ПЕРЕЗАРЯД АККУМУЛЯТОРА? ИСКЛЮЧАЕТСЯ!

(Окончание. Начало в № 9 и 10’01). Электронные часы, встраиваемые в самодельный универсальный аппарат для зарядки аккумуляторов, отличаются от стандартных. Вместо разряда «Дес. мин» в них выводится «0,1 ч» — именно такое представление времени оказывается здесь более удобным для оперативных вычислений. Максимально отсчитываемое значение «99,9 ч». Вместо задающего генератора используется бытовая электросеть 50 Гц, а входной усилитель-ограничитель служит для формирования крутизны импульсов, снимаемых со вторичной обмотки сетевого трансформатора.

Для получения импульсов с периодом «0,1 ч» сетевой сигнал необходимо «раздробить» на 18 000, что достигается использованием счетчика (DD2, деление на 9000) и триггера (DD3.1 — на 2). Между ними стоит ключ DD1.1, который открывается в момент включения периода РАЗРЯД. Цепочка R3 и VD1 дает сигнал РАЗРЕШЕНИЕ СЧЕТА на DD1.1, а R9, С1 формируют импульс сброса на микросхемы DD3—DD6. DD1.2 выделяет выходное состояние счетчика DD2, равное 8992 (≈ 9000, используется 4 разряда вместо 5 требуемых) и посылает сигнал на ключ DD1.1. Он, в свою очередь, при разрешении счета выдает сигнал на триггер DD3.2, который формирует сигнал СБРОС на DD2 при запуске, и в последующем — при каждом получении сигнала с ключа DD1.1. Поэтому DD2 отсчитывает до 8992 и сбрасывается в «0», начиная отсчет заново. Импульс сброса (период 3 мин), поступающий с DD3.2, используется триггером DD3.1 как счетный.

С выхода DD3.1 сигнал (период 6 мин или 0,1 ч) поступает на DD4. Микросхемы DD4—DD6 являются двоично-десятичными счетчиками с дешифраторами, работающими на 7-сегментный индикатор. Они отсчитывают и показывают время разряда. После переключения аккумулятора на ЗАРЯД пропадает сигнал РАЗРЕШЕНИЕ СЧЕТА на DD1.1, часы останавливаются и фиксируют отсчитанное значение. Ошибка из-за нехватки разряда в конечном итоге дает период 5 мин 59,68 с. Ошибка в 0,1 ч (младший разряд) набегает за 112 ч 30 мин, что превышает максимально отсчитываемое значение. Точность цифрового отсчета превышает точность показаний стрелочного амперметра, как минимум, в 10 раз и на результат практически не влияет. Учет 5 разряда требует дополнительной микросхемы и усложнения платы.

Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы (из двухсторонне фольгированного текстолита или гетинакса) электронных часов для выверенной зарядки аккумуляторов

Изготовление платы под часы по технологии практически не отличается от той, которая излагалась ранее, когда речь шла о монтаже самого аппарата. Только стеклотекстолит или гетинакс должен быть фольгирован не с одной, а с двух сторон, на которые и наносится рисунок печатных токопроводящих дорожек.

Как правило, электронные часы, собранные на печатной плате из исправных радиодеталей и в соответствии с принципиальной электрической схемой, в отладке не нуждаются.

Рекомендуется придерживаться следующего порядка работы:

1) перед включением аппарата необходимо установить регуляторы токов заряда и разряда на минимальное значение;

2) тумблер SAЗ перевести в положение ЦИКЛИЧЕСКИЙ для контрольно-тренировочного цикла (КТЦ) или ДЕЖУРНЫЙ (наиболее частое применение) для подзарядки;

3) аккумулятор подключить к клеммам лицевой панели, соблюдая требуемую полярность (при этом вольтметр будет показывать напряжение на аккумуляторе);

4) установить ток разряда (данный пункт необходим только в режиме ЦИКЛИЧЕСКИЙ);

5) включить тумблер СЕТЬ;

6) с нажатием на кнопку ЗАРЯД установить требуемый ток заряда.

Если к аппарату нет доступа другим лицам, кроме самого пользователя, то каждый раз устанавливать токи нет необходимости. При этом можно ограничиться выполнением только пунктов 3 и 5 названных правил. Установленные токи останутся такими же при каждом включении. Необходимо только проконтролировать их.

Режим ДЕЖУРНЫЙ, обеспечивающий полную зарядку, желательно проводить раз в неделю (в целях профилактики сульфатации пластин) или по необходимости — в случае сильного разряда аккумулятора. ЦИКЛИЧЕСКИЙ же используется не реже двух раз в год (обычно весной и осенью) и в случае сульфатации пластин.

Основным критерием, по которому определяется сульфатация, является «послезарядочное» несоответствие плотности электролита той, что была при заливке. Например, изначальная плотность электролита 1,27 г/см³ при зарядке не поднимается до прежней «нормы», хотя аккумулятор «кипит», словно полностью заряженный. Напряжение при этом обычно не достигает верхнего значения 14,5 В. Аккумулятор сопротивляется зарядке, хотя ток пропускает. Оно и понятно: поры в отрицательных пластинах забиты образовавшимся сульфатом свинца, рабочая поверхность уменьшилась и плотность электролита понизилась. Повышать ее доливкой кислоты — только ухудшать состояние аккумулятора.

Проведение КТЦ (а тем более с использованием переменного асимметричного тока) позволяет снять сульфатацию. Восстанавливаясь, свинец возвращается в пластины, а кислота — в электролит, плотность которого повышается.

Особенно необходимо проводить КТЦ осенью, в период подготовки к зиме. Позади лето, наиболее благоприятный период, когда машину можно завести при емкости батарей 10— 15 А·ч, а при 20—25 А ч вообще не бывает проблем с запуском. Зимой же этого недостаточно. Необходима емкость более 30 А·ч.

При подключении к аппарату аккумулятор нельзя считать полностью заряженным, поэтому цикл следует начинать с зарядки, хотя при включении схема оказывается в режиме РАЗРЯД. Необходимы проверка величины разрядного тока и нажатие на кнопку ЗАРЯД. Дальнейшая работа будет происходить без участия пользователя (оператора).

После зарядки аккумулятора автоматически начнется разряд с отсчетом реального времени. При переключении же снова на заряд часы остановятся и будут сохранять отсчитанное значение до следующего периода разряда, т.е. около 10 ч. В течение этого времени при любой загруженности можно выбрать момент и, увидев показания электронных часов, прикинуть емкость аккумулятора. При емкости более 80 процентов от паспортной можно прекратить цикл и перевести аппарат в дежурный режим для полной зарядки аккумулятора.

Универсальный аппарат для зарядки аккумуляторов и проведения контрольно-тренировочного цикла

При меньшей емкости необходимо повторить цикл. Однако проводить более трех циклов (разрядов) нецелесообразно. Максимальную добавку на сильно засульфатированном аккумуляторе дают второй и третий циклы. Четвертый — добавляет не более 5 процентов (обычно 2—3 процента) от номинала. Полученная емкость будет определяться уже площадью положительных пластин (тем, что от них осталось и никакому восстановлению не поддается).

Разрушение (осыпание) положительных пластин — процесс неизбежный. Однако его можно замедлять. Например, вечером поставить аккумулятор на подзарядку в дежурном режиме, чтобы к утру иметь максимально заряженным.

При номинальных значениях токов (заряда 3 А и разряда 5 А) все сильно нагруженные элементы работают в режиме 50—70 процентов от своей предельной мощности, поэтому надежность их достаточно велика. Кроме того, наличие предохранителей как в сетевой (220 В) цепи, так и в аккумуляторной обеспечивает всей работе должную безопасность.

В заключение еще несколько советов. Весной целесообразно слегка снижать плотность электролита.

Поэтому залейте дистиллированную воду в банки до верхнего уровня, а через сутки грушей отсосите максимально возможное количество электролита в отдельную посуду и снова добавьте дистиллированной воды. ОБЯЗАТЕЛЬНО ПОДПИШИТЕ ПОСУДУ. Осенью вместо воды используйте при доливке этот электролит. И помните: зимой, в морозы иметь электролит плотностью 1,27 г/см3 все-таки весьма желательно!

С. ХРИСТОФОРОВ, г. Йошкар-Ола