Abeceda baterií a akumulátorůPulzní nabíjení
Často se setkáváme s tvrzením, že pulzní proud při nabíjení (ale i při vybíjení) zvyšuje kapacitu a životnost hermetických akumulátorů. Vznik tohoto mýtu byl zapříčiněn chybami při měření proudů. Jak bylo vysvětleno v předcházejících kapitolách, pro měření náboje přijatého akumulátorem při nabíjení a odevzdaného při vybíjení je rozhodující střední hodnota proudu. Pokud jsou pro jeho měření použity přístroje, jejichž údaj je úměrný střední hodnotě měřené veličiny, je vše v pořádku a ke zkreslení naměřených hodnot nedochází. Chyby vznikají např. při použití elektronických měřících přístrojů, kde sice můžeme nastavit měření stejnosměrných veličin, ale při měření pulzního proudu není jasné jakou hodnotu vlastně měříme, zda je to střední, efektivní nebo maximální velikost, ve většině případů je tento údaj chybný a větší nežli hodnota střední. Chybným měřením a nesprávnou interpretací takto získaných údajů vznikl bohužel stále ještě tradovaný názor, že pulzní proudy jsou pro akumulátory výhodnější.
Důvodem toho, že většina nabíječů pracuje v pulzním režimu není zvýšení životnosti baterií, ale tento princip je uplatněn pro zjednodušení konstrukce nabíječe. U levných komerčních přístrojů je zcela zbytečné a neekonomické používat filtrační člen pro vyhlazení proudového průběhu. U nabíječů, kde se elektronicky ovládá velikost střední hodnoty nabíjecího proudu, se změny šířky pulzů nebo jejich četnosti za časovou jednotku (střídy) využívá k řízení střední velikosti nabíjecího proudu. Pro nabíjení hermetických akumulátorů nelze aplikovat některé metody vhodné nebo doporučené pro nabíjení jiných typů chemických zdrojů elektrické energie, jako např. otevřených olověných akumulátorů s kyselým elektrolytem.
Existuje ještě jedna příčina, která měla za následek vychvalování pulzního nabíjení hermetických akumulátorů. Je to typický příklad vytržení pravdy z kontextu. V odborné literatuře se objevily články o nabíjení elektromobilů pomocí pulzního nabíjení. Kanadská firma NORVIK TECHNOLOGIES Inc. má patentovaný způsob nabíjení NiCd a NiMH akumulátorů pomocí pulzních proudů. Tento způsob prodlužuje životnost akumulátorů, zkracuje dobu nabíjení a zamezuje přebíjení. Sice se jedná hlavně o nabíjení otevřených akumulátorů, ale co je daleko důležitější, záporný, velice krátký pulz, zde neslouží pro regeneraci nebo cokoli jiného, jak se často uvádí, ale tento pulz je určen k měření, ať už vnitřního odporu článku, srovnávání nárůstů napětí apod. Výsledky měření každého záporného pulzu jsou použity ihned v následném kladném pulzu k nastavení velikosti nabíjecího proudu. A tento, vlastně nejdůležitější údaj, se ve většině publikací neobjevuje.
Tam, kde se při nabíjení používá tak zvaného „vybíjecí protipulzu“, který ale neslouží k měření stavu akumulátoru, se musí konstatovat, že nabíjení je pro akumulátory vyloženě škodlivé. Při této metodě prochází akumulátorem zbytečně elektrická energie, která se přeměňuje v energii tepelnou a zahřívání akumulátoru zkracuje jeho životnost a vlastně i schopnost nabít se na plnou kapacitu.
Diskuze ke stránce Pulzní nabíjení
Luděk Stehlík: Re: Kde je pravda ?
Přeji dobrý den,
tímto dotazem jsme se dostali trochu mimo rámec tohoto portálu, protože startovací baterie nepatří mezi "přenosné" akumulátory, kterými se zde zabýváme.
Ale k Vaším dotazům. Stejně jako NiCd akumulátory mají i startovací baterie více rozdělení podle použití. Vyrábí se standardní, pro vysoké startovací proudy, pro extrémní teploty, s dlouhou životností atd..
Jak jsem si přečetl na stránkách distributora baterií Mammut, tak tam píše, že je to "levnější varinta startovacích autobaterií". V tom asi vidím ten problém s životností.
Co se týče pulzní nabíjení olověných baterií, opravdu dochází k rychlejšímu odstraňování pasivační vrstvy. Větší napětí není třeba, protože ve chvíli kdy proud neprotéka, tak dochází k poklesu napětí na svorkách a tím je možno poté opět poslat proudovou špičku.
Pokud dojde k vybití baterie až do nuly, jak popisujete u zkušenosti od kolegy, opět dojde k vytvoření pasivační vrstvy síranu olovnatého způsobeného jak samovybíjením, tak i malými odběry v autě (alarm, centrální zamykání,...). Ne vždy u plně vybité baterie jde ještě pasivační vrstva odstanit. K odstranění se používá dlouhodobé přebíjení baterie. I když při napětí 14,5 V žádný proud neprotéká, začne postupně proud narůstat. Někdy to opravdu trvá i několik dnů.
Typické nabíjení pro olověné akumulátory je sice nabíjení konstantním napětím, ale je povoleno i nabíjení i konstantním proudem, ale vždy je to výrobcem omezeno na určitou hodnotu, ale vždy to není větší proud než 0,1 It (1/10C).
L.Stehlík
reagovat 28. 1. 2011 16:18:48 
-3
Jan Mašek: Re: Re: Kde je pravda ?
Dobrý den pane Stehlíku,
děkuji Vám za informaci. Doufám, že jsem svým dotazem nepopudil zdejší uživatele, nicméně jsem si myslel, že nezúčastnění zástupci odborné firmy mi podají lepší vysvětlení.
Takže po přečtení Vaší odpovědi jsem si de facto mezi řádky přečetl, že situace je přesně taková, jak popisuji. Tedy výrobci se snaží přežít záruku a pak ať si spotřebitel chrupne. Konkrétně v mém případě by k sulfatizaci desek mělo docházet buď minimálně, nebo vůbec. Jestliže k ní dochází, není to způsobeno nabíjecí soustavou vozu, ani mnou, ale kvalitou výrobku. Opět předesílám, že vůz jezdí denně i v zimě a s elektrickou soustavou jsem neměl nikdy problém. Ostatně to potvrzuje i skutečnost, že dosavadní baterie vydržely v provozu jedna šest let, druhá o půl roku déle... Zkusím Mammuta reklamovat, ale je mi předem jasné, jak to dopadne. Po absolvování "kúry" na pulsním nabíječi nastoupí počítačový tester, který mi sdělí, že baterie je v naprostém pořádku... Za předpokladu, že aku přežije rok, vyprší záruka a jsem tam, kde jsem byl. Jen si tak nějak nejsem jistý, že i kdybych si koupil akumulátor zase od Akumy, nedopadnu stejně. Ovšem tak asi funguje dnešní kapitalismus.
Každopádně Vám děkuji za Váš čas a přeji ať se daří, nač sáhnete !
S pozdravem
J. Mašek
reagovat 29. 1. 2011 21:04:16 +14
Luděk Stehlík: Re: Re: Re: Kde je pravda ?
Přeji dobrý den,
omlouvám se, jestli Vám přišla moje odpoveď trochu strohá. Ale nechtěl bych se na těchto stránkách snížit k tomu, abych zákazníkovi udílel nějaké rady bez toho, abych je měl podložené nějakými fakty, a to v tomto případě nemám. Myslím, že dosti výstižné byl citát prodejce: "levnější varinta startovacích autobaterií".
Při výběru baterie nelze vždy koukat jen na cenu baterie. Pokud Vám první baterie vydržela 6 let, tak bych kromě nabízené záruky (min. 24 měsíců), požadoval i co největší shodu technických parametrů s původní baterií. Kromě rozměrů a kapacity, též velikosti startovacích proudů nebo parametry pro zimní provoz.
I u Akumy najdeme 4 výrobní řady akumulátorů, takže předpokládám, že jiná baterie se montuje do základního typu Felicie a jiná (lepší) do Combi GLX, kde již určitě bude klimatizace a podobné další věci, které potřebují vyšší elektrický výkon. Vím, že někdy je problém sehnat stejný typ baterie, protože servisy nebo benzínky vždy berou na sklad jen ty nejlevnější typy, které se nejvíce "točí". Ale na internetu si myslím, že vždy se ženete přesně typ, který požadujete nebo jeho plná náhrada.
Ale s podobnými problémy se setkáváme i v našem oboru. Většinou zákazníci například v tužkových akumulátorech požadují co nejvyšší kapacitu. Nenechají si poradit, že například pro použití v blescích nebo akumulátorových vysavačích nemají koukat na kapacitu, ale na povolený vybíjecí proud. V této aplikaci akumulátor se jmenovitou kapacitou 2700 mAh odevzdá menší kapacitu než akumulátor se jmenovitou kapacitou 2000 mAh. A samozřejmě se to projeví i na životnosti. Akumulátor s kapacitou 2700 mAh je tímto provozem zničen do 6-ti měsíců, ale akumulátor s kapacitou 2000 mAh funguje bez problému i 3 roky.
Jak funguje dnešní kapitalismus Vám nemohu vyvracet. Jen bych chtěl říci, že jsou firmy, které se snaží se svými zákazníky spolupracovat a naslouchat jim. Ale vím, že jsou i firmy, kterým jde jen o jednorázový zisk a zákazník jde stranou. My se snažíme být v té první skupině.
S pozdravem L.Stehlík
reagovat 31. 1. 2011 16:06:34 +10
J. Mašek: Kde je pravda ?
Vážení přátelé,
asi stárnu, protože i když jsem profesí elektrikář, nedokážu si vysvětlit některé jevy, které se nyní v mém "brožovaném" životě vyskytly.
Delší dobu vlastním vozidlo Š Felicia combi 1.6 GLX k mé plné spokojenosti. Ač se to zdá být neuvěřitelné, za celou dobu provozu jsem měnil akumulátor po 6 letech. Byly to "bílé" akumulátory 44Ah od fy. Akuma. Ten poslední, který mi dělá problémy už není akumácký, ale MAMMUT a dával jsem ho do vozu přesně před rokem. Před asi dvěma týdny odmítl vůz nastartovat. Změřil jsem hustotu elektrolytu a zjistil, že je na úrovni "vybitý, ihned nabít"... Prvním krokem, který jsem udělal, bylo přeměření nabíjecího napětí. Pohybovalo se v rozmezí 14.2 až 14.5V v závislosti na zatížení el. soustavy vozu. Při volnoběhu a zapnutých "žravých" spotřebičích nekleslo pod 13.8V. Nabíjecí napětí jsem měřil i za jízdy, protože jsem se již setkal s případem, kdy při větších otáčkách motoru, potažmo rotoru alternátoru, se zhoršoval přítlak (opotřebených) uhlíků na kroužky a klesal budící proud alternátoru. S tím samozřejmě klesalo výstupní napětí alternátoru při zatížení. Ještě jsem zkusil akumulátor zapojit na nabíječku s konstantním výstupním napětím 14,5V, kdy odebíral proud 1.2A, což se mi zdálo na vybitý akumulátor proklatě málo... Doplňuji, že napětí zmiňovaného "vybitého" akumulátoru bylo naprázdno 12.2V.
Konstatoval jsem tedy, že mám nabíjecí soustavu O.K. a chyba bude nejspíš v akumulátoru a odnesl AKU reklamovat. Před tím jsem si na aku udělal pro jistotu "poznávací" značku... Velmi ochotný prodavač mi sdělil, že aku bude nejspíš jen vybitý a že mají pulsní nabíječku, která to jistě spraví.
Za dva dny jsem si aku vyzvedl a ihned doma změřil hustotu elektrolytu, kteroužto veličinu považuji u Pb akumulátorů za rozhodující. Hustoměr ukazoval zelenou - tedy aku plně nabit. A tady je ten zakopaný (pro mne) pes. Jak je možné, že ve vozidle, které používám denně se aku mohl vybít přesto, že nabíjecí soustava vozu mu to v podstatě nedovolila ?? (mimochodem mám ve voze alternátor Bosch 14V/90A) Čím je pulsní nabíječ vyjímečnější, než klasické kontinuální dobíjení ? Po prostudování několika informací na netu jsem se dozvěděl, že pulsní dobíjení pouze omezuje zahřívání akumulátoru v případě, že se nabíjí větším proudem, než je ona 1/10 kapacity. Ovšem k dosažení většího nabíjecího proudu by bylo teoreticky třeba akumulátor nabíjet větším napětím, než je obvyklé, aby větší proud vůbec mohl akumulátorem protékat, ne?
A ještě druhá úvaha... Kolega dlouhodobě onemocněl, přičemž jeho služební vůz stál 6 měsíců s namontovaným akumulátorem. Pochopitelně, že když přišel do práce, vůz "byl mrtvý"... Při zapojení tohoto akumulátoru na regulovatelný zdroj (počáteční napětí aku bylo 0V, napětí zdroje 14.5V) netekl akumulátorem žádný proud. Proud začal téci až při zvýšení napětí zdroje na 28V. Zpočátku jen desítky mA, ale časem se zvyšoval, takže jsme napětí zdroje snižovali až na oněch 14.5V, kdy akumulátorem tekl proud 0.8A a víc se mu nechtělo. Takto byl akumulátor zapnutý 5 dnů, aniž se cokoli změnilo. Potom změřena hustota elektrolytu - červená - ihned nabít... Akumulátor byl dán do servisu s pulsní nabíječkou a přinesen zpět v "plně nabitém" stavu.
A poslední úvaha. Dá se předpokládat, že v obou uvedených případech došlo k sulfatizaci desek, která byla patrně odstraněna pulsním nabíjením obou akumulátorů. Tento proces, pokud se nemýlím, jde opakovat pouze do té doby, než aktivní vrstva Pb sulfatizuje, opadá na dno akumulátoru a regenerační proces nakonec nemá co regenerovat... Jestli se nemýlím, tato operace má za následek zmenšování aktivní plochy desek, takže logicky vzato úbytek kapacity akumulátoru. Ještě otázky:
1. Je pravdou, že výrobci autobaterií kašlou na kvalitu zpracování a dodržování technologických postupů při výrobě akumulátorů, protože pomocí pulsního nabíjení reklamovaných akumulátorů "přežijí" dva roky záruční doby a víc je prakticky nezajímá ???
2. Jaké mají parametry pulsní nabíječky profi prodejců autobaterií ? Nezdá se mi, že by pulsní proud 1/10 kapacity s nějakým kmitočtem byl schopen v krátké době narušit vrstvu sulfátů na deskách baterie.
3. Z uvedených úvah vyplývá, že je lépe autobaterie nabíjet konstantním proudem, než konstantním napětím. To ovšem, pokud je mi známo, v současných vozidlech není k dispozici...
Dovoluji si vás požádat o vysvětlení - kde se mýlím a kde je pravda ???
Předem děkuji a přeji hezký den
S pozdravem
Jan Mašek
reagovat 26. 1. 2011 23:55:49
+3