Ladegerät an einem Einweggleichrichter. Schema, Beschreibung

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Ladegerät auf einem Einweggleichrichter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Mit einem einfach herzustellenden Ladegerät können Sie den technischen Zustand einer Autobatterie über Nacht wiederherstellen.

Gerätefunktion

Netzspannung, V ...... 180-230
Transformatorleistung, W ...... 30-100
Batteriespannung, V ...... 6/12
Ladestrom max, Durchschnitt, A......2
Ladestromimpuls max, A ...... 5
Entladestrom, mA......30-50
Erholungszeit, h ...... 6-12
Akkumulator ...... a) offener Typ; b) geschlossener Typ; c) Helium
Batteriekapazität, Ah ...... von 10 bis 240

Die langfristige Lagerung oder der Betrieb von Autobatterien führt zum Auftreten von kristallinem Bleisulfat auf den Platten und Anschlüssen, was den normalen Betrieb der Batterie beeinträchtigt. Bei schlechtem Kontakt können die mit Sulfat beschichteten Batteriepole mit einer groben Feile oder Schleifpapier gereinigt werden, allerdings ist es mit dieser Methode nicht möglich, das Sulfat von den Batterieplatten zu entfernen. Aufgrund des hohen Innenwiderstands, der durch die schlechte Leitfähigkeit der Sulfatkristalle entsteht, kann das Auto zwar starten, jedoch nicht mehr als einmal.

Im Winter ist das Starten des Motors bei erhöhter Ölviskosität nahezu unmöglich.

Ein hoher Innenwiderstand verringert die Spannung an den Batterieklemmen; beim Anschließen einer Last sinkt sie unter die zulässigen Grenzwerte; der Anlasser ist bei einer solchen Spannung der Stromquelle nicht in der Lage, die Motorwelle anzukurbeln. Angesichts des Zustands der Kennzeichen ist es unrealistisch zu hoffen, dass sich die Batterie unterwegs erholt. Wenn wir den Autogenerator als Stromquelle betrachten, ist es möglich, die Batterie aufzuladen, aber die Kristallisation der Platten kann aufgrund der unzureichenden Spannung des Generators und des konstanten Stroms des Drehstromgenerators nicht vollständig entfernt werden .

Die oberflächliche (Arbeits-)Sulfatierung der Platten wird bei einer Betriebsbatterieladespannung von 13,8–14,2 V entfernt, und die innere Kristallisation der porösen Struktur der Platten reagiert aufgrund des hohen Widerstands der Kristalle und der niedrigen Ladespannung schwach auf diese Spannung .

Zur Wiederherstellung der Platten – zur Beseitigung der Kristallisation – ist eine nicht standardmäßige Spannung der Ladestromquelle mit der Möglichkeit der Plattenregeneration erforderlich.

Auf keinen Fall sollten Sie Spannung an den Generator des Fahrzeugs anlegen, da die Gefahr einer Beschädigung der elektrischen und elektronischen Ausrüstung des Fahrzeugs durch nicht standardmäßige Spannung besteht.

Die Lösung ist einfach: Laden Sie den Akku mit einem externen Ladegerät mit erhöhter Spannungsquelle auf. Zu diesen Geräten gehören Impulsladegeräte.

Die Wiederherstellung der Batterieplatten wird durch das Vorhandensein einer Entladestromkomponente mit einem Wert von nicht mehr als 10 % des Ladestroms deutlich beschleunigt.

Der durchschnittliche Ladestrom beim Entfernen der Sulfatierung von Platten überschreitet nicht den vom Hersteller empfohlenen Ladestrom und die Ladespannung im Impuls übersteigt den Standard fast um das Doppelte, was die Umwandlung von Bleisulfatkristallen in amorphes Blei beschleunigt. Die Impulszeit ist kurz und ein solches Laden mit Erholung führt nicht zu einer übermäßigen Erwärmung der Batterie und einem Verziehen der Platten.

Durch die Impulswiederherstellung können Sie die Lebensdauer der Batterie verlängern und ihren Betriebszustand wiederherstellen. Durch die Eliminierung der grobkristallinen Sulfatierung von Batteriezellen wird der Innenwiderstand im Betriebszustand verringert, Selbstentladung und Kurzschlüsse zwischen den Elektroden vermieden und die Spannung unter Last erhöht, was das Starten des Fahrzeugs erleichtert.

Mit dem vorgeschlagenen Ladegerät können Sie diese Bedingungen erfüllen. Dieses Gerät ist nicht für die Stromversorgung elektronischer Funkgeräte bestimmt.

Schematische Darstellung

Der Schaltplan des Ladegeräts (Abb. 1) besteht aus einem Leistungstransformator T1 mit externen Schaltkreisen SA1 und Überlastschutz FU1.

(zum Vergrößern klicken)

Die Ausgangswicklungen des Transformators werden durch den Schalter SA2 abhängig von der Spannung der zu ladenden Batterie GB1 geschaltet. Der Impulsstromgleichrichter VD1 ist auf einer einzelnen Diode aufgebaut, um die erforderliche Technologie zur Wiederherstellung der Batterieplatten auszuführen.

Ein Entladestrom mit kleiner Amplitude wird durch eine Schaltung bestehend aus einer Diode VD2, umgekehrter Polarität und einem Begrenzungswiderstand R1 erzeugt, deren Zweck darin besteht, die Wiederherstellung der Batterieplatten zu beschleunigen.

Der zweite Zweck dieser Schaltung in der Schaltung besteht darin, die Magnetisierungsumkehr des Eisens des Transformators T1 durch die Wirkung des Einweggleichrichters auf die Diode VD1 zu eliminieren.

Dies reduziert die Notwendigkeit, einen Hochleistungstransformator im Stromkreis zu installieren, verhindert Überhitzung und erhöht die Effizienz.

Vollwellendiodenbrücken, die in Werksladegeräten verwendet werden, erlauben aufgrund des Fehlens einer Zeitlücke zwischen den Ladestromimpulsen keine Rekristallisation der Platten, was zu einer vorzeitigen Elektrolyse des Elektrolyten, Sieden und Erhitzen der Batterie führt. Bei der Verwendung von Batterien mit Heliumfüllung oder ohne Luftstopfen (geschlossener Typ) ist dies aufgrund einer möglichen Druckentlastung des Gehäuses nicht akzeptabel.

Eine Halbwellenimpuls-Erholungsschaltung mit Pausen zwischen den Impulsen, die zeitlich der Periode des positiven Stromimpulses entsprechen, senkt die Temperatur des Elektrolyten und verlängert die Zeit für die Rekombination (Neuanordnung) der Elektrolytionen. Die Entladungskomponente des Reduktionsstroms ermöglicht es den Elektrolytionen, potenzielle Energie anzusammeln, um „alte“ Bleisulfatkristalle zu schmelzen.

Der Ladestrom wird über ein galvanisches Gerät PA1 mit internem Shunt gesteuert. Die Betriebsanzeige erfolgt über eine rote LED HL1, deren Helligkeit auch zur Beurteilung der Ladespannung und des Vorhandenseins von Strom im Ladekreis genutzt werden kann. Der Kondensator C1 im Primärkreis der Transformatorwicklung und der Kondensator C2 im Lastkreis reduzieren die Störungen, die beim Schalten des Stroms durch die Gleichrichterdiode VD1, VD2 auftreten.

Der GB1-Akku wird über Krokodilklemmen mit dem Ladegerät verbunden.

Die Wiederherstellung der Batterie ist ohne Ausbau aus dem Fahrzeug möglich; zunächst muss der Pluspol des Fahrzeugs abgeklemmt werden.

Gerätedetails

In der Ladeschaltung mit Einweggleichrichter gibt es keine zugekauften Funkkomponenten, sie werden aus gebrauchten elektronischen Geräten verwendet.

Der Leistungstransformator T1 wird aus Röhrenradios verwendet: Das Eisen wird vormontiert, die Netzwerkwicklung wird unverändert verwendet, die Aufwärts- und Glühlampenwicklungen werden sorgfältig Schicht für Schicht entfernt – indem die Windungen mit einer Zange abgeschnitten werden, stattdessen eine neue Die Wicklung wird mit einem Draht mit einem Querschnitt von 0,5 bis 0,6 mm umwickelt, bis sie von der Mitte aus mit einem Abgriff (ungefähr ) gefüllt ist. Das Bügeleisen wird wieder zusammengebaut. Mehrere W-förmige Bleche passen aufgrund des fehlenden Kabelbinders nicht – die Eigenschaften des Transformators werden dadurch nicht beeinträchtigt. Bei angeschlossener Netzspannung sollte die Sekundärspannung an den Abgriffen zwischen 8-10 V und 16-20 V liegen.

Die Schalter SA1, SA2 werden von Netzwerk-Kippschaltern für einen Strom von 3 A verwendet. Impulsdiode VD1 - Dioden KD202-248. Diode VD2 - D7, D226, KD226. Als letztes Mittel werden Silizium-Gleichrichterdioden aus Computernetzteilen verwendet. Kondensator C1 Typ K17 mit einer Spannung von 250-400 V. Die HL1-Anzeige-LED kann auf jede beliebige Farbe eingestellt werden. Wenn kein Amperemeter für den angegebenen Strom verfügbar ist, verwenden Sie ein beliebiges Galvanometer von Tonbandgeräten (Anzeige des Ausgangssignals) mit einem künstlichen Shunt in Form einer Drahtspirale mit einem Durchmesser von 0,6–1 mm – 10 Windungen auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 1,6 cm. In die Lücke des positiven Ladestrombusses wird der Tester vorübergehend angeschlossen und die Ladestromwerte werden überprüft. Die Windungszahl der Nebenschlusswicklung muss entsprechend den Messwerten des Stromamperemeters angepasst werden.

Akku wird aufgeladen

Das Vorhandensein eines Amperemeters ermöglicht es Ihnen, den Prozess der Rekristallisation der Platten zu verfolgen – im Anfangsmoment hat der Ladestrom einen Mindestwert, dann steigt der Strom, wenn die Elektrodenplatten von Kristallisation befreit werden, auf den Maximalwert an und danach Nach einer vom Zustand der Batterie abhängigen Zeit beginnt der Strom auf nahezu Null zu sinken, was ein Zeichen dafür ist, dass die Wiederherstellung der Batterie abgeschlossen ist.

Wenn die Polarität des GB1-Batterieanschlusses falsch ist, leuchtet die LED nicht auf, die Nadel des Amperemeters dreht sich nach links – zum Entladen. Der Akku kann nicht über längere Zeit in falschem Anschluss gehalten werden, ein ungeladener Zustand kann zur Vertauschung der Elektroden und zur völligen Unmöglichkeit einer weiteren Nutzung des Akkus führen.

Nach mehreren Stunden Wiederherstellung der Batteriekapazität werden die Schaltkreiselemente auf Erwärmung überprüft und bei zufriedenstellenden Ergebnissen mit der Wiederherstellung fortgefahren.

Aufgrund der geringen Anzahl von Elementen wird die Schaltung in einem Gehäuse aus einem Computer-Netzteil oder vom Typ BP-1 zusammengebaut, mit Kippschaltern, HL1-LED, PA1-Galvanometer an der Frontplatte montiert, die Sicherung ist an der Rückwand montiert. Die VD1-Diode ist auf einem Strahler mit den Abmessungen 50*30*20 mm verbaut.

Die Verbindung zwischen Ladegerät und Akku erfolgt über eine vinylisolierte Litze mit einem Querschnitt von 2,5 mm.

Nach Abschluss des Ladevorgangs wird zunächst das Netzwerk ausgeschaltet und anschließend die Klemmen von den Batteriepolen entfernt.

Autoren: V. Konovalov, A. Vanteev, Irkutsk-43, Postfach 380

Siehe andere Artikel Abschnitt Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen.

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