. Эти компоненты к свинцу инертны, зато хорошо реагируют с налетом на электродах. В промышленности такой раствор применяется для превращения нерастворимых солей в растворимые.

Порядок проведения химической десульфатации:

• В соответствии с приведенными выше пропорциями готовится раствор «Трилон-Б»
• Аккумулятор заряжается полностью
• 2-3 раза производится промывка дистиллятом банок АКБ
• Не менее часа раствор должен провести в полости банок, чтобы закончились химические реакции и прекратились выделяться газы
• Неактивный раствор по завершению реакций сливается (откачивается без переворачивания устройства)
• 1-2 раза промывают с помощью дистиллированной воды внутреннюю часть банок
• Новый электролит, плотностью 1,25-1,27 кг/куб. см, заливается в каждую банку, проверяется его плотность и подгоняется к одному значению с разносом не более 0,01 кг/куб. см для каждой емкости
• АКБ заряжается полностью, корректируется концентрация жидкости

Электрохимический способ

Наиболее продуктивным способом десульфатации считается электрохимический, который осуществляется специальным зарядным устройством.

Суть электрической десульфатации заключается в пропускании через электролит тока с более высокими показателями, чем номинальные значения АКБ. Это приводит к естественному растворению в окружающей пластины жидкости скоплений свинцовых или кальциевых солей и растворение в ней, повышая плотность электролита. Это приводит показатели аккумулятора в норму.

Восстановление простым зарядником, своими руками

Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.

Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.

Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:

• К соответствующим полюсам АКБ подключаются отрицательная и положительная клеммы автоматического устройства;
• Настраивается нужное напряжение и сила подаваемого тока, включается режим «Десульфатация»;
• К сети подсоединяется оборудование;
• Батарея начинает заряжаться, на отрицательной клемме происходит процесс возобновления пластин;
• По окончании процесса зарядки до полного восстановления ее емкости и плотности электролита производится отключение от питания, снимаются клеммы батареи автоматического устройства.

Время процесса зависит от многих факторов:

• Степени разряженности АКБ;
• Емкости оборудования;
• Уровня сульфатации электродов.

Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.

Инструкция зарядки АКБ обычным зарядным устройством

Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.

Для десульфатации необходимо сделать следующее:

• Обеспечить для зарядки устройства помещение с хорошей циркуляцией воздуха;
• Проверить уровень в банках АКБ электролита и восполнить его при необходимости дистиллированной водой;

Важно! Разбавлять концентратом или электролитом любой плотности перед зарядкой запрещено!

• Подключить батарею к зарядному прибору;
• Выставить ток с силой 0,8-1 А и напряжением 13,9-14,3 В примерно на 8-9 часов. Эти манипуляции позволят поднять напряжение на клеммах АКБ до отметки 10 В, оставив уровень плотности электролита без изменений;
• Отключить аккумулятор от зарядного устройства и продержать в таком состоянии примерно сутки;
• Повторное подключение батареи к заряднику производится с новыми параметрами тока: силой 2-2,5 А и напряжением 13,9-14,3 В на 8-9 часов;
• После повторной зарядки параметры аккумулятора изменятся: плотность электролита возрастет до отметки 1,12 г/куб. см, а напряжение на клеммах поднимется до 12,8 В;
• Это свидетельствует о начале десульфатации. Для следующего шага необходимо разрядить батарею до отметки 9 В с помощью подключения к клеммам активного сопротивления – лампы или фары. Среднее время для разряда – 8-9 часов. Плотность электролитической жидкости будет держаться на уровне 1,12 г/куб. см;

Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.

Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.

Важно! Длительность работ по десульфатации АКБ с помощью обычного зарядного устройства в зависимости от состояния батареи и сложности процесса может занять до 2 недель.

Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.

Как самому сделать десульфататор

Десульфататор – это устройство, способное провести автономную очистку АКБ без необходимости демонтажа с транспортного средства.

Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.

Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.

Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.

Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.

Для изготовления понадобится:

1. Реле поворотов, лучше подходят импортные экземпляры с напряжением 12В, мощностью на 21 Вт. Чтобы увеличить рабочее время стоит заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости. Подходит на 100 мкФ для работы реле по 3-4 с
2. Реле 5-контактное с нормально замкнутыми контактами (3 и 4 контакт замкнуты, 1 и 2 — управляющие). Вместо импортного подходит отечественно реле с советского ВАЗа
3. Резисторы нагрузочные или лампочки
4. Паяльник и соединительные провода

Составляется основная схема, на которой главные моменты:

• Отрицательная клемма АКБ подсоединяется к выходу такого же заряда устройства;
• К выходу «-» на аккумуляторе подсоединяются поворотное и 5-канальное реле соответствующими выходами по заряду;
• К зарядному оборудованию на «+» подводится выход 5-канального реле аналогичного заряда;
• Соединяется между собой реле поворотов и 5-канальное, а также выход обоих реле с «+» клеммой АКБ;
• Реле поворотов нагружается лампочкой или активным резистором;
• Желательно контролировать сборку и проверку работоспособности устройства подсоединением амперметра и вольтметра к цепи между устройством и АКБ.

Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.

Полезное видео

Просмотрите видео о десульфатации зарядным устройством:

Заключение

Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ и происходит из разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.

При крайней необходимости пластины электродов аккумулятора очищаются химическим или механическим способом, с меньшей степенью восстановления. В домашних условиях можно самостоятельно собрать десульфататор. Схема довольно простая и быстро собирается. Более простой вариант сборки устройства – приобретение китайского комплекта с инструкцией и всеми необходимыми деталями.