Химические источники тока

питания устройств  автоблокировки, сигнализации, телемеханики  и

связи  в  стационарных  условиях.  Буква  Н  означает  намазные

пластины. Номинальная  емкость указана  для  режима  25-часового

разряда.  Емкость  при  12-часовом  разряде составляет 85%, при

5-часовом   разряде  --  70%  номинальной.   Обозначение   УХЛ-2

указывает  на  климатическое  исполнение и категорию размещения.

2.1.2. АВТОМОБИЛЬНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

 

     Автомобильные  аккумуляторы предназначены   для  обеспечения

работы  системы  зажигания  в  стартерном  режиме и при запуске

двигателя  внутреннего  сгорания,  а  также  служат  источником

питания  аппаратуры,  установленной  на  транспортном средстве.

     Гарантийный  срок хранения не залитых раствором  электролита

батарей  установлен  3  года,  срок  службы  2  года, наработка

2500...3000  часов.  Батареи  предназначены  для   работы   при

температуре  от  -35^o  до  +60^oС.  Удельная  энергия стартерных

аккумуляторов составляет 30...40 Втч/кг.

     Эксплуатация  аккумуляторных батарей и уход  за ними.

     При   эксплуатации  на  автомашине  аккумуляторные  батареи

разряжаются   и  автоматически  дозаряжаются.  Контроль  заряда

осуществляется  регулятором напряжения и  реле  обратного  тока.

При исправном  и хорошо отрегулированном регуляторе аккумуляторы

ограждены   от   недозарядов   и  перезарядов,  сокращающих  их

долговечность. Однако при этом требуется периодический контроль

работы регулятора  и  перевод  его  на  режим,  соответствующий

температурным и климатическим условиям.

     При    повреждении    мастики,    герметизирующей   корпус

аккумулятора, батарею следует разрядить  и  вылить  электролит,

для  предотвращения взрыва гремучей смеси. Затем продуть  сжатым

воздухом,  протереть  и  только  после   этого   приступить   к

оплавлению  мастики.

     Следует  проводить не реже одного раза  в две недели:

     очищать  батарею от пыли и грязи,  протирать чистой ветошью,

смоченной  в  10%-ном  растворе нашатырного спирта, углекислого

натрия или  кальцинированной соды, места, облитые  электролитом.

     проверять  крепление батареи в гнезде, плотность   контактов

на выводах, отсутствие натяжения проводов;

     очищенные   наконечники  проводов и выводов  батарей смазать

техническим вазелином;

     прочищать  вентиляционные отверстия в пробках  и крышках;

     проверять  уровень электролита и доливать  дистиллированной

водой   до   нормы.   Доливка   электролитом  не  допустима за

исключением случаев  выплескивания  его  из  батареи.  Плотность

доливаемого   при   этом   электролита  должна  соответствовать

плотности электролита  в аккумуляторе.

   Проверка и регулировка регулятора должна  производиться в

случаях, если регулируемое напряжение имеет значение более 15,5

В  или не соответствует указанному в инструкции по эксплуатации

машины.

     При  регулировке следует применять  вольтметр класса не хуже

1,5. При    регулировке    реле    обратного    тока    следует

руководствоваться   указаниями   инструкции   по   эксплуатации

автомашины.

     Батарею,  разряженную более чем на 25% зимой  и более чем на

50% летом следует  снять с автомашины и поставить  на заряд.

     Электролит

     В  качестве электролита  для   автомобильных  аккумуляторных

батарей  применяют  раствор  серной  кислоты в  дистиллированной

воде.  При  отсутствии   стандартной   допускается   применение

дождевой  воды и талого снега собранных не с  железных крыш и не

содержавшихся в железных сосудах.

     Для  различных климатических  и   температурных  условий,  в

которых    батарее   предстоит   находиться   в   эксплуатации,

применяется  электролит  различной   плотности. Для   приготовления   электролита    применяется    чистая кислотостойкая пластмассовая, керамическая, фаянсовая посуда, которую сначала наливается вода, а затем постепенно кислота при непрерывном  перемешивании  кислотостойкой  палочкой.  Обратный порядок заливки не допускается.

    Плотность  электролита  в основном зависит от концентрации

раствора серной кислоты: чем больше концентрация раствора,  тем

больше  плотность  электролита.  Однако  она также  зависит и от

температуры раствора: чем выше температура, тем ниже плотность.

     Для   определения  степени  разряженности   в  любой  момент

принимается нормативная  плотность электролита 1,29 г/см3,  т.е.

плотность, приобретенная  после полного первого заряда.

     Для   уравнивания  плотности электролита,  т.е. доведения ее

до плотности, равной плотности в начале  эксплуатации,  следует

измерить  фактическую плотность и температуру. Затем сравнивают

приведенную (к  плотности при 20^oС)  плотность .Если приведенная плотность окажется ниже нормы, то доливают кислоту или электролит повышенной  плотности,  если же  выше -- доливают дистиллированную воду. Для того, чтобы при этом  не  превысить   уровень,   из   аккумулятора   необходимо предварительно отобрать часть электролита.

     Уравнивание   можно проводить только в полностью  заряженном

аккумуляторе, когда электролит имеет плотность,  не  искаженную

недозаряженностью последнего, и когда еще продолжается кипение,

которое  содействует  быстрому перемешиванию. В противном  случае

следует продолжать заряд после доливки в течение 30  минут  для

достижения   лучшего  перемешивания  и  затем  через  30  минут

измерить  плотность  и  температуру,  чтобы  снова   определить

приведенную  плотность.  Доводка  плотности  до нормы обычно не

получается  с  первого  раза,  тогда  ее   следует   повторить.

Промежутки  между приемами доводки должны быть не менее 30...40

минут.

     Ввод  в  действие  сухозаряженных  (новых)  аккумуляторных

батарей

     Ввод  в  действие  аккумулятора следует  начинать с заливки

аккумуляторов,  которую  рекомендуется  производить   следующим

образом.

     Электролит,  приготовленный  согласно  требованиям,  можно

заливать в  аккумуляторы при условии, если  его  температура  не

выше  25^oС в холодной и умеренной климатических зонах и не выше

30^oС в  жаркой  и  влажной  зонах.  Не  рекомендуется  заливать

аккумуляторы  электролитом температурой ниже 15^oС.

     Заливку   аккумуляторов рекомендуется производить  следующим

образом.

     Если  вентиляционные отверстия расположены  в пробках, то их

необходимо  вывернуть и снять с них  герметизирующую  пленку  или

срезать   выступ   и  проверить,  вскрылись  ли  вентиляционные

отверстия.

     Если  пробки  без  герметизирующей   пленки  или   выступа,

следует  вынуть  расположенные под ними герметизирующие  диски и

выбросить их.

     Заливку  следует производить небольшой  струей до  тех  пор,

пока  зеркало  электролита  не  коснется  нижнего  конца тубуса

горловины или  на  10...15  мм  выше  предохранительного  щитка.

Уровень электролита  над предохранительным щитком можно  измерить

стеклянной  трубочкой.

     Если  в  крышке батареи имеются  вентиляционные штуцера для

автоматической  регулировки  уровня   электролита,   необходимо

освободить  отверстия  в  штуцерах  от  герметизирующих деталей

(стержни, колпачки  и др.). Последние следует  выбросить.  Затем

необходимо  отвернуть  пробки  и  надеть их на штуцера. Заливку

следует  производить  небольшой  струей   до   верхнего   среза

горловины.

     В   случае  проливания  электролита   необходимо собрать его

ветошью  и  протереть  облитые   места   (нейтрализовать)   10%

рaствором нашатырного  спирта.

     После  заливки  пробки  со  штуцеров надо снять, и уровень

автоматически  снизится  до   нормы.

     Как  правило, не ранее, чем через  20 минут и не позже,  чем

через   два   часа  после  заливки,  нужно  измерить  плотность

электролита. Если плотность  электролита  в  аккумуляторе  ниже

плотности  заливавшегося  более чем на 0,03 г/см3, такую батарею

перед установкой на автомашину следует зарядить.

     Если  батарея хранилась не  более   одного  года  и  процесс

подготовки  ее к вводу в эксплуатацию происходил при температуре

не  ниже  15^oС,  допускается  установка  ее  на  автомашину без

проверки плотности  электролита после 20 мин пропитки.  Батарею,

введенную   в  эксплуатацию,  следует  откорректировать  спустя

несколько дней.

2.1.3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ  ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ

 

     Заряд   аккумулятора  происходит,  если  к  нему   приложен

потенциал,  превышающий его напряжение. Ток  заряда аккумулятора

пропорционален  разности приложенного  напряжения  и  напряжения

холостого хода.

     Скорость  заряда  аккумулятора  может  быть  определена  в

терминах емкости. Если емкость  аккумулятора  С  заряжается  за

время  t,  то  скорость  заряда  определяется  отношением  С/t.

Аккумулятор емкостью  100  Ач  при  разряде  со  скоростью  С/5

полностью  разрядится за 5 часов, при этом ток разряда составит

100/5, или 20 А.  Если аккумулятор заряжается  со скоростью C/10,

то ток его  заряда будет равен 100/10, или 10 А. Скорость заряда

можно оценить  в  длительностях  цикла.  Так,  если  аккумулятор

заряжается  за 5 часов, то говорят, что он имеет цикл 5 часов.

     В   зависимости  от  области   применения аккумуляторы можно

заряжать различными способами. При быстром заряде требуется  от

4  до  6  часов,  в  то  время  как  продолжительность разряда в

штатном режиме варьируется от 10 до 15 часов.  При  циклическом

заряде  требуется  постоянное  напряжение  или  постоянный  ток

заряда. Иногда используется плавающий заряд (плавающий  заряд --

метод поддержания  подзаряжаемой батареи при полном заряде путем

подачи выбранного постоянного напряжения для компенсации в  ней

различных  потерь),  во  время  которого нагрузка и  аккумулятор

включаются   параллельно,    или    компенсационный    подзаряд

(компенсационный   подзаряд -- метод, при котором  для приведения

батареи в полностью  заряженное состояние  и  поддержания ее  в

этом  состоянии  используется  постоянный  ток  заряда),  когда

мощность постоянного  тока подается в нагрузку, в то  время  как

цепь заряда аккумулятора с нагрузкой не соединена.

     На   практике   чаще   всего   используется  быстрый  заряд

аккумулятора (до  90%  емкости)  с  последующим  автоматическим

переключением на меньшую скорость заряда (до полной емкости).

     Для   маломощных  аккумуляторов  и   заряда  при  постоянном

напряжении  можно использовать  устройство.  Для  поддержания  постоянного выходного напряжения, значение которого устанавливается  резистором  R2,  применяется трехвыводной  интегральный  стабилизатор  напряжения,  например КР142ЕН5А.

     Для  расчета схемы следует пользоваться  выражением:

     U0 = Uоп (1 + R1/R2) + IустR2, где

     U0 -- напряжение равное разности  максимального  напряжения

на заряженном аккумуляторе и выходного напряжения используемого

интегрального стабилизатора напряжения;

     Uоп  --  выходное  напряжение  используемого  интегрального

стабилизатора напряжения;

     Iуст  --  ток   внутреннего   стабилизатора   используемой

интегральной  микросхемы .

     Возможно  использование в качестве резистора  R2 переменного

резистора,   но   с   обязательным   шунтированием   постоянным

резистором (для  блокирования дребезга движка  резистора)  т.о.,

чтобы  их  суммарное  сопротивление равнялось  расчетному. С его

помощью  поддерживается  необходимое  выходное   напряжение   и

одновременно  осуществляется  защита  схемы  от  тока короткого

замыкания.

     Зарядное устройство  поддерживает  постоянный  ток  заряда  и  отключает аккумулятор    от    зарядного    устройства    по   достижении

установленного  напряжения заряда. Здесь источник тока  выполнен

на  транзисторе VT2 и светодиоде VD1, который выполняет  функцию

индикатора (напряжение эмиттер-база транзистора  VT2,  задающее

ток   источника   тока,  определяется  падением  напряжения  на

светодиоде).  Транзистор   VT1   ограничивает   напряжение   на

нагрузке,  закрывая  протекание  тока  через  светодиод  VD1 по

достижении    напряжения    заряда    аккумулятора,     которое

устанавливается подбором резистора R1. При номиналах, указанных

на  схеме, напряжение заряда аккумулятора 12 В при максимальном

токе  порядка  100  мА.  Светодиод  показывает  степень  заряда

аккумулятора. При полностью заряженном аккумуляторе он гаснет.

     Такие   зарядные  устройства  не требуют  приборов измерения

тока и напряжения, контроля окончания заряда и в  конце  заряда

автоматически  уменьшают  ток, сообщая аккумулятору максимально

возможный  заряд.  При  необходимости  заряжать  аккумуляторные

батареи  большой  емкости  (например  автомобильные) ток заряда

нетрудно увеличить  до  5  А.  В  этом  случае  транзистор  VT2