Зарядно-восстановительное устройство для NiCd и NiMH аккумуляторов

Как известно, нет ничего вечного на земле. Но человек всегда стремится продлить жизнь всему, что находится в сфере его интересов. Аккумулятор - сердце любого электрофицированного устройства, поэтому совсем не случайно большое внимание радиолюбители уделяют именно ему.

Жизнь малогабаритных аккумуляторов, к сожалению, коротка и часто бывает так, что старый в мобильном телефоне износился, а нового в продаже нет. Особенно это относится к мобильным телефонам первых выпусков. Вот и приходится что-то изобретать.

Порой не хватает знаний: приобрести техническую литературу не всегда возможно, Интернет не всем доступен, надежда - на радиотехнические журналы, где радиолюбители делятся своим опытом. Хорошим уроком для меня послужили теоретические основы, которые изложены в статье [1].

Каких только зарядных устройств я не собирал, но хороший результат получил только после изучения данной статьи. Меня заинтересовал метод зарядки импульсным током, с помощью которого восстановил NiCd и NiMH аккумуляторы, не использовавшиеся соответственно 5 и 8 лет.

Замечено: NiCd аккумулятор легче поддается восстановительным процессам. В NiMH аккумуляторах, выпущенных ранее, хорошая “память”.

“Выбить” эту “память” удалось 3-х кратным циклом разряда до 0,45 В на каждый элемент и зарядом импульсным током, равным 0,15 от емкости С аккумулятора.

Принципиальная схема

Зарядно-восстановительное устройство (рис. 1) состоит из:

  • регулируемого стабилизатора напряжения;
  • генератора прямоугольных импульсов;
  • усилителя тока заряда/разряда;
  • контроля величины напряжения и тока заряда/разряда;
  • индикаторов работы каскадов устройства.

Принципиальная схема зарядно-восстановительного устройства для NiCd и NiMH аккумуляторов

Рис. 1. Принципиальная схема зарядно-восстановительного устройства для NiCd и NiMH аккумуляторов.

Ввиду того, что зарядно-восстановительное устройство проектировалось для работы с разным количеством элементов аккумуляторов, блок питания (рис. 2) создавался на стабильное регулируемое напряжение.

Так как таймер КР1006ВИ1 работает в пределах 5...15 В, то можно производить зарядку аккумуляторов, имеющих в своем составе от 3-х до 10-ти элементов.

Наличие напряжения питания контролируется HL1 (рис. 2); его величина и работа блока - гальванометром РА1. Питание генератора прямоугольных импульсов стабилизируется стабилитроном VD1 (рис. 1) и задает условия работы всей схемы. Время интервалов заряда/разряда С2 задается резисторами R4, R2, R3.

Резистором R3 можно регулировать длительность и частоту импульсов на выходе DA1 (вывод 3) в пределах 0,5...3 секунд. Для получения кратковременного регулируемого импульса разряда в схему таймера DA1 (вывод 5) вводится резистор R1*, который подбирается в процессе наладки.

С выхода DA1 импульсы: положительные - подаются на эмиттерный повторитель VТ1 и далее на усилитель зарядного тока; отрицательные - на усилитель тока разряда VТ5, VТ6.

Работа усилителя тока заряда контролируется светодиодом VD5, причем зажигается он при погашении светодиода VD4. В качестве разрядного элемента в усилителе тока разряда применена лампочка накаливания EL1 6 В*100 мА (от старых елочных гирлянд).

Зажигание лампочки происходит одновременно с зажиганием светодиода VD4. Резистором R15 можно в широких пределах (7... 100 мА) регулировать ток разряда.

Схема блока питания для зарядного устрйоства

Рис. 2. Схема блока питания для зарядного устрйоства.

В качестве коммутатора тока заряда, напряжения, разряда применен переключатель диапазонов от старых импортных магнитол SA2 на три положения. Внутренняя схема коммутации показана на рис. 3.

Гальванометр можно применять любой, при этом необходимо подобрать R13 (рис.1) на требуемое напряжение, и шунты Rш1 , Rш2 - на заданные токи.

В данном варианте пределы изменения напряжения 20 В, ток заряда 150 мА, ток разряда 100 мА.

Внутренняя схема коммутации

Рис. 3. Внутренняя схема коммутации.

Работа с прибором

Переключатель SA1 устанавливается в положение 1. В зависимости от количества элементов в аккумуляторе, регулятором R3 (рис. 2) устанавливается напряжение для питания схемы устройства из расчета 1,25 В на каждый элемент. Положение переключателя SA2 среднее. Затем переключатель SA1 переводят в положение 2, а SA2 - в левое положение.

Регулятором R3 (рис. 1) устанавливаем необходимую длительность импульсов заряда, а ток - регулятором R3 (рис. 2). После этого SA2 переводим в крайнее правое положение и резистором R15 (рис. 1) устанавливаем необходимый ток разряда.

При восстановлении NiCd, NiMH, Li+ аккумуляторов я устанавливал в импульсе Ізаряда = 0,15С; Іразряда = 0,5І заряда и получал хорошие результаты, при напряжении 6,5 В.

В заключение хочу сказать, что редко удается восстановить аккумулятор с первой зарядки. Обычно требуется несколько циклов разряд/за-ряд.

Более быструю разрядку можно производить подключением лампочки накаливания соответствующего напряжения и тока не более 0,5С до напряжения 0,4...0,45 В на каждый элемент.

Более длительную разрядку можно произвести данным устройством, для этого надо регулятором R3 (рис. 2) установить 1)пит<11 аккум, а ток разряда отрегулировать резистором R15.

Лучше всего получается за-ряд/разряд при помощи данного устройства, подобрав необходимые напряжение и токи. Нагрев аккумуляторов не наблюдался.

А. Поляков. РМ-02-17.

Литература: 1. Леонид Ридико. Немного о зарядке NiMH и NiCd аккумуляторов. - Радиолюбитель, 4-6/2006.

1 110 Зарядные устройства
аккумулятор аккумуляторная батарея автомобильный аккумулятор зарядное устройство
Написать комментарий:

cashback