Regulacja prądu ładowania

image_pdf

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.

Test akumulatora Exide Premium

image_pdf

Ponieważ wpadł mi w ręce kolejny akumulator – postanowiłem go przetestować i przedstawić Wam wyniki. Producentem akumulatora jest Exide Technologies – grupa do której należy również Centra. Seria Premium charakteryzuje między innymi technologia Carbon Boost (płyty ujemne posiadają dodatki węglowe), przez co akumulator rzekomo ma się ładować dwa razy szybciej niż klasyczny akumulator.

Zastanawiałem się w jaki sposób ma być to zrealizowane i jedyne co mi przyszło do głowy, to być może sprawność elektryczna akumulatora jest na wyższym poziomie, albo że akumulator można ładować dwa razy większym prądem, ale takiej informacji w instrukcji obsługi nie znalazłem, niestety producent w odpowiedzi na mojego maila odesłał mnie do strony https://www.akumulator.pl/technologie/carbon-boost/ która nic więcej nie wyjaśniła.

Akumulator został kupiony 1,5 roku temu i cały ten czas współpracował z silnikiem benzynowym 1,2 w Fiacie Punto, należałoby się spodziewać że powinien być w bardzo dobrym stanie, tym bardziej biorąc pod uwagę wyższą serię produktu i 3 letnią gwarancję. Wyniki testu będę porównywał z bardzo podobnym egzemplarzem – Kozak KO440 – którego jestem posiadaczem i pomimo niskiej ceny w dniu zakupu jego parametry nadal pozostają na bardzo wysokim poziomie.

Czytaj dalej Test akumulatora Exide Premium

Odświeżanie akumulatora

image_pdf

Zapewne zastanawiacie się co właściwie oznacza odświeżanie akumulatora ? Nie mam na myśli żadnej kosmetyki akumulatora, ale odświeżanie parametrów elektrycznych a właściwie chemicznych. Na czym to całe odświeżanie polega – sprawa jest banalnie prosta – chodzi o pełen cykl rozładowania i ładowania akumulatora.

Poprawę parametrów – w szczególności pojemności – zauważyłem już wielokrotnie, podczas moich doświadczeń (między innymi podczas badania wpływu stanu naładowania na parametry akumulatora) – zwłaszcza w akumulatorach które pracują nieregularnie – w samochodach które poruszają się „od święta”. Zapewne zapytanie ile można zyskać – trudno jednoznacznie stwierdzić, ponieważ to sprawa indywidualna i zależy od wielu czynników. Kolejnym pytaniem może być, jak długo taki efekt się utrzyma – na to pytanie również ciężko odpowiedzieć, ale mam odpowiedź na inne pytanie – czy można coś stracić ? Otóż nie, na pewno taki cykl pełnego rozładowania i ponownego ładowania nie niesie za sobą żadnych negatywnych skutków.

Skoro nic nie można stracić a można zyskać i czasami nie mało – to czemu nie spróbować ?

Ponieważ pozyskałem niedawno akumulator, który został wymontowany z samochodu jakiś czas temu, postanowiłem sprawdzić na jego przykładzie ile i czy w ogóle można coś zyskać. Pacjentem w tej operacji będzie akumulator Exide Premium, model EA472 o pojemności 47Ah i prądzie rozruchowym 350A.

Czytaj dalej Odświeżanie akumulatora

Rezystancja wewnętrzna akumulatora

image_pdf

Pomiar rezystancji wewnętrznej akumulatora pozwala na ocenę sprawności akumulatora, natomiast nie jest jej wyznacznikiem. Jest to jeden ze sposobów – oprócz pomiaru pojemności, gęstości elektrolitu, pomiaru napięcia pod dużym obciążeniem – pozwalający w pewnym stopniu stwierdzić, w jakim stanie jest akumulator.

Większość testerów akumulatorów, opiera swoje obliczenia właśnie na podstawie pomiaru rezystancji wewnętrznej. Na wartość tej rezystancji, ma wpływ przede wszystkim powierzchnia czynna płyt, dlatego też akumulatory o większej pojemności posiadają mniejszą rezystancję wewnętrzną, a akumulatory o mniejszej pojemności – większą rezystancję.

Prócz tego, wpływ na rezystancję ma również stopień naładowania – czyli gęstość elektrolitu – w przypadku akumulatorów z płynnym elektrolitem – im mniejsza gęstość, tym rezystancja większa. Wzrost rezystancji wewnętrznej w stosunku do stopnia naładowania można zaobserwować w artykule „Wpływ stanu naładowania na parametry akumulatora”.

Żeby tego było mało – wpływ na rezystancję ma również temperatura elektrolitu – można to zaobserwować w doświadczeniu w którym porównywałem parametry tego samego akumulatora w temperaturze 0oC i 22oC.

Skoro wiemy że rezystancja wewnętrzna jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności – można za pomocą jej pomiaru oszacować stan naładowania oraz powierzchnię czynną płyt – a wiadomo że ta z wiekiem maleje. Z dużą ostrożnością – można przyjąć następujące pojemności przy zmierzonej rezystancji wewnętrznej za pomocą testerów akumulatorów.

Czytaj dalej Rezystancja wewnętrzna akumulatora

Test akumulatora Varta Blue Dynamic

image_pdf

Na moim stole wylądował kolejny akumulator – przedstawiam jego historię ponieważ to dość ciekawy przypadek. Akumulator wprawdzie już trochę leciwy i w dodatku po przejściach, ale o dziwo nadal jest w stanie uruchomić silnik benzynowy o pojemności 2,2l. Trafił do mnie w sumie ze względu na niskie napięcie spoczynkowe.

Jeszcze przed tym zanim wylądował na stole, dokonałem pomiaru testerem w zamontowanych samochodzie – faktycznie napięcie spoczynkowe wahało się w okolicy 12,19V, jednak oszacowana sprawność była w okolicy 76%. Mało tego podczas uruchomienia silnika, napięcie spadło jedynie do 10,5V – co jest dobrym wynikiem – choć z drugiej strony pomimo że silnik nie najmniejszy, to zawsze „benzyna”

Tester KONNWEI KW600 trochę zawyża sprawność w porównaniu do BT-360 – ale spotkałem się już z podobną sytuacją, gdy przy niskim napięciu spoczynkowym testery pokazują wysoką sprawność. Domyślam się że algorytm który szacuje sprawność, bierze pod uwagę między innymi napięcie spoczynkowe – stąd takie wyniki. Postanowiłem więc że użyczę koledze mojego Kozaka – bo to ta sama obudowa -L3 a w tym czasie dokonam testu jego Varty.

Czytaj dalej Test akumulatora Varta Blue Dynamic

Budowa automatycznej ładowarki

image_pdf

Zapewne część z Was wie, że od dłuższego czasu przymierzam się do budowy kolejnej automatycznej ładowarki, a właściwie prostownika automatycznego. Koncepcja jest już prawie na ukończeniu, aczkolwiek jeszcze muszą rozwiązać kilka problemów.

Postanowiłem jednak podzielić się z Wami moimi zdobytymi doświadczeniami, być może ktoś się również zdecyduje na budowę własnej ładowarki, ponieważ założenia są takie, aby to zrobić na gotowych modułach elektronicznych, więc praktycznie każdy kto ma choć podstawową wiedzę na temat elektroniki powinien sobie poradzić z budową.

Żeby się nie rozpisywać, postanowiłem zrobić serię filmów w których będę omawiał poszczególne komponenty niezbędne do wykonania ładowarki. Artykuł będzie na bieżąco uzupełniany

Spis treści

  • Wstęp – założenia projektu
  • Źródła prądu
    • Zasilacz impulsowy
    • Transformator
  • Regulacja prądu ładowania
  • Kontrola procesu ładowania
  • Zabezpieczenia
  • Testy
  • Budowa

Wstęp

Czytaj dalej Budowa automatycznej ładowarki

Jak długo ładować akumulator

image_pdf

Poszukując informacji na temat czasu trwania ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych, natknąłem się na wiele sposobów określenia – czy właściwie sposobów oszacowania – kiedy możemy zakończyć ładowanie.

Oczywiście posiadając dostęp do elektrolitu sprawa jest banalnie prosta – ładujemy tak długo, aż elektrolit osiągnie gęstość rzędu 1,28g/cm3 – uwzględniając jego temperaturę. Problem pojawia się gdy chcemy naładować akumulator bez dostępu do elektrolitu, jak najbardziej można sobie umożliwić ten dostęp różnymi sposobami – czy to poprzez wykonanie otworu, czy usunięciu „magicznego oczka” o ile w ogóle jest. Jednak gdy akumulator jest na gwarancji, takie czynności mogą się wiązać z jej utratą, poza tym może ktoś po prostu nie chce sobie „dziurawić” akumulatora.

Wracając więc do meritum, oto kilka najpopularniejszych teorii które znalazłem, dotyczących określenia momentu zakończenia procesu ładowania:

  • akumulator należy ładować prądem 0,1C przez czas 10 godzin
  • akumulator należy uznać za naładowany, jeżeli prąd ładowania spadnie poniżej 0,02C pojemności
  • ze względu na sprawność akumulatora, należy do niego wprowadzić 110-120% pojemności

Nie posiadając dostępu do elektrolitu, mamy wcale nie takie łatwe zadanie, ponieważ nie wiemy w jakim stopniu jest rozładowany akumulator który chcemy naładować, ani jak długo mamy go ładować, a założenia są takie, że niezależnie od stopnia rozładowania naładujemy akumulator w pełni.

Czytaj dalej Jak długo ładować akumulator

Kompensacja napięcia względem temperatury

image_pdf

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