Kompensacja napięcia względem temperatury

Wprawdzie już kiedyś wspominałem na temat kompensacji napięcia względem temperatury w artykule dotyczącym ładowania akumulatorów, ale postanowiłem temat trochę rozwinąć i poprzeć krótkim doświadczeniem.

O co chodzi z kompensacją napięcia – otóż teoria głosi, że w przypadku ładowania akumulatorów, napięcie należy dostosować do temperatury elektrolitu. Punktem odniesienia jest temperatura 25oC – w związku z tym, jeżeli temperatura jest niższa niż 25oC – należy podnieść napięcie, natomiast jeżeli temperatura jest wyższa niż 25oC powinniśmy obniżyć napięcie.

Pytanie zasadnicze oczywiście jest takie, o ile należy podnieść bądź obniżyć napięcie – jedne źródła podają wartość 3mV, inne 3,3mV na celę, przy różnicy 1oC. Wartość ta byłaby pomijalna, jednak w przypadku akumulatora 12V mamy do czynienia z 6 celami. Jeżeli więc pomnożymy wartość 0,003V * 6 to wyjdzie nam już 0,018V. Ale ciągle mówimy o wartości napięcia dla 1oC.

Jeżeli jednak ładujemy akumulator w temperaturze 0oC – a to przecież nie tak rzadko się zdarza – to różnica temperatur względem temperatury odniesienia wynosi 25oC. Jeżeli więc znowu pomnożymy wartość 0,018V * 25 to nam wyjdzie wartość 0,45V o które należałoby podnieść napięcie ładowania.

Czytaj dalej Kompensacja napięcia względem temperatury

Test ładowarki DECA FL1113D

Od jakiegoś czasu przeglądam różne oferty ładowarek automatycznych. Czytając opisy producentów często można dość do wniosku, że właściwie każda ładowarka jest w stanie zrobić to co do niej należy. Jak zapewne większość z Was wie – problem z tymi ładowarkami jest zawsze jeden i ten sam – przywrócenie odpowiedniej gęstości elektrolitu w rozładowanym akumulatorze.

Już jakiś czas temu pisałem, że ładowanie akumulatora w celu przywrócenia właściwości chemicznych, wcale nie jest takie proste, opierając się jedynie na napięciach. Do tego dochodzi kwestia samych akumulatorów – jeden drugiemu nie równy, i jeden będzie stawiał opór na prąd ładowania w okolicy 16,1V a drugi w okolicy 16,4V – przy tym samym prądzie – ale o tym myślę że jeszcze napiszę – wróćmy zatem do testu.

Ponieważ nie znalazłem nigdzie testów ładowarki DECA FL1113D, a z opisu producenta można wywnioskować że teoretycznie powinna w pełni naładować akumulator – postanowiłem ją wypróbować. To co mnie skłoniło do wyboru tego produktu, to przede wszystkim gabaryty i napięcie ładowania – w trybie ładowania odsiarczającego/konserwującego – powinno pojawić się napięcie w okolicy 16V. Ponadto ładowarka jest prosta w swojej obsłudze i ładuje akumulatory w trzech etapach:

  • ładowanie zasadnicze – stałym prądem
  • nasycanie – ładowanie stałym napięciem
  • ładowanie podtrzymujące – również stałym napięciem
Czytaj dalej Test ładowarki DECA FL1113D

Wpływ temperatury na parametry akumulatora

Zależność pojemności akumulatora od temperatury nie jest żadnym nowym odkryciem – to że pojemność spada wraz ze spadkiem temperatury powinien wiedzieć każdy, bo nie dotyczy to jedynie akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Spadek pojemności w zależności od temperatury prezentuje poniższy wykres:

Spadek pojemności względem temperatury

Czytając różne publikacje na temat wpływu temperatur, większość koncentruje się na pojemności akumulatora. Mnie jednak zastanawiało jak wyglądają pozostałe parametry akumulatora – ponieważ wraz ze spadkiem pojemności powinien spadać prąd rozruchowy, a co za tym idzie spadek napięcia podczas obciążenia.

Dlatego postawiłem przeprowadzić doświadczenie polegające na pomiarze:

  • gęstości elektrolitu
  • sprawności
  • rezystancji wewnętrznej
  • prądu rozruchowego
  • spadku napięcia podczas obciążenia
  • pojemności

w temperaturze 0oC oraz temperaturze 22oC.

Czytaj dalej Wpływ temperatury na parametry akumulatora

Przedwczesna utrata pojemności

„Kiedyś to były akumulatory” – takie stwierdzenie jest często spotykane wśród starszych użytkowników akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Pamiętają oni czasy gdy akumulatory w samochodach były użytkowane przez lata, które trzeba było często ładować i uzupełniać poziom wody w elektrolicie. Teraz wiele osób zadaje sobie pytanie – w tym ja – co się zmieniło na przestrzeni tych kilkudziesięciu lat – dlaczego obecnie akumulatory służą średnio 3-5 lat ? Okazuje się że czynników mających wpływ na spadek trwałości akumulatorów jest wiele – ja postaram się je zebrać i przeanalizować w tym miejscu.

Zmiany technologiczne akumulatorów

Jednym z czynników mających wpływ na trwałość, są zmiany technologiczne w produkcji akumulatorów. Jeszcze w latach 80-90 najbardziej popularnymi akumulatorami, były akumulatory które posiadały płyty wykonane z ołowiu z dodatkiem anymonu (Pb-Sb). To właśnie dlatego takie akumulatory należało często doładowywać i uzupełniać ubytki wody w elektrolicie – ponieważ charakteryzowały się one sporym współczynnikiem samorozładowania oraz znacznym ubytkiem wody. Jednak płyty wykonane w tej technologi posiadały dobrą trwałość mechaniczną oraz właściwości odlewnicze.

Czytaj dalej Przedwczesna utrata pojemności

Ładowanie odsiarczające

Jakiś czas temu opisywałem prosty układ do impulsowego ładowania odsiarczającego. Korzystając z okazji że trafił mi się właśnie akumulator dość mocno zasiarczony, postanowiłem przetestować układ.

Jak się zachowuje zasiarczony akumulator – po podłączeniu do prostownika lub ładowarki – w pierwszej fazie płynie dość niewielki prąd i wzrasta z czasem. Jeżeli mamy dostęp do elektrolitu to czasami można nawet zauważyć to gołym okiem

Zasiarczone płyty akumulatora

Jak można zauważyć na zdjęciu powyżej – na płytach osadził się specyficzny biały nalot – to właśnie siarczan ołowiu który powoduje spadek wydajności akumulatora.

Czytaj dalej Ładowanie odsiarczające

Zwarta cela w akumulatorze

Impulsowa ładowarka odsiarczająca

Jakiś czas temu pisałem o pozytywnym wpływie ładowania impulsowego na sprawność akumulatora, postanowiłem teorię przełożyć na praktykę i zbudować prosty układ. Ponieważ kiedyś ładowanie odsiarczające przeprowadzało się za pomocą prostowników jednopołówkowych – postanowiłem iść tym tropem, jednak pomysł nieco unowocześnić.

Powiązane wpisy

Ładowanie prostownikiem jednopołówkowym, charakteryzuje się tym, że ładowanie odbywa się z częstotliwością 50Hz a napięcie międzyszczytowe sięga nawet 30V – ponieważ przy takim prostowniku wymagany jest transformator o wyższym napięciu, gdyż mostek złożony z jednej diody – przepuszcza tylko jedną połówkę sinusoidy – dobrze to obrazuje poniży wykres:

źródło: www.e-fizyka.info
Czytaj dalej Impulsowa ładowarka odsiarczająca

Elektroniczne obciążenie EBD-A20H

Od dłuższego czasu poszukiwałem sztucznego obciążenia o większej wydajności. Moje dotychczasowe, nie dość że niewielkiej mocy – 60W – co przy akumulatorach 12V daje obciążenie maksymalnym prądem rzędu 5A, to jeszcze musiałem go podłączać przez miernik pojemności, bo nie posiada opcji „logowania” danych.

Niestety na rynku niewiele jest urządzeń spełniających moje wymagania, a jeśli już są, to ich ceny sięgają kilku tysięcy. Oczywiście można znaleźć obciążenia elektroniczne o mocy 200W za kilkaset złotych, ale nie posiadają możliwości zrzutu danych, a mój miernik pojemności posiada ograniczenie obciążenia do 5A.

Po długich poszukiwaniach znalazłem odpowiedni model w rozsądnej cenie, jednak niestety niedostępny nigdzie na naszym rynku. Musiałem więc kupić towar u naszych chińskich przyjaciół – jednak ze względu na wartość, nie dość że przesyłka kosztowała niemało, to jeszcze musiałem zapłacić podatek. Całość wyszła mnie ok 470 złotych wraz z opłatami celno-skarbowymi i przesyłką.

Elektroniczne obciążenie EBD-A20H
Czytaj dalej Elektroniczne obciążenie EBD-A20H

Twierdzenie Peukerta w praktyce

Jakiś czas temu, we wpisie dotyczącym obliczania pojemności akumulatora, opisywałem twierdzenie Peukerta, dzięki któremu można oszacować pojemność przy konkretnym obciążeniu.

Postanowiłem sprawdzić jak teoria wygląda w praktyce i dokonałem kilkukrotnego rozładowania akumulatora różnym obciążeniem. Aby szybciej wykonać to doświadczenie, wykorzystałem jeden z moich akumulatorów żelowych o pojemności 7,2Ah.

Powiązane wpisy

Akumulator niestety swoje lata świetności ma już z sobą, ale do w/w celów na pewno się nada. Jest to kilkuletni akumulator firmy Kung Long, który był zamontowany w małym UPS’ie. Wszystkie pomiary zostały dokonane w temperaturze 9oC.

Czytaj dalej Twierdzenie Peukerta w praktyce

Ładowarka akumulatorów AVT2715

Zestaw do samodzielnego montażu AVT2715 kupiłem już jakiś czas temu, przy okazji zakupów w sklepie elektronicznym – był wtedy w promocji więc postanowiłem skorzystać i wypróbować jak się sprawuje.

Układ AVT2715 w wersji 4, przed i po montażu

Jest to jeden z prostszych układów ładujących, stąd też jego zasada działania nie jest skomplikowana- najprościej rzecz ujmując, układ działa jako stabilizator napięcia.

Według dokumentacji, ładowarka nadaje się do akumulatorów od 10Ah do 200Ah – z tym 200Ah to chyba trochę przesada, ponieważ trudno mi sobie wyobrazić żeby przez ten układ „puścić” prąd rzędu 20A. Poprzednio kit był sprzedawany jako „przystawka” do klasycznego prostownika, niestety w wersji 4 projektant zdecydował się na umieszczenie mostka prostowniczego na płytce, który potwornie się grzeje pomimo zastosowania dodatkowego radiatora i niepotrzebnie podnosi temperaturę całej konstrukcji.

Zalecany transformator powinien posiadać moc rzędu 200VA i napięcie 17V AC – ja użyłem transformatora który posiada napięcie 16V AC a początkowy prąd ładowania i tak był bardzo duży, w związku z tym przełączyłem na inny odczep, który obniżył to napięcie do 14V AC.

Czytaj dalej Ładowarka akumulatorów AVT2715