Восстановление аккумуляторов от UPS. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Восстановление аккумуляторов от UPS. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Восстановление аккумуляторов от UPS

Вероятно, у многих найдутся блоки бесперебойного питания (UPS), которые не работают по причине “убитого” аккумулятора. Ввиду определённых причин, аккумуляторы в бесперебойниках работают не так долго, как могут при правильных условиях эксплуатации.

Выбрасывать такие аккумуляторы нельзя, потому что они содержат свинец, который является тяжёлым металлом. Приобретение нового аккумулятора для UPSа часто нецелесообразно, потому что стоимость аккумулятора чуть меньше стоимости нового, более мощного бесперебойника.

Такой аккумулятор можно попытаться восстановить. Так как гелевые кислотно-свинцовые аккумуляторы являются необслуживаемыми, то нет никаких гарантий того, что восстановление будет успешным. Тем не менее, вероятность удачи высока и лучше попробовать восстановить аккумулятор, чем он будет лежать несколько лет и в итоге окажется на свалке.

Итак, имеем гелевый кислотно-свинцовый аккумулятор. Напряжение – ноль вольт, зарядный ток – ноль ампер. Поддеваем отвёрткой пластмассовую крышку и аккуратно снимаем. В нескольких местах она приклеена клеем. Под крышкой находятся резиновые колпачки, их назначение – стравливать образующиеся при работе аккумулятора газы.

Снимаем колпачки и доливаем в каждую банку 3мл дистиллированной воды. Водопроводную и кипячёную воду использовать нельзя. Дистиллированную воду можно найти в аптеке, автозапчастях или получить на дистилляторе. Некоторые используют талую воду от снега.

После этого следует разрядить аккумулятор до 11В, подключив нагрузку – например, лампочку на 15Вт. После того, как аккумулятор разрядился, необходимо повторить заряд с током 600мА. Можно проделать несколько циклов заряд-разряд.

После восстановления аккумулятор можно эксплуатировать в штатном режиме. Ёмкость аккумулятора, скорее всего, окажется меньше, он будет быстрее разряжаться, но, тем не менее, он будет работать.

Восстановление для аккумулятора – экстремальный режим, на который аккумулятор не расчитан, поэтому необходимо внимательно следить за процессом, не подвергать аккумулятор длительному воздействию повышенного напряжения и тока.

Как правильно заряжать аккумулятор

После того, как аккумулятор восстановлен, его можно заряжать обычным для данного типа аккумуляторов способом, который в самом простейшем случае может выглядеть так: аккумулятор подключается к стабилизированному источнику напряжения 14.5В. В разрыв цепи устанавливается проволочный переменный резистор соответствующей мощности, которым устанавливается нужный ток. Вместо переменного резистора можно установить стабилизатор тока. Величина тока берётся, как ёмкость аккумулятора делённая на 10. Например, при ёмкости 7Ач зарядный ток должен составлять 700мА. После включения блока питания переменным резистором (или стабилизатором) необходимо выставить этот ток. Во время зарядки напряжение остаётся неизменным!

По мере зарядки ток начнёт падать, поэтому необходимо следить за показаниями амперметра и уменьшать сопротивление переменного резистора, чтобы поддерживать заданный ток. В какой-то момент сопротивление резистора окажется нулевым, в таком режиме можно прекратить слежение: ток будет постепенно уменьшаться и увеличить его уже не будет возможности, т.к. напряжение постоянно – 14.5В. Когда значение протекающего тока станет почти нулевым – аккумулятор заряжен.

Следует напомнить, что кислотные свинцовые аккумуляторы нельзя разряжать до напряжения ниже 11 вольт.

UP 16.06.2012
Иногда случается, что восстановленный аккумулятор работает неудовлетворительно: его ёмкость оказывается слишком низкой и он держит заряд под нагрузкой буквально несколько дней (в то время, как другие работают под такой нагрузкой неделями). В чём же может быть причина – неужели ресурс данных необслуживаемых аккумуляторов настолько мал?

Для проверки, в чём же дело, мы разобрали такой аккумулятор.

Состояние пластин и материала, пропитанного электролитом, не вызывает никаких нареканий. Нет и малейших следов сульфатации, а замыкание пластин тем более невозможно в виду высокой плотности материала между ними. Что же вызывает необратимую потерю ёмкости аккумулятора?

Дело в “отгнивании” пластин. Место, в котором пластина соединяется с выводом банки как будто нарочно делается тонким. В результате именно там происходит электрохимическое разрушение свинца и разрушение контакта. По этой причине при восстановлении и зарядке таких аккумуляторов отдельные банки нагреваются, а ток заряда может неожиданно прыгать.

Если бы этот узел имел большее сечение, ресурс герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов был бы в разы большим, но, вероятно, производителям это не выгодно.

Восстановление аккумуляторов от UPS. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Всем привет! Наверняка, у многих людей дома лежат нерабочие свинцовые аккумуляторы, например, от бесперебойного блока питания. Обычно у таких аккумуляторов напряжение в порядке, но сила тока низкая. То есть под нагрузкой сразу идёт просадка вольтажа. У меня имеется два таких аккумулятора: один на 6 вольт, другой на 12. Если у вас тоже валяются без дела такие аккумуляторы, не выбрасывайте их, ведь скорее всего, их можно восстановить.

Необходимые компоненты

Для восстановления аккумулятора, нам понадобиться:

1. Электролит (использую дистиллированную воду, так как это доступный и дешевый вариант)
2. Шприц (можно купить за копейки в любой аптеке)

Первым делом, нужно открыть крышки на верхней части аккумулятора. Обычно они приклеены клеем.

На 6-ти вольтовых аккумуляторах обычно одна крышка, которая выглядит вот так:

Когда крышки сняты, нужно снять вторые, резиновые крышки. Их снять намного легче, чем предыдущие, так как они не приклеены. При снятии этих пластиковых крышек, главное запомнить, на какое место, какая крышка, это сэкономит ваше время при сборке.

В моем случае, на 6-ти вольтовом аккумуляторе – 3 крышки.

На 12-ти вольтовом 6 крышек.

Теперь берем электролит и наливаем его в какую-нибудь емкость, куда удобно будет опустить шприц. В моем случае, это пластиковый одноразовый стаканчик.

Далее, шприцем набираем жидкость и наливаем в каждую банку аккумулятора, поочередно. Наливаем до тех пор, пока материал, который внутри аккумулятора (стекловолокно), станет влажным и перестанет впитывать влагу. У меня ушло 2 шприца на каждую банку.

После заливки электролита, аккумулятор стал заметно тяжелее, чем был.

Сборка аккумуляторов

Далее, берем резиновые крышки и надеваем их обратно. Затем закрываем пластиковую крышку и приклеиваем её суперклеем типа секунда.

После этого ничего особенного, просто ставим аккумулятор на зарядку на длительное время. Таким способом, успешно восстановил свои 2 аккумулятора.

Так что, этот способ реально работает. Всем удачи и если остались вопросы – читайте форум!

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 амперчасов, 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 миллиамперчасов, 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.