Автоматическое зарядное устройство + режим десульфатации для аккумулятора
Устройство имеет узлы управления и контроля заряда и режим десульфатации батареи путем её зарядки током с разрядной составляющей. Несмотря на все усложнения, зарядное устройство осталось довольно простым по схеме, лёгким в налаживании и удобным в эксплуатации.
Узел контроля следит за напряжением на батарее в процессе зарядки, отключает её по достижении полного заряда и сигнализирует об этом включением светодиода.
Режим десульфатации позволяет в ряде случаев восстановить ёмкость батарей, эксплуатация которых не во всем соответствовала установленным правилам. В этом режиме постоянный зарядный ток заменяется зарядно-разрядным. Соотношение значений тока зарядки и разрядки в этом режиме 10:1.
Такой режим также может оказаться полезным и при профилактике исправных батарей.
Принципиальная схема
Зарядный пульсирующий ток, подаваемый на батарею аккумуляторов, снимается со вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1. В нормальном режиме симистор VS2 открывается в обоих полупериодах переменного сетевого напряжения. Резистором R3, входящим в состав узла управления, можно в некоторых пределах регулировать зарядный ток.
При сильно разряженной батарее ток может достигать 5 А, уменьшаясь по мере зарядки до 1 А. Напряжение при этом, наоборот, увеличивается до 15,8 - 16,2 В, что и дает возможность зафиксировать момент окончания зарядного процесса. Узел контроля выполнен на компараторе DA1. Порог срабатывания компаратора устанавливают переменным резистором R12.
Как только напряжение на батарее превысит пороговое, компаратор переключится и на его выходе появится напряжение высокого уровня. В результате откроется тиристор VS2 и сработает реле К1. Контактами К1.1 оно разомкнет цепь управления мощным симистором VS1, он закроется и обесточит нагрузку.
Контакты К1.2 реле включат светодиод "КОНЕЦ ЗАРЯДА" HL2, указывая на то, что батарея заряжена, а К1.3 размыкают цепь разрядного резистора R8. Светодиод "СЕТЬ" HL1 светит лишь тогда, когда трансформатор Т1 подключен к сети, а свечение индикатора "ГОТОВНОСТЬ" HL3 свидетельствует о том, что батарея подключена к устройству в правильной полярности и она не слишком разряжена.
От подключения батареи в обратной полярности зарядное устройство защищает предохранитель F2.
Если в процессе зарядки батарея по каким-либо причинам отключится, напряжение на плюсовом зажиме нагрузки увеличится, что приведет к срабатыванию компаратора DA1. Поэтому симистор VS1 немедленно закроется и включится светодиод HL2.
Режим десульфатации включают тумблером SA2. При этом размыкаются контакты SA2.1 и замыкаются SA2.2. Симистор будет включаться только на половину периода сетевого напряжения, а в течение второго полупериода через батарею и резистор R8 будет протекать разрядный ток.
Выпрямителем в этом режиме работает симистор, а диодный мост VD3 - VD6 лишь обеспечивает необходимую полярность зарядного напряжения.
После срабатывания узла автоматики и окончания зарядки батареи она окажется нагруженной цепью светодиода HL3. Несмотря на совершенно незначительный ток через этот светодиод, заряженную батарею лучше сразу отключить от зарядного устройства. Если же своевременного отключения обеспечить нельзя, последовательно с батареей, в точке А, следует включить мощный диод (например, Д242А) катодом в сторону моста VD3 VD6.
Для того чтобы уменьшить склонность компаратора к "дребезгу" вблизи зоны срабатывания, к его входам (выводы 3 и 4) подключен конденсатор С3. Ёмкость надо определить экспериментально (начиная с 10 пф).
Рис. 1. Принципиальная схема зарядного устройства.
При включенном зарядном устройстве в отсутствие заряжаемой батареи включается светодиод HL2 "КОНЕЦ ЗАРЯДА". Это не признак неисправности устройства, а результат увеличения напряжения на его выходе без нагрузки. Как только аккумулятор (разряженный) будет подключён к зарядному устройству, светодиод погаснет.
Детали и настройка
Налаживание зарядного устройства состоит в установке напряжения 8 В на выводе 3 компаратора DA 1.
Трансформатор Т1 должен иметь мощность не менее 160 Вт.
Симистор может быть любым на ток не менее 10 А. Желательно установить его на теплоотвод с полезной площадью около 100 см^2. Мощные диоды также следует снабдить теплоотводами.
Реле К1 - РЭС22, паспорт РФ4.500.131П2. Его можно заменить реле РЭС9, паспорт РС4.529.029-11, при этом цепь R6, HL2 надо подключить параллельно обмотке реле К1.
Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.