Kluczowe dania na wynos:
- Wybierz odpowiednią technikę ładowania akumulatora, aby zmaksymalizować wydajność, zminimalizować uszkodzenia i wydłużyć jego żywotność. Od stałego napięcia po ładowanie losowe – każda metoda wpływa w różny sposób na stan baterii.
Metody ładowania baterii wpływają na wydajność i żywotność. Nadmierny prąd uniemożliwia pełne reakcje, zwiększenie rezystancji i temperatury oraz uszkodzenie materiałów. Niski prąd wydłuża czas ładowania, powodując niedogodności dla użytkowników. Wybór właściwej metody ładowania ma kluczowe znaczenie, aby zmaksymalizować wydajność bez długiego ładowania.
W tym przewodniku omówimy 9 popularnych typów ładowania baterii – od ładowania stałym napięciem do ładowania losowego.
Ładowanie stałym napięciem
Metoda ładowania stałym napięciem wykorzystuje do ładowania akumulatorów źródło stałego napięcia. Jego zalety obejmują prostą strukturę obwodu i łatwą konstrukcję obwodu sterującego.
W tym trybie prąd ładowania maleje w miarę zbliżania się akumulatora do pełnego naładowania. Po całkowitym naładowaniu ładowarka automatycznie przełącza się na ładowanie podtrzymujące, utrzymując akumulator w stanie pełnego naładowania.
Jednak ta metoda ma wadę. Na wczesnych etapach ładowania niskie napięcie na zaciskach akumulatora skutkuje zbyt wysokim początkowym prądem ładowania. Może to spowodować uszkodzenie płytek akumulatorowych, wzrost temperatury akumulatora i skrócenie jego żywotności.
Aby rozwiązać ten problem, można zastosować wielostopniową metodę ładowania napięciem. W tym podejściu początkowo stosuje się niższe napięcie ładowania, a następnie zwiększa je w miarę wzrostu napięcia na zaciskach akumulatora.
Ładowanie stałym prądem
Metoda ładowania prądem stałym ładuje akumulator stałym prądem.
Podobnie jak w przypadku metody stałego napięcia, gdy akumulator jest w pełni naładowany, ładowarka musi przełączyć się w tryb ładowania podtrzymującego, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przeładowaniem.
W porównaniu do ładowania stałym napięciem, metoda ta umożliwia szybkie pełne naładowanie akumulatora.
Musi jednak monitorować ładowanie baterii poziom blisko. Ponieważ ładowarka w sposób ciągły dostarcza stały prąd, niezatrzymanie ładowania lub przełączenie na tryb podładowywania, gdy akumulator jest pełny, spowoduje przeładowanie. Może to uszkodzić płytki akumulatora i skrócić jego żywotność.
Ładowanie prądu stożkowego
Ładowanie prądem stożkowym to proces, w którym prąd ładowania stopniowo maleje wraz ze wzrostem napięcia ogniwa lub siły elektromotorycznej (back emf). W tej metodzie wykorzystuje się nieregulowane źródło zasilania, w którym napięcie i prąd nie są precyzyjnie kontrolowane.
W miarę ładowania akumulatora jego rezystancja wewnętrzna maleje, umożliwiając przepływ większego prądu, aż akumulator osiągnie pełne naładowanie.
Jednak nieuregulowane pobieranie opłat stwarza ryzyko, w tym nadmierne ładowanie. Może to prowadzić do nadmiernego nagrzewania się, wydzielania gazów i uszkodzenia akumulatora, skracając jego żywotność i stwarzając zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli nie będzie się nim ostrożnie zarządzało.
Ładowanie prądem stożkowym jest odpowiednie tylko dla akumulatorów SLA.
Ładowanie impulsowe
Ładowanie impulsowe wykorzystuje okresowy prąd impulsowy do ładowania akumulatorów. Przerwy w ładowaniu umożliwiają bardziej równomierną dyfuzję elektrolitu, co poprawia wydajność. Umożliwia to pełną konwersję energii ładowania na energię elektryczną, co skutkuje wyższą wydajnością ładowania.
Ładowanie beknięcia
Ładowanie odruchowe lub ładowanie impulsem ujemnym, zwane także „ładowaniem beknięciem”, to metoda polegająca na zastosowaniu bardzo krótkiego impulsu wyładowania podczas okresu spoczynku ładowania w celu depolaryzacji ogniwa.
Impuls ten, zwykle 2–3 razy większy od prądu ładowania przez 5 ms, ma na celu usunięcie pęcherzyków gazu nagromadzonych na elektrodach podczas szybkiego ładowania.
Proces ten, zwany „odbijaniem”, przyspiesza stabilizację i cały proces ładowania. Zwolennicy twierdzą, że ta technika poprawia szybkość ładowania, żywotność baterii i usuwa dendryty. Jednak twierdzenia te pozostają kontrowersyjne.
Ładowanie IUI
Jest to profil szybkiego ładowania dla określonych zalanych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, który nie jest odpowiedni dla wszystkich akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
Ma trzy fazy:
1. Ładuj prądem stałym (I), aż napięcie osiągnie zadany poziom w pobliżu punktu gazowania (ładowanie masowe).
2. Ładowanie stałym napięciem (U) stopniowo zmniejszającym się prądem, kończące normalne ładowanie.
3. Ładowanie prądem stałym (I) do wyższego, ustawionego limitu, wyrównującego poziom naładowania ogniw w celu maksymalizacji żywotności akumulatora.
Ładowanie podtrzymujące
Ładowanie podtrzymujące utrzymuje w pełni naładowany akumulator, dostosowując się do szybkości samorozładowania.
Dzieje się tak, gdy akumulator nie jest używany, ponieważ ładowanie podtrzymujące nie jest w stanie utrzymać akumulatora w stanie naładowanym, jeśli pobierany jest prąd.
W przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych ładowanych bez obciążenia ładowanie podtrzymujące następuje w naturalny sposób pod koniec ładowania, kiedy rezystancja wewnętrzna akumulatora wzrasta i zmniejsza prąd ładowania do niewielkiej ilości. Jest to energia utracona w wyniku rozszczepienia wody w elektrolicie w akumulatorze.
Innych typów akumulatorów, np. litowo-jonowych, nie można bezpiecznie ładować podtrzymująco.
Ładowanie pływające
Ładowanie podtrzymujące utrzymuje ładunek akumulatora poprzez dostarczanie ciągłego, minimalnego napięcia i prądu, aby utrzymać go w pełni lub prawie całkowicie naładowanym.
Jest powszechnie używany do zasilania rezerwowego i awaryjnego, gdy akumulator jest rzadko rozładowywany.
Podczas ładowania podtrzymującego ładowarka, akumulator i obciążenie są połączone równolegle. Ładowarka zasila obciążenie podczas normalnej pracy, a akumulator zapewnia zasilanie awaryjne w przypadku awarii głównego zasilania.
Losowe ładowanie
Wiele zastosowań wiąże się z niekontrolowanym ładowaniem akumulatora, np. w samochodach, gdzie energia zależy od prędkości obrotowej silnika.
Jest to szczególnie problematyczne w przypadku pojazdów elektrycznych i HEV wyposażonych w hamowanie regeneracyjne, które generuje skoki mocy, które akumulator musi absorbować.
Instalacje paneli słonecznych ładują się również tylko wtedy, gdy świeci słońce. Zastosowania te wymagają technik ograniczających prąd lub napięcie ładowania do bezpiecznego poziomu akumulatora.
Wniosek
Wybór odpowiedniej metody ładowania akumulatora jest niezbędny do optymalizacji wydajności i wydłużenia żywotności akumulatora. Każda technika ładowania oferuje unikalne zalety i wyzwania. Rozumiejąc te metody i ich implikacje, możemy zapewnić bezpieczne i wydajne praktyki ładowania akumulatorów.
jako niestandardowy dostawca baterii litowych, Holo Battery oferuje usługi ładowania na miejscu. Posiadamy standardowe wyposażenie i możemy stworzyć niestandardowe rozwiązania w zakresie ładowania, aby spełnić wszystkie wymagania. Dzięki temu jesteśmy w stanie dostarczać akumulatory w pełni naładowane zgodnie ze specyfikacjami klienta, gotowe do natychmiastowego użycia w produktach końcowych.
