能修復(fù)鉛蓄電池的充電器,Lead-Acid Battery Charger

鉛蓄電池在日常生活中應(yīng)用非常廣泛.但由于使用維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致電池的容量大減.經(jīng)分析實(shí)際使用壽命大大縮短的原因主要有下面兩點(diǎn)：(1)長(zhǎng)期使電池處于虧電狀態(tài)或在使用時(shí)過(guò)度放電；(2)雖有充電器但充電性能差.對(duì)電池充電造成影響.其中相當(dāng)數(shù)量屬于輕重不同的鹽化造成的。對(duì)于正常的鉛蓄電池一般有配套的充電器.即使正常使用。隨著電池的長(zhǎng)期充放電，極板也會(huì)逐漸鹽化。當(dāng)電池容量下降后很多采用過(guò)充電的方法去除鹽化.這種方法對(duì)深層容量恢復(fù)有效果.但由于鹽化的極板化學(xué)結(jié)構(gòu)緊密。此法既浪費(fèi)電能.恢復(fù)也非常困難.用正常充電器一般無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。筆者有幾塊已無(wú)法使用的手提式應(yīng)急照明燈.在用配套充電器充電無(wú)效時(shí)嘗試制作了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用.具有恢復(fù)功能的充電器.經(jīng)使用效果很好.既能充電又能恢復(fù)電瓶容量。

鉛蓄電池的修復(fù)機(jī)理：對(duì)于常規(guī)配套充電器通常大都是用半波或全波整流電路進(jìn)行充電.充電時(shí)電流導(dǎo)通時(shí)間比較長(zhǎng)，這樣，由于充電電壓不能選得很高，所以充電電流強(qiáng)度達(dá)不到去鹽化的理想效果.這種過(guò)充電恢復(fù)法收效甚微.在過(guò)充電階段大量的電能被用到電解液水解產(chǎn)生氫氣和氧氣、電池升溫上。如果提高充電電壓先行對(duì)電容進(jìn)行充電，然后通過(guò)控制，用窄脈沖，大幅度.瞬時(shí)的電容放電強(qiáng)沖擊電流對(duì)電瓶充電.強(qiáng)制性地對(duì)極板進(jìn)行高滲透式的恢復(fù)?？梢赃_(dá)到普通充電條件時(shí)所無(wú)法達(dá)到的效果.盡管電流瞬時(shí)強(qiáng)度很大.但導(dǎo)通時(shí)間很短。平均電流并不很大，電池發(fā)熱非常小。

本充電器可適用于不同電壓和容量的鉛蓄電池正?；蚧謴?fù)性充電.充電時(shí)電流大小可根據(jù)需要選擇擋位進(jìn)行調(diào)整(一般不宜過(guò)大)。圖中B為多抽頭的變壓器.功率可根據(jù)需要調(diào)整選擇。如果是對(duì)不同電壓電瓶進(jìn)行充電，變壓器須選擇多抽頭式的，如果對(duì)10Ah左右12V的小型電瓶進(jìn)行充電使用圖中的參數(shù)即可.電壓在交流28V時(shí)充電電流表頭顯示0.5A左右.元件發(fā)熱不大。若再想加快速度可適當(dāng)加大到36V，此時(shí)電流接近1A。如果連續(xù)運(yùn)行要考慮安裝散熱器。

工作原理：變壓器的次級(jí)充電繞組不能和普通充電器那樣選擇次級(jí)電壓.一般交流電數(shù)值選在被充電瓶電壓的2.5～3.5倍的范圍.靠轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換電流。當(dāng)次級(jí)繞組I交流電是上正下負(fù)輸出時(shí)。這只是一個(gè)電容充電的貯能過(guò)程.電容C1充得交流電的峰值電壓，電壓較高，約是被充電池電壓的數(shù)倍。次級(jí)繞組Ⅱ?yàn)橛|發(fā)繞組.交流電壓約6V.此刻也是上正下負(fù)的極性.1N4007二極管為反偏狀態(tài).可控硅無(wú)法被觸發(fā)導(dǎo)通.在此期間電瓶不充電。電容數(shù)值選取在幾百微法，具體數(shù)值取決于充電二極管和可控硅的電流過(guò)載能力。當(dāng)負(fù)半周到來(lái)時(shí)，二極管D1反偏截止，1N4007二極管正偏導(dǎo)通.可控硅在得到足夠觸發(fā)電流后導(dǎo)通.SR可控硅導(dǎo)通時(shí)電阻極小.此時(shí)C1經(jīng)SR對(duì)電瓶放電.放電回路電阻很小.由于電容C1充得電壓幾倍于電瓶電壓E.放電電流的瞬時(shí)峰值是很高的.一般可達(dá)數(shù)十安培或更大.但導(dǎo)通時(shí)間很短。瞬時(shí)能量很高，場(chǎng)強(qiáng)很強(qiáng).具有很高的極板滲透能力和極板去鹽化作用。

普通的充電器在電壓波動(dòng)時(shí)電流變化比較大.電壓高時(shí)電流過(guò)大，電壓低時(shí)充電電流減小，效果變差，極板滲透能力下降.本充電器在這種情況下雖然電流也有波動(dòng)但很小.由于充電電壓選擇數(shù)值高，充電效果幾乎不受影響.

經(jīng)實(shí)驗(yàn).對(duì)碧星牌4Ah應(yīng)急燈電池在已無(wú)法使用的情況下進(jìn)行28W/0.5A首次一小時(shí)充電.利用原應(yīng)急燈上的單只小燈泡照明放電兩個(gè)半小時(shí)后亮度才明顯下降.充電過(guò)程中有小量的氣泡，溫升很小。經(jīng)過(guò)三次十個(gè)小時(shí)左右的充電放電修復(fù)過(guò)程。電池容量已大幅提升.使用情況已和以前沒(méi)有什么差別。根據(jù)對(duì)不同損壞程度的電瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看.這種充電器對(duì)一般鹽化的電瓶效果比較明顯.即使有不同程度損壞的電瓶也有相當(dāng)效果。從極板深層滲透充電效果來(lái)說(shuō)要遠(yuǎn)好于一般的充電器.而且充電情況受電網(wǎng)電壓變化影響小。