Napięcie a prąd w prostowniku

Witam

Chciałbym kupić prostownik do akumulatora. Znakomita większość prostowników dostępnych w internecie nie posiada żadnej regulacji, lub posiada regulację prądu ładowania.
Chciałbym wiedzieć czy istnieje związek między prądem a napięciem ładowania, czy są to dwie niezależne od siebie wartości ?
Wątpliwości moje powstają, ponieważ w instrukcji serwisowej od motocykla jest napisane że najlepiej ładować akumulator prostownikiem o regulowanym napięciu, i po podłączeniu go, by dostosować prąd ładowania manipulując napięciem ładowania.

Wymyśliłem już teorię wg. której wszystkie prostowniki dostępne na rynku posiadają regulację napięcia, a regulując je zmieniamy jednocześnie prąd ładowania lecz z racji że prąd ładowania uchodzi za ten "ważniejszy" dlatego owe prostowniki posiadają najczęściej wbudowane analogowe mierniki prądu a nie napięcia i w opisach podawana jest informacja o możliwości regulacji prądu.

Jeśli ta "teoria" okazała by się prawdziwa, to po podłączeniu woltomierza będę miał obraz na to jak reguluje napięcie, a zmiana prądu będzie pochodną tej regulacji?

Z drugiej strony z tropu możliwości regulacji napięcia zbija mnie fakt, że na większości / wszystkich tych prostownikach jest z góry określone napięcie ładowania np. 12V, ale wiadomo że rzeczywiste napięcie ładowania i tak jest większe od tych 12 co jeszcze bardziej mnie myli

Proszę o pomoc
Pozdrawiam

Konop857 wrote:

Wymyśliłem już teorię wg. której wszystkie prostowniki dostępne na rynku posiadają regulację napięcia, a regulując je zmieniamy jednocześnie prąd ładowania lecz z racji że prąd ładowania uchodzi za ten "ważniejszy" dlatego owe prostowniki posiadają najczęściej wbudowane analogowe mierniki prądu a nie napięcia i w opisach podawana jest informacja o możliwości regulacji prądu.

Jeśli ta "teoria" okazała by się prawdziwa, to po podłączeniu woltomierza będę miał obraz na to jak reguluje napięcie, a zmiana prądu będzie pochodną tej regulacji?

Brawo - bardzo słusznie

Tak, potrzebuje najtańszego prostownika w którym istnieje możliwość regulacji napięcia ładowania. Akumulator o parametrach oryginalnego kosztuje około 400zł wiec nie chciałbym przedwcześnie pozbywać się tego co mam teraz, a jednak w zimę kilka razy przydałoby się go doładować, a wg manuala ładowanie powinno się odbywać przy około 17 V (co jest nieosiągalne w prostownikach bez żadnej regulacji).
Od początku podejrzewałem że może to być najprostszy układ w którym prąd jest wynikową różnicy napięć i oporu w obwodzie a potencjometr regulacyjny to jakieś dzielniki napięcia, aczkolwiek z elektroniki orłem nigdy nie byłem i ciągle dopuszczałem do głowy myśl że może jest to jakiś układ w którym prąd podlega regulacji przy stałym napięciu.
Dziękuję za pomoc

Kolego, Konop857! Kardynalnym błędem twojej teorii jest myśl, że najważniejszy parametr przy ładowaniu akumulatorów - znaczenie prądu. Najważniejszy parametr - maksymalne napięcie ładowania . Tak dla współczesnych nie obsługiwanych samochodowych akumulatorów to napięcie nie musi przekraczać 14.2V. W większości współczesnych fachowych prostowników przewidziano ograniczenie maksymalnego napięcia ładowania, i prąd ładowania nie może przekroczyć maksymalnego przy tym napięciu. Właśnie na takiej zasadzie i funkcjonuje alternator samochodu - napięcie jest ograniczone, a prąd ładowania zależy od poziomu rozładowania akumulatora i może na początku wielokrotnie przekraczać nominalny - 1/10 pojemności. W miarę zwiększenia napięcia akumulatora prąd ładowania szybko zmniejsza się. W prostych przemysłowych, a tym więcej, samorobnych prostownikach rzadko przewidziano ograniczenie napięcia i przy ich użyciu potrzebna kontrola za procesem ładowania.

Dodano po 14 [minuty]:

Kolegi ! Nie pomyślcie że zajmuję się plagiatem . Piszę teksty z użyciem tłumacza Yandex, co wymaga czasu i wykładam swoje posty z opóźnieniem . Zaczął pisać swój post po post #2, a wyłożył tylko #6

Ładowarki spotyka się w dwóch głównych odmianach, ładowarki automatycznej oraz prymitywnego "prostownika".

Ładowanie może przebiegać całkowicie automatycznie bez żadnych regulacji, ponieważ końcowym efektem ma być uzyskanie zakładanego napięcia końcowego, co przekłada sie na stopień naładowania, a jeśli chodzi o prąd sprawa jest również prosta - akumulatorów ołowiowych nie da się szybko naładować be szkody dla akumulatora, ten proces powinien trwać 12h i prąd dobiera się tak aby nie był za duży, a ładowanie nie było za szybkie, typowo 1/10 pojemności. Ładowarka automatyczna o poprawnie dobranym maksymalnym prądzie w trybie CC pozwala bezpiecznie i powtarzalne ładować akumulator.

Co do "prostowników" to ich budowa jest prosta i tradycyjna, tak się je robiło kiedyś tak sie robi i dziś, nie mają mierników napięcia choć by się przydały, mają jakąś regulację wydajności która wpływa jednocześnie na prąd i napięcie, ale nie ma zabezpieczenia prze przeładowaniem, ładowało się do przeładowania aż akumulator sie "gotował" , takie rozwiązanie było dobre do akumulatorów w których dopuszczalne było intensywne gazowanie wykręcało się korki na czas ładowania i regularnie dolewało się wody destylowanej, ładowanie szczelnych akumulatorów tą prymitywną metodą jest po prostu głupie.

12V to napięcie nominalne akumulatora, przecież nikt nie napisze 14,5V bo klient przyjdzie do sklepu po prostownik do akumulatora "12V" i takiego który będzie miał napisane 14,5V nie kupi.

Quote:

Wymyśliłem już teorię wg. której wszystkie prostowniki dostępne na rynku posiadają regulację napięcia, a regulując je zmieniamy jednocześnie prąd ładowania lecz z racji że prąd ładowania uchodzi za ten "ważniejszy" dlatego owe prostowniki posiadają najczęściej wbudowane analogowe mierniki prądu a nie napięcia i w opisach podawana jest informacja o możliwości regulacji prądu.

Mają regulację ale ta regulacja nie może być nazwana ani regulacją napięcia ani prądu, na oba te parametry wpływa stan akumulatora, nastawa "pokrętła", wartość napięcia sieci, temperatura, to użytkownik ma robić za regulator, kręci gałką aż uzyska potrzebny prąd na amperomierzu.

Dodano po 21 [minuty]:

Kraniec_Internetów wrote:

Akumulatory kwasowo-ołowiowe, oraz żelowe (a jeden z nich masz w motocyklu) to bardzo proste konstrukcje odporne praktycznie na wszystko.

Żelowe nie są odporne na przeładowanie, nie wolno dopuścić do gazowania bo brakującej wody już nie uzupełnisz. Poza tym spływ masy czynnej jest częstym uszkodzeniem wywołanym przeładowaniem i dotyczy równiez akumulatorów z ciekłym elektrolitem, możliwe że starsze akumulatory były na przeładowanie bardziej odporne.

Kraniec_Internetów wrote:

Prąd ładowania zależy tylko od rezystancji obwodu (w miarę stała) oraz różnicy napięć akumulatora i alternatora (konkretniej sił elektromotorycznych). O ile siła elektromotoryczna alternatora jest w zasadzie stała i wynosi około 14,4V, to siła elektromotoryczna akumulatora jest tym mniejsza im mocniej rozładowany jest akumulator, a więc prąd ładowania mocno rozładowanego akumulatora jest bardzo duży.

W poprawnie działającym układzie, w regularnie eksploatowanym pojeździe, akumulator jest cały czas naładowany, bardzo duże prądy ładowania pojawiają sie przez kilkadziesiąt sekund po rozruchu.

Konop857 wrote:

Tak, potrzebuje najtańszego prostownika w którym istnieje możliwość regulacji napięcia ładowania.

To możesz go zrobić sam. Kupić trafo (ja kupiłem 2 toroidalne 60 VA/11.6V ) z napięciem wyjściowym 11.6 V i do tego mostek prostowniczy 25 A lub wystarczy nawet 1 dioda 10 A i masz tani samograj, którym naładujesz praktycznie każdy sprawny akumulator 12 V. Czas ładowania będzie zależał do pojemności i stopnia rozładowania akumulatora. Dla całkiem spokojnej głowy, wystarczy dodatkowo dołożyć prosty układ kontroli napięcia ładowanego akumulatora, w którym samemu można ustawić sobie progi napięciowe. Mnie taki układ kontroli zapewnia bezpieczeństwo ładowania akumulatorów z paneli PV stale podłączonych do akumulatorów.

czy istnieje związek między prądem a napięciem ładowania, czy są to dwie niezależne od siebie wartości ?

Prostownik może mieć ograniczenie prądu i/albo napięcia, a akumulator ma jakąś zależność napięcia od stopnia naładowania, prądu, temperatury...

Pewnym standardem są prostowniki CCCV, które mają ograniczenie i prądu, i napięcia - na początku ograniczają prąd, w miarę ładowania napięcie na akumulatorze rośnie, aż osiągnie wartość ograniczenia napięcia przez prostownik, wtedy napięcie akumulatora pozostaje stałe, a prąd maleje w miarę ładowania.

Dziękuję za konstruktywne odpowiedzi z których udało mi się dużo dowiedzieć, aczkolwiek ciekawi mnie jeszcze jeden fakt

Quote:

A jaki masz?

YUASA GT12B-4
Absorbed Glass Mat (AGM) MF

Quote:

Najważniejszy parametr - maksymalne napięcie ładowania . Tak dla współczesnych nie obsługiwanych samochodowych akumulatorów to napięcie nie musi przekraczać 14.2V.

Quote:

O ile siła elektromotoryczna alternatora jest w zasadzie stała i wynosi około 14,4V

Mimo, że napięcie ładowania akumulatora samochodowego to około 14,4V, to jego napięcie znamionowe to 12V i taki też zakres musi mieć prostownik.

Zgodzę się, alternator posiadana nominalnie 14V przy 5 tyś obrotów, a prostownik działa w zakresie od 14,1 do 14,9 V
Dlaczego w takim razie producent motocykla zaleca inną procedurę ładowania akumulatorów?

Wynika z tego że ładowanie powinno się zacząć od 16-17 V przy podłączonym akumulatorze, a następnie:

-Jeżeli prąd ładowania jest większy od wartości standardowej podanej na baterii (1A) należy dostosować prąd zmniejszając napięcie (teraz mogę śmiało stwierdzić - zmieniając parametry układu) aż osiągnie standardową
-Jeżeli prąd ładowania jest mniejszy od wartości standardowej, należy zwiększyć napięcie do 20-25V i w sprawnej baterii w ciągu 3-5 minut prąd ładowania powinien się zwiększyć powyżej tej wartości tak że można go później dostosować

Można się zatem spodziewać że napięcie ładowania ustali się na poziomie zauważalnie większym niż standardowe 14,4 V
Czy jest to spowodowane tym że bateria nieco się różni swoją budową od tej najczęściej spotykanej w samochodach?

Quote:

Pewnym standardem są prostowniki CCCV, które mają ograniczenie i prądu, i napięcia - na początku ograniczają prąd, w miarę ładowania napięcie na akumulatorze rośnie, aż osiągnie wartość ograniczenia napięcia przez prostownik, wtedy napięcie akumulatora pozostaje stałe, a prąd maleje w miarę ładowania.

Na początku chciałem kupić własnie taki "automat" z funkcją "zimowania" (cykliczne doładowywania) akumulatora, lecz informacje które znalazłem w serwisówce spowodowały że zrezygnowałem z tego pomysłu - te "inteligentne" automaty dedykowane do motocykli ładują z pełną mocą około 1A tylko gdy akumulator jest mocno rozładowany, cykliczne ładowania odbywają się przy około 200mA co mocno wydłuża czas ładowania - serwisówka nakazuje przy dłuższych ładowaniach sprawdzać po 5h czy prąd nie zmienił się (nie zmalał) - czy tak mały (długie ładowanie) nie byłby szkodliwy?

Do tego dochodzi cała ta charakterystyka, wg której napięcie mocno spada przez 30 minut po zakończeniu ładowania, amplitudowo do 13V przy pełnym naładowaniu.
Dlaczego więc alternator ładuje przy takich "niskich" napięciach? Przy względnie naładowanym akumulatorze, można się spodziewać że prądy ładowania będą zauważalnie mniejsze od 1A, tym bardziej przy długiej jeździe gdy akumulator zdąży się naładować po rozruchu a motocykl to urządzenie z małą liczbą odbiorników.

Jeszcze do tego, na samym końcu (oraz na stronie producenta, zwłaszcza dla baterii AGM) jest z wykrzyknikiem zaznaczone że ładowanie przy stałym prądzie jest nieodpowiednie, po co więc sprawdzać po 5h czy prąd się nie zmienił? W czasie malałby on naturalnie razem z napięciem, czy ta informacja nie jest zaprzeczeniem całego opisanego procesu ładowania?

Te rozbieżności są powodem dlaczego sam nie potrafię odpowiedzieć sobie na te pytania.

Załączam zdjęcia, niestety nie posiadam tego w języku polskim



@Edit

Quote:

Dlaczego więc alternator ładuje przy takich "niskich" napięciach?

To normalne i logiczne, powinienem to inaczej sformułować - dlaczego ta instrukcja ładowania jest tak dziwnie skonstruowana? Czy ona w ogóle ma sens?

Przy głębokim rozładowaniu akumulatora rośnie (i to znacznie) jego opór wewnętrzny - w rezultacie prąd może być mały nawet przy napięciu dużo większym od końcowego napięcia ładowania. Ale wątpię, żeby zdrowe dla akumulatora było podawanie napięcia 2 razy wyższego od nominalnego. Natomiast ta procedura jest również testem akumulatora - jeśli 5 minut podawania napięcia 20-25V nie wystarczy, żeby osiągnąć nominalny prąd ładowania, to akumulator jest uszkodzony (pewnie zasiarczony) i nie nadaje się do użytku.

Hm... kiedyś w naszym samochodzie akumulator rozładował się do zera (prawie - poniżej 1V) - było włączone radio, samochód stał tydzień na parkingu. Podłączyliśmy go do automatycznego prostownika i chyba ponad godzinę trwało, zanim zaczął ładować nominalnym prądem, przedtem długo prąd był kilka razy mniejszy. Ale w końcu akumulator się naładował i jeszcze długo działał. A gdyby go ładować według tej instrukcji, to pewnie z wynikiem "akumulator do wymiany".

Być może instrukcja jest dla serwisantów - i założenie jest takie, że jak akumulator jest zasiarczony, to szkoda ich czasu na obserwowanie, jak się ładuje, albo "ruszy" szybko, albo będzie do wymiany - zazwyczaj i tak za to zapłaci klient, i nawet się nie dowie, że przy łagodniejszym ładowaniu jego akumulator mógł zacząć normalnie działać - a firma zarobi.

_jta_ wrote:

Hm... kiedyś w naszym samochodzie akumulator rozładował się do zera (prawie - poniżej 1V) - było włączone radio, samochód stał tydzień na parkingu. Podłączyliśmy go do automatycznego prostownika i chyba ponad godzinę trwało, zanim zaczął ładować nominalnym prądem, przedtem długo prąd był kilka razy mniejszy. Ale w końcu akumulator się naładował i jeszcze długo działał.

Mnie się takie przypadki parę razy zdarzyły, że akumulator został rozładowany do przysłowiowego zera, jak przesiadłem się na samochody w których trzeba było samemu wyłączać światła, po zgaszeniu silnika. Akumulator ładowany był zwykłym prostownikiem i od razu przyjmował prąd, a akumulatory służyły jeszcze parę lat.
Ale miałem podobny przypadek z uruchomieniem akumulatora suchoładowanego, który po zakupie stał parę lat nie zalany elektrolitem. Po tak długim okresie przechowywania po zalaniu elektrolitem zgodnie z instrukcja należało go naładować. Problem był taki, że przez chyba tydzień nie przyjmował prądu. Później prąd stopniowo zaczął wzrastać i o ile dobrze pamiętam normalną wartość osiągnął dopiero po 2 dniach, a samo ładowanie trwało jeszcze parę dni. Akumulator ten działał później bez żadnych problemów przez 11 lat i pewnego dnia nagle odmówił posłuszeństwa.