Адаптивная зарядка аккумулятора

Микропроцессорная адаптивная ЗУ для свинцово-кислотного аккумулятора

Приведенный ниже текст точно соответствует объяснению, приведенному в инструкции на зарядное устройство Phoenix, но с дополнительными подробностями.

1. Правильное количество заряда: переменное время поглощения (Absorption)

Для полной зарядки аккумулятора требуется некоторый период времени для зарядки АКБ при относительно высоком напряжении - на выше приведенном графике это напряжение 14,4 В. Этот период процесса зарядки называется поглощением (Absorption) . Батарея, которая была глубоко разряжена, требует поглощения в несколько часов, в то время как батарея, которая разряжена лишь незначительно, требует гораздо более короткого времени для  поглощения.

Классические бюджетные трехступенчатые зарядные устройства, тем не менее, настроены на фиксированное время поглощения, например 4 часа. Зарядка аккумулятора с фиксированным временем поглощения работает хорошо, когда аккумулятор разряжен на 50% и перешел в  режим дозарядки  автоматически.

Однако в случаях, когда разряд АКБ  был незначительным,  фиксированное время поглощения может привести к перезарядке, что сократит срок службы батареи. В случае наливных батарей это также потребует частого доливания электролита - из-за повышенного газообразования и выкипания воды в последние часы режима поглощение.

Рассмотрим, например, типичную лодку или автобус, подключенный к сети с ограничением потребляемого тока. Бытовое оборудование, такое как микроволновая печь, кофеварка, стиральная машина или электрическая плита, может вызвать отключение автомата защиты (по избыточной кратковременной нагрузке - пусковые токи устройств могут быть большими). Решение проблемы -  это возможность запустить это оборудование от АКБ, с помощью инвертора. Аккумулятор в этом случае используется при пиковом потреблении, для компенсации недостаточной мощности от внешней сети, с короткими разрядами АКБ каждый раз, когда происходит пиковое потребление тока из-за использования бытовой техники. В  этом батарея будет постоянно заряжаться максимальным током в течении всего фиксированного времени поглощения (абсорбции). В результате возникает перезарядка, которая существенно сокращает срок службы батарей и может даже привести к тепловому разряду батарей и выходу ее из строя.

Адаптивное зарядное устройство работает немного по-другому - оно также будет выполнять цикл перезарядки после каждой небольшой разрядки, но время поглощения будет намного короче, тем самым увеличивая срок службы батареи.

Время поглощения зарядного устройства Victron Energy будет изменяться следующим образом:

после каждого периода заряда (когда зарядное устройство работает в режиме  Bulk - зарядка постоянным током) следует период поглощения (Absorption), в 5-ть раз превышающее время объемного заряда (режим Bulk), с максимальным временным интервалом равным 4-м часам (заводская настройка).

К примеру, если режим Bulk продолжается:

• 5 минут (если батарея была почти полностью заряжена) это приведет к режиму поглощения 5 x 5 = 25 минут. 
• 30 минут приведет к режиму поглощению заряда - 30 x 5 = 150 минут или 2,5 часа.
• заряд током в течении 2-х часов приведет к максимальному времени заряда в режиме  поглощения - 4-е часа.
• При подключении к полностью заряженной батарее и включении ЗУ, режим поглощения не включится, и зарядный ток почти немедленно будет снижен до низкого уровня.

2. Предотвращение повреждений из-за чрезмерного выделения газа: режим BatterySafe

Часто напряжение абсорбционного заряда батареи не превышает напряжения газообразования (приблизительно 14,4 В для полностью заряженной свинцовой батареи  на 12 В). Однако для полного заряда некоторых батарей требуется более высокое напряжение поглощения (например, трубчатые или толсто листовые батареи DeepCycle и открытые, наливные батареи), которые в целом можно заряжать быстрее не только за счет увеличения тока  заряда, но и за счет режима поглощения - 15В. 

Высокая скорость зарядки нагревает батарею (потому необходима температурная компенсация заряда!), а также увеличивает газообразование, вплоть до того, что пузырьки газа выдавят активную массу из пластин, разрушая батарею. Режим BatterySafe ограничивает скорость нарастания напряжения на выходе зарядного устройства после достижения напряжения газообразования. Результатом является резкое падение зарядного тока, что предотвращает чрезмерное выделение газа.

3. Минимальное обслуживание и снижение старения, когда батарея не используется - для этого нужен Режим хранения (Storage)

После завершения периода поглощения (абсорбции) зарядное устройство в общем переключается в режим плавающего заряда (Float). В случае трехстадийного зарядного устройства это напряжение должно быть достаточно высоким, чтобы компенсировать саморазряд батареи, но в то же время должно быть как можно ниже, чтобы ограничить коррозию положительных пластин и выделение газов. На практике баланс не идеален:  заливные батареи будут все равно выделять газов значительно больше, чем гелевые - и будут нуждаться в регулярной доливке электролита.

Поэтому мы ввели четвертый этап - это Режим хранения (Storage). Режим хранения активируется всякий раз, когда аккумулятор не подвергался какой-либо разрядке в течение 24 часов. В режиме хранения напряжение на выходе ЗУ  снижается до 2,2 В на элемент (что составляет 13,2 В для батареи 12 В), что близко к напряжению ХХ (холостого хода) полностью заряженной батареи. Коррозия и выделение газа сведены к абсолютному минимуму, но саморазряд при  этом - все же не компенсируется. Чтобы компенсировать саморазряд и "разбудить" электролит, напряжение повышается до уровня поглощения (Absorption) один раз в неделю.

Примечание: хотя герметичные (VLRA тип  AGM или гелевые) батареи можно заряжать при напряжении от 13,5 до 13,8 В в течение длительного времени (и их не нужно доливать при  этом!), но некоторые исследования все же показали, что режим хранения увеличит срок службы и таких герметичных батарей.

Добавляя четвертую ступень зарядки - Режим хранения  также предоставляет возможность увеличить напряжение заряда  во время третьей ступени «плавающего режима» (Float)  - до 2,33 В на  элемент (что составляет 14,0 В для батареи 12 В). Это зарядное напряжение, обычно используемое для стартовых аккумуляторов в транспортных средствах, и идеально подходит для «перезарядки» уже заряженного аккумулятора. \\\