NE555铅酸蓄电池修复仪
脉冲修复法原理:
脉冲修复法对于硫化电池效果最好,可用一些专用的脉冲修复仪对电池充放电数次来消除硫化在修复蓄电池,脉冲的瞬间电压一般根据产品所体现的功能需要,采取的瞬间电压为60V—300V之间,如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿硫化层的情形下,控制充电电流适当,就不会引起电池析气。
电池析气量取决于电池的端电压以及充电电流的大小,如果脉冲宽度足够短,占空比够大,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气,如果含有负脉冲去极化,就更能保证在击穿硫酸盐层时极板的气体析出,这样就实现了脉冲消除硫化。
从原子物理学来说,硫离子具有5个不同的能级状态,处于亚稳定能级状态的离子趋向于迁落到稳定的共价健能级存在。
在稳定的共价键能级状态,硫以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以跃变和被打碎,电池的硫化现象就是这种稳定的能级。
要打碎这些硫化层的结构,就要给环形分子提供一定的能量,促使外层原子加带的电子被激活到下一个高能带,使原子之间解除束缚。
每一个特定的能级都有唯一的谐振频率,谐振频率以外的能量过高会使跃迁的原子处于不稳定状态,过低能量不足以使原子脱离原子团的束缚,这样脉冲修复仪在频率多次变换中只要有一次与硫化原子产生谐振,就能使硫化原子转化为溶解于电解液的自由离子,重新参与电化学反应,在特定条件下转换回活性物质。
此法特点,效果好操作方便。
但需要有专用的脉冲充电器,个人用户都不具备,需要购买。
市场上的脉冲修复充电器参差不齐,很多脉冲充电器甚至是专用修复仪的脉宽比、占空比、负脉冲设计得并不合理不能起到去硫化的作用。
市场上有专门的脉冲发生器销售,但要注意选择效果好的一种。
脉冲与蓄电池极板的谐振很重要,这就取决与脉冲频率大小、幅度宽窄,脉冲频率和幅度不够就达不到消除硫酸结晶的效果,频率和幅度太大则会出现消除了硫化而损伤了电极板,并出现析气现象;同时,脉冲波形也有很多种,在示波器上可以显示。
好的脉冲波在无损电池的前提下,能够有效的击穿绝缘层,将粉碎后的硫酸结晶粉末还原于电解液中。
这就象人们碎石块一样,面对一块大石块,是用洋镐有效、还是用锄头有效?一看便知。
最近根据ZTX老师的书对照现有产品,研究了下蓄电池修复仪,把我的一些经验心得分享一下,还望各位老大不吝赐教。
如上图,这是现有产品的电路图。
我分析的工作原理:220V交流变压至30V左右,桥式整流滤波后一路供给7812稳压输出驱动555时基电路组成的占空比可调的多谐波振荡器,输出矩形方波驱动两路电子开关IRF630N,形成对被充电池的脉冲充电。
继电器和二极管构成防反接保护。
原设计与现产品的比较:原设计有两级7824、7812稳压,每路输出还有LM317恒流,现产品大幅简化了线路,省去了所有不必要的部分,形成了很简练的电路,足以满足需求。
唯一可惜的是7812的输入输出压差太大,损耗较大。
我对他的研究改进:限流电阻耗散功率和发热都比较厉害,不过为了能够实现〉30V的脉冲和比较合理的电流也没办法,我干脆把限流电阻加了个散热片焊到板子背面,免得高温危及电解电容。
现产品上用一个小电容来完成对7812输入短路的保护,我还是觉得用二极管好些。
7812输出滤波电容我还是补了上去。
LED限流电阻太小,15-20K比较合适,但还是有个问题:接上电池不开机的话会对电池放电、放电电流有近50mA。
而中途断开电池的话LED还会一直亮。
小问题就不想再去改他了。
建议厂家注意下散热问题,限流电阻可是很烫哦。
个人认为大规模应用的话应该采用脉冲发生和脉冲供电分离,这样既能保证7812工作在合理的压差下,又能够提高电源的利用效率,避免无谓的浪费,不过应该认真考虑线路干扰和损耗。
一款板子上做多些路数应该没什么问题。
本人只是出于研究改进,共同进步目的,希望大家多多探讨,另外个人觉得这个产品利润还是太高了。
仔细看电路图,电位器(3296 10K)的三个脚都要接的,顺序方向无所谓。
美国佬的那个东西说老实话我还没有研究过,因为我一开始就是着眼分析手头现有的成熟产品。
个人强烈建议大规模应用把脉冲发生和脉冲充电两部分分开,也就是说单独用一个15V以下绕组整流后给555部分供电,损耗会很小;而脉冲充电部分就可以把电压做得比较高,超过40V没问题,后级的两个大电容的确有必要加,只要合理安排一下板面空间。
一定要注意限流电阻要尽量避开电解电容等,不然发热太恐怖了,最好有主动散热。
555的1、3脚脉冲输出好像是3V左右,具体我量一下多。
后级输出的两个大电解电容主要是加大脉冲电流幅度、使上升沿更陡峭,但也带来个具体问题就是脉冲电流很大,平均电流也增大得比较厉害,所以我觉得电容还需要谨慎选择,不然IRF630N发热过大,输出部分的负荷比较重,对电池极板寿命的影响也会比较大。
具体我有机会试试,可能100uf左右都差不多了。
电阻除了两个20欧20W的以外都用1/4W的足够了~~~继电器是JQC-3F,12V的,有很多型号可以代用的~~~
接上电池不开机的话会对电池放电、放电电流有近50mA。
而中途断开电池的话LED还会一直亮。
可以在输出加一个二极管就可以解决问题了。
1.二极管其实除了4148外全部用IN4007就好了,其大型好的反而市面上还不太好找,这个型号用得很多价格也很便宜,几分钱一只。
2.继电器主要就是防止反接的,如果你对自己的习性有把握的话的确可以去掉,也能节省不少板面空间。
3.那两个省略的电容一脚接在20W电阻之后、继电器之前,另一脚接在IRF630之前,但我试验发现两个2200uf电解的确。
太劲霸了,会让平均输出电流暴涨,IRF630会受不了滴,沸烫。
最后我每路只用了个0.47uf的CBB电容,焊在了板子背面,你重新设计电路板的话可以好好排布下。
4.调节电位器可以调节输出的占空比从而控制平均输出电流,一般控制在100-200mA之间,大了对电池不好,小了效果太微弱费时间。
调节电位器是10K的3296型的电位器
5.强烈建议注意那个限流电阻的发热。
我现在给IRF630都加了个小散热器的。
6.输入最好控制在30V左右,我用的是现成的15V+15V的环牛,输入电压千万别太高,这个电路设计
在整流后已经有30好几V了,再高了7812会受不了,7812的散热片不要太小,上面的损耗很大的。
7.我现在是定了个4U的19寸标准机箱,里面装上两个100W环牛,八块电路板竖着插里面,另外自己做了个控制四个12V散热风扇的温控电路,分两个温度台阶自动控制。
8 继电器的作用是反接保护的,不影响充电参数
改进电路
脉冲电流的差异很大,过大会引起电池失水,过低会修复(保护)功能低下。
而频率一般都是选用8.333KHz为中心。
脉冲宽度不一样,宽度大一些,脉冲电流就相对小一点点;宽度小的,脉冲电流就大一些。
但是,脉冲宽度一般应该保证在12微妙以上,极端的情况下,也要保证在6微妙以上,低于6微妙了,离子运动速度跟不上了,修复(保护)功能下降
一,去掉三脚五脚接地电容,
二,把可调电位器下面15k的电阻换成5k的。
改进后的波形。