Wie unterscheiden sich die Ladevorgänge „Equalize“, „Boost“ und „Fast Charge“?
Jeder dieser Begriffe beschreibt die gleiche Funktion des Ladegeräts, bei der das Ladegerät die Batteriespannung vorübergehend über den Erhaltungszustand anhebt. Es gibt verschiedene Verwendungsmöglichkeiten für eine erhöhte Ladespannung, wie unten dargestellt:
Allgemein verstandene Bedeutung des Begriffs
Ausgleichen – Regelmäßiges „Auffüllen“ der Batteriekapazität und Korrigieren von Zellkapazitätsunterschieden
Boost – Kann sich auf „Ausgleichen“, „Schnellladen“ und manchmal auf beides beziehen
Schnellladung – Schnelleres Aufladen einer entladenen Batterie
Was bewirkt das „ausgleichende“ Laden und warum ist es notwendig?
Alle Batterien, auch solche, die zu einheitlichen Blöcken zusammengebaut sind, bestehen aus einzelnen Batteriezellen, die in Reihe geschaltet sind, um die erforderliche Gleichspannung zu erhalten. Wie bei allen hergestellten Produkten gibt es bei der Batterie Unterschiede in der Kapazität der einzelnen Zellen. Mit zunehmender Alterung der Batterie nimmt diese Schwankung zu. Da es sich bei der Batterie um eine Kette von Zellen handelt, die nur so stark ist wie das schwächste Glied, ist ein bestimmtes Schema erforderlich, um sicherzustellen, dass alle Zellen ihre maximale Kapazität behalten.
Ein Schema namens „Ausgleich“ wird üblicherweise sowohl bei Blei-Säure- als auch bei Nickel-Cadmium-Batterien verwendet. Durch den Ausgleich wird die Ladespannung des gesamten Batteriestrangs vorübergehend über die normale „Erhaltungs“-Spannung angehoben. Durch die erhöhte Ladespannung können alle Zellen, auch die schwachen, mehr Strom vom Ladegerät aufnehmen, als dies bei der Erhaltungsspannung der Fall wäre. Eine Folge der erhöhten Ausgleichsspannung ist, dass alle Zellen in der Batterie überladen werden. Dies ist für kurze Zeiträume akzeptabel, sofern die Batterie über ausreichend Elektrolyt verfügt.
Durch Überladung wird die Geschwindigkeit, mit der das Wasser im Batterieelektrolyt in Sauerstoff und Wasserstoffgas elektrolysiert wird, erheblich erhöht. Da ein niedriger Elektrolytstand die Batterie dauerhaft schädigt, ist es wichtig zu begrenzen, wann und wie lange die Batterie mit der Ausgleichsspannung geladen wird.
Was ist „Schnellladen“?
Batterien leiden wie alle elektrischen Leiter unter dem Widerstand ihrer leitenden Metalle. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der Widerstand proportional zum Stromfluss durch die Batterie (oder einen anderen unvollständigen Leiter) zunimmt. Das bedeutet, je mehr Ampere Ladung wir der Batterie zuführen wollen, desto mehr geht aufgrund der internen Erwärmung verloren.
Beim „Schnellladen“ wird die Ausgangsspannung des Ladegeräts vorübergehend erhöht, um den Innenwiderstand des Akkus auszugleichen. Dadurch kann die Batterie über einen längeren Zeitraum weiterhin den maximalen Strom vom Ladegerät aufnehmen – anstatt ihre Ladeaufnahme frühzeitig zu reduzieren, wie dies beim Laden mit normaler Erhaltungsspannung der Fall wäre.
Was ist die richtige Ladespannung?
Der Wert der Erhaltungs- und Ausgleichs-/Boost-/Hochspannungsspannung wird vom Batteriehersteller bestimmt und hängt von der Chemie und dem Aufbau der Batterie ab. Eine Abweichung von den empfohlenen Werten, außer wenn dies zur Anpassung an die Temperatur erforderlich ist, führt zu einer Unter- oder Überladung des Akkus – beides verringert die Lebensdauer und Leistung des Akkus.
Woher wissen Sie, wann das Ladegerät im Erhaltungs- oder Ausgleichsmodus betrieben werden soll?
Unabhängig vom beabsichtigten Zweck der Erhöhung der Ladegerätspannung muss es eine Möglichkeit geben, den Ladevorgang bei einer höheren Spannung als der Erhaltungsspannung zu starten und zu beenden.
Nachfolgend sind die gebräuchlichsten Kontrollmethoden aufgeführt.
Steuermethode: Manueller Schalter
· Vorteil: Einfach, günstig
· Nachteil: Hohe Gefahr, dass man vergisst, dass das Gerät mit erhöhter Ladespannung arbeitet
· Kommentar: Nicht empfohlen
Steuerungsmethode: Manuell gestarteter Timer
· Vorteil: Einfache, automatische Beendigung des Ladevorgangs
· Nachteil: Erfordert Benutzereingriff
· Kommentar: Es lässt sich nicht sagen, wann die Batterie von einer Aufladung mit erhöhter Spannung profitieren würde. Es gibt keine Möglichkeit, die richtige Zeiteinstellung zu ermitteln
Steuerungsmethode: Automatisch gestarteter Timer
· Vorteil: Geeignet für entfernte Standorte, die Benutzer nicht häufig besuchen
· Nachteil: Zeit muss vorprogrammiert werden.
· Kommentar: Die korrekte vorprogrammierte Zeit kann nicht vorhergesagt werden, da die Entladungstiefe wahrscheinlich variieren kann
Steuerungsmethode: Automatischer Start mit batteriebestimmtem Ende
· Vorteil: Die Beendigung einer erhöhten Ladespannung basiert auf dem Batteriebedarf und nicht auf einem Programm
· Nachteil: Ein hoher Dauerstrom kann das System dazu verleiten, zu lange bei erhöhter Spannung zu bleiben
Wann ist eine Kompensation der Batterietemperatur erforderlich? Wie wichtig ist es?
Es ist bekannt, dass alle Speicherbatterien – ob geschlossene oder VRLA-Blei-Säure- oder Nickel-Cadmium-Batterien – bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Ladespannungen benötigen. Im kalten Zustand benötigt der Akku eine höhere als normale Ladespannung, um die größtmögliche Leistung zu erbringen. Im warmen Zustand muss die Ladespannung reduziert werden, um eine Überladung und einen daraus resultierenden Elektrolytverlust zu verhindern.
Wenn sich die Batterie in einer gut kontrollierten Umgebung befindet, bringt die Temperaturkompensation nur einen geringen Mehrwert. Im Gegensatz dazu ist eine Temperaturkompensation unbedingt erforderlich, wenn sich Batterien in Außenschränken oder anderen Bereichen befinden, die extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Diese Fakten verdeutlichen den Wert der Temperaturkompensation:
· Wenn eine Batterie mit einer Temperatur von 90 Grad Fahrenheit (90 Grad Fahrenheit) mit der richtigen Spannung für 50 Grad Fahrenheit (50 Grad Fahrenheit) aufgeladen wird, wird sie in drei Monaten trockengekocht.
· Wenn eine Batterie bei 20 Grad Fahrenheit (20 Grad Fahrenheit) mit der richtigen Spannung für 50 Grad Fahrenheit (50 Grad Fahrenheit) geladen wird, schlägt der Ladevorgang fehl – und sie kann daher nicht ihre spezifizierte Leistung erbringen.
Durch den Einsatz eines Ladegeräts mit automatischer Temperaturkompensation können beide Probleme vermieden werden.
Ich denke darüber nach, die Temperaturkompensationsfunktion zu deaktivieren, da sich Ladegerät und Akku nicht am selben Ort befinden, und ich befürchte, dass der Akku überladen wird.
Die Temperaturkompensation sollte nur dann deaktiviert werden, wenn sichergestellt werden kann, dass die Batterien immer Raumtemperatur (25 °C oder 77 °F) haben.
Die Ferntemperaturmessung (RTS) ist die richtige Methode, um ein temperaturkompensiertes Laden zu ermöglichen, wenn sich Batterie und Ladegerät in unterschiedlichen Umgebungen befinden. Es ist immer sowohl dem unkompensierten als auch dem lokal kompensierten Laden vorzuziehen. Durch die Verwendung eines direkt an der Batterie angebrachten Sensors werden alle Variablen der Ladegerättemperatur und unterschiedlicher Raumtemperaturen eliminiert. Die Verwendung von RTS hat keine Nachteile. Verglichen mit der deaktivierten Temperaturkompensation oder der Temperaturkompensation im Ladegerät wird RTS die Batterieleistung auf jeden Fall auf das maximal Mögliche steigern. Unabhängig von den Bedingungen sorgt RTS dafür, dass das Ladegerät genau die Spannung liefert, die die Batterie benötigt.
EVEREXCEED hat die Deaktivierung der Temperaturkompensation vor allem für Kundenabnahmetests vorgesehen, um nachzuweisen, dass die Spannungseinstellung mit der tatsächlichen Ausgangsspannung übereinstimmt. Dies kann bei einem temperaturkompensierten Ladegerät schwierig zu bestimmen sein.
EVEREXCEED hat sein RTS-System so konzipiert, dass das Ladegerät bei Beschädigung oder Trennung des Fernbedienungssensors in den nicht kompensierten Betrieb zurückkehrt. Diese Änderung wird auf der Vorderseite des Ladegeräts angezeigt.
Warum müssen Nickel-Cadmium-Batterien „boost“ aufgeladen werden?
Nickel-Cadmium-Batterien bieten die höchste Zuverlässigkeit aller Batterien und sind widerstandsfähiger gegen mechanische und umweltbedingte Belastungen als Blei-Säure-Batterien. Um die maximale Leistung zu erbringen, benötigen sie jedoch eine spezielle Aufladung.
Wenn eine Nickel-Cadmium-Batterie nur mit Erhaltungsladung geladen wird, liefert sie normalerweise nur etwa 70 % ihrer Nennkapazität. Dies ist ein schwerwiegenderes Problem bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen, wie z. B. beim Starten von Motoren, bei denen selbst kleine Kapazitätsreduzierungen erhebliche Auswirkungen auf die Leistung haben.
Der effektivste Weg, die volle Kapazität einer Nickel-Cadmium-Batterie sicherzustellen, besteht darin, sie regelmäßig bei erhöhter Spannung aufzuladen. Dies kann je nach Ladegerät entweder manuell oder automatisch eingeleitet werden. Der automatische Ausgleich ist einfacher zu verwenden und verringert das Risiko, dass man vergisst, wieder auf Erhaltungsspannung umzuschalten.
