Car battery desulfator on LM555

Любой автолюбитель сталкивался с явлением, когда аккумулятор пролежав некоторое время без дела перестает отдавать свою номинальную емкость, крутит стартер пол секунды, затем задыхается, но напряжение на нем нормальное - 12 вольт. С этим может столкнуться каждый. Это происходит потому-что автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин, находящихся в растворе электролита - в данном случае электролитом является серная кислота. В аккумуляторе 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 емкость и не способен отдавать большой ток для работы стартера. Предлагаемые устройства (десульфаторы) формируют короткие импульсы зарядного тока и небольшой разрядный ток в промежутках между ними с частотой около 1кГц. Такой алгоритм десульфатации гораздо эффективнее, чем простой многократный заряд-разряд обычными зарядными устройствами. Импульс десульфатации длиться около 80мксек, затем разряд, затем снова заряд. Такие ударные процессы могут разрушить слой сульфата, и в теории это возможно, на практике не все аккумуляторы удается восстановить из-за конструктивных особенностей последних, но судя по статистике около 85% старых аккумуляторов подлежат восстановлению.

На рис. ниже приведена схема десульфатора на LM555.

Таймер U1 генерирует импульсы длительностью около 80мксек и с частотой около 1кГц как показано на рис.1 ниже зеленым цветом.

            Рис 1                                                                                                    Рис2

Микросхема U2 инвертирует эти импульсы как показано красным цветом. Когда на затворе полевого транзистора Q1 положительные импульсы, он открывается, аккумулятор подключенный к разъёму J1 разяжается по цепи L2,F1,L1. Его напряжение падает до 12,5В, как показано на рис.2 и дроссель L1 подключается к источнику и накапливает энергию. Когда на затворе Q1 нулевое напряжение, транзистор заперт, дроссель L1 отдаёт накопленную энергию в аккумулятор, как показано на рис.2 и он заряжается через токоограничительные резисторы R6 - R8 напряжением 13,7В и током заряда около 10А. Дроссель L1 имеет индуктивность около 100 микрогенри, намотан на кольце из порошкового железа, такие можно найти в компьютерных бп. Обмотка намотана проводом 1мм, количество витков 50.Дроссель L2 фирменный 1140-103K-RC. INDUCTOR, 10MH, 10%, 1A, RADIAL.

В устройстве есть возможность тестирования аккумулятора. Если при нажатии кнопки ТЕСТ светится светодиод LED3, сульфат незначительный, если светятся светодиоды LED2,LED3, требуется значительно большее время десульфации. Подробнее на видео.

На рисунке ниже представлена схема десульфатора на Ардуино Нано с расширенными функционалом.

Функциональные возможности

- индикация напряжения аккумулятора и температуры окружающей среды

- установка и индикация минимально допустимого напряжения при разряде аккумулятора с записью в память

- автоматический режим десульфации. При достижении допустимого значения внутреннего сопротивления аккумулятора десульфация отключается.

- десульфация по таймеру с возможностью установки времени

- включение зуммера при окончании процесса десульфации

Для запуска автоматического режима десульфации кратковременно нажать кнопку MANUAL START. Процесс десульфации отключится при достижении значения внутреннего сопротивления аккумулятора менее 10 миллиом. Для запуска таймера кратковременно нажать кнопку SW6. При этом в верхнем правом углу индикатора появится TIM. Кнопками SW5,SW4 установить необходимое количестиво часов и двойным нажатием SW6 записать в память.Затем нажать кнопку SW3 START и запустить таймер. При необходимости остановки таймера нажать SW2 STOP.

Для установки минимально допустимого напряжения при разряде аккумулятора нажать кнопку SW6, пока в верхнем правом углу индикатора появится POR и кнопками SW5,SW4 установить необходимое значение напряжения. Затем двойным нажатием SW6 записать в память. Подробнее на видео.

Дроссели аналогичные устройству на LM555. Индикация на 2-х строчном 16-ти символьном LCD дисплее. Скетч для Ардуино выполнен в среде FLPROG 7.3.8

Перечни элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, чертежи печатных плат в EagleCAD с герберфайлами для заказа, проекты в Протеус с симуляцией в архиве

Плата на LM555 ВОТ

Плата в сборе ВОТ

Плата на LM555 TOP

Плата в сборе ТОР

Плата на Ардуино ВОТ

Плата в сборе ВОТ

Плата на Ардуино ТОР

Плата в сборе ТОР