能修复铅蓄电池的充电器,Lead-Acid Battery Charger

能修复铅蓄电池的充电器,Lead-Acid Battery Charger

铅蓄电池在日常生活中应用非常广泛.但由于使用维护不当导致电池的容量大减.经分析实际使用寿命大大缩短的原因主要有下面两点：(1)长期使电池处于亏电状态或在使用时过度放电；(2)虽有充电器但充电性能差.对电池充电造成影响.其中相当数量属于轻重不同的盐化造成的。对于正常的铅蓄电池一般有配套的充电器.即使正常使用。随着电池的长期充放电，极板也会逐渐盐化。当电池容量下降后很多采用过充电的方法去除盐化.这种方法对深层容量恢复有效果.但由于盐化的极板化学结构紧密。此法既浪费电能.恢复也非常困难.用正常充电器一般无法达到预期的效果。笔者有几块已无法使用的手提式应急照明灯.在用配套充电器充电无效时尝试制作了一个简单实用.具有恢复功能的充电器.经使用效果很好.既能充电又能恢复电瓶容量。

铅蓄电池的修复机理：对于常规配套充电器通常大都是用半波或全波整流电路进行充电.充电时电流导通时间比较长，这样，由于充电电压不能选得很高，所以充电电流强度达不到去盐化的理想效果.这种过充电恢复法收效甚微.在过充电阶段大量的电能被用到电解液水解产生氢气和氧气、电池升温上。如果提高充电电压先行对电容进行充电，然后通过控制，用窄脉冲，大幅度.瞬时的电容放电强冲击电流对电瓶充电.强制性地对极板进行高渗透式的恢复。可以达到普通充电条件时所无法达到的效果.尽管电流瞬时强度很大.但导通时间很短。平均电流并不很大，电池发热非常小。

本充电器可适用于不同电压和容量的铅蓄电池正常或恢复性充电.充电时电流大小可根据需要选择挡位进行调整(一般不宜过大)。图中B为多抽头的变压器.功率可根据需要调整选择。如果是对不同电压电瓶进行充电，变压器须选择多抽头式的，如果对10Ah左右12V的小型电瓶进行充电使用图中的参数即可.电压在交流28V时充电电流表头显示0.5A左右.元件发热不大。若再想加快速度可适当加大到36V，此时电流接近1A。如果连续运行要考虑安装散热器。

工作原理：变压器的次级充电绕组不能和普通充电器那样选择次级电压.一般交流电数值选在被充电瓶电压的2.5～3.5倍的范围.靠转换开关进行切换电流。当次级绕组I交流电是上正下负输出时。这只是一个电容充电的贮能过程.电容C1充得交流电的峰值电压，电压较高，约是被充电池电压的数倍。次级绕组Ⅱ为触发绕组.交流电压约6V.此刻也是上正下负的极性.1N4007二极管为反偏状态.可控硅无法被触发导通.在此期间电瓶不充电。电容数值选取在几百微法，具体数值取决于充电二极管和可控硅的电流过载能力。当负半周到来时，二极管D1反偏截止，1N4007二极管正偏导通.可控硅在得到足够触发电流后导通.SR可控硅导通时电阻极小.此时C1经SR对电瓶放电.放电回路电阻很小.由于电容C1充得电压几倍于电瓶电压E.放电电流的瞬时峰值是很高的.一般可达数十安培或更大.但导通时间很短。瞬时能量很高，场强很强.具有很高的极板渗透能力和极板去盐化作用。

普通的充电器在电压波动时电流变化比较大.电压高时电流过大，电压低时充电电流减小，效果变差，极板渗透能力下降.本充电器在这种情况下虽然电流也有波动但很小.由于充电电压选择数值高，充电效果几乎不受影响.

经实验.对碧星牌4Ah应急灯电池在已无法使用的情况下进行28W/0.5A首次一小时充电.利用原应急灯上的单只小灯泡照明放电两个半小时后亮度才明显下降.充电过程中有小量的气泡，温升很小。经过三次十个小时左右的充电放电修复过程。电池容量已大幅提升.使用情况已和以前没有什么差别。根据对不同损坏程度的电瓶实验结果来看.这种充电器对一般盐化的电瓶效果比较明显.即使有不同程度损坏的电瓶也有相当效果。从极板深层渗透充电效果来说要远好于一般的充电器.而且充电情况受电网电压变化影响小。