Töltési feszültség

A Mastervolt gél akkumulátorokat (2 V, 12 V) és az AGM Mastervolt (6 V, 12 V) tápfeszültségeket 14,25 V 12 V-os rendszereknél és 28,5 V 24 V-os feszültségeknél kell tölteni. Az abszorpciós fázist az úszó fázis követi ( lásd a 3 fokozatú + töltési jellemzőt a 208. oldalon), amelyben a feszültséget 12 V rendszereknél 13,8 V-ra, a 24 V rendszerekre 27,6 V-ra csökkentik. Ezeket az adatokat 25 ° C hőmérsékletre számítják.

Nedves ólomakkumulátorok esetén az abszorpciós feszültség 12 V rendszereknél 14,25 V, 24 V rendszereknél 28,5 V. Az ilyen típusú akkumulátorok úszófeszültsége 12,25 V esetén 13,25 V, 24 V-os rendszereknél 26,5 V. 25 ° C hőmérsékletre számolják.

A lítium-ion akkumulátorokat 14,25 V abszorpciós feszültséggel töltik 12 V-os rendszereknél és 28,5 V-os 24 V-os rendszereknél. Az úszófeszültség 13,5 V 12 V-os rendszereknél és 27 V 24 V-os rendszereknél.

Töltőáram

Általános szabály, hogy az AGM és gél akkumulátorok minimális töltőáramának az akkumulátor kapacitásának 15-25% -a között kell lennie. Töltés közben a csatlakoztatott eszközök általában továbbra is áramellátást kapnak, és ennek az energiafogyasztásnak 15-25% -nak kell lennie. Ez azt jelenti, hogy egy 400 Ah-s akkumulátorbank és egy tíz amperes csatlakoztatott terhelés 70–90 amper közötti akkumulátortöltő-kapacitást igényel annak érdekében, hogy az akkumulátort ésszerű időn belül feltölthesse.

A maximális töltőáram gél akkumulátor esetén 50%, AGM akkumulátor esetén pedig 30%. A Mastervolt lítium-ion akkumulátorok sokkal nagyobb töltési áramnak lehetnek kitéve. Azonban az akkumulátor élettartamának maximalizálása érdekében a Mastervolt a kapacitás 30% -ának megfelelő maximális töltőáramot javasolja. Például egy 180 Ah-os akkumulátor esetében ez 60 amperes maximális töltőáramot jelent.

Hőmérséklet-kompenzált akkumulátortöltő az optimális védelem érdekében

A maximális élettartam érdekében a gél, az AGM és a lítiumion akkumulátorokat modern Mastervolt akkumulátortöltővel kell ellátni, 3 fokozatú + töltési funkcióval. Ezek az akkumulátortöltők folyamatosan szabályozzák a töltési feszültséget és áramot.

Nedves gél és AGM akkumulátorok esetén ajánlott érzékelőt használni az akkumulátor hőmérsékletének mérésére. Ez lehetővé teszi, hogy a töltési feszültséget az akkumulátor hőmérsékletéhez igazítsák, ezzel meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát. Ezt hívjuk "hőmérséklet-kompenzációnak".

töltése

A hőmérséklet-kompenzációs görbe

Mivel egyes készülékek, például a hűtőszekrények, mindig akkumulátorral működnek, még akkor is, amikor az akkumulátor töltődik, a Mastervolt hőmérséklet-kompenzációs funkciója maximális kompenzációs hatást tartalmaz, amelynek célja a csatlakoztatott eszközök védelme. Ez a kompenzáció maximum 14,55 V 12 V-os rendszer esetén és 29,1 V 24 V-os rendszer esetén.

Nagyon magas hőmérsékleten (> 50 ° C) és alacsony hőmérsékleten (
Co = az akkumulátor abszorbeált kapacitása
eff = hatékonyság; 1,1 gél akkumulátor esetén, 1,15 AGM akkumulátor esetén és 1,2 nedves akkumulátor esetén
Hoz = az akkumulátor töltőárama
Ab = a csatlakoztatott berendezés fogyasztása a töltési folyamat során

A töltési idő kiszámítása

Az akkumulátor töltési idejének kiszámításához a következőket kell figyelembe venni:

Az első szempont, amelyet figyelembe kell venni, az akkumulátor hatékonysága. Normál nedves akkumulátor esetén ez körülbelül 80%. Ez azt jelenti, hogy ha 100 Ah lemerül az akkumulátorból, akkor további 120 Ah feltöltését 120 Ah feltöltésére van szükség. A gél és az AGM akkumulátoroknál a hatásfok magasabb (85-90%), így kevesebb veszteség keletkezik és a töltési idő rövidebb a nedves akkumulátorokhoz képest. Lítium-ion akkumulátorokban a hatásfok eléri a 97% -ot.

A töltési idő kiszámításakor egy másik dolog, amelyet szem előtt kell tartani, hogy a töltési folyamat utolsó 20% -a (80-100%) körülbelül négy órát vesz igénybe nedves, géles és AGM akkumulátorok esetében (ez nem vonatkozik a lítium-ion akkumulátorokra). A második szakaszban, amelyet abszorpciós vagy utófeltöltési fázisnak is neveznek, az akkumulátor típusa határozza meg, hogy mekkora áram merül fel, függetlenül az akkumulátortöltő kapacitásától. Ismételten az utántöltési szakasz jelensége nem vonatkozik a lítium-ion akkumulátorokra, amelyek sokkal kevesebb idő alatt töltődnek fel.

A hullámzás feszültségének káros hatásai az elemekre

Az akkumulátor idő előtt megsérülhet az akkumulátortöltők által okozott hullámfeszültség miatt. Ennek elkerülése érdekében ennek a hullámfeszültségnek a lehető legkisebbnek kell lennie.

A hullámzó feszültség hullámáramot eredményez. Általános szabályként a hullámáramnak a beépített akkumulátor kapacitásának kevesebb mint 5% -ának kell lennie. Ha navigációs vagy kommunikációs berendezések, például GPS vagy VHF eszközök vannak csatlakoztatva az akkumulátorhoz, a hullámfeszültség nem haladhatja meg a 100 mV (0,1 V) értéket. Bármely nagyobb érték a berendezés meghibásodását okozhatja.

A Mastervolt akkumulátortöltők kiváló feszültségszabályozó funkcióval rendelkeznek, így az általuk előállított hullámfeszültség mindig kevesebb, mint 100 mV.

Az alacsony hullámfeszültség további előnye, hogy megakadályozza a rendszer károsodását abban az esetben, ha például az akkumulátor pólusa nem szoros vagy oxidálódik. Alacsony hullámfeszültségének köszönhetően a Mastervolt akkumulátortöltő akár áramellátást is képes szolgáltatni a rendszerhez anélkül, hogy akkumulátorhoz lenne csatlakoztatva.

Az akkumulátor töltöttségi állapotának észlelése

A Peukert kitevő oldalán található magyarázat azt mutatja, hogy az akkumulátor töltöttségi állapota nem határozható meg egyszerűen például az akkumulátor feszültségének mérése alapján.

A töltési állapot ellenőrzésének legmegfelelőbb és legpontosabb módja egy amp-órás mérő (akkumulátor monitor) használata. Ilyen mérőóra például a Mastervolt MasterShunt, BTM-III vagy BattMan akkumulátorfigyelő. Ez a monitor az áram feltöltése és kisütése mellett az akkumulátor feszültségét, az elfogyasztott amperórák számát és az akkumulátor következő feltöltéséig hátralévő időt is jelzi.

Az egyik dolog, ami kiemeli a Mastervolt Battery Monitor-t a többi gyártó mérőműveitől, a történelmi adatok elérhetősége. Az ilyen történeti adatok például az akkumulátor töltési/kisütési ciklusait, a legmélyebb kisütést, az átlagos kisütést, valamint a mért legnagyobb és legkisebb feszültséget mutatják.

Peukert-törvény

Nyilvánvalóan könnyen kiszámíthatónak tűnik, hogy egy elem mennyi ideig szolgáltatja elegendő áramot. Az egyik leggyakoribb módszer az akkumulátor kapacitásának elosztása a kisütési árammal. A gyakorlatban azonban ezek a számítások gyakran kudarcot vallanak. Az akkumulátorgyártók többsége 20 órás lemerülési időt feltételezve jelzi az akkumulátor kapacitását.

Például egy 100 Ah-os akkumulátornak 5 ampert kell leadnia 20 órán keresztül, olyan ideig, amikor a 12 V-os akkumulátor esetén a feszültség nem csökkenhet 10,5 V (1,75 V/cella) alá. Sajnos, ha egy 100 amperes szint mellett a 100 Ah-s akkumulátor csak 45 Ah-t tud táplálni, ami azt jelenti, hogy csak kevesebb, mint 30 percig használható.

Ezt a jelenséget egy olyan képlet írja le (Peukert-törvény), amelyet több mint egy évszázaddal ezelőtt alkottak meg az akkumulátorok tanulmányozásának úttörői, Peukert (1897) és Schroder (1894). A Peukert-törvény leírja a különféle kisülési értékek hatását az akkumulátor kapacitására, vagyis az akkumulátor kapacitása nagyobb kisütési sebesség mellett csökken. Minden Mastervolt akkumulátormonitor figyelembe veszi ezt az egyenletet, így mindig tudja az akkumulátorok pontos állapotát.

A Peukert-törvény nem vonatkozik a lítium-ion akkumulátorokra, mivel a csatlakoztatott terhelés nem befolyásolja a rendelkezésre álló kapacitást.

A Peukert képlete az akkumulátor kapacitására egy adott kisütési áramnál:

Cp = az akkumulátor kapacitása elérhető egy adott kisütési áramerősség mellett
én = kisülési áram szintje
n = Peukert kitevő = log T2 - logT1: log I1 - log I2
T = a lemerülés ideje órában kifejezve

Az I1, I2 és T1, T2 két kisülési teszt elvégzésével megtalálható. Ez magában foglalja az akkumulátor kétszer lemerülését két különböző áramszint mellett.

Magas (I1) - például az akkumulátor kapacitásának 50% -a, és alacsony (I2) - körülbelül 5%. Az egyes tesztek során feljegyzik azt az T1 és T2 időt, amely az akkumulátor feszültségének 10,5 voltra csökkenése előtt telik el. Nem mindig könnyű két kisütési tesztet végrehajtani. Gyakran nincs nagy lemerülés vagy nincs idő egy lassú kisütési tesztre, a Peukert exponens kiszámításához szükséges adatokat az akkumulátor specifikációiból szerezheti be.

Szellőzés

Normál körülmények között a gél-, az AGM- és a lítium-ion akkumulátorok alig vagy egyáltalán nem termelnek veszélyes hidrogéngázt. Az előállított kis gázmennyiség elhanyagolható. Ugyanakkor, mint más akkumulátorok esetében, a töltés során is hő keletkezik. A lehető leghosszabb élettartam érdekében fontos, hogy ezt a hőt minél előbb eltávolítsa az akkumulátorból. A következő képlettel lehet kiszámítani a Mastervolt akkumulátortöltők szükséges szellőzését.

Q = a szükséges szellőzés m³/h-ban
én = az akkumulátortöltő maximális töltőárama
f1 = 0,5 csökkentés gél akkumulátorok esetén
f2 = 0,5 csökkentés zárt akkumulátorok esetén
n = felhasznált cellák száma (egy 12 voltos akkumulátor hat darab 2 voltos cellával rendelkezik)

Visszatérve a 12V/400Ah akkumulátorkészlet és a 80 amperes töltő példájára, a minimális szükséges szellőzés a következő lesz: Q = 0,05 x 80 x 0,5 x 0,5 x 6 = 6 m³/h

Ez a légáramlás olyan alacsony, hogy a természetes szellőzés általában elegendő. Ha az elemeket zárt tokban helyezik el, akkor két nyílásra lesz szükség: egy tetején és egy alul. A szellőzőnyílások méretei a következő képlettel számíthatók:

NAK NEK = nyílás cm²-ben
Q = szellőzés m³-ben

Esetünkben ez minden nyílásnál 28 x 6 = 168 cm² (kb. 10 x 17 cm). A lítium-ion akkumulátorok nem termelnek hidrogéngázt, ezért használatuk biztonságos. Az akkumulátorok gyors feltöltésekor bizonyos mennyiségű hő keletkezik, amely esetben a fenti képlettel lehet eltávolítani ezt a hőt.

Lépjen kapcsolatba a telepítővel nagyobb rendszerek esetén, amelyek több akkumulátortöltővel rendelkeznek.