Termékajánló
Hírlevél
Házhozszállítás

Fizetési megoldás
Tanúsítvány
SSL Certificate
Blog
2018.10.18 08:24

Akkumulátor töltési módok – csepptöltés

Akkumulátor töltési módok-csepptöltés

A töltés célja az akkumulátorból kivett valamint annak önkisülése során saját maga által felhasznált energia visszatöltése.

A kötött (felitatott) elektrolitú szeleppel vezérelt gázrekombinációs savas ólomakkumulátoroknak a hatásfoka optimális körülmények között 85% körül van. A jobb érthetőség kedvéért, nagyon leegyszerűsített modellként ez azt jelenti, hogy egy teljesen kisütött 100Ah kapacitású akkumulátorba 117-118Ah energiát kell töltenünk ahhoz, hogy kivehessünk belőle 100Ah-át. A meghatározás csak bizonyos körülmények között fedi a valóságot. A gyakorlatban a töltés hatásfoka függ az akkumulátor töltöttségi szintjétől, a környezeti hőmérséklettől és az alkalmazott töltőáram kapacitáshoz viszonyított mértékétől; a kivehető energia pedig még teljesen feltöltött akkumulátor esetében is függ a környezeti hőmérséklettől és a kisütőáramnak a kapacitáshoz viszonyított mértékétől. Erre a témakörre vissza fogunk térni egy következő cikkünkben.

A töltés módjának kiválasztása függ az akkumulátor alkalmazásának módjától. Más töltési eljárást kell alkalmazni egy készenléti üzemben működő akkumulátor esetében és megint mást egy ciklikus üzemben használt akkumulátornál.

Kezdjük a készenléti akkumulátorok töltési módjának ismertetésével.

Készenléti üzemben az akkumulátor állandóan csatlakoztatva van a töltőhöz és a fogyasztóhoz és akkor kell neki energiát szolgáltatnia a fogyasztó részére, amikor megszűnik a hálózati feszültség. Ilyen rendszerek például a riasztórendszerek vagy szünetmentes tápegységet igénylő egyéb berendezések. Az ilyen alkalmazások többségében az alkalmazott töltési mód a csepptöltés.

Ugyanezzel az eljárással célszerű tölteni azokat az akkumulátorokat, amelyek nem készenléti üzemben működnek, viszont igénybevételük alkalomszerű. Ez tulajdonképpen egy ciklikus alkalmazási mód, de amennyiben elegendő idő (több nap) áll rendelkezésre az akkumulátor visszatöltésére, a csepptöltéses üzemmód kevésbé terheli az akkumulátort és meghosszabbítja az élettartamát.

Csepptöltés

A csepptöltéses töltés egy két lépcsős töltési eljárás (CC-CV; IU). A töltő áramkorlátos üzemben működik addig, míg az akkumulátor által felvett áram a töltő áramkorlátjának a szintje felett van, majd átáll feszültségkorlátba amikor az akkumulátor által felvett áram a töltő áramkorlátjának a szintje alá csökken.

     

Két lépcsős töltés feszültség – áram karakterisztikája

A töltőáram értékét az akkumulátor kapacitása és a fogyasztók áramigénye határozza meg. Az akkumulátor töltőáramának értéke a névleges kapacitás 10-25%-ának megfelelő áram. Ez azt jelenti, hogy egy 100Ah kapacitású akkumulátort 10A és 25A közötti árammal célszerű tölteni. Ehhez adódik hozzá a fogyasztók áramigénye.

A javasolt csepptöltési feszültség 2,27V/cella 20°C-on. Egy 6V-os névleges feszültségű akkumulátor esetében ez 6,81V, míg egy 12V-os névleges feszültségű akkumulátor estében 13,62V. A csepptöltési töltőfeszültség az akkumulátort teljesen feltöltött állapotban tartja minimális vízfogyasztás mellett (lásd előző cikkünkben a töltés kémiai folyamatát).

Az akkumulátorok élettartamának meghosszabbítása érdekében a 20°C-tól eltérő környezeti hőmérséklet esetén célszerű a töltőfeszültséget a hőmérséklet függvényében szabályozni. Ennek módjára és mértékére egy későbbi cikkünkben fogunk részletesen kitérni.

A kötött (felitatott) elektrolitú szeleppel vezérelt gázrekombinációs savas ólomakkumulátorok töltési karakterisztikájából adódóan a csepptöltést csak olyan esetekben szabad alkalmazni amikor átlagosan véve több nap is rendelkezésre áll az akkumulátorok visszatöltésére egy kisütés után. A töltési folyamat utolsó szakasza, amikor az akkumulátor a rendelkezésére álló töltőáramnak már csak a töredékét veszi fel, nagyon elnyúlik. Ez az a töltési szakasz amikor a negatív lemezeken még jelenlévő ólom szulfát alakul vissza ólommá és kénsavvá (lásd előző cikkünkben a töltés kémiai folyamatát).

Amennyiben az akkumulátornak egymást követően többször nem áll rendelkezésére elegendő idő (több nap) ennek az utolsó szakasznak a befejezésére, a negatív lemezen az apró ólom-szulfát részecskék nagyobb kristályokká állnak össze, amelyeket már nem lehet visszaalakítani összetevőire a töltés során. Ezt a jelenséget nevezzük szulfátosodásnak, mely egy bizonyos határon túl visszafordíthatatlan és az akkumulátor kapacitásának és élettartamának csökkenéséhez vezet. A szulfátosodást az akkumulátor rendszeres és teljes feltöltésével lehet megelőzni.

Cikksorozatunk további részeiben más töltési eljárásokat is bemutatunk az akkumulátorok üzemeltetésének egyéb sajátosságaival együtt.