Loodaccu's worden veel gebruikt in voertuigen, noodstroomvoorzieningen (UPS), toepassingen voor hernieuwbare energie, en meer. Hoewel ze handig zijn bij vele toepassingen, omdat ze in korte tijd veel stroom kunnen leveren, verliezen deze accu’s vaak hun rendement wanneer het sulfateringsproces de chemische reactie gaat belemmeren die nodig is voor opladen en ontladen. Een oplossing is dan om een doe-het-zelf loodaccu-activator te gebruiken, om daarmee de capaciteit van loodaccu’s met afnemende prestaties nieuw leven in te blazen en te herstellen.

De schakeling

Je zou dan online ergens een loodaccu-activator kunnen kopen, maar het kan leuker zijn om een oplossing te bouwen in je eigen werkruimte. In 2017 presenteerde Elektor een schakeling die precies daarvoor bedoeld was. Het principe was eenvoudig. De accu werd belast met een stroom van ongeveer 100 A gedurende een periode van 100 μs, wat elke 30 s werd herhaald.
 
lead-acid battery activator - circuit
De opbouw van de schakeling: voeding, MOSFET-circuit, potentiaalverdeler met jumpers, en bediening en display.
Bekijk daartoe de schakeling van Jan Lichtenbelt. Het ontwerp bevat een microprocessor die elke 30 s een 100 μs lange puls naar een MOSFET stuurt. Van boven naar beneden zijn de verschillende secties duidelijk te zien: voeding, MOSFET-circuit, potentiaalverdeler met jumpers, en bediening en weergave via de microprocessor.

"In serie met deze MOSFET is een shunt op de accu aangesloten, die met een diode is beveiligd tegen omgekeerde polariteit. De theoretische piekstroom bij gebruik van een shunt van 50 mΩ is ongeveer 100 A voor een loodaccu van 6 V. De spanningsmeting aan de accupolen gebeurt met een aparte set draden, zodat de grote stroom de uitlezing niet verstoort (vierpuntsmeting). Beide circuits zijn van elkaar gescheiden, en ze zijn alleen op de polen met elkaar verbonden met behulp van batterijclips."
 
lead-acid battery activator - PCB
IC2 is een Microchip Technology PIC16F1847 microcontroller.
De stroom wordt berekend door de spanning over de shunt te meten, en de processor zorgt voor het genereren van de pulsen.

Inschrijven
Schrijf u in voor tag alert e-mails over Power & Energy!

Resultaten

De grafiek hiernaast toont het herstellende effect in een versleten loodaccu (12 V, 7 Ah) met een aansluitspanning van 10,3 V. De ontwerper van de schakeling legt uit: "Na slechts vier of vijf pulsen is de interne weerstand gehalveerd en komt deze in de buurt van zijn uiteindelijke waarde. In een 12V-loodaccu van 7 Ah zien we dat de temperatuurafhankelijkheid van de interne weerstand ongeveer –0,7 mΩ/°C bedraagt. De waarde varieert van 34 mΩ bij kamertemperatuur tot 62 mΩ in de vriezer (–18 °C)."
 
activator - results
De resultaten van de test.

Meer over de loodzuuraccu-activator

Het artikel over deze loodaccu-activator verscheen in Elektor 3/2017. Elektor-leden hebben volledige toegang tot de volledige bibliotheek van Elektor, waarin het artikel is opgenomen.
 
Loodaccu-activator 0-30V-NL.png
Het artikel
Inschrijven
Schrijf u in voor tag alert e-mails over Circuits & Circuit Design!



Vertaling: Marc Gauw