Десульфатор для кислотных аккумуляторов

В статье описывается устройство для десульфатации аккумуляторов с напряжением 3…12 В и емкостью 0,5…55 А·ч.

Как бы хозяин аккумулятора не заботился о нем, он все равно служит не так долго, как бы хотелось. Причина — суль­фитация его пластин. Поскольку сульфат свинца плохой про­водник тока, внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается, а отдаваемый ими ток уменьшается. Однако есть метод, который позволяет про­вести десульфатацию пластин электрическим методом. Если приложить короткие импульсы напряжения с высокой амплиту­дой к аккумулятору, то возбуж­денные у поверхности пластин ионы разрушают осадок сульфа­та свинца.

Принципиальная электриче­ская схема десульфататора показана на рис.1. Генератор импульсов выполнен на интег­ральном таймере NE555 [1]. Он вырабатывает короткие импуль­сы с частотой нескольких килогерц. Частота колебаний ре­гулируется резистором R2, а длительность импульса — рези­стором R3. На микросхеме DA2 выполнен инвертирующий триггер Шмитта, который управляет работой полевого тран­зистора VT1. Используется полевой транзистор IRL2505 ти­па, который имеет пороговое напряжение 1,5 В и управ­ляется логическими уровнями.

Использование интегрального таймера DA2 в качестве инвертирующего триггера Шмитта позволяет улучшить рабо­ту устройства. Затвор транзистора VT1 подключен к выведу 7 DA2, что позволяет шунтировать затвор напрямую к обще­му проводу при низком выходном уровне (уровень лог. «0»), что улучшает стабильность работы устройства. Да и сам триг­гер DA2 имеет гистерезис входных напряжений в 1/3 и 2/3 от величины напряжения питания.

Когда транзистор VT1 на короткое время открывается, на­чинает протекать ток через индуктивность L1. В магнитном поле этой индуктивности запасается энергия, которая после окончания действия импульса создает высоковольтный им­пульс напряжения (его величина определяется скоростью из­менения тока в индуктивности). «Плюс» этого импульса по­дается на «плюс» аккумулятора, а «минус» через конденса­торы С3, С4 подается на общий провод устройства («минус» аккумулятора). Если конденсаторы качественные и имеют низ­кое эквивалентное последовательное сопротивление, а про­вода от устройства до аккумулятора короткие, то пиковый ток в импульсе может достигать около 10 А. При этом потребля­емый от аккумулятора ток составляет порядка 50 мА.

Конструкция и детали

Диод VD2 должен быть быстродействующим. Дроссели L1, L2 выполнены на основе дросселя типа ДРТ1 от цветных те­левизоров 3-5 УСЦТ.

В качестве L2 используется дроссель ДРТ1 без измене­ний. Дроссель L1 надо перемотать. Для этого с дросселя ДРТ1 разматывают провод, а затем сложенный втрое этот же провод наматывают на исходный сердечник. Если необходи­мо десульфетировать аккумуляторы емкостью более 55 А·ч, то необходимо намотать дроссели более толстым прово­дом. От омического сопротивления индуктивности L1 за­висит энергия импульсов, осуществляющих десульфатацию аккумулятора.

Диод VD1 защищает транзистор VT1 от высоковольтных импульсов и ограничивает их на уровне 30 В. Вместо него можно использовать стабилитрон типа Д816В, Г-Д817А.

Транзистор VT1 устанавливают на радиатор с площадью не менее 100 см².

Печатная схема устройства имеет размеры 100×54 мм.

Работа с устройством

Для подключения к аккумулятору следует использовать ко­роткие провода сечением 2,5…4 мм². Если аккумулятор силь­но разряжен, то десульфататор и зарядное устройство подклю­чают параллельно аккумулятору, при этом зарядное устройст­во подключают через развязывающий резистор (лампу нака­ливания на соответствующее напряжение, скажем, на 24 В).

Десульфататор подсоединяют к аккумулятору и на нём, с помощью осциллографа, наблюдают картину: на постоянном уровне напряжения, равном напряжению аккумулятора, дей­ствуют острые пики напряжения с десульфататора. У хоро­шего аккумулятора амплитуда этих пиков составляет милли­вольты, у аккумулятора с сильной сульфатацией — до 30 В.

С помощью резисторов R2, R3 настраивают период сле­дования импульсов и максимальное значение их амплитуды. Частоту генератора на ИМС DA1 необходимо выбрать таким образом, чтобы процесс рекомбинации возбужденных ионов успевал закончиться до начала действия следующего импуль­са возбуждения. Т.е. на осциллограмме экспонента разряд­ного напряжения должна достичь напряжения аккумулятора раньше начала следующего импульса.

Как только при работе с устройством амплитуда этих импульсов достигнет милливольт — аккумулятор десульфатирован. Если у вас нет осциллографа, то можно использовать вольтметр переменного тока. Емкость аккумулятора влияет на продолжительность десульфатации.

Десульфататор можно использовать и для низковольтных аккумуляторов, например, от фонариков, поскольку таймер NE555 может работать от питающего напряжения 3…18 В.

Автор: Вячеслав Калашник, г. Воронеж