Жизнь современного человека трудно себе представить без различных бытовых помощников. Автомобили, компьютеры, звуковоспроизводящие устройства, телефоны, бытовая медицинская техника, фонари и т.д. — все это стало неотемлемой необходимостью в наше время. Связующим звеном, которым можно связать такие разные предметы как автомобиль и фонарик, являются химические источники тока. В данной статье мы рассмотрим основной класс электрохимических возобновляемых источников тока — аккумуляторные батареи, а так же как заряжать аккумуляторы различных типов. Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима заряки, гарантирует их безотказную работу в течении всего срока службы. Основополагающими факторами при заряде любых батарей являются токи и напряжения приложенные во время процесса зарядки. Установлено, что зарядка чрезмерно большим током приводит к деформации пластин аккумуляторов и даже к их разрушению. Зарядка малым током вызывает сульфатацию пластин и снижению емкости аккумуляторной батареи. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течении всего срока эксплуатации. Некоторые недобросовесные производители (в частности Китайские) приводят в паспортах на свои изделия совершенно ненормированные показатели токов заряда,и как следствие батарея выходит из эксплуатации раньше времени. Цель таких производителей — экономическая выгода (ведь вышедший из строя аккумулятор придется сменить на новый). Чтобы не попадаться на удочку таких горе-производителей, приведу несколько теоретических выкладок и советов. Зарядку аккумуляторных батарей производят вполне определенным током, значение которого можно вычислить по формуле I=0,1Q для кислотных
и I=0,25Q для щелочных аккумуляторных батарей,
где Q-паспортная электрическая емкость батареи (А-ч), а I-средний зарядный ток (А). Для герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов (гелевых)
значение зарядного тока расчитывают исходя из того, что он должен составлять 0,2-0,3 от емкости батареи. Такое же значение зарядного тока применимо и для NI-MH аккумуляторов. Кислотные батареи чуствительны к недозарядке и перезарядке. Щелочные аккумуляторные батареи менее критичны к режиму эксплуатации. Гелевые элементы питания можно заряжать/разряжать только до значений указанных в паспорте или на самой батарее. NI-MH и NI-CD батареи заряжают до номинального паспортного значения, но из 10 циклов заряда разряда такие батареи желательно хотя бы один раз разрядить полностью (до нижнего номинального значения) а затем зарядить. Связано это с возникновением эффекта памяти у этих батарей — устройства в которых они применяются как правило не позволяют произвести полного разряда батареи (отключаются раньше), и мы производим заряд недоразряженного элемента. Со временем (в очень короткие сроки) это приводит к выходу батареи из строя.
Блок схема зарядного устройства состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя. В качестве регуляторов тока в практических схемах используют: проволочные реостаты; магазины конденсаторов, включаемых последовательно с первичной обмоткой трансформатора; транзисторные и интегральные стабилизаторы тока; тиристорные регуляторы. Далее предлагаю рассмотреть несколько простых практических схем для зарядки аккумуляторных батарей.
Для зарядки кислотных АКБ на протяжении 15 лет использую простой самодельный зарядник
с перемотанным трансформатором ТС-270 (транс перематывался для достижения токов в 15А,что в конечном счете и не понадобилось).
Электронную начинку регулятора тока можно собрать по схеме Руслана Старобинского
или по схеме Германа Рабурахманова (десульфатирующее зарядное устройство, для восстановления аккумуляторной батареи).
Прибор желательно оснастить амперметром для наблюдений за протекающими процессами (на снимке миллиамперметр от радиостанции с константановым шунтом). Для зарядки герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов (гелевых) можно применить устройство на микросхеме L200C.
Но в силу того, что микросхема эта довольно редкая и дорогая, можно изготовить более простое универсальное зарядное устройство, подходящее для всех типов не слишком емких аккумуляторов.
Основа схемы-интегральный стабилизатор К142ЕН12; диодный мост-любой на ток не менее 2А;
транзистор германиевый из-за малого открывающего напряжения Б-Э; резисторы R1-R4 с мощностью рассеивания от 2Вт (можно намотать из нихрома). Сборка схемы зарядки. Она содержит минимальное количество деталей и может быть произведена навесным монтажем. В качестве переключателя режимов зарядного тока применим галетный.
Подключаем к заряднику полностью разряженный аккумулятор, выбираем зарядный ток по известной формуле и заряжаем в течении 12 часов. В заключении совет по выбору ЗУ при покупке — не поленитесь поискать в сети данные на приглянувшееся вам зарядное устройство. Это сможет вас уберечь от ненужных трат. Если же имеющееся у вас устройство вызывает подозрение (изготовленное неизвестно где ЗУ для малоемкого аккумулятора), не поленитесь открыть его корпус — в некоторых устройствах ничего кроме выпрямителя не имеется, и у вас будет поле для модернизаций и усовершенствований (если вы конечно не хотите потерять свой аккумулятор раньше времени). Конечно тут приведены не все теоретические и практические выкладки и тонкости, а только самые основные. В дальнейших наших публикациях мы познакомимся с более сложными типами ЗУ. Автор: Электродыч.
Originally posted 2019-01-27 14:24:16. Republished by Blog Post Promoter