Зарядка аккумуляторов асимметричным током

Зарядка аккумуляторных батарей асимметричным током представляет собой процесс, когда чередуются режимы заряда и разряда. Такой метод является более эффективным, чем зарядка постоянным током, так как позволяет не только добиться наиболее полного уровня заряда, но и послужить профилактикой от сульфатации пластин аккумулятора. Если аккумулятор не совсем «убит», такой метод может даже помочь восстановить ёмкость аккумулятора до максимально возможного уровня.

Принцип метода заряда

Принцип такого метода заключается в следующем: на аккумулятор подаются импульсы постоянного напряжения, как при обычной зарядке. Через определённые промежутки времени эти импульсы прерываются, к аккумулятору подключается нагрузка и происходит кратковременный процесс его разрядки . Затем этот цикл повторяется. Поскольку разрядный ток значительно меньше тока заряда и имеет меньшую продолжительность, зарядка аккумулятора всё равно происходит. При этом время полной зарядки, конечно, увеличивается, но такой метод является более благоприятным, так как заменяет собой ещё и функцию «тренировки», которую рекомендуется периодически проводить для аккумуляторных батарей. На рисунке показан упрощённый график этого процесса.



Зарядка аккумуляторов асимметричным током

При изменении соотношения между импульсами заряда и разряда, можно выбрать наиболее подходящий режим зарядки, управляя реакцией восстановления поверхности пластин аккумулятора и их десульфатации. Далее будет приведена принципиальная электрическая схема, позволяющая заряжать аккумуляторы с рабочим напряжением 12 вольт. При этом токи заряда и разряда можно будет установить любых значений при настройке. Кроме того, в схеме предусмотрена возможность оперативной подстройки соотношений зарядных и разрядных импульсов, изменения их длительность относительно друг-друга.

Питание схемы осуществляется от любого внешнего источника питания необходимой мощности, обеспечивающего выходное напряжение 15…16 вольт и, желательно, ограничение максимального тока на уровне, рекомендованном для каждого конкретного аккумулятора. Как правило, оптимальный зарядный ток составляет 10% от ёмкости аккумулятора (например, для аккумулятора ёмкостью 7 Ач, оптимальным током заряда будет 0,7 А).

Схема ЗУ асимметричным током

В основе конструкции лежит схема, разработанная компанией PRACTICAL ELECTRONICS. Она не является сложной, не содержит дорогих или специфических деталей и может быть собрана радиолюбителем средней квалификации.



Полезное на сайте:
Регулированный блок питания 0-30В

Зарядка аккумуляторов асимметричным током

В качестве задающего генератора импульсов использован широко распространённый таймер серии «555» (КР1006ВИ1, NE555, LM555). На него подаётся стабилизированное питание 12 вольт с микросхемы-стабилизатора напряжения типа КР142ЕН12 или любой другой аналогичной, импортной. Длительность зарядных импульсов можно регулировать с помощью переменного (подстроечного) резистора сопротивлением порядка 100 кОм. Диапазон изменения длительности положительных импульсов при этом составит от 30 секунд, до практически постоянного высокого уровня (как в режиме зарядки постоянный током).

При помощи ключей на мощных транзисторах разной проводимости осуществляется коммутации заряжаемого аккумулятора. При положительном импульсе входное напряжение поступает на аккумулятор через транзистор n-p-n структуры, а в промежутках между импульсами происходит его разряд через p-n-p транзистор и соответствующую нагрузку. В качестве нагрузки можно использовать, например, автомобильную лампу на 12 вольт небольшой мощности или соответствующий резистор. Вариант с лампой предпочтительнее, потому что это обеспечит ещё и визуальную индикацию процесса разряда, позволяя судить о его продолжительности.

Полезное на сайте:
Электронный автотрансформатор с регулируемым напряжением и частотой

Зарядка аккумуляторов асимметричным током

В качестве транзисторов можно использовать любые, необходимой мощности. Это могут быть такие пары, как КТ805/КТ837, КТ819/КТ819, TIP3055/TIP2955. Выбирая типы транзисторов, следует ориентироваться на максимальные значения зарядного и разрядного токов. При соответствующей мощности транзисторов схему можно использовать и для зарядки автомобильных аккумуляторов. При необходимости, эти транзисторы следует установить на теплоотводы.

Разрядную нагрузку (лампу или резистор) следует подбирать под конкретный аккумулятор так, чтобы ток разряда был 2-3 раза меньше зарядного тока. Все остальные резисторы в схеме — любые маломощные (от 0,125 Вт).

Данная схема была собрана и применена для зарядки свинцово-кислотного необслуживаемого аккумулятора «12V7Аh» со значительно «севшей» ёмкостью и показала свою высокую эффективность на практике.

Барышев Андрей Владимирович
+7 967 570 33 62