Поделки своими руками для автолюбителей
Схема для восстановления автомобильного аккумулятора
Всем привет, вы давно просите написать статью про устройство для восстановления автомобильных, свинцово-кислотных аккумуляторов. Наверное любой автолюбитель сталкивался с явлением, когда аккумулятор полежав некоторое время без дела, перестает отдавать номинальную ёмкость.
Крутит стартёр полсекунды затем задыхается, но напряжение на нём нормальное — 12 вольт, в этом случае в народе часто говорят «аккумулятор не держит ток», с этим может столкнулся 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 не что 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 ёмкость и не способен отдавать большой ток для работы стартёра.
Если ваш аккумулятор заряжается и разряжается быстрее чем раньше, не имея при этом механических повреждений, скорее всего сульфатация убила его, но отчаиваться не стоит, читаем статью до конца…
Предлагаемое устройство, отныне — «десульфатор» создаёт короткие импульсы высокой амплитуды и чистоты, импульс длится определённое время, затем простой, затем снова импульс.
Такие ударные процессы могут разрушить сульфатную плёнку и в теории это возможно, на практике не все аккумуляторы удаётся восстановить, из-за конструктивных особенностей последних. Но судя по статистике, около 80-85 % старых аккумуляторов подлежат восстановлению. Естественно если причиной неработоспособности является сульфатация, а не обрыв свинцовых пластин или иное механическое повреждение.
Вот такое получится устройство…
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.
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 ёмкости, но её успешно используют и для десульфатации автомобильных аккумуляторов.
Перед тем, как начать процесс заряда с десульфатацией, нужно слегка подзарядить автомобильный аккумулятор.
Для начала нужно найти любой источник питания или зарядное устройство 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.
К выходу прибора подключается аккумулятор, который нужно восстановить, ну и в принципе всё.
Так, как прибор работает в звуковом диапазоне, вы скорее всего услышите слабый свист, силовые компоненты схемы слегка должны нагреваться.
Осциллографом можно убедиться, что аккумулятор заряжается импульсами тока высокой частоты.
Схема устройства довольно простая…
Простыми словами поясню как работает схема.
Напряжение зарядного устройства через предохранитель и диод поступает на схему десульфатора, для маломощной части схемы, питание подаётся через токоограничивающий резистор R1, затем сглаживается небольшим электролитическим конденсатором.
На микросхеме NE555 собран генератор прямоугольных импульсов, частота этих импульсов около 1 килогерц, коэффициент заполнения 90%, то есть сигнал высокого уровня длится большУю часть времени, именно этот импульс нам нужен для того, чтобы открыть полевой транзистор. 
Но проблема заключается в том, что при подаче такого импульса на полевой транзистор он большую часть времени будет находиться в открытом состоянии и лишь 10% в закрытом, это приведёт к тому, что транзистор будет прокачивать слишком большой ток и как следствие мы получим сильный нагрев всех силовых элементов и большое потребление тока всей схемы в целом.
Это неэффективно и может навредить аккумулятору. Один из вариантов — это снижение длительности сигнала высокого уровня, тогда транзистор будет открыт на короткое время и всё станет на свои места. 
Но к сожалению в таком включении конструктивные особенности таймера NE555 не позволяют сделать этого, так как же быть?
Микросхема CD4049 представляет из себя логику, которая содержит в своём составе 6 логических инверторов «не», 
каждый инвертор имеет один вход и один выход, их задача «отрицание». Если на вход поступает высокий уровень, на выходе получаем обратное, иначе говоря инвертированный или перевёрнутый сигнал.
Полевой транзистор 10 % времени у нас открыт, 90% закрыт, открываясь он замыкает дроссель на массу питания, в дросселе накапливается некоторая назовём это энергией, а когда транзистор закрыт цепь разрывается и за счёт явления самоиндукции, которая свойственна индуктивным нагрузкам, дроссель отдаёт 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 плёнку.
Я подключил на вход схемы накопительный конденсатор и стало ясно, 
что амплитудное значение выходного напряжения при питания от источника 12 вольт доходит до 70-75 вольт и зависит исключительно от индуктивности накопительного дросселя.
В схеме задействован предохранитель и ещё один выпрямительный диод.
Предохранитель защищает десульфатор при случайных коротких замыканиях на выходе, 
а диод выполняет несколько функций: во-первых защищает схему, если вы случайно её подключите к зарядному устройству неправильно… и во-вторых защищает зарядное устройство от всевозможных импульсных помех и всплесков напряжения, которые образуются на плате десульфатора.
Я думаю все поняли как это работает.
О компонентах…
Ну с таймером и логикой думаю всё понятно,
в моём случае они установлены на панельке для безпаечного монтажа, но вам советую после проверки схемы запаять их напрямую.
Полевой транзистор IRF3205 или любые другие n-канальные с напряжением от 60 до 200 вольт и с током от 30 ампер.
Транзистор советую установить на небольшой радиатор.
Дроссель имеет индуктивность около 200 микрогенри, 
намотан на кольце из порошкового железа, такие кольца можно найти в компьютерных БП, размеры кольца внешний диаметр-20.5мм, внутренний 12мм и ширина кольца 6.6мм.
Обмотка намотана проводом 1мм, количество витков 60, 
в моём случае прОвода чуть-чуть не хватило и индуктивность получилась слегка меньше, но работает устройство хорошо. Размеры кольца особо не критичны, 
главное соблюдать индуктивность и мотать обмотку проводом 1 -1.2 миллиметра.
Конденсатор С1 на 100- 220 микрофарад, 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 во время работы.
Оба диода нужно взять с током в 5-10 ампер, можно обычные, но желательно взять импульсные диоды.
Вот печатная плата, скачать её можно в конце статье. 
На самом зарядном, нужно выставить ток не более 2 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 степени не зарядка, а десульфатация.
В холостую прибор потребляет от источника питания ток всего в 100 миллиампер, его можно подключить к любому зарядному устройству с напряжением 12-15 вольт, ограничить ток на уровне 2 ампер и всё.
Ограничение можно сделать мощным резистором или лампочкой накаливания соответствующей мощности, подключённой в разрыв плюса питания.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Можно использовать и более низковольтные блоки питания с напряжением 8-10 вольт, так как наша схема всё равно повышает начальное питание до нескольких десятков вольт.
Сколько должен длиться процесс десульфатации?
Автор данной схемы говорит, что в течение двух недель регулярной зарядки полностью можно восстановить старый аккумулятор и конечно же без проверки я бы не стал писать эту статью.
В наличии у меня несколько 6 вольтовых аккумуляторов на 10 ампер\часов, которые не были в эксплуатации несколько лет, в течение пяти дней я регулярно заряжал один из этих аккумуляторов десульфатором, затем разряжал.
В самом начале подопытный аккумулятор отдавал ёмкость всего 700-800 миллиампер\часов, не помогла и заливка дистилированной воды, но десульфатор помог..
Спустя 5 дней аккумулятор отдаёт аж 4 ампера из 10, это я думаю очень хороший показатель.
Архив к статье; плата в формате .lay скачать.
Источник
Десульфатор — устройство для «лечения» аккумуляторов
Честно скажу, о таком устройстве я раньше не слышал, хотя на станциях зарядки аккумуляторов для армейских радиостанций есть режим «разряд/заряд». Подозреваю, что возможно это и есть десульфация, хотя, скорее всего, это связано с эффектом памяти. Пришлось полазить по интернету и оказалось, что на некоторых ЗУ советского производства, в частности «Вымпел 55» и «Вымпел 27» присутствует такая опция. Продаются такие устройства и на Али, но отзывы разнятся. Некоторые хвалят, некоторые говорят «бесполезно».
В чем же суть такого устройства? Десульфатация – это очищение пластин аккумулятора, от сульфата свинца, при помощи специальных циклов зарядов и разрядов. Если кратко, то работая по определенному алгоритму, устройство способствует очищению пластин от сульфатов. А сульфатация основная причина выхода АКБ из строя.
Еще одним плюсом можно считать то, что устройство питается от АКБ и для процесса десульфатации не нужно снимать АКБ с автомобиля. Некоторые модели устройств можно просто установить на автомобиль.
К недостаткам можно отнести период десульфатации. Он может быть от 1 суток, до месяца. Но если устройство установлено на авто, то особых неудобств нет.
Такие устройства могут восстановить, по некоторым оценкам, до 85% аккумуляторных батарей, и это неплохой результат. Конечно, если пластины уже разрушены, то им уже не поможешь.
Десульфатор, который мы рассматриваем в этой статье, выполняет еще и функцию зарядного устройства. К сожалению мастер не предоставил схему и ссылку на печатную плату и микроконтроллер, но он обещает дополнить статью в будущем, и если ссылка будет размещена, то она будет и в этой статье. А сейчас в статье будет подробно рассказан процесс монтажа платы и процессе десульфации.
Мастер предупреждает о высоком риске поражения электрическим током.
ОПАСНОСТЬ: DIMP 2 подвергает оператора смертельному напряжению через выходные провода. Не покупайте, не создавайте и не используйте DIMP 2, если вы не несете полную ответственность за безопасность себя и окружающих. Только взрослые с правильным пониманием рисков могут пытаться использовать DIMP 2.
Припаяйте четыре 300-омных резистора для светодиодного дисплея на R3, R4, R5 и R6. Они расположены вместе возле верхнего края печатной платы.
Резистор на 300 Ом имеет следующую градацию = оранжевый — черный — коричневый ИЛИ оранжевый — черный — коричневый — золотой
Дальше нужно припаять DIP-сокет.
Убедитесь, что вы нашли контакт 1 на DIP-разъеме. Полукруглая выемка, указывающая на вывод 1, должна быть расположена на правом краю платы. Это важно, поэтому дважды проверьте его перед пайкой.
Установите сокет и припаяйте сначала ножки 1 и 15, а затем все остальные.
Посмотрите на маркировку на каждом конденсаторе и найдите минус / отрицательную полосу на одной стороне. Эта сторона также должна иметь более короткую ножку.
Затем посмотрите на место монтажа C4 и C5. Каждый из них представляет собой круг, половина которого закрашена сплошным белым цветом. Эта половина для отрицательного контакта конденсатора.
Поскольку вход питания переменного тока предназначен для установки на печатные платы толщиной 1,4 мм, на этой плате, толщиной 1,6 мм, защелки не защелкиваются.
Возьмите немного термоклея, нанесите его только на пластиковые защелки на входе (не на паяные штыри), затем быстро вставьте вход в отверстия и нажмите на него вплотную к печатной плате. Если у вас нет горячего клея, приклейте на суперклей. Дайте клею высохнуть, затем припаяйте два контакта.
Ползунковый переключатель SW4 имеет три крошечных штифта и два больших металлических монтажных штифта. Понадобится сначала спаять монтажные штифты.
Установите переключатель на контактную площадку. Припаяйте два монтажных штифта.
Прежде чем установить ATMEGA48V-10PU в DIP-разъем, нужно проверить, чтобы линейный регулятор напряжения подавал 5 В на вывод Vcc. SW4 должен быть выключен (привод смещен вниз, к нижнему краю платы).
Установите мультиметр в режиме вольтметра и установите измерительные щупы на контакт 20 (Vcc) и контакт 22 (GND). Контакт 20 является шестым контактом от нижнего левого угла гнезда DIP.
Переведите переключатель SW4 во включенное положение. Напряжение должно быть 5,05 В, с новой 9 В батареей.
После проверки выключите SW4 и выньте батарею 9 В из держателя.
ATMEGA48V-10PU может поставляться с предварительно согнутыми контактами или нет.
Посмотрите на них и посмотрите, являются ли они прямыми. Если ножки не согнуты заранее, очень осторожно согните обе стороны немного внутрь. Это можно сделать, уперев ножки в твердую поверхность, например, столешницу, и надавив.
Затем найдите крошечную точку, указывающую на контакт 1 или полукруглую выемку в верхней части микросхемы, и сориентируйте ее по направлению к концу DIP-гнезда, у которого вырезана полукруглая выемка.
Аккуратно вдавите чип в гнездо, равномерно прилагая давление ко всему чипу, чтобы не сломать.
Шаг пятый: проверка цепи
Проверьте цепь вольтметра.
Убедитесь, что печатная плата находится в безопасном месте, а шнур питания переменного тока не подключен к DIMP 2. Убедитесь, что тумблер SW3 выключен (0). Убедитесь, что предохранитель установлен.
Включите SW4. Вы должны сразу увидеть 000.0 на светодиодном дисплее.
Выключите SW4.
На АКБ проверьте напряжение мультиметром.
Подключите провода в разъем J2, затем прикрепите зажимы к батарее, соблюдая полярность.
Включите SW4. На дисплее должно быть напряжение равное ранее проверенному мультиметром.
Шаг шестой: десульфация
ОПАСНОСТЬ: Этот шаг включает в себя тестирование при смертельно высоких напряжениях.
ВАЖНО: Всегда надевайте защитное снаряжение.
Поместите DIMP 2 и аккумулятор на огнеупорную непроводящую устойчивую поверхность.
УБЕДИТЕСЬ, ЧТО КАБЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НЕ ПОДКЛЮЧЕН.
Установите два ползунковых переключателя в зависимости от тока, необходимого для зарядки аккумулятора. Для наименьшего тока (для батарей типа АА) сдвиньте оба переключателя влево (с ориентацией DIMP 2, чтобы светодиодный дисплей находился в верхнем правом углу). Чтобы увеличить ток до среднего, сдвиньте один из двух переключателей вправо. Чтобы увеличить ток до максимума (для большинства аккумуляторов электроинструмента и автомобильных аккумуляторов), сдвиньте оба переключателя вправо. Как правило, лучше использовать меньший ток.
Вставьте выходные провода в разъем DIMP 2.
Подсоедините выходные провода к батарее, убедившись, что черный провод идет к отрицательной клемме батареи, а красный провод идет к положительной клемме батареи.
Включите ползунок и наблюдайте за напряжением батареи.
Подключите 220В к устройству.
Включите тумблер и наблюдайте за медленным изменением напряжения. Он не должен сильно или очень быстро меняться. Если напряжение резко возрастает и не падает, аккумулятор почти наверняка полностью не восстановим. Напряжение на умеренно сульфатированном аккумуляторе должен быстро подскочить, затем при номинальном напряжении упасть почти так же быстро, а затем постепенно подниматься по мере зарядки/десульфатации. Сильно сульфатированная батарея сразу же поднимется вверх, а затем снижается часы или даже дни к номинальному напряжению.
Следите за температурой батареи и ее напряжением во время зарядки / десульфатации. Тепло вредно для вашей батареи. Литиевые батареи должны постоянно контролироваться, так как они могут загореться. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут выделять газ.
Выключите тумблер, когда напряжение достигнет примерно 110% от номинального напряжения. Батареи NiCd и NiMH для электроинструментов обычно достигают этого в период от 15 минут до получаса. Литиевые батареи тоже быстро заряжаются. У свинцово-кислотных аккумуляторов этот процесс занимают часы. Напряжение должно упасть, а затем найти устойчивое значение. Если это значение выше номинального напряжения, все готово, и вы можете перейти к следующему шагу. Если напряжение падает ниже номинального напряжения, вы можете попробовать еще раз пройти этот цикл, но возможно, что батарейный элемент или батарейный блок могут быть полностью не десульфатируемы.
При необходимости можно повторить цикл.
Источник