1. Ogólne zasady ładowania akumulatorów
Ładowanie akumulatorów polega na dostarczeniu do akumulatora odpowiedniej ilości ładunku elektrycznego w postaci wyprostowanego prądu elektrycznego ( "prądu stałego" ). Odbywa się to za pomocą procesu nazywanego ładowaniem akumulatora. Poglądowo proces ten przedstawiono na rys. 1.
Pokazano dwie sinusoidy - jedną J ład. ilustrującą przebieg prądu ładowania i drugą U tętn. obrazującą aktualne napięcie na zaciskach akumulatora oraz prostą U akumulatora. Prąd do akumulatora płynie wówczas, kiedy napięcie chwilowe sinusoidy napięcia wyjściowego transformatora przekracza aktualne napięcie U akumulatora panujące na zaciskach ładowanego akumulatora. Gdybyśmy podłączyli oscyloskop do zacisków rezystora włączonego w szereg w obwód ładowania zobaczymy przebieg opisany sinusoidą J ład. Amplituda tej sinusoidy, czyli maksymalny prąd ładowania zależy od stopnia rozładowania akumulatora oraz mocy i napięcia transformatora prostownika. Pole powierzchni między U akum. a sinusoidą J ład. obrazuje wartość prądu ładowania. W procesie ładowania prosta U akum., czyli napięcie na zaciskach akumulatora przesuwa się ku górze ( "rośnie" ) zmniejszając to pole, czyli zmniejsza się automatycznie prąd ładowania akumulatora. Kiedy podłączymy oscyloskop do zacisków akumulatora ujrzymy przebieg opisany obwiednią U tętn. ( tętnień ). Są to wahania aktualnej wartości napięcia na zaciskach akumulatora. Amplituda przebiegu napięcia U tętn. powinna być jak najniższa a teoretycznie nie powinno być jej wcale. Im jest ona wyższa, tym akumulator jest gorszy - ma większą tzw. oporność wewnętrzną, a tym samym gorsze zdolności rozruchowe - zbyt dużo energii pochłania na własne potrzeby i zbyt mało oddaje do przyłączonego odbiornika. (Niektóre testery akumulatorów wykorzystują w swoich pomiarach to zjawisko.) Do ładowania akumulatorów służą urządzenia zwane prostownikami. Pod względem zastosowanych elementów elektrycznych służących do zamiany prądu zmiennego na prąd wyprostowany, dzielą się one na prostowniki diodowe - w których elementem prostującym są diody półprzewodnikowe - i prostowniki tyrystorowe - w których elementem prostującym są diody sterowane, znane bardziej jako tyrystory. Prostowniki standardowe W konstrukcji prostowników standardowych, w których nie ma możliwości regulacji prądu ładowania ( prąd ładowania maleje wraz ze wzrostem napięcia akumulatora ), firma SEMI stosuje dwudiodowy układ prostujący zwany w literaturze przedmiotu pełnookresowym prostownikiem ze wspólnym środkiem. Jego schemat pokazano na rys.2. Układ stosowany w prostownikach SEMI różni się od układu standardowego użyciem tzw. bezpieczników polimerowych połączonych szeregowo z diodami prostowniczymi. Bezpieczniki polimerowe stanowią nowość technologiczną w elektronice. Są specyficzną odmianą elementów zwanych termistorami PTC, czyli rezystorów, których rezystancja zależy proporcjonalnie od temperatury otoczenia i ich własnej temperatury pracy. W bezpiecznikach polimerowych zależność ta jest szczególnie silna. Ich rezystancja zmienia się skokowo od ułamków oma do kiloomów po przekroczeniu tzw. prądu zadziałania. Po przerwaniu prądu przepływającego przez bezpiecznik rezystancja powraca do wartości ułamków oma. Te właściwości bezpieczników polimerowych wykorzystano w konstrukcji prostowników standardowych SEMI. W układzie prostowniczym SEMI stosuje się bezpieczniki o różnych wartościach prądu zadziałania. Jeśli połowa prądu ładowania prostownika (wymuszanego przez ładowany akumulator) przekracza prąd zadziałania "słabszego" (o mniejszym prądzie zadziałania) bezpiecznika polimerowego, wówczas bezpiecznik ten zwiększa swoją rezystancję i praktycznie wyłącza układ, w którym pracuje. Dzięki temu rozwiązaniu prostownik ładuje mniejszym prądem co nie pozwala na przegrzanie transformatora i akumulatora, (akumulator jest chroniony przed za dużym prądem ładowania). W przypadku pokazanym na rys.2 bezpiecznik T2 działa i wyłącza ładowanie poprzez diodę D2. Jeśli aktualny prąd ładowania jest w dalszym ciągu zbyt duży, czyli większy od prądu zadziałania bezpiecznika T1, wówczas T1 zwiększa swoją rezystancję i automatycznie blokuje działanie całego prostownika. W tym przypadku ładowanie jest niemożliwe. Można spróbować rozpoczynać ładowanie kilkakrotnie (po ostygnięciu prostownika), daje to rezultat tylko w tedy gdy akumulator jest bardzo głęboko rozładowany ale nie uszkodzony (zwarcie wewnętrzne). Właściwość całkowitego wyłączenia działania układu prostowniczego zabezpiecza ponadto prostownik przed uszkodzeniami spowodowanymi błędami użytkownika, takimi jak zamiana biegunów przy podłączaniu prostownika do akumulatora lub zwarciem krokodylków, nawet długotrwałym !!! Rozwiązanie to jest chronione zgłoszeniem patentowym w Urz. Pat. RP. Opisane powyżej właściwości bezpieczników polimerowych a w szczególności fakt, że rezystancja bezpiecznika po przekroczeniu prądu zadziałania ma skończoną wartość pozwala na wykorzystanie jeszcze jednej ich cechy. Prostowniki SEMI świetnie ładują akumulatory bardzo rozładowane. W standardowych prostownikach ładowanie takich akumulatorów odbywa się maksymalnym prądem prostownika ( do zadziałania bezpieczników ) a jest to bardzo szkodliwe dla trwałości ładowanego akumulatora. W prostownikach SEMI ładowanie odbywa się minimalnym prądem ok. 0.1 A. Zastosowanie bezpieczników polimerowych uprościło konstrukcję prostownika i przebieg montażu, a tym samym obniżyło koszty jego wytworzenia i końcową cenę dla potencjalnego nabywcy, zwiększając jednocześnie niezawodność jego działania. Prostowniki mikroprocesorowe Prostowniki mikroprocesorowe SEMI wykonane są podobnie jak prostowniki diodowe, czyli w oparciu o dwudiodowy układ prostujący zwany w literaturze przedmiotu pełnookresowym prostownikiem ze wspólnym środkiem. W tym przypadku elementami prostującymi są tyrystory. Ze względu na fakt, że tyrystory są elementami sterowalnymi zastosowano sterownik mikroprocesorowy do automatycznego sterowania procesem ładowania akumulatora. Sterownik ten jest oryginalną konstrukcją SEMI włącznie z algorytmem ładowania i jest chroniony zgłoszeniem patentowym w Urz. Pat. RP. Prostowniki ze sterownikiem mikroprocesorowym stanowią najnowszą i najnowocześniejszą linię prostowników przeznaczonych dla użytkowników o najwyższych wymaganiach. Prostowniki z tej grupy służą do szybkiego i bezpiecznego ładowania akumulatorów ołowiowych, zarówno standardowych, jak i bezobsługowych, w szczególności wapniowych. Dzięki zastosowaniu sterownika mikroprocesorowego wraz z oryginalnym programem ładowania akumulatora uzyskano szereg właściwości eksploatacyjnych dotychczas zupełnie nieosiągalnych w prostownikach standardowych, m. in.: automatyczne zakończenie procesu ładowania po stwierdzeniu stanu rzeczywiście pełnegonaładowania akumulatora,automatyczną regulację prądu ładowania akumulatora w zależności od aktualnego napięcia akumulatora, możliwość ładowania akumulatora bez konieczności jego odłączenia od instalacji elektrycznej samochodu,automatyczne zabezpieczenie chroniące prostownik przed uszkodzeniami wynikającymi zezwarcia krokodylków lub błędnym ich podłączeniem do akumulatora,automatyczną realizację pracy buforowej ( prostownik podłączony do akumulatora monitoruje napięcie na jego zaciskach i automatycznie uruchamia lub przerywa proces ładowania ),automatyczną kontrolę temperatury wybranych podzespołów prostownika i/lub ładowanegoakumulatora,jednoczesne prowadzenie procesu odsiarczania akumulatora,prostotę obsługi oraz czytelną sygnalizację stanu pracy prostownika itp. Sposób działania sterownika można opisać następująco:Po podłączeniu prostownika do sieci energetycznej 230 V miga dioda żółta - test mikroprocesora. Po prawidłowym podłączeniu prostownika do akumulatora ( tzn. plus do plusa i minus do minusa ), ( dioda żółta świeci światłem ciągłym ) mikroprocesor mierzy napięcie na zaciskach akumulatora i z zależności od zmierzonego napięcia albo nie podejmuje ładowania ( miga dioda zielona) - zmierzone napięcie jest większe od 13,8 V albo rozpoczyna ładowanie ( świeci dioda czerwona ). Po wykryciu, że zmierzone napięcie akumulatora > 13,8 V ładowanie jest przerywane - gaśnie dioda czerwona a miga dioda zielona. Procesor dalej mierzy napięcie akumulatora i z chwilą wykrycia, że napięcie spadło poniżej 13,5 V ładowanie jest podejmowane ponownie. Prostownik automatycznie reguluje prąd ładowania w zależności od aktualnego napięcia akumulatora. Jeśli napięcie to mieści się w zakresie od 2.0 do 10,5 V oraz 13,0 do 13,8 V - prostownik podaje niższe natężenie prądu, w pozostałym zakresie ( 10,5 do 13,0 ) - maksymalnym prądem ładowania. Napięcia te ustawione są programowo a napięcie odniesienia 13,8 V - potencjometrem na płytce drukowanej. Błędne podłączenie ( zamiana biegunów prostownika i akumulatora ) powoduje, że prostownik " nie widzi " akumulatora i nie podejmuje działania - dalej miga dioda żółta. Prostownik posiada dwupunktowe zabezpieczenie termiczne. Wykrycie temperatury transformatora sieciowego i/lub radiatora powyżej 70 stopni Celsjusza, powoduje automatyczne przełączenie ładowania na jednopołówkowe, a powyżej 100 stopni Celsjusza - całkowite przerwanie ładowania do chwili wykrycia spadku temperatury transformatora i/lub radiatora. Prostowniki wyposażone w sterownik mikroprocesorowy są prostownikami całkowicie bezobsługowymi. Rola użytkownika sprowadza się do prawidłowego podłączenia prostownika do ładowanego akumulatora i obserwowania diod świecących na płycie czołowej. Do chwili obecnej nie ma na rynku podobnych prostowników, w podobnym obszarze cenowym.Prostowniki mikroprocesorowe MPS-2x15M i MPS-2x25M Prostowniki MPS - 2x15M i 2x25M są oryginalnym pomysłem firmy SEMI, zawierają dwa, odseparowane galwanicznie od siebie, prostowniki typu MPS - 15M i MPS - 25M w jednej obudowie. Można nimi ładować równocześnie dwa akumulatory 12V , również te połączone szeregowo w układzie 24 V !!! Wówczas oba te akumulatory są ładowane indywidualnie i nie występuje zjawisko nierównomiernego ładowania obecne zawsze przy ładowaniu prostownikiem 24 V. Pojedyńczy akumulator 12 V można podłączyć do dowolnej pary gniazd. c&d
Serdecznie witamy na stronie internetowej naszej firmy !!!! >>> zobacz ofertę - na skróty<<< Firma nasza specjalizuje się w produkcji inteligentnych ( "smart" ) prostowników do ładowania akumulatorów ołowiowych wszelkich typów oraz akumulatorów zasadowych niklowo-kadmowych NiCd. Misją firmy jest maksymalne zautomatyzowanie procesu ładowania akumulatorów. Uważamy, na podstawie wieloletnich doświadczeń zarówno własnych i naszych klientów, jak i sprzedawców i producentów akumulatorów, że ingerencja użytkownika w proces ładowania akumulatorów jest, w większości przypadków, szkodliwa dla trwałości nowoczesnych akumulatorów, zwłaszcza wapniowych i żelowych. Z tego względu nie produkujemy prostowników wyposażonych w jakiekolwiek przełączniki po za elementarnie niezbędnymi. Wszystkie rozwiązania techniczne są oryginalnymi rozwiązaniami firmy. Dzięki samodzielnej realizacji projektów błyskawicznie reagujemy na merytoryczne uwagi użytkowników naszych prostowników i zastrzegamy sobie prawo do wprowadzania wszelkich zmian bez powiadomienia. Projekty nasze są wynikiem synergii znajomości zjawisk chemiczno-elektrycznych występujących podczas ładowania akumulatorów oraz umiejętności tworzenia algorytmów i ich implementowanie w oprogramowanie mikroprocesorów.
Obecnie wprowadziliśmy do produkcji drugą generację sterowników mikroprocesorowych wykorzystujących najnowszy typ mikroprocesora o dużo większej szybkości działania i 10-krotnie większej pamięci wewnętrznej.
Umożliwiło to zaimplementowanie o wiele bardziej zaawansowanych algorytmów ładowania akumulatorów, a tym samym pozwoliło na znaczne zautomatyzowanie procesu ładowania i ograniczenie konieczności ingerencji ze strony użytkownika do minimum.
1. - możliwość bezpiecznego ładowania akumulatora bez konieczności jego odłączania od instalacji elektrycznej samochodu, 2. - możliwość ładowania wszystkich typów akumulatorów, rodzaj akumulatora wybiera się przełącznikiem "Ca/Gel" poz. Ca - akumulatory wapniowe Ca, otwarte ( z koreczkami ), standardowe, poz. Gel - akumulatory żelowe Gel, zamknięte ( bez koreczków ), bezobsługowe, praca buforowa,
3. - stabilizację napięcia ładowania: 4. - jednokrotną fazę gazowania akumulatora ( w celu wymieszania się elektrolitu ), co powoduje znaczne przedłużenie żywotności akumulatora poprzez wyeliminowanie zjawiska parowania wody destylowanej ( w poz. Gel. - gazowanie wyeliminowano całkowicie ), 5. - soft-start prądu ładowania, czyli stopniowe narastanie prądu ładowania, co przy bardzo rozładowanych akumulatorach zabezpiecza przed wypadaniem warstwy czynnej z kratek, 6. - wprowadzono wymuszone chłodzenie prostownika poprzez zastosowanie wentylatora, co pozwala na zwiększenie maksymalnej wartości prądu ładowania a tym samym skrócenie czasu ładowania akumulatora, W dalszym ciągu prostowniki zapewniają: 1. - automatyczne odłączanie ładowania po wykryciu rzeczywistego stanu końca ładowania, 2. - ponowne włączenie ładowania po wykryciu spadku napięcia na ładowanym akumulatorze, 3. - automatyczną regulację prądu ładowania w zależności od zmierzonego napięcia akumulatora, 4. - 3- progowe zabezpieczenie termiczne, 5. - odporność na zwarcia krokodylków i zamianę polaryzacji. W nowym prostowniku z serii MWC wprowadzono ponadto możliwość zmiany parametrów ładowania, czyli maksymalnej wartości prądu ładowania i wartości końcowej napięcia akumulatora, przy czym ustawienia te pamiętane są nawet po wyłączeniu prostownika z sieci 230 V. Prostowniki nasze charakteryzują się bardzo wysoka jakością wykonania i objęte są 24 - miesięczną gwarancją. Potwierdzeniem jakości są wyniki badań przeprowadzonych w Polskim Centrum Badań i Certyfikacji w zakresie spełniania wymagań odnośnych norm bezpieczeństwa użytkowania i kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Posiadają znak CE. Firma SEMI oferuje również prostowniki trakcyjne. Są to bardzo dobre prostowniki impulsowe czeskiej firmy AXIMA spol. s.r.o. Charakteryzują się możliwością samodzielnego programowania parametrów procesu ładowania przez użytkownika ( 3 charakterystyki zależnie od typu akumulatorów ), rozbudowanym systemem śledzenia i rejestracji parametrów ładowania, małymi wymiarami w stosunku do ich mocy oraz bardzo wysoką jakością wykonania. Firma SEMI Elektronik powstała w 1982 roku a jedynym właścicielem jest mgr inż. Andrzej Pietrzak.
Pozdrawiam.
Andrzej Pietrzak Numer GIOŚ: E 000 79 53 W Dane firmy: SEMIELEKTRONIK Andrzej Pietrzak 53-430 WROCŁAW ul. Pereca 23/10 NIP 899-000-93-97 numer konta bankowego BZ WBK I O. Wrocław 24 1090 2398 0000 0006 0803 0167 projekt i wykonanie Piotr JArco tel. 0 501 847 647 |
