Czym różnią się procesy ładowania „equalize”, „boost” i „fast charge”?
Każdy z tych terminów opisuje tę samą funkcję ładowarki, polegającą na tymczasowym podniesieniu napięcia akumulatora powyżej poziomu ładowania podtrzymującego. Istnieją różne zastosowania podwyższonego napięcia ładowania, jak pokazano poniżej:
Powszechnie rozumiane znaczenie terminu
Wyrównywanie – okresowe „uzupełnianie” pojemności akumulatora i korygowanie różnic w pojemnościach ogniw
Boost – może odnosić się do „wyrównywania”, „szybkiego ładowania”, a czasem obu tych terminów
Szybkie ładowanie – szybsze ładowanie rozładowanego akumulatora
Do czego służy ładowanie „wyrównujące” i dlaczego jest potrzebne?
Wszystkie akumulatory, nawet te montowane w blokach, są zbudowane z pojedynczych ogniw połączonych szeregowo w celu uzyskania wymaganego napięcia stałego. Podobnie jak w przypadku wszystkich produktów przemysłowych, występują różnice w pojemnościach poszczególnych ogniw. Wraz ze starzeniem się akumulatora różnice te rosną. Ponieważ akumulator jest łańcuchem ogniw, którego wytrzymałość zależy od najsłabszego ogniwa, konieczne jest zastosowanie odpowiedniego schematu, aby zapewnić, że wszystkie ogniwa będą miały maksymalną pojemność.
Schemat zwany „wyrównywaniem” jest powszechnie stosowany zarówno w akumulatorach kwasowo-ołowiowych, jak i niklowo-kadmowych. Wyrównywanie tymczasowo podnosi napięcie ładowania całego łańcucha akumulatorów powyżej normalnego napięcia „konserwującego”. Podwyższone napięcie ładowania pozwala wszystkim ogniwom, w tym tym słabszym, przyjąć z ładowarki większy prąd niż przy napięciu konserwującym. Konsekwencją podwyższonego napięcia wyrównywania jest przeładowanie wszystkich ogniw w akumulatorze. Jest to dopuszczalne przez krótki czas, pod warunkiem, że akumulator ma wystarczającą ilość elektrolitu.
Przeładowanie znacznie przyspiesza elektrolizę wody w elektrolicie akumulatora na tlen i wodór. Ponieważ niski poziom elektrolitu może trwale uszkodzić akumulator, ważne jest, aby ograniczyć czas i czas ładowania akumulatora napięciem wyrównawczym.
Czym jest „szybkie ładowanie”?
Baterie, podobnie jak wszystkie przewodniki prądu, charakteryzują się oporem w metalach przewodzących. Prawo Ohma mówi, że opór rośnie proporcjonalnie do przepływu prądu przez baterię (lub inny niedoskonały przewodnik). Oznacza to, że im więcej amperów ładunku spróbujemy dostarczyć do baterii, tym więcej energii zostanie utracone w wyniku nagrzewania się wnętrza.
„Szybkie ładowanie” tymczasowo zwiększa napięcie wyjściowe ładowarki, aby skompensować rezystancję wewnętrzną akumulatora. Dzięki temu akumulator może dłużej pobierać maksymalny prąd z ładowarki – zamiast zmniejszać jego akceptację ładunku tak szybko, jak miałoby to miejsce w przypadku ładowania przy standardowym napięciu podtrzymującym.
Jakie jest prawidłowe napięcie ładowania?
Wartość napięcia buforowego (float) oraz napięcia wyrównawczego/podwyższającego/wysokiego napięcia (boost) jest określana przez producenta akumulatora i zależy od jego składu chemicznego i konstrukcji. Odstępstwa od zalecanych wartości, z wyjątkiem sytuacji, gdy jest to konieczne ze względu na temperaturę, spowodują niedoładowanie lub przeładowanie akumulatora – a oba te zjawiska skrócą jego żywotność i wydajność.
Skąd wiadomo, kiedy ładowarka powinna pracować w trybie podtrzymującym (float), a kiedy w trybie wyrównującym?
Niezależnie od zamierzonego celu zwiększania napięcia ładowarki, musi istnieć sposób na rozpoczęcie i zakończenie ładowania przy napięciu wyższym niż napięcie podtrzymujące.
Poniżej przedstawiono najpopularniejsze metody sterowania.
Metoda sterowania: przełącznik ręczny
· Zaleta: Prostota, taniość
· Wada: Duże ryzyko zapomnienia, że urządzenie pracuje przy podwyższonym napięciu ładowania
· Komentarz: Niezalecane
Metoda sterowania: ręcznie inicjowany timer
· Zaleta: Prosta obsługa i automatyczne zakończenie ładowania
· Wada: Wymaga interwencji użytkownika
· Komentarz: Nie ma sposobu, aby stwierdzić, kiedy akumulator skorzysta na ładowaniu z podwyższonym napięciem. Nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, jakie jest prawidłowe ustawienie czasu.
Metoda sterowania: Automatycznie inicjowany timer
· Zaleta: Nadaje się do odległych lokalizacji, do których użytkownicy nie zaglądają często
· Wada: Czas musi być wcześniej zaprogramowany.
· Komentarz: Nie można przewidzieć prawidłowego zaprogramowanego czasu, ponieważ głębokość rozładowania może się zmieniać
Metoda sterowania: automatyczna inicjacja z końcem ustalonym przez baterię
· Zaleta: Zakończenie podwyższonego napięcia ładowania zależy od potrzeb akumulatora, a nie od programu
· Wada: Wysoki ciągły prąd może sprawić, że układ pozostanie na podwyższonym napięciu przez zbyt długi czas
Kiedy potrzebna jest kompensacja temperatury akumulatora? Jak ważna jest ona?
Powszechnie wiadomo, że wszystkie akumulatory – wentylowane, kwasowo-ołowiowe VRLA lub niklowo-kadmowe – wymagają innego napięcia ładowania w różnych temperaturach. W stanie zimnym akumulator wymaga wyższego niż normalnie napięcia ładowania, aby zapewnić maksymalną możliwą wydajność. W stanie ciepłym napięcie ładowania należy obniżyć, aby zapobiec przeładowaniu i wynikającej z tego utracie elektrolitu.
Gdy akumulator znajduje się w dobrze kontrolowanym środowisku, kompensacja temperatury ma niewielką wartość. Natomiast kompensacja temperatury jest absolutnie niezbędna, gdy akumulatory znajdują się w szafach zewnętrznych lub innych obszarach narażonych na ekstremalne temperatury. Poniższe fakty ilustrują wartość kompensacji temperatury:
· Gdy akumulator o temperaturze 90 stopni Fahrenheita zostanie naładowany odpowiednim napięciem w temperaturze 50 stopni Fahrenheita, wygotuje się do sucha w ciągu trzech miesięcy.
· Gdy akumulator o temperaturze 20 stopni Fahrenheita zostanie naładowany prawidłowym napięciem w temperaturze 50 stopni Fahrenheita, nie naładuje się i nie osiągnie zakładanej wydajności.
Używanie ładowarki wyposażonej w funkcję automatycznej kompensacji temperatury może zapobiec obu tym problemom.
Zastanawiam się nad wyłączeniem funkcji kompensacji temperatury, ponieważ ładowarka i akumulator nie znajdują się w tym samym miejscu, a obawiam się, że przeładuję akumulator.
Kompensację temperatury należy wyłączyć tylko wtedy, gdy można mieć pewność, że baterie mają temperaturę pokojową (25°C lub 77°F).
Zdalny pomiar temperatury (RTS) to właściwy sposób zapewnienia ładowania z kompensacją temperatury, gdy akumulator i ładowarka znajdują się w różnych warunkach otoczenia. Jest to zawsze lepsze rozwiązanie niż ładowanie bez kompensacji i z lokalną kompensacją. Zastosowanie czujnika podłączonego bezpośrednio do akumulatora eliminuje wszelkie zmienne temperatury ładowarki i różnice temperatur w pomieszczeniu. Korzystanie z RTS nie ma żadnych wad. W porównaniu z wyłączoną kompensacją temperatury lub z wbudowaną kompensacją temperatury, RTS zdecydowanie i pozytywnie zwiększa wydajność akumulatora do maksymalnego możliwego poziomu. Niezależnie od warunków, RTS powoduje, że ładowarka dostarcza dokładnie takie napięcie, jakiego potrzebuje akumulator.
Firma EVEREXCEED przewidziała wyłączenie kompensacji temperatury głównie na potrzeby testów odbiorczych klientów – w celu wykazania, że ustawienie napięcia jest zgodne z rzeczywistym napięciem wyjściowym. Może to być trudne do ustalenia w przypadku ładowarki z kompensacją temperatury.
Firma EVEREXCEED zaprojektowała system RTS w taki sposób, że w przypadku uszkodzenia lub odłączenia czujnika zdalnego, ładowarka powraca do pracy bez kompensacji. Zmiana ta jest sygnalizowana na przednim panelu ładowarki.
Dlaczego akumulatory niklowo-kadmowe wymagają ładowania „boostowego”?
Akumulatory niklowo-kadmowe oferują najwyższą niezawodność spośród wszystkich akumulatorów i są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne i środowiskowe niż akumulatory kwasowo-ołowiowe. Wymagają jednak specjalnego ładowania, aby zapewnić maksymalną wydajność.
Akumulator niklowo-kadmowy ładowany tylko prądem podtrzymującym zazwyczaj dostarcza jedynie około 70% swojej pojemności znamionowej. Jest to poważniejszy problem w zastosowaniach wymagających dużej pojemności, takich jak rozruch silnika, gdzie nawet niewielkie spadki pojemności mają znaczący wpływ na wydajność.
Najskuteczniejszym sposobem zapewnienia pełnej pojemności akumulatora niklowo-kadmowego jest okresowe ładowanie go podwyższonym napięciem. Ładowanie może odbywać się ręcznie lub automatycznie, w zależności od ładowarki. Automatyczne wyrównywanie napięcia jest łatwiejsze w użyciu i zmniejsza ryzyko zapomnienia o ponownym przełączeniu na ładowanie podtrzymujące.
IPv6 obsługiwana sieć 