Десульфатаціі пластин акумулятора

У цій статті обговорюється питання мінімізації власного струму споживання електронних систем сучасного автомобіля, і пропонуються деякі рішення з використанням лінійного регулятора напруги.

У статті висвітлено питання розробки і використання в автомобільній промисловості самовідновлюються запобіжників (СВП) для захисту електричних ланцюгів електроустаткування автомобілів. Наведено основні характеристики елементів Polyswitch і відображені можливості їх використання в автомобільних пристроях. Відзначено, що вУкаіни розробкою і організацією виробництва СВП займається ФГУП НІІЕМП.

За останні роки кількість електроніки в автомобілі значно зросла. Ця тенденція зберігається поряд з інтеграцією додаткових функцій, призначених для підвищення безпеки, ефективності, надійності і зручності, а також для зниження шкідливих викидів в атмосферу. Та ж тенденція пов'язана зі зростанням вимог до шинним системам, що дозволяє забезпечити надійний зв'язок між більшістю різних блоків управління. Зокрема, додатки з особливими вимогами до безпеки, керовані за допомогою таких шинних систем як CAN або FlexRay, повинні задовольняти найжорсткішим вимогам по ЕМС. Синфазні дроселі (Common mode chokes - CMC) в лініях передачі даних дозволяють підвищити захист від збоїв, пов'язаних з проблемами ЕМС.

У статті викладено метод електричної очищення пластин автомобільного акумулятора від сульфату свинцю. Наведено схема пристрою, вид друкованої плати і список використовуваних компонентів.

Як би автолюбитель ні дбав про акумулятор свого мотоцикла або автомобіля, він все одно служить не так довго, як хотілося б. Для цього є багато причин, найпоширеніша з яких - сульфатация пластин. Подивимося, як це відбувається. В процесі розряду в акумуляторі протікає наступна хімічна реакція:

З рівняння (1) видно, що під впливом сірчаної кислоти свинець, з якого зроблена пластина, вступає в реакцію з оксидом, що покриває сусідню пластину, утворюючи сульфат і воду. Під час заряду під впливом струму протікає та сама реакція (1), але в зворотну сторону. У теорії цей процес повністю звернемо, що дозволяє перезаряджати акумулятор багато тисяч разів. На жаль, на практиці це не зовсім так. Зворотна реакція відбувається не до кінця, що призводить до відкладення частини сульфату на пластині. Цей процес згодом йде швидше, приводячи акумулятор в непридатність. Оскільки PbSO4 є поганим провідником, то внутрішній опір окисленої пластини збільшується, а зарядний струм і ефективність заряду, в свою чергу, зменшуються. Вирішити проблему можна лише за допомогою дуже сильних роз'їдають речовин, потенційно небезпечних для здоров'я. Крім того, акумулятори випускаються в міцних корпусах, щоб не було можливості розкрити їх, не поламавши.
Однак є метод, який дозволяє провести десульфатаціі пластин електрично. Виявляється, якщо докласти короткі імпульси напруги з високою амплітудою до акумулятора, то порушені у поверхні електродів іони руйнують осад сульфату свинцю.

Принципова електрична схема пристрою наведена на малюнку 1. Це імпульсний джерело живлення, де мультивибратор IC1 підключений в асинхронному режимі і працює на частоті декількох кГц. Коли транзистор Т1 закритий, конденсатор С5 заряджається через індуктивність L2 до напруги акумулятора. Імпульс, що генерується мультивібратором IC1, на короткий час відкриває транзистор Т1, і конденсатор С5 миттєво розряджається через нього і індуктивність L1. Потім Т1 знову закривається, але через присутність L1 струм розряду не зупиняється моментально, а деякий час протікає через діод D2. Якщо конденсатор С5 якісний і володіє низьким еквівалентним послідовним опором (ЕРС), а провід від схеми до акумулятора не дуже довгий, то піковий струм в імпульсі може досягати 5 ... 10 А. Але при цьому споживання схеми досить мало, близько 40 мА.

Т1 - транзистор IRF9540; IC1 - мультивибратор NE555

Мал. 2. Друкована плата

Готову схему рекомендується встановити в заземлений металевий корпус, оскільки вона створює досить сильне електромагнітне поле, яке може вплинути на роботу інших електронних пристроїв. Для підключення схеми до акумулятора слід використовувати короткі дроти перетином 2,5 ... 3,0 мм 2. Їх необхідно надійно закріплювати (або припаяти) на контактах акумулятора, щоб мінімізувати паразитні ефекти.
Деякі фахівці радять одночасно підключати слабке зарядний пристрій, щоб при тривалому процесі десульфатаціі акумулятора вистачатиме розрядився. Але навряд чи варто це робити, оскільки імпеданс зарядного пристрою спотворює форму імпульсів нашого пристрою і помітно знижує ефективність його роботи. І, наостанок, важливе застереження. При підключенні даного пристрою до акумулятора прямо в машині слід відключити від двигуна хоча б один його контакт, оскільки імпеданс навантаження, підключеної паралельно, знижує ефективність роботи схеми.

З питань придбання зразків або співпраці з Elektor звертайтеся до Антону Денисову,
[email protected], тел. 741-77-01.