Десулфатор оловних акумулатора

Током нормалног рада, у оловном акумулатору временом долази до стварања сулфата. Ово једињење је нормално у аморфном облику, и оно се приликом пуњења разграђује. Међутим, када акумулатор дуго стоји и не користи се, сулфат прелази у кристални облик који се више не може разградити нормалним пуњењем и пражњењем. Када се плоче прекрију довољним слојем ове материје, акумулатор постаје неупотребљив.




Међутим, теорија каже да се сулфат у кристалном стању може разложити јаким струјним импулсима па се зато праве специјални пуњачи са десулфатором, или самостални десулфатори који то омогућавају. Ја сам конструисао један такав пуњач који акумулатор пуни импулсима струје од око 50 А, који су краткотрајни (око 1mS) и понављају се са периодом од 20mS. Тиме се добија циклус од 5% односно ефективна струја пуњења је око 2,5A. Овим се омогућава да акумулатор буде дуго прикључен а да се не препуни.

Као прекидачки транзистор искористио сам IRF3205 са јако малом отпорношћу у укљученом стању (око 8 милиома), тако да је дисипација на њему само око 1W. Ако се поставе два транзистора и парарелно повежу, дисипација на сваком од њих биће само 0,25W што може да ради и без хладњака.

Остало је само да се шема испроба у пракси. Повезаћу акумулатор који је услед старости и вероватно делимичне појаве сулфата изгубио капацитет (има око 20 од називних 45Аh) па ћемо видети да ли цела ствар има смисла.

Ево и шеме.

Грецов спој треба направити од појединачних диода за 10А или искористити готов који може да поднесе ту струју. Трајања сигнала и паузе (тј. периода провођења и закочења излазног транзистора) могу се подесити променом вредности отпорника код тајмера 555, а то се сем на осцилоскопу може проценити и мерењем струја после греца и кроз акумулатор, и њиховим дељењем. Ако на пример из греца излази 2,5А а у акумулатор иду импусли од 50А, значи да је однос 1:20 односно 5%. Импулсна струја кроз акумулатор може се измерити овим једноставним спојем - као на следећој шеми.

Вод од електролита 4700u до акумулатора треба прекинути, и ту уметнути тачке А и В. Импулси на отпорнику стварају пад напона који се диодом преноси на кондензатор од 10uF и тај напон треба измерити обичним волтметром. Тај напон подељен вредношћу отпорника даће јачину струје тих импулса. На пример, ако је напон 2V, то значи да је (2+0,7)/0,05=54, дакле вршна јачина струје је 54А. Ако је напон на кондензатору 3,5V онда је вршна струја (3,5+0,7)/0,05=84А. Да би се избегла потреба за овим рачунањем најбоље би било на једном посебном инструменту исцртати скалу па би ова вредност могла директно да се очитава.

22.1.2013.

Сличним уређајем покушао сам да регенеришем мали акумулатор од лампе (6V 4Ah). Импулси су били око 1,5А и акумулатор је стајао прикључен око месец дана. Бољи је него што је био али се није потпуно поправио. Можда је требала јача струја или да дуже буде прикључен. Пробаћу и са акумулатором од кола, наравно са импулсима од око 50А па ћемо видети...

21.1.2014.

Данас сам преправио овај уређај и приључио га за пробу на акумулатор од 45 Ah, Црни коњ са краја 2008. Импулси струје достижу око 100А а просечна струја пуњења не прелази 600mA што значи да је циклус око 0,6%. Када је акумулатор пун импулси струје падају на око 50А а струја пуњења на око 0,4А.Везао сам паралелно два излазна транзистора, али се и тако доста греју па сам им ставио хладњаке. На ред сам везао два отпорника паралелно везана од 0,1 ом као шант за мерење струје. Паралелно њима везан волтметар мери просечну струју пуњења, а онај преко диоде и електролита мери струјне импулсе. Акумулатор би требало потпуно ипсразнити па га онда везати на овај десулфатор, како би дуже могао да буде повезан.

Мерења капацитета ће показати да ли има неког побољшања. Сада је капацитет тог акумулатора око 20Аh.

Јачина импулсне струје се лако регулише променом дужине жица од уређаја до акумулатора - што су жице дуже, импулси су слабији. Сопствена индуктивност жица је одговорна за то.

23.1.2014.

Акумулатор сам делимично испразнио и повезао на десулфатор да се пуни. У излазу су паралелно везана два IRFZ44N на које сам морао да ставим хладњаке јер се доста греју. Уместо њих ћу да ставим IRF3205 јер имају упола мању отпорност канала (само 8 милиома) па ће грејање бити знатно мање.

Акумулатор се пунио око 30 сати просечном струјом од око 0,5 А. Импулси су досезали до око 70А на почетку пуњења да би пали на око 40А на крају. Напон на крају пуњења је био око 15 волти. Затим сам га повезао на пражњач, и за чудо капацитет је порастао на преко 38Аh што је скоро дупло више, дакле десулфатор је стварно нешто урадио! Још ћу да експериментишем, изгледа да овај уређај има смисла па ћу да направим плочицу и да га ставим у неко кућиште. Можда би у обзир могао да дође и мањи транформатор или да се однос сигнала и паузе још смањи како би десулфатизација могла да траје дуже а да се акумулатор не препуњава. Тиме би импулси остали исте јачине а просечна струја би се смањила. Овај акумулатор при сталном напону од 14,4 волти троши око 90 милиампера, па би толика требала да буде просечна струја коју даје десулфатор.

25.1.2014.

Капацитивна проба је показала око 30 Аh. Као да се акумулатор није напунио довољно овим импулсима. Онда сам га прикључио на стабилисани исправљач и пунио га ограниченом струјом од 2,5А до 14,5 волти, а онда се на сталном напону пунио све док струја није престала да пада. На крају пуњења је износила око 0,1А. Следећа капацитивна проба (струја пражњења 2,6А) показала је капацитет око 40Аh при чему је температура била око 7°C. На тој температури је капацитет око 85% што значи да је стварни капацитет на 25°C око 45Ah. Дакле капацитет се вратио на номиналну вредност са само 20Аh.

31.1.2014.

Акумулатор сам напунио стабилисаним исправљачем са почетном струјом од 2,5А и напонским ограничењем од 14,5V. Затим сам оставио акумулатор неповезан, и за неколико дана ћу извршити капацитивну пробу да видим колико је самопражњење.

2.2.2014.

После пар дана стајања, капацитивна проба показала је око 38Аh при темпертури од 4°C што уз температурну корекцију опет даје номинални капацитет. Све у свему - акумулатор има капацитет као када је био нов. Странице су мало набубриле што говори да су плоче делимично сулфатизовале. Изгледа да је сулфат прилично скинут освежавањем али странице су остале трајно деформисане (угибају се на притисак).

6.2.2014.

Пре неки дан сам извадио акумулатор из кола (Црни коњ, 45Аh, крај 2007.) и прво га прикључио на пуњач. Пунио се прво ограниченом струјом од 3А а затим ограниченим напоном од 14,7 волти. Струја је на крају пуњења пала на 0,1А па сам га искључио, и повезао на пражњач. Издржао је око 12,3h при 2,6А што даје око 32Аh. Данас сам га повезао на импулсни десулфатор. Импулси су око 70А а просечна струја око 0,5А. Кроз 24 сата повезаћу га на пуњач а онда опет на пражњач, па ћемо видети шта се дешава са капацитетом.

7.2.2014.

После око 24 сата на десулфатору акумулатор сам прикључио на пуњач. Напон је одмах скочио на 14,7 волти али је струја у почетку била око 2 ампера, па је брзо опала. Када падне на 0,1 ампер прикључићу га на пражњач...

9.2.2014.

Капацитивна проба је показала око 34,3Аh. Акумулатор сам поново прикључио на десулфатор и нећу га искључивати док напон не достигне 15 волти. То би требало да потраје око 2-3 дана.

12.3.2014.

Пре неколико дана сам коначно завршио са експериментима. Крајњи резултат после више пуњења и пражњења је да је капацитет порастао до 41Аh. Уз темпертурну корекцију то би вероватно на 25°C дало називних 45Ah. Да би акумулатор дуже могао да стоји прикључи на десулфатор паралелно сам везао сијалицу од 5 вати, и тако може да остане прикључен 3-4 дана а да напон не пређе 15 волти. Међутим после тога мора да се празни да би поново могао да се веже на десулфатор.

Пуњење сам вршио стабилисаним исправљачем почетном струјом од 2 ампера. Крајњи напон је био ограничен на 14,7 волти. Струја је у почетку 2 ампера, а опада полако. Последњи дан јако споро опада, све док не дође до око 100 милиампера, када је пуњење готово. Под оваквим режимом треба око 3 дана да се акумулатор потпуно напуни.

У сваком случају изгледа да је десулфатор показао неке резултате, па ћу да га склопим на плочици и ставим у погодну кутију. Можда би требало уградити и неки инструмент помоћу кога би могли да се очитају неке величине, као на пример просечна и максимална јачина струје пуњења и напон акумулатора. Ово би се могло извести са једним инструментом и погодним преклопником.

Максимална јачина струјних импулса би могла да се регулише убацивањем отпорника на ред са акумулатором, то би требало испитати...

6.11.2015.

Доласком зиме долазе и акумулаторски проблеми, па сам случајно опет наишао на блог http://akumulatori-desulfatizatori.blogspot.rs/ који као и обично има занимљиве податке. Ту сам нашао да је проверен рецепт за уједначавање густине електролита на крају пуњења да се акумулатор 3-5 сати пуни ограниченом струјом од 1-1,5А са напонским ограничењем од 15,5-15,8 волти. Како сам направио тајмер, покушаћу и то да урадим на крају пуњења.
Услед рада акумулатора електролит веће густине пада на дно па та неравномерна расподела изазива повећану струју самопражњења и поспешује корозију плоча. Овим уједначавањем се електролит меша и то би требало радити сваких месец дана по неким препорукама, али најмање 2-3 пута годишње. Видећемо резултате ускоро - управо завршавам пуњење резервног акумулатора па ћу поподне да га уједначим. Подаци важе за акумулаторе капацитета 40-60 Аh.

14.12.2015.

Aкумулатор варта од 45 амперсати из голфа стар само нешто више од 2 године је изгледа изгубио капацитет. Истина је да се ауто не вози много али су под истим условима други акумулатори ипак трајали много дуже, 3-4 године најмање. Како ипак нисам направио десулфатизатор мораћу то да учиним и да га повежем па да видим шта ће бити. Нажалост не може да се отвори ни да се провери електролит па је то већ незгода. На горе поменутом блогу сам пронашао да је сем сулфатизације, и корозија плоча узрок кварења акумулатора. Она се примети по веома брзом скоку напона (после само пола сата зна да оде на 15,5 волти под струјом од 2 ампера) и по мутном електролиту.
Акумулатор извађен из кола имао је само 12 амперсати, био је практично празан. Ипак је могао да упали додуше. После капацитивне пробе пунио сам га са 2 ампера до 14,5 волти а на том напону до краја пада струје, па ће следећа капацитивна проба показати право стање.