image_pdf

Regulator mocy do prostownika ?

Na temat regulatora mocy, czy regulatora fazowego wspomniałem już w materiale na temat sposobów regulowania prądu ładowania. Tak jak przypuszczałem – jego zastosowanie w układach prostowniczych wywoła wiele kontrowersji, w związku z tych postanowiłem jeszcze raz o nim wspomnieć.

Regulator znalazł szerokie zastosowanie podczas sterowania prędkością obrotową silników czy regulacji temperatury grzałek. W jaki sposób działa układ – pokazałem dokładnie na w/w filmie – generalnie zasada jest taka że modyfikacji ulega sinusoida – ponieważ układ działa przy napięciu sieciowym 230V.

Według opinii wielu użytkowników – ta zmodyfikowana sinusoida ma negatywny wpływ na pracę transformatora – a więc nie do końca nadanie się jako układ regulacji prądu ładowania. Co ciekawe, takie układy, niejednokrotnie widziałem już w prostownikach dość znanych producentów – a więc gdzie tu prawda ? Skoro producenci wykorzystują regulatory fazowe do regulacji prądu ładowania, to chyba układ nie ma tak niekorzystnego wpływu na pracę transformatora ?

Nie trzeba było mnie długo przekonywać, abym przeprowadził doświadczenie polegające na pomiarze temperatury rdzenia transformatora bez regulatora i z dołączonym regulatorem przy tym samym obciążeniu.

Czytaj dalej Regulator mocy do prostownika ?

Regulacja prądu ładowania

Trzecia część filmu z serii „Budowa ładowarki automatycznej”. W tym odcinku poruszam kwestie regulacji prądu ładowania – od czego zależy prąd ładowania, jakie są sposoby na regulację prądu – jakie są zalety i wady poszczególnych rozwiązań.

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

Impulsowe ładowanie akumulatora

Mam świadomość że o ładowaniu akumulatora było już wiele, ale jak się okazuje diabeł tkwi w szczegółach.

Wielokrotnie ładując akumulatory zauważyłem, że w szczególności te starsze – kilkuletnie, mają problem z uzyskaniem odpowiedniej gęstości elektrolitu. Można by uznać, że taki akumulator jest albo zasiarczony, albo po prostu wyeksploatowany, jednak okazuje się że źródło z którego dostarczamy ładunek – również ma znaczenie.

Niejednokrotnie próba uzyskania gęstości na poziomie 1,28g/cm3 kończyła się porażką i nawet długie ładowanie nie powodowało dalszego wzrostu gęstości, w związku z czym przerywałem proces, ponieważ efekt może być odwrotny do zamierzonego.

Co ciekawe – często uznawane za prymitywne – prostowniki, były w stanie lepiej naładować akumulator niż rozbudowane układy stabilizacji prądu czy napięcia. Już jakiś czas temu, poszukując informacji na temat odsiarczania akumulatora i różnych układów ładowania, natknąłem się na artykuły opisujące ładowanie impulsowe.

Czytaj dalej Impulsowe ładowanie akumulatora

Obliczanie pojemności akumulatora

Nie będzie żadnym nowym odkryciem, jeśli powiem że pojemność akumulatora spada wraz ze wzrostem obciążenia. Taka sytuacja ma miejsce w przypadku każdego akumulatora, jednak stwierdzenie że akumulator o pojemności 100Ah będzie się rozładowywał przez 100 godzin przy obciążeniu 1A nie do końca jest poprawne – i tą kwestię chciałbym dzisiaj poruszyć.

Pojemność akumulatora określona jest przez producenta, niestety Ci rzadko podają informację o tym, przy jakim obciążeniu tą pojemność można uzyskać. Najczęściej podawaną pojemność na akumulatorach kwasowo-ołowiowych, jest pojemnością 20-godzinną – czyli podczas obciążenia prądem 0,05C.

W przypadku akumulatorów żelowych czy AGM sprawa wygląda trochę lepiej – często można znaleźć kartę katalogową z podanym czasem rozładowania w zależności od obciążenia – poniżej wstawiam przykładową:

Charakterystyka czasu rozładowywania akumulatora żelowego CSB GP 12120

W przypadku instalacji samochodowych, nie ma konieczności obliczać pojemności akumulatora – zrobił już za nas to producent samochodu, i wskazał jaką pojemność należy użyć do danego modelu. Jednak podczas testów akumulatorów, znajomość twierdzenia Peukerta – bo o nim będzie dzisiejszy wpis – znacznie się przydaje. Takich obliczeń dokonuje się również projektując systemy podtrzymywania napięcia, ale to trochę inna bajka.

Czytaj dalej Obliczanie pojemności akumulatora

Ładowanie akumulatora – to nie takie proste

Wydawać by się mogło że ładowanie akumulatora – tym bardziej kwasowo-ołowiowego – to żadna filozofia – wystarczy podłączyć ładowarkę lub prostownik i gotowe – akumulator naładowany. Z punktu widzenia zwykłego użytkownika tak, ale jak się dokładnie przyjrzeć całemu procesowi, to może się okazać że wcale tak nie jest.

Na temat ładowania, naprawdę można by napisać książkę. Problem polega na tym, że w różnych publikacjach, instrukcjach, można odnaleźć rozbieżne informacje. O ile w przypadku akumulatorów żelowych czy AGM temat nie budzi kontrowersji, to w przypadku akumulatorów z płynnym elektrolitem – ile publikacji, tyle opinii na temat sposobu jego ładowania.

Mam wrażenie, że całe te zamieszanie związane z ładowaniem, rozpoczęło się w momencie kiedy pojawiły się akumulatory bez dostępu do elektrolitu i zaczęto posługiwać się napięciem końcowym ładowania. I tak znajdziemy informacje że napięcie końcowe, w przypadku akumulatora z płynnym elektrolitem nie powinno przekroczyć 14,4V, 14,8V, 15V, 15,8V, 16,2V, 16,5V czy nawet 16,8V. Do tego dochodzi kompensacja, względem temperatury elektrolitu na poziomie 3,3mV na celę – można się w tym wszystkim pogubić.

Zwróćcie uwagę że w przypadku prądu ładowania – tutaj jest jasno określona zależność – prąd ładowania zależy od pojemności akumulatora – koniec. Proste i jasne nawet dla przeciętnego użytkownika. W przypadku podawanych wyżej napięć – nigdzie nie jest brana pod uwagę jego pojemność. A jest przecież jeszcze coś takiego jak rezystancja wewnętrzna akumulatora, która również jest zależna od pojemności – im akumulator ma większą pojemność, tym jego rezystancja wewnętrzna jest mniejsza. To samo dotyczy rozładowanego akumulatora – im akumulator jest bardziej rozładowany – tym jego rezystancja większa.

Czytaj dalej Ładowanie akumulatora – to nie takie proste