Pulso diagnóstico de baterias. Esquema, descrição

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Diagnóstico de pulso de baterias. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Com armazenamento prolongado e operação inadequada, grandes cristais insolúveis de sulfato de chumbo aparecem nas placas da bateria. A maioria dos carregadores modernos é feita de acordo com um esquema simples, que inclui um transformador e um retificador. Seu uso é projetado para remover a sulfitação de trabalho da superfície das placas da bateria, mas eles não são capazes de remover a antiga sulfitação de granulação grossa.

Os cristais de sulfato de chumbo possuem alta resistência, o que impede a passagem da corrente de carga e descarga. A tensão na bateria aumenta durante o carregamento, a corrente de carga cai e a liberação abundante de uma mistura de oxigênio e hidrogênio pode levar a uma explosão. Os pulsos carregadores desenvolvidos [1-3] são capazes de converter sulfato de chumbo em chumbo amorfo durante o carregamento, seguido de sua deposição na superfície de placas limpas da cristalização.

Antes de carregar e restaurar a bateria, é necessário diagnosticar sua condição técnica, antes de tudo, para determinar a resistência interna (grau de sulfitação). O dispositivo de diagnóstico mais simples é um plugue de carga, que consiste em um resistor de descarga de baixa resistência e um voltímetro. A corrente de descarga, passando pelo resistor, reduz a tensão na bateria. A partir da tensão de circuito aberto E e da tensão de carga U. conhecendo a corrente de descarga Iр, determine a resistência interna da bateria RBH:

Rvn=(EU)/Ir

A complexidade de diagnosticar uma bateria é que são necessários dispositivos adicionais e cálculos aritméticos. Os dispositivos de diagnóstico de marca com detecção automática dos parâmetros da bateria (tensão sob carga, resistência interna, capacitância) são grandes devido ao uso de uma poderosa resistência de descarga e um circuito de relé para conectar a carga.

O dispositivo eletrônico proposto permite fazer uma leitura direta da resistência interna da bateria com a determinação do grau de sulfitação das placas.

O diagnóstico de uma bateria com corrente de descarga pulsada permite reduzir as dimensões do dispositivo (quase em uma ordem de grandeza), facilitar o regime térmico dos circuitos de descarga e acelerar o diagnóstico de minutos para segundos. A forma retangular da corrente de descarga é a mais próxima da corrente de partida dos dispositivos de partida do carro.

O aparelho não possui rede elétrica, o que permite medir o grau de sulfitação da bateria diretamente no carro. O circuito eletrônico do dispositivo (Fig. 1) inclui:

gerador de pulso retangular no temporizador analógico DA1;
chave transistor VT2;
amplificador de pulso de sulfitação VU1.

(clique para ampliar)

Características do dispositivo

Tensão da bateria ...... 12 V
Capacidade, Ah......12-120
Tempo de medição, s......5
Corrente de medição de impulso, A ...... 10
Grau diagnosticável de sulfatação, %......30...100
Peso do dispositivo, g......240
Temperatura do ar operacional......±27°С

O modo de operação do gerador é estabilizado pelo feedback negativo da carga do amplificador chave para a entrada 5 do temporizador e pelo circuito externo de compensação de temperatura com sensor R1. A fonte de alimentação do dispositivo é estabilizada por um estabilizador eletrônico DA2.

O gerador de pulsos retangulares no temporizador DA1 permite, com um número mínimo de componentes de rádio adicionais, formar pulsos retangulares com frequência e ciclo de trabalho que variam em uma ampla faixa. O microcircuito inclui dois comparadores, cujas entradas são conectadas aos pinos 6 e 2 do DA1. com níveis de comutação 2/3 Up e 1/3 Up respectivamente. O gatilho do temporizador interno permite alterar o estado da saída (pino 3) DA1 dependendo do nível de tensão no capacitor de carga C1.

Quando a energia é aplicada, o capacitor C1 é carregado até o nível de 2/3 Up por um tempo dependendo das classificações de R1 e C1. Quando esta tensão é atingida, o gatilho interno comuta, um nível baixo aparece na saída 3 e o transistor de descarga interno conectado ao pino 7 do DA1 liga. O capacitor C1 é descarregado através dos resistores R2 e R3, ao atingir um nível de 1/3 Up, o gatilho comuta novamente, um nível alto aparece na saída 3, o transistor interno fecha e C1 começa a recarregar, ou seja. o ciclo se repete. O resistor R2 define o tempo de descarga do capacitor C1. Com o aumento da resistência R2, o tempo de descarga aumenta e a potência na carga R9 diminui. Um termistor R1 é instalado no circuito de carga do capacitor C1. que a baixa temperatura aumenta o tempo de carga C1 e a duração do pulso de corrente no circuito de descarga da bateria. A frequência do gerador diminui, o que leva a um aumento na tensão no microamperímetro PA1.

Da saída 3 DA1, pulsos retangulares através do resistor limitador R6 são alimentados na base do amplificador de potência no transistor VT2. O transistor VT2, aberto pelo próximo pulso, descarrega a bateria GB1 por um curto período de tempo para o resistor R9.

A entrada 5 DA1 é usada para estabilizar a corrente de descarga da carga. Quando a tensão na carga R9 aumenta, ela entra na base do transistor VT8 através do resistor de ajuste R7 e do resistor limitador R1. Reduzir a tensão na entrada 5 DA1 com o transistor aberto VT1 permite aumentar automaticamente a frequência dos pulsos de saída do temporizador, o que leva a uma diminuição da tensão na carga. Assim, a corrente é estabilizada. O capacitor C3 elimina o ruído de impulso com base em VT1, o resistor R4 limita a corrente de curto-circuito na entrada 5 DA1 quando VT1 está aberto.

A tensão de pulso da bateria GB1 através do resistor R10 e do capacitor de acoplamento C4 é alimentada na entrada do amplificador no optoacoplador (optoacoplador) VU1. O resistor R11 define o modo de amplificação DC do optoacoplador. A carga do optoamplificador é o resistor R13, cujo sinal, através do capacitor de acoplamento C5, é alimentado ao retificador com o dobro da tensão nos diodos VD2, VD3. Após o endireitamento, afeta as leituras do microamperímetro PA1. O resistor R14 define as leituras máximas do dispositivo PA1.

Durante a sulfitação de trabalho, a resistência interna da bateria não excede o valor do passaporte e a tensão de impulso nos terminais da bateria é insignificante em amplitude. Com sulfitação de granulação grossa, quando a resistência interna da bateria excede a resistência operacional em dezenas de vezes. os pulsos de corrente de descarga criam pulsos de tensão nos terminais da bateria, cuja amplitude depende linearmente do grau de sulfitação. Com o aumento da amplitude dos pulsos, o desvio da agulha do microamperímetro aumenta, indicando aumento da sulfitação, diminuição da capacidade da bateria e de sua corrente inicial. As leituras do microamperímetro correspondem à sulfitação máxima em porcentagem.

Os principais elementos do dispositivo são colocados em uma placa de circuito impresso de face única medindo 102x31 mm. cujo desenho é mostrado na Fig.2. O dispositivo é feito no caso BP-1. O regulador R8 (tipo Ab) e o microamperímetro RA1 são instalados no painel frontal do dispositivo.

Diagnóstico de pulso de baterias

Com base no valor da tensão sob carga, o resistor R14 define o valor correspondente de sulfitação como uma porcentagem na escala do dispositivo RA1 com a posição intermediária dos controles deslizantes dos resistores R2, R8 e R11. As leituras do dispositivo são corrigidas pelo resistor R11 de acordo com os dados fornecidos na tabela.

Tensão da bateria sob carga, V	Mais 11,8	Менее 11,6	Менее 10,8	Менее 10,2
Sulfitação, %	Trabalhando	40%	60%	100%

A posição intermediária do controle deslizante do resistor R8 (tipo bateria) corresponde aproximadamente a uma capacidade de bateria de 60 Ah. inferior - 120 Ah, superior - 12 Ah. Uma possível discrepância entre o tipo de bateria e a posição do motor R8 devido à dispersão dos elementos do circuito é corrigida pelo resistor R2 (ajusta a duração da pausa entre os pulsos), que corrige o valor da corrente de descarga do pulso de a bateria.

A leitura das leituras de sulfitação da bateria é realizada após uma conexão de curto prazo do conector XT e do barramento negativo à bateria usando o dispositivo PA 1. Preliminarmente, o resistor R8 é ajustado na posição correspondente ao tipo de bateria em teste. O brilho pulsante do LED de controle HL1 indica a polaridade correta da conexão da bateria durante o teste e a operação correta do gerador de pulso retangular em DA1.

Literatura

V. Konovalov. Medidor RBH AB. - Radiomir, 2004. Nº 8, p.14.
V.Konovalov, A.Razgildeev. Recuperação de bateria. - Radiomir, 2005. Nº 3, P. 7.
V.Konovalov. Carregador e dispositivo de recuperação para baterias Ni-Cd. - Rádio. 2006. Nº 3. P.53.
Testador de bateria automotiva. - Rádio. 2007, nº 6, pág. 49.
I. P. Shelestov. Esquemas úteis para radioamadores. Livro 5. - 2003.
V.V.Mukoseev, I.N.Sidorov. Marcação e designação de elementos rádio - 2001.

Autor: V.Konovalov, Irkutsk

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