Pozdravljeni gospodje,
sicer aktivno ne sodelujem na nobenem od forumov, ki so derivati nekdanjega Mobisuxa, na katerem sem vrsto let moderiral Tehniko in pomoč, pa vendar želim dodati par besed k debati, ki se razvija okoli polnjenja svinčevo - kislinskih akumulatorskih baterij ter na katero sem zaradi določenih informacij naletel. Mehke hruške ne štetejo, pomembna so dejstva.
Polnjenje:
Odkar obstajajo takšne ali drugačne baterije, jih je potrebno polniti. Svinčevo-kislinske so le ena vrsta izmed množice različnih baterij, ki jih uporabljamo. In če se omejim na startne svinčevo-kislinske, ki so podvrsta velike družine, je situacija naslednja:
Za polnjenje se uporablja več različnih karaktersitik, ki v grobem opisujejo tudi proces in kakovost polnjenja. Navedel bom le par najpogostejših karakteristik:
(Oznake karakteristik po DIN 41 772)
W - uporovna karakteristika polnjenja:
Najcenejši transformatorski polnilci, brez kakršne koli regulacije, običajno zgolj Graetzov mostiček in transformator, na baterijo pritisnejo neko napetost in to je vse. Roba za nekaj deset Evrov. Ni za resno delo, zadošča za občasno polnjenje iz vozila izgrajene baterije, sposobni so tudi uničiti baterijo, pa elektroniko na avtu tudi.
WOW - uporovna karakteristika polnjenja s časovnim ali napetostnim preklopom:
Podobno kot zgoraj, običajno vgrajena regulacija nečesa (ni jasno česa, napetosti ali toka). Na baterijo pritisnejo neko napetost, ki jo je pogojno mogoče regulirati z izbiro odcepov na transformatorju. Vse skupaj deluje zelo od oka, stanejo malo več zaradi gumba ali stikala na čelni plošči, včasih je vgrajen celo ampermeter s kazalecm, ki je debelejši kot trije razdelki na skali.
WOWa - uporovna karakteristika z dodatkom časovnika:
Regulacija podobno kot zgoraj, dodatek časovnika za izklop. Diši po polprofesionalni opremi, cenovni rang nekaj 100 EUR do 1000 EUR. Pozor pri polnjenju baterij na vozilu.
IWU - tokovno-(uporovna)-napetostna karakteristika:
Najprej konstantni tok, ki se običajno da nastavljati, nato uporovna karaktersitika, sledi dopolnjevanje s konstantno napetostjo in običajno na koncu izklop. Bistveno bolje kot vse prej opisano, polprofesionalno do profesionalno, cenovni rang od 500 EUR navzgor.
Inteligentni polnilniki:
Današnje stanje tehnike. Običajno stikalni polnilniki (switcherji) majhne mase, kompaktni, s popolnoma samodejnim polnjenjem, združujejo več zgoraj opisanih karakteristik. Običjano je karakteristika opisana kot kompleksna IUIa. Cenovno od 200 EUR do 1000 EUR, lahko tudi več. Pozor pred lažnjaki s kopico lučk, pod kožo pa W polnilec.
In zakaj je tehnika polnilnikov napredovala? Zato, ker je sodobne baterije nemogoče polniti "peš". Svinčevo-kislinsko baterijo bi načeloma morali polniti 14 ur s konstantnim tokom, ki je enak 1/10 njene nazivne kapacitete, po zaključenem glavnem polnjenju pa se mora pričeti polnjenje s konstantno napetostjo, ki pa mora ustrezati vrsti baterije - svinčevo-kislinska s tekočim elektrolitom, gel baterija, AGM oz. spiralna baterija. Če je zaključnica polnjenja neustrezna, se baterija nikoli ne napolni v celoti. Ves čas polnjenja s konstantnim tokom pa je potebno nadzorovati, da napetost polnjenja ne preseže mejo plinjenja baterije, ki povzroča prekomerno izgubo elektrolita, pregrevanje baterije ter v končni fazi poškodbo. Baterije lahko pogojno polnimo tudi z višjimi tokovi, v normalni uporabi pa nikoli s tokom, ki bi bil večji od 1/5 nazivne kapacitete. Pozor: ta opis je zelo poenostavljen, zgodba o polnjenju je sicer precej kompleksna.
In kaj dela inteligentni polnilec? Pred polnjenjem običjano preveri, v kakšnem stanju je baterija in ali slednja sprejema polnjenje. Če vidi, da je sulfatirana = pri pritisnjeni napetosti steče majhen tok, poskuša s posebnim postopkom razbiti sulfatni sloj. Če baterija prime, se nadaljuje glavni polnilni proces, katerega paramateri se samodejno nastavijo glede na stanje napolnjenosti (v tuji literaturi State of Charge) in splošno stanje baterije (v tuji literaturi State of Health). Med procesom pametni polnilnik večkrat preveri, kaj se z baterijo dogaja, kakšna je njena napetost, kakšna je notranja upornost, boljši polnilniki merijo celo temperaturo, in glede na to se izbere karakteristika. Ko tok pade pod določen prag, sledi zaključnca polnjenja, ki je, kot že zapisano, odvisna od vrste baterije. In to je vse. Jasno je, da tovrstnega procesa ročno ni mogoče krmiliti. Prednost inteligentnih polnilnikov je v tem, da je proces popolnoma avtomatiziran, baterija se polni točno toliko časa, kolikor je potrrbno glede na njeno stanje napolnjenosti (lahko, da je bila pred polnjenjem le delno izpraznjena), da ni možnosti poškodbe baterije, da ni prekomernega plinjenja, ter predvsem, da je zaradi omejitve napetosti baterijo moč polniti tudi na vozilu.
Baterijo pa se da napolniti tudi tako, da vzameš polnilnik, ki je v Sloveniji ostal ob umiku nemške vojske 1945, napetost daš do daske in potem gledaš, kako baterija fajn vre. Napisano ni šala, tak postopek sem videl na lastne oči, in to v pooblaščenem servisu znane avtomobilske znamke. Polnilnik je nosil letnico 1942! Aja, pa selenski usmernik je bil zamenjan s silicijevimi diodami.
S sodobnimi baterijami, tudi s tistimi, ki uporabljajo tekoči elektrolit ni kaj eksperimentirati. Zaradi plinjenja lahko izgubimo preveč elektrolita, ki ga zaradi zavarjenega ohišja ni mogoče nadomestiti, lahko povzročimo razpad aktivne mase, lahko pride celo do eksplozije. Pravtako nimamo na avtu kaj iskati s polnilnikom, ki nima vgrajene omejitve napetosti oz. zaščite pred napetostnimi konicami. Seveda bo nekdo potranal, da je polnjenje z inteligentnim polnilnikom dolgotrajno, ali pa kakšne baterije ni mogoče napolniti, ker je globoko sulfatirana. In zakaj je temu tako? Ker je z intelignetnim procesom izločena možnost, da bi polnili pokvarjeno baterijo, ki bo v naslednjem trenutku odpovedala, polnjenje pa tudi ne škoduje bateriji, saj je ne preobremenjujemo s preveliko napetostjo ali tokom. In nenazadnje, v sodobna vozila se vgrajujejo inteligentni alternatorji, ki se "pogovarjajo" s porabniki energije, kakšni bi potem naj bili razlogi za vztrajanje pri že davno zastarelih načinih polnjenja? Odgovor na navedbo, na katero sem nalatel, da strokovnjak baterijo polni peš, laik pa za to potrebuje ustrezni pripomoček, ki misli namesto njega, pa boste verjetno iz zapisanega našli sami.
Če pa kdo naštetemu še vedno ne verjame, ali pa prisega na metode izpred 40 let, naj vzame v roke voltmeter in ampermeter, termometer, merilnik gostote elektrolita, pa seveda baterijo, ki je ni škoda ter doda polnilnik za par evrov. Z veseljem bom prebral poročilo o tem, kaj se je z baterijo dogajalo.
Na koncu še to: če ste izpraznjeno baterijo pustili stati več kot 48 ur, so njene zmogljivosti definitivno trajno zmanjšane. Globlja kot je izraznjenost in daljši kot je čas stanja, bolj je baterija zanič. In crknjene baterije praviloma ni mogoče več obuditi, pa če jo mučimo s še tako velikimi napetostnimi sunki.
In kaj izbrati? Ponudba je pestra, vsak trgovec hvali svojo robo. Izbrati velja tak polnilec, ki bo ustrezal namenu dela. Če boste zraven njega dežurali, baterijo pred polnjenjem izgradili iz avta ter se sprijaznili, da se lahko zgodi, da baterija nikoli več ne bo takšna, kot je bila pred polnjenjem, potem ustreza tisti za par evrov. Če pa želite kaj zanesljivejšega, potem pa bo potrebno seči globlje v žep. Definitivno pa so razni knofi in ampermetri preteklost, v tem primeru je elektronika pametnejša od uporabnika. Na to dejstvo pa kažejo tudi čedalje strožje zahteve proizvajalcev baterij in vozil, ki jih postavljajo pred proizvajalce polnilcev. Za profesionalno delo pa velja uporabljati izključno pametne polnilnike, saj danes izgradnja baterije iz vozila težavna in celo nezaželjena (nekatera vozila se izredno problematično odzivajo na odklop baterije, zato je zahtevana funkcija napajanja v primeru menjave!!!), baterija pa mora imeti zelo dobro zmogljivost, da bo sposobna pokrivati vse potrebe po energiji na vozilu.
Kratki odgovori na vprašanja sodelujočih:
1. Možnosti poškodbe elektronike na vozilu: v večini primerov prenapetost U > 17V; pri tej napetosti tudi običajno (ali pa ne?)reagirajo prenapetostna zaščitna vezja elektronskih sklopov; včasih tudi napetostni sunki zaradi iskrenja na polih polnilnih sponk, prenapetostni sunki zaradi nihanja v omrežju, zamenjava polaritete itd.
2. Napetost plinjenja: pri okoli 14,4V se prične povečano plinjenje
3. Čudežne karakteristike žepnih polnilcev z majnimi tokovi: jih ni. Za polnjenje baterije mora polnilec dati tok, ki je najmanj tako velik ko 10 % nazivne kapacitete (primer: 50 Ah -> tok 5 A; 225 Ah -> tok 22,5 A).
O polnilcih bi lahko pisal še kakšno uro, saj je to področje zaradi čedalje večje porabe energije v vozilih ter čedalje manjših baterij, ki se vgrajujejo, čedalje bolj aktualno. Zaenkrat bodi dovolj.
In na koncu še lekcija iz slavistike: pravilno se reče polnilnik, polnilec je namreč oseba, ki polni.
Lep pozdrav,
Tono
sicer aktivno ne sodelujem na nobenem od forumov, ki so derivati nekdanjega Mobisuxa, na katerem sem vrsto let moderiral Tehniko in pomoč, pa vendar želim dodati par besed k debati, ki se razvija okoli polnjenja svinčevo - kislinskih akumulatorskih baterij ter na katero sem zaradi določenih informacij naletel. Mehke hruške ne štetejo, pomembna so dejstva.
Polnjenje:
Odkar obstajajo takšne ali drugačne baterije, jih je potrebno polniti. Svinčevo-kislinske so le ena vrsta izmed množice različnih baterij, ki jih uporabljamo. In če se omejim na startne svinčevo-kislinske, ki so podvrsta velike družine, je situacija naslednja:
Za polnjenje se uporablja več različnih karaktersitik, ki v grobem opisujejo tudi proces in kakovost polnjenja. Navedel bom le par najpogostejših karakteristik:
(Oznake karakteristik po DIN 41 772)
W - uporovna karakteristika polnjenja:
Najcenejši transformatorski polnilci, brez kakršne koli regulacije, običajno zgolj Graetzov mostiček in transformator, na baterijo pritisnejo neko napetost in to je vse. Roba za nekaj deset Evrov. Ni za resno delo, zadošča za občasno polnjenje iz vozila izgrajene baterije, sposobni so tudi uničiti baterijo, pa elektroniko na avtu tudi.
WOW - uporovna karakteristika polnjenja s časovnim ali napetostnim preklopom:
Podobno kot zgoraj, običajno vgrajena regulacija nečesa (ni jasno česa, napetosti ali toka). Na baterijo pritisnejo neko napetost, ki jo je pogojno mogoče regulirati z izbiro odcepov na transformatorju. Vse skupaj deluje zelo od oka, stanejo malo več zaradi gumba ali stikala na čelni plošči, včasih je vgrajen celo ampermeter s kazalecm, ki je debelejši kot trije razdelki na skali.
WOWa - uporovna karakteristika z dodatkom časovnika:
Regulacija podobno kot zgoraj, dodatek časovnika za izklop. Diši po polprofesionalni opremi, cenovni rang nekaj 100 EUR do 1000 EUR. Pozor pri polnjenju baterij na vozilu.
IWU - tokovno-(uporovna)-napetostna karakteristika:
Najprej konstantni tok, ki se običajno da nastavljati, nato uporovna karaktersitika, sledi dopolnjevanje s konstantno napetostjo in običajno na koncu izklop. Bistveno bolje kot vse prej opisano, polprofesionalno do profesionalno, cenovni rang od 500 EUR navzgor.
Inteligentni polnilniki:
Današnje stanje tehnike. Običajno stikalni polnilniki (switcherji) majhne mase, kompaktni, s popolnoma samodejnim polnjenjem, združujejo več zgoraj opisanih karakteristik. Običjano je karakteristika opisana kot kompleksna IUIa. Cenovno od 200 EUR do 1000 EUR, lahko tudi več. Pozor pred lažnjaki s kopico lučk, pod kožo pa W polnilec.
In zakaj je tehnika polnilnikov napredovala? Zato, ker je sodobne baterije nemogoče polniti "peš". Svinčevo-kislinsko baterijo bi načeloma morali polniti 14 ur s konstantnim tokom, ki je enak 1/10 njene nazivne kapacitete, po zaključenem glavnem polnjenju pa se mora pričeti polnjenje s konstantno napetostjo, ki pa mora ustrezati vrsti baterije - svinčevo-kislinska s tekočim elektrolitom, gel baterija, AGM oz. spiralna baterija. Če je zaključnica polnjenja neustrezna, se baterija nikoli ne napolni v celoti. Ves čas polnjenja s konstantnim tokom pa je potebno nadzorovati, da napetost polnjenja ne preseže mejo plinjenja baterije, ki povzroča prekomerno izgubo elektrolita, pregrevanje baterije ter v končni fazi poškodbo. Baterije lahko pogojno polnimo tudi z višjimi tokovi, v normalni uporabi pa nikoli s tokom, ki bi bil večji od 1/5 nazivne kapacitete. Pozor: ta opis je zelo poenostavljen, zgodba o polnjenju je sicer precej kompleksna.
In kaj dela inteligentni polnilec? Pred polnjenjem običjano preveri, v kakšnem stanju je baterija in ali slednja sprejema polnjenje. Če vidi, da je sulfatirana = pri pritisnjeni napetosti steče majhen tok, poskuša s posebnim postopkom razbiti sulfatni sloj. Če baterija prime, se nadaljuje glavni polnilni proces, katerega paramateri se samodejno nastavijo glede na stanje napolnjenosti (v tuji literaturi State of Charge) in splošno stanje baterije (v tuji literaturi State of Health). Med procesom pametni polnilnik večkrat preveri, kaj se z baterijo dogaja, kakšna je njena napetost, kakšna je notranja upornost, boljši polnilniki merijo celo temperaturo, in glede na to se izbere karakteristika. Ko tok pade pod določen prag, sledi zaključnca polnjenja, ki je, kot že zapisano, odvisna od vrste baterije. In to je vse. Jasno je, da tovrstnega procesa ročno ni mogoče krmiliti. Prednost inteligentnih polnilnikov je v tem, da je proces popolnoma avtomatiziran, baterija se polni točno toliko časa, kolikor je potrrbno glede na njeno stanje napolnjenosti (lahko, da je bila pred polnjenjem le delno izpraznjena), da ni možnosti poškodbe baterije, da ni prekomernega plinjenja, ter predvsem, da je zaradi omejitve napetosti baterijo moč polniti tudi na vozilu.
Baterijo pa se da napolniti tudi tako, da vzameš polnilnik, ki je v Sloveniji ostal ob umiku nemške vojske 1945, napetost daš do daske in potem gledaš, kako baterija fajn vre. Napisano ni šala, tak postopek sem videl na lastne oči, in to v pooblaščenem servisu znane avtomobilske znamke. Polnilnik je nosil letnico 1942! Aja, pa selenski usmernik je bil zamenjan s silicijevimi diodami.
S sodobnimi baterijami, tudi s tistimi, ki uporabljajo tekoči elektrolit ni kaj eksperimentirati. Zaradi plinjenja lahko izgubimo preveč elektrolita, ki ga zaradi zavarjenega ohišja ni mogoče nadomestiti, lahko povzročimo razpad aktivne mase, lahko pride celo do eksplozije. Pravtako nimamo na avtu kaj iskati s polnilnikom, ki nima vgrajene omejitve napetosti oz. zaščite pred napetostnimi konicami. Seveda bo nekdo potranal, da je polnjenje z inteligentnim polnilnikom dolgotrajno, ali pa kakšne baterije ni mogoče napolniti, ker je globoko sulfatirana. In zakaj je temu tako? Ker je z intelignetnim procesom izločena možnost, da bi polnili pokvarjeno baterijo, ki bo v naslednjem trenutku odpovedala, polnjenje pa tudi ne škoduje bateriji, saj je ne preobremenjujemo s preveliko napetostjo ali tokom. In nenazadnje, v sodobna vozila se vgrajujejo inteligentni alternatorji, ki se "pogovarjajo" s porabniki energije, kakšni bi potem naj bili razlogi za vztrajanje pri že davno zastarelih načinih polnjenja? Odgovor na navedbo, na katero sem nalatel, da strokovnjak baterijo polni peš, laik pa za to potrebuje ustrezni pripomoček, ki misli namesto njega, pa boste verjetno iz zapisanega našli sami.
Če pa kdo naštetemu še vedno ne verjame, ali pa prisega na metode izpred 40 let, naj vzame v roke voltmeter in ampermeter, termometer, merilnik gostote elektrolita, pa seveda baterijo, ki je ni škoda ter doda polnilnik za par evrov. Z veseljem bom prebral poročilo o tem, kaj se je z baterijo dogajalo.
Na koncu še to: če ste izpraznjeno baterijo pustili stati več kot 48 ur, so njene zmogljivosti definitivno trajno zmanjšane. Globlja kot je izraznjenost in daljši kot je čas stanja, bolj je baterija zanič. In crknjene baterije praviloma ni mogoče več obuditi, pa če jo mučimo s še tako velikimi napetostnimi sunki.
In kaj izbrati? Ponudba je pestra, vsak trgovec hvali svojo robo. Izbrati velja tak polnilec, ki bo ustrezal namenu dela. Če boste zraven njega dežurali, baterijo pred polnjenjem izgradili iz avta ter se sprijaznili, da se lahko zgodi, da baterija nikoli več ne bo takšna, kot je bila pred polnjenjem, potem ustreza tisti za par evrov. Če pa želite kaj zanesljivejšega, potem pa bo potrebno seči globlje v žep. Definitivno pa so razni knofi in ampermetri preteklost, v tem primeru je elektronika pametnejša od uporabnika. Na to dejstvo pa kažejo tudi čedalje strožje zahteve proizvajalcev baterij in vozil, ki jih postavljajo pred proizvajalce polnilcev. Za profesionalno delo pa velja uporabljati izključno pametne polnilnike, saj danes izgradnja baterije iz vozila težavna in celo nezaželjena (nekatera vozila se izredno problematično odzivajo na odklop baterije, zato je zahtevana funkcija napajanja v primeru menjave!!!), baterija pa mora imeti zelo dobro zmogljivost, da bo sposobna pokrivati vse potrebe po energiji na vozilu.
Kratki odgovori na vprašanja sodelujočih:
1. Možnosti poškodbe elektronike na vozilu: v večini primerov prenapetost U > 17V; pri tej napetosti tudi običajno (ali pa ne?)reagirajo prenapetostna zaščitna vezja elektronskih sklopov; včasih tudi napetostni sunki zaradi iskrenja na polih polnilnih sponk, prenapetostni sunki zaradi nihanja v omrežju, zamenjava polaritete itd.
2. Napetost plinjenja: pri okoli 14,4V se prične povečano plinjenje
3. Čudežne karakteristike žepnih polnilcev z majnimi tokovi: jih ni. Za polnjenje baterije mora polnilec dati tok, ki je najmanj tako velik ko 10 % nazivne kapacitete (primer: 50 Ah -> tok 5 A; 225 Ah -> tok 22,5 A).
O polnilcih bi lahko pisal še kakšno uro, saj je to področje zaradi čedalje večje porabe energije v vozilih ter čedalje manjših baterij, ki se vgrajujejo, čedalje bolj aktualno. Zaenkrat bodi dovolj.
In na koncu še lekcija iz slavistike: pravilno se reče polnilnik, polnilec je namreč oseba, ki polni.
Lep pozdrav,
Tono
Nazadnje urejeno:
