Jump to content
Autobacs - моторное масло для любых дорог!
Моторные масла Kixx!
Премиальные моторные масла!
Kass

Импульсный заряд аккумулятора

Recommended Posts

Друзья, давайте в отрыве от существующих зарядных устройств (ЗУ) обсудим алгоритмы заряда аккумуляторов, отличающиеся от стандартных СС/CV. Тема сугубо для тех, кого интересует теория и исследования. Хочется обсудить именно алгоритмы и результаты.

 

Предлагаю совместными усилиями выработать наиболее эффективный алгоритм заряда новых и старых аккумуляторов (воскрешение трупов лишь как побочный эффект). Можно предлагать, размышлять, экспериментировать, выкладывая идеи и результаты. На чеми как делать потом ЗУ, это не важно. Кому на чем удобнее. Я буду экспериментировать на ПЛК.

 

Ну и начну выкладывать свои эксперименты, надеюсь народ подхватит.

 

Я многие годы заряжал аккумуляторы комбинированным способом, CC/CV, и по достижении определенного порога (14.2-14.8 в зависимости от типа) переводил на добивку импульсами ("качели" или "моргалки", как их назвали позднее). Ну просто обратил как то давно внимание, что если по окончании зарядки, когда ток в CV упал до минимума, отключить ЗУ, а потом подключить, то проходит импульс тока, который выше, чем через секунду. Подключаяи отключая руками увидел, что аккумулято готов брать еще ток без какого либо кипения, и плотность и отдаваемая емкость повышается. Потому взял контроллер (ПЛК), и быстренько написал ему алгоритм, который переводит автоматом АКБ на добивку. Сейчас глянул на первый контроллер, он 2003 года. В общем давно это было. Потом как то заменил ЗУ, используемое в качестве источника, на импульсное, которое фактически выдает не постоянное напряжение и ток, а импульсы ШИМ. Результат стал еще лучше.

 

В принципе все было нормально, аккумуляторы служили долго, но потом вычитал статьи про импульсный заряд,где речь шла не о килогерцах, а о периодах в секунды. В ходе обсуждения мне посоветовали попробовать заряжать с паузами (к примеру 2 сек через 120 сек заряда). Не проблема. Несколько минут на внесение пауз в алгоритм и поставил на КТЦ аккумулятор, который хорошо знал (95 Ач). НРЦ было 12.94В, плотность 1.24-1.26. Он хоть и старичок, 8  лет, но при разряде до 11.5 В отдал 73 Ач. Еслиразряжать до положенных 10.8, то отдал бы наверное процентов 70-80 своей номинальной емкости.

 

После заряда с паузами 120/2 он взял порядка 78 Ач, то есть более отданного, вилкой нагрузочной не просаживался ниже 11.5 В (до этого просаживался до 11), но плотность оказалось крайне низкой, 1.17-1.18. После отстоя в неделю плотность не повысилась, НРЦ 12.89 В. Не ожидалтакого эффекта. Эффект бесспорно есть, но несколько странный. Если аккумулятор зарядился, внутреннее сопротивление уменьшилось, нагрузку держит, НРЦ говорит о полном заряде, а плотности нет. 

 

Взял другой аккумулятор, тоже 95Ач, но немного другой. Так же плотность ранее была 1.25-1.27. Зарядил его с такими же паузами и результат повторился. Аккумулятор полностью заряжен, но плотность 1.18-1.20. Двое суток на добивке (качели 14.4/13.4) и 1.20-1.22. В общем с плотностью беда. И если для ИБП на плотность можно не обращать внимания, то для автомобиля, эксплуатируемого в морозы не обращать внимания нельзя.

 

Тут коллеги уже писали об эффекте расслоения  электролита. Вполне возможно.Какие идеи, как этого избежать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Другие ответы в этой теме

Так же можно поэкспериментировать над ШИМ зарядом.

 

Описание идеи тут: http://www.solarhome.ru/control/pwm/why_pwm_chargers.htm

 

Идея в принципе не нова, и практически все современные ЗУ используют ныне ШИМ регулирование, однако для снижения массо-габаритных показателей используется довольно высокая частота, единицы или сотни килогерц. Тут видимо предлагается гораздо более низкие частоты следования импульсов. В принципе написать алгоритм заряда ШИМ с периодами в секунды дело десяти минут. Можно поэкспериментировать. У кого какие мысли относительно оптимального периода импульсов?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мысли такие.... ( все ИМХО)

 

За пример -  известное ЗУ...

 

Во время заряда, на перемычке возникает  полоса электролиза, т.е  наступает движущийся  резонанс напряжений.(?) 

Резонанс наступает при модуляции  высокой частоты... 

 

При модуляции около 30Гц, я ни разу не замечал такого эффекта даже при токе около 15А.

 

Edited by Олег.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Олег.,

 

Вы привели видео , как "кипит" АКБ при заряде ЗУСом.... хотя пользователи это зарядного устройства и покупали его , чтобы не кипятить АКБ.

 

@Kass,

 

В ходе любого заряда (ИХМО) происходит расслоение электролита , тут надо ставить вопрос какой способ заряда в конечной стадии перемешивает электролит в  банках АКБ.

Edited by Alek-3aaa

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

 


тут надо ставить вопрос какой способ заряда в конечной стадии перемешивает электролит в банках АКБ.
Кипячение лучше всего)))  Но естественно не долго

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Олег.,

 

Вы привели видео , как "кипит" АКБ при заряде ЗУСом.... хотя пользователи это зарядного устройства и покупали его , чтобы не кипятить АКБ.

 

 

 

 Добиться отсутствия кипения при импульсном заряде - не проблема.  Дело в другом....Я не вижу, чтобы кипел  весь аккумулятор...  Электролиз идет полосой по перемычке...  Значит только в  месте  электролиза , возникает пик  напряжения ( тока) , убирающий сульфатацию... Батарея полностью не кипит., а ток большой....    Как можно добиться такого   эффекта?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

 


Во время заряда, на перемычке возникает  полоса электролиза, т.е  наступает движущийся  резонанс напряжений.(?)  Резонанс наступает при модуляции  высокой частоты... 

 

Это видео так называемых «волшебных пузырьков» зуса. Я тут в другой теме уже описывал исследование их последствий. На разрядной характеристике был отчетливый провал в период, когда работала активная масса, сформированная этими импульсами. Возможно их можно использовать сугубо для десульфатации, а не для заряда, но таких экспериментов я пока не проводил.

 

 

 


В ходе любого заряда (ИХМО) происходит расслоение электролита , тут надо ставить вопрос какой способ заряда в конечной стадии перемешивает электролит в  банках АКБ.

 

Ну о такой гипотезе я не раз уже прочитал, и для ее проверки оставил тестовый аккумулятор, и не стал разряжать и заряжать нормально. Он отстаивался больше недели, и периодически я его качал из стороны в сторону. Никаких изменений. Плотность ни сколько не увеличилась. Поэтому предположу, что это не совсем расслоение. Такое ощущение, что кислота каким то образом связана в электролите. Но чем? Возможно ли, что в таком режиме имеет место какая то побочная химическая реакция, которая как то связывает кислотный остаток, образуя легко распадающееся при разряде вещество? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

 


Батарея полностью не кипит., а ток большой....    Как можно добиться такого   эффекта?

 

Я добился их импульсами 200 мс током 20 А на АКБ 95 Ач. Получался один в один этот эффект. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

От импульсов частотой всего  5Гц и токе в 20А ,  не  начался сильный электролиз на пластинах а был только на перемычках? ( какая скважность ?)

 

В Вашем случае, электролиз тоже двигался полосой,  эффект  появился  на фиксированной  частоте?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

 


От импульсов частотой всего  5Гц и токе в 20А ,  не  начался сильный электролиз на пластинах а был только на перемычках? ( какая скважность ?)

 

Нет, не 5 кГц, а меньше. Период 20 сек, а заполнение 1%. 

 

 

 


В Вашем случае, электролиз тоже двигался полосой,  эффект  появился  на фиксированной  частоте?

 

Эффект визуально один в один. Я пробовал менять период, заполнение, не заметил частотной зависимости. Этот эффект возникает сразу после импульса. Думаю что после, буквально из-за инертности системы. 

 

Еще нужно учесть, что в качестве источника использовался не источник постоянного тока в прямом смысле этого слова, а импульсное ЗУ CC/CV, имеющее на выходе импульсы порядка 2 кГц, модулированные импульсами 100 Гц. На этом источнике и был выставлен ток 20А с ограничением по напряжению то ли 16, то ли 19В, сейчас не могу сказать точно, ибо на работе нет этих данных. 

 

Тут идея собственно в чем. Что ограничивает нам напряжение источника? Электролиз. Так вот если ток давать короткими импульсами, то реакция электролиза не успевает начаться. Обычно я в своей практике использовал импульсы не более 0.1С с ограничением их амплитуды по напряжению в 14,6 В. При этом такого эффекта с пузырьками не наблюдалось. Вообще нет никаких пузырьков. Но долбить такими импульсами нужно довольно долго до полного заряда. Увидев это видео рядом с осциллограммой импульсов, которые в тот момент вызывали этот эффект, я поставил опыт и получил их при описанных выше параметрах. Эффект при разряде был не совсем понятен, но скорее всего отрицательный. Лог в графическом виде я выкладывал. Возможно этот режим будет иметь смысл на сильно сульфатированной батарее. Нужно будет попробовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

 


Взял другой аккумулятор, тоже 95Ач, но немного другой. Так же плотность ранее была 1.25-1.27. Зарядил его с такими же паузами и результат повторился. Аккумулятор полностью заряжен, но плотность 1.18-1.20. Двое суток на добивке (качели 14.4/13.4) и 1.20-1.22. В общем с плотностью беда. И если для ИБП на плотность можно не обращать внимания, то для автомобиля, эксплуатируемого в морозы не обращать внимания нельзя.

 

Двое суток стоит на добивке импульсами 200 мс через 20 сек. Плотность набрал немного, 1.22-1.25. То есть прогресс есть, но очень медленный, ибо за такие короткие импульсы за двое суток удалось втолкнуть что то порядка 13 Ач. Понаблюдаю еще пару дней, и попробую поставить на КТЦ. Интересно, какую емкость он отдаст.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×