Il caricabatterie più semplice, ma più corretto

Per la prima volta, di fronte alla necessità di rianimare batterie già scariche, ho deciso di studiare la questione e di prefiggermi l'obiettivo di "spingere l'irremovibile", vale a dire spremere l'ultima batteria preparata per lo smaltimento. Questa domanda è sorta a metà degli anni '90: a quel tempo le batterie più comuni e utilizzate erano le batterie acide, alcaline, al nichel-cadmio e al nichel-metallo idruro.
Dirò subito che i caricabatterie standard progettati per caricare batterie diverse non potevano più farcela: alcuni già all'inizio del ciclo dicevano che non si poteva fare nulla, mentre altri onestamente hanno attraversato il ciclo, ma la batteria non ha mai guadagnato la sua capacità anche del 10%.
Quindi, ci sono due modi per caricare da una fonte di corrente costante: corrente costante (nel tempo) o tensione costante (nel tempo). Tuttavia, in ogni caso, il paziente si riscalda e bolle (se l'elettrolito è liquido). Tralasciando tutti i tipi di dettagli, passerò a ciò che ho dedotto da solo.
Ciò che accade è questo: le batterie devono essere caricate non solo a impulsi, ma anche scaricate nelle pause tra gli impulsi di carica. Ma, cosa ancora più importante, anche gli impulsi CC non sono molto favorevoli. Di conseguenza è nato questo dispositivo:
Il caricabatterie più semplice "caricabatterie più semplice"
Circuito del caricabatterie
Questa soluzione consente di caricare e anche scaricare la batteria a intervalli di mezzo ciclo.
R1: viene regolata la corrente di carica, che corrisponde al 10% della capacità della batteria + Jscarica.
R2 - è calcolato in modo che durante le pause nella scarica lo attraversi una corrente Jdischarge, 10 volte inferiore alla corrente di carica. A questo scopo utilizzo anche lampade a incandescenza se le correnti di carica sono elevate.
Ad esempio, se la capacità della batteria è 55Ah, allora la corrente di carica dovrà essere mantenuta durante tutta la carica pari a Jcharge=5,5+0,55=6,1A.
La prima esperienza era così promettente che non potevo crederci.
1. La mattonella alcalina 10-NKGTs-10 era così morta che il caricatore completamente automatico dell'esercito nativo si rifiutò di caricarsi. Ho caricato questo dispositivo così tanto che uso ancora (dal 1995) questa batteria (ovviamente caricandola se necessario). Anche se solo occasionalmente.
2. Una lanterna da minatore realizzata nel 1992, che ha trascorso diversi anni scarica sul balcone di un amico (con i nostri inverni). Quando mi fu consegnato, nel 1997, non dava alcun segno di vita. Ma lo uso ancora durante la pesca
3. La batteria della prima vettura è stata rifiutata dal venditore al momento dell'acquisto (UA9CDV) e se ne consigliava vivamente la sostituzione nel primo inverno, perché "ha avuto molti problemi con essa"... Ma ho guidato l'auto per diversi anni e il terzo proprietario la guida ancora. Vettura del 1993.
4. La batteria della videocamera di un amico nel 2000 non durava nemmeno 5 minuti. Dopo la procedura “corretta”, ha costretto la videocamera a funzionare per 1 ora, anche se secondo il passaporto poteva funzionare ininterrottamente solo per 45 minuti e non è mai riuscito a farlo più a lungo.

Non elencherò altro perché la pagina diventerà triste.
Allo stesso tempo, va notato che le batterie non "bollivano" come con i caricabatterie originali e non si surriscaldavano.
Termini di utilizzo:
1. Utilizzare il resistore R1 per impostare la corrente di carica su 1/10 della capacità della batteria
2. Utilizzare il resistore R2 per impostare la corrente di scarica su 1/10 della corrente di carica
3. Durante la ricarica manuale, mantenere la corrente di carica costante nel tempo. Questo requisito è auspicabile, ma per quanto posso ricordare, non l'ho mai rispettato. Pertanto, la corrente di carica è stata inizialmente impostata su un valore più alto, perché inevitabilmente diminuirà in modo significativo (a seconda delle condizioni della batteria).
4. In tali condizioni, sono necessarie 14-16 ore per caricare qualsiasi batteria (tra quelle elencate all'inizio).

Nel caso delle batterie Li-on e Li-Pol il problema è molto più difficile da risolvere: con l'utilizzo di processori di ricarica e altro hardware, però, non hanno memoria, quindi esiste la possibilità di aggirare vari trucchi. Ma non consiglio di caricarli con corrente asimmetrica (è meglio usare corrente costante). Anche se l'ho fatto più di una volta))

Tenendo conto di questa esperienza, ho realizzato un terzo terminale nell'alimentazione del ricetrasmettitore, al quale ho fornito alimentazione dal trasformatore tramite un diodo. Ora, collegando la batteria a questo terminale e al terminale negativo, carico tutte le mie vecchie batterie da quasi 10 anni. Inoltre, la produzione attuale è significativa!

Decisamente migliore caratteristiche operative Le batterie ricaricabili possono essere ottenute se vengono caricate utilizzando un volume asimmetrico. Il circuito del dispositivo di ricarica che implementa questo principio è mostrato in figura.

Con un buon semiciclo della tensione alternata di ingresso, la corrente scorre attraverso gli elementi VD1, R1 ed è stabilizzata dal diodo VD2. Parte della tensione stabilizzata viene fornita alla base del transistor VT2 attraverso il resistore variabile R3. I transistor VT2 e VT4 sul lato inferiore del dispositivo funzionano come un generatore di corrente, il cui valore dipende dalla resistenza del resistore R4 e dalla tensione alla base di VT2.

La corrente di carica nel circuito della batteria scorre attraverso gli elementi VD3, SA1.1, PA1, SA1.2, la batteria e il differenziale del collettore del transistor VT4, R4.
Con un semiciclo negativo di tensione alternata sul diodo VD1, il funzionamento del dispositivo è simile, ma il braccio superiore funziona: VD1 stabilizza la tensione negativa, che regola la corrente che scorre attraverso la batteria in tensione inversa (corrente di scarica).

Il milliamperometro PA1 mostrato nel diagramma verrà utilizzato durante la configurazione iniziale, in futuro è possibile spegnere spostando l'interruttore a levetta nella seconda posizione.

Questo Caricabatterie presenta i seguenti vantaggi: 1. Le correnti di carica e scarica possono essere regolate indipendentemente l'una dall'altra. Pertanto, in questo dispositivo è probabile che vengano utilizzate batterie ricaricabili con diverse capacità energetiche. 2. In caso di perdita di tensione alternata, ciascuno dei bracci è chiuso e la corrente non scorre attraverso la batteria, il che protegge la batteria dallo scaricamento spontaneo.

In questo dispositivo è possibile utilizzare elementi domestici come VD1 e VD2 - KC133A, VT1 e VT2 - KT315B o KT503B. Gli elementi rimanenti vengono selezionati in base alla corrente di carica. Se non supera i 100 mA, utilizzare KG815 o KT807 con qualsiasi indice di lettere come transistor VT3 e VT4 (situati su un dissipatore di calore con una superficie di dissipazione del calore di 5...15 cmq) e come diodi VD3 e VD4 - D226, KD105 anche con qualsiasi indice di lettera.

Lettura richiesta:

Desolfatore semplice fatto in casa con controllo di corrente, ricarica con desolfatore a corrente pulsata

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Schema e descrizione di un caricabatterie fatto in casa per caricare batterie per auto con corrente asimmetrica.

È possibile ottenere caratteristiche prestazionali significativamente migliori delle batterie se vengono caricate con una corrente asimmetrica.

Un circuito del dispositivo di ricarica che implementa questo principio è mostrato nella Figura 1.

Fig. 1. Fare clic sull'immagine per visualizzarla.

Con un semiciclo positivo della tensione alternata di ingresso, la corrente scorre attraverso gli elementi VD1, R1 ed è stabilizzata dal diodo VD2. Parte della tensione stabilizzata viene fornita alla base del transistor VT2 attraverso il resistore variabile R3. I transistor VT2 e VT4 sul lato inferiore del dispositivo funzionano come un generatore di corrente, il cui valore dipende dalla resistenza del resistore R4 e dalla tensione alla base di VT2. La corrente di carica nel circuito della batteria scorre attraverso gli elementi VD3, SA1.1, PA1, SA1.2, la batteria e il differenziale del collettore del transistor VT4, R4.

Con un semiciclo negativo della tensione alternata sul diodo VD1, il funzionamento del dispositivo è simile, ma il braccio superiore funziona: VD1 stabilizza la tensione negativa, che regola la corrente che scorre attraverso la batteria in tensione inversa (corrente di scarica) .

Il milliamperometro PA1 mostrato nello schema viene utilizzato durante la configurazione iniziale; successivamente può essere spento spostando l'interruttore in un'altra posizione.

Questo caricabatterie presenta i seguenti vantaggi: 1. Le correnti di carica e scarica possono essere regolate indipendentemente l'una dall'altra. Pertanto, in questo dispositivo è possibile utilizzare batterie con diverse capacità energetiche. 2. In caso di perdita di tensione alternata, ciascuno dei bracci è chiuso e la corrente non scorre attraverso la batteria, il che protegge la batteria dallo scaricamento spontaneo.

In questo dispositivo è possibile utilizzare elementi domestici come VD1 e VD2 - KC133A, VT1 e VT2 - KT315B o KT503B. Gli elementi rimanenti vengono selezionati in base alla corrente di carica. Se non supera i 100 mA, come transistor VT3 e VT4 è necessario utilizzare KT815 o KT807 con qualsiasi indice di lettera (posizionato su un dissipatore di calore con una superficie di dissipazione del calore di 5...15 cmq), e diodi VD3 e VD4 - D226 , KD105 anche con qualsiasi indice di lettera.

Schemi di caricabatterie popolari:

Grazie a questo metodo è possibile ridurre la tensione di carica dovuta alla periodica polarizzazione anodica e catodica degli elettrodi. Il metodo consiste nel modificare ciclicamente l'entità e la direzione della corrente attraverso gli elettrodi della batteria.

I3 = Q N /10, A E Ip = Qn/50, A, (6.48)

Il vantaggio del metodo di ricarica delle batterie con corrente asimmetrica è che non è necessario il CTC, poiché non si verifica la solfitazione irreversibile degli elettrodi.

L'assenza di emissioni eccessive di gas durante la ricarica contribuisce ad aumentare la durata delle batterie.

Allo stesso tempo, un circuito di controllo dell'alimentazione complesso è uno degli svantaggi del metodo,

Carica a bassa corrente effettuato per compensare l'energia persa a causa dell'autoscarica di una batteria non operativa.

La ricarica con correnti basse (0,025 - 0,1 A) viene effettuata quando le batterie si trovano in aree di stoccaggio o direttamente sull'apparecchiatura, oltre a funzionare come fonte di alimentazione di riserva.

La ricarica può essere effettuata in due modalità:

A corrente costante;

A tensione costante.

Caricare con piccole correnti di valore costante.

Per la ricarica viene utilizzato un dispositivo raddrizzatore senza stabilizzatore di tensione e un quadro di distribuzione che fornisce il collegamento a diversi gruppi di batterie.

Il numero di batterie in ciascun gruppo dipende dalla ricarica richiesta, che a sua volta è determinata dalla capacità e dalle condizioni tecniche della batteria.

La corrente di ricarica viene mantenuta a 0,025 - 0,1 A, a seconda delle condizioni tecniche delle batterie. Pertanto, un convertitore VSA-5A può ricaricare 200 - 300 batterie di avviamento.

Carica con basse correnti a tensione costante.

Per la ricarica viene utilizzato un raddrizzatore con stabilizzatore di tensione, al quale sono collegate le batterie. Per compensare l'autoscarica ed evitare la perdita parziale della capacità della batteria, è necessario mantenere la tensione entro 2,18 - 2,25 V per ciascuna batteria. Il valore della tensione finale dipende dalla specifica batteria utilizzata.

Per determinare il valore specifico della tensione di ricarica, viene monitorata la densità dell'elettrolito nella batteria. Se durante la ricarica la densità dell'elettrolita diminuisce, ciò indica che la corrente di autoscarica supera le correnti di subcarica. In questo caso è necessario aumentare la tensione di carica. In caso contrario le batterie potrebbero perdere irreversibilmente la loro capacità elettrica.

Nella fig. 1 mostra un semplice caricabatterie progettato per utilizzare il metodo sopra descritto. Il circuito fornisce una corrente di carica a impulsi fino a 10 A (utilizzata per la carica accelerata). Per ripristinare e addestrare le batterie, è meglio impostare la corrente di carica a impulsi su 5 A. In questo caso, la corrente di scarica sarà 0,5 A. La corrente di scarica è determinata dal valore del resistore R4.

Riso. 1 Schema elettrico del caricabatteria.

Il circuito è progettato in modo tale che la batteria venga caricata mediante impulsi di corrente durante la metà del periodo della tensione di rete, quando la tensione all'uscita del circuito supera la tensione sulla batteria. Durante la seconda metà del ciclo i diodi VD1, VD2 vengono chiusi e la batteria viene scaricata attraverso la resistenza di carico R4.

Il valore della corrente di carica viene impostato dal regolatore R2 utilizzando un amperometro. Considerando che durante la ricarica della batteria, parte della corrente scorre anche attraverso il resistore R4 (10%), le letture dell'amperometro PA1 dovrebbero corrispondere a 1,8 A (per una corrente di carica a impulsi di 5 A), poiché l'amperometro mostra il valore medio di la corrente in un periodo di tempo e la carica prodotta durante la metà del periodo.

Il circuito protegge la batteria dallo scaricamento incontrollato in caso di perdita accidentale della tensione di rete. In questo caso il relè K1 con i suoi contatti aprirà il circuito di collegamento della batteria. Il relè K1 viene utilizzato del tipo RPU-0 con una tensione di avvolgimento operativa di 24 V o una tensione inferiore, ma in questo caso una resistenza di limitazione è collegata in serie all'avvolgimento.

Per l'apparecchio è possibile utilizzare un trasformatore con una potenza di almeno 150 W con una tensione nell'avvolgimento secondario di 22...25 V.

Il misuratore PA1 è adatto con una scala di 0...5 A (0...3 A), ad esempio M42100. Il transistor VT1 è installato su un radiatore con una superficie di almeno 200 metri quadrati. cm, per il quale è conveniente utilizzare la custodia in metallo del design del caricabatterie.

Il circuito utilizza un transistor ad alto guadagno (1000...18000), che può essere sostituito con KT825 quando si cambia la polarità dei diodi e del diodo zener, poiché ha una conduttività diversa. L'ultima lettera nella designazione del transistor può essere qualsiasi cosa.

Riso. 2 Schema elettrico del dispositivo di avviamento.

Per proteggere il circuito da cortocircuiti accidentali, in uscita è installato il fusibile FU2.

I resistori utilizzati sono R1 tipo C2-23, R2 - PPBE-15, R3 - C5-16MB, R4 - PEV-15, il valore di R2 può variare da 3,3 a 15 kOhm. È adatto qualsiasi diodo zener VD3, con una tensione di stabilizzazione da 7,5 a 12 V.

I circuiti indicati dei dispositivi di avviamento (Fig. 2) e di carica (Fig. 1) possono essere facilmente combinati (non è necessario isolare il corpo del transistor VT1 dal corpo della struttura), per cui è sufficiente avvolgere un altro avvolgimento di circa 25...30 spire sul filo del trasformatore di avviamento PEV-2 con un diametro di 1,8...2,0 mm.