Zależność prądu ładowania od napięcia prostownika

Aksakal, tym potencjometrem na powyższym schemacie ustawiamy końcowe napięcie ładowania. Czy nie warto zatem wbudować do prostownika także woltomierza?
Czy to napięcie ustalamy przed podłączeniem akumulatora?

Potencjometr reguluje wymagane końcowe napięcie ładowania. Po osiągnięciu przez akumulator ustawionego napięcia prąd będzie utrzymywany na poziomie prądu samorozładowania akumulatora.

Dodano po 27 [minuty]:

Jeśli prostownik służy do ładowania akumulatorów samochodowych 12 V , maksymalne napięcie ładowania których 14.4-14-6V to regulację przeprowadzamy jednorazowo przed pierwszym użyciem prostownika w ten sposób - na gniazda wyjściowe z oddzielnego prostownika regulowanego podajemy odpowiednie końcowe napięcie ładowania i potencjometrem zwiększamy napięcie do momentu otwarcia tranzystora. Użycie amperomierza, woltomierza i innych akcesoriów zależy od pragnienia i możliwości właściciela akumulatora.

W takim układzie na schemacie powinno być nieco inne oznaczenie potencjometru, a mianowicie jako montażowego.

Mniej więcej tak jak w tym fragmencie schematu innego prostownika.

aksakal wrote:

Jeśli do prostownika na transformatorze zostanie dodany stabilizator napięcia, timer, a ponadto analizator stanu akumulatora z funkcjami wyboru optymalnego trybu ładowania w zależności od tego stanu , ochroną przed niewłaściwą polaryzacją , zwarciem wyjściowym , otrzymamy nowoczesny prostownik, który spełni wszystkie wymagania instrukcji ładowania akumulatorów.

Spokojnie z tego co wymieniłeś wystarczy zwykły wtyczkowy timer z marketu aby sobie ustawić czas rozłączenia prostownika - obojętnie jakiego. Cała reszta, którą wymieniłeś nie jest potrzebna
Moja odpowiedź była w kontekście Twojej, gdzie napisałeś, że prostownika trzeba pilnować, aby nie przeładować baterii, itd.
Otóż jak ktoś nie chce pilnować, bo np. nie ma do tego głowy, zapomina, nie chce się mu to po prostu między prostownik a gniazdo włącza sobie timer, ustawia go na kilkanaście godzin i już. Nie trzeba go wbudowywać w prostownik a tylko prostownik włączyć do timer.
Proste, skuteczne i sprawdzone.

Użycie timera wymaga znać stan akumulatora, żeby ustalić potrzebny czas ładowania.

aksakal wrote:

Użycie timera wymaga znać stan akumulatora, żeby ustalić potrzebny czas ładowania.

Akumulator to nie apteka. Przy ładowaniu prądem C10 należy go ładować 12-14 h. Bo trzeba władować 120-140% pojemności. Godzina czy dwie dłużej niczego w praktyce nie zmieniają, tym bardziej że w klasycznym prostowniku - o jakim jest mowa w tym wątku - prąd początkowy C10 maleje w trakcie ładowania i dłuższe pozostawienie niczym szczególnym nie grozi. Sam nie raz zostawiłem podłączony akumulator na moim BR-12/10 na cały week i po odwiedzeniu piwnicy okazało się, że prąd wynosi poniżej 1 A a bateria delikatnie gazuje. Kompletnie bez znaczenia to jest dla przeciętnego akumulatora zalewanego.

Kolego,^ToM^1! Ze swoim akumulatorem możesz przeprowadzać które chcesz eksperymenty, lecz nie należy ich rekomendować wszystkim innym! Jeśli do prostownika bez kontroli maksymalnego napięcia podłaczysz przez timer w całości rozładowany czy na połowę rozładowany akumulator to i czas ładowania dla ich należy będzie ustalać różny. Producenci w swoich instrukcjach rekomendują optymalne reżimy eksploatacji akumulatorów i każde amatorstwo tylko skraca ich życie! FRAZA Z INSTRUKCJI - Czas ładowania jest uzależniony od stopnia wyładowania i temperatury otoczenia i powinien być dobrany dla każdego akumulatora, ciągłe przeładowywanie skraca czas życia akumulatora. Myślę, że trzeba zakończyć tę niepotrzebną dyskusję i nie przetwarzać jej na bałagan.

aksakal wrote:

Kolego,^ToM^1! Ze swoim akumulatorem możesz przeprowadzać które chcesz eksperymenty, lecz nie należy ich rekomendować wszystkim innym! Jeśli do prostownika bez kontroli maksymalnego napięcia podłaczysz przez timer w całości rozładowany czy na połowę rozładowany akumulator to i czas ładowania dla ich należy będzie ustalać różny. Producenci w swoich instrukcjach rekomendują optymalne reżimy eksploatacji akumulatorów i każde amatorstwo tylko skraca ich życie! FRAZA Z INSTRUKCJI - Czas ładowania jest uzależniony od stopnia wyładowania i temperatury otoczenia i powinien być dobrany dla każdego akumulatora, ciągłe przeładowywanie skraca czas życia akumulatora. Myślę, że trzeba zakończyć tę niepotrzebną dyskusję i nie przetwarzać jej na bałagan.

Fragment instrukcji obsługi standardowego akumulatora:
Centra..jpg Download (750.29 kB)
Centra..jpg Download (580.77 kB)

Collego, ^ToM^! Akumulatory gammy Standard - obsługiwane . Podziel się doświadczeniem jak w bezobsługowym nowoczesnym akumulatorze-1) Odkręćic korki 2) Sprawdźic poziom elektrolitu i, jeśli to konieczne, uzupełnij do normy 3) Sprawdźic gęstość elektrolitu ?. Coraz nowsze rozwiązania stosowane w samochodowych bateriach wymuszają bowiem stosowanie coraz nowocześniejszych technologii ładowania. Jest to związane ze zmieniającą się konstrukcją akumulatora samochodowego i z idącą z tym w parze zmianą dynamiki przepływu ładunków wewnątrz niego. Najnowsze konstrukcje akumulatorów, czyli baterie typu AGM, mają w sobie elektrolit związany za pomocą mat z włókna szklanego. Tymi matami są poprzekładane płyty z masą czynną akumulatora. By ten typ akumulatora działał bezproblemowo, konieczne jest użycie elektrolitu nie w formie płynnej, która by z tych mat zwyczajnie wyciekła, lecz w formie żelowej, która pozostaje w matach niezależnie od sposobu i pozycji montażu akumulatora.


Podczas użytkowania akumulatora (odbioru energii elektrycznej) mamy do czynienia z zamianą energii chemicznej w elektryczną. W trakcie jego pracy zachodzi reakcja chemiczna materiału aktywnego płyt z kwasem płynnym lub uwięzionym (AGM). W wyniku tej reakcji powstaje energia elektryczna oraz produkt uboczny w postaci kryształów siarczanu ołowiu (PbSO4). Po pełnym rozładowaniu akumulatora kryształy te pokrywają całą powierzchnię płyt. W momencie ładowania zachodzi proces rekrystalizacji kryształów, które zmieniają się w materiał czynny płyt. Jest to normalne zjawisko zachodzące w każdym akumulatorze. Problem zaczyna się jednak, gdy pozostawimy rozładowany akumulator na dłuższy czas lub gdy powoli się on rozładowuje bez ładowania. Wówczas kryształy tworzące się na płytach akumulatora mają tendencję do łączenia się w większe jednostki, które stanowią doskonałą warstwę izolacyjną i skutecznie uniemożliwiają przepływ elektronów z elektrolitu do płyt i na odwrót.


Ciekawostką jest fakt, że w starszych typach akumulatorów zjawisko rozrostu kryształów siarczanu ołowiu było mniej uciążliwe ze względu na zawartość antymonu w stopie płyt. Aktualnie stosowane domieszki stopowe, takie jak m.in. wapń (Ca), już tak nie spowalniają przemian krystalicznych, ale pozytywnie wpływają na „gazowanie” akumulatora.

Ładujemy wyłącznie prądem stałym.
Źródło prądu ładowania musi mieć napięcie wyższe od napięcia akumulatora. Dla akumulatorów 12-woltowych napięcie źródła powinno wynosić od 13,2 do 16,2 V.
Temperatura elektrolitu powinna mieścić się w granicach od 5 do 40°C. Strategia ładowania -
Te szczegóły techniczne w budowie akumulatorów wpływają w decydujący sposób na strategię ich ładowania. I tak: w starszych typach akumulatorów stosowano duży prąd ładowania, który skutecznie rozpuszczał duże kryształy. Z kolei w aktualnie spotykanych konstrukcjach (AGM) ładowanie stałonapięciowe nie jest zbyt korzystne, ponieważ w końcowej fazie prąd ładowania jest na tyle mały, że nie jest w stanie rozpuścić największych pozostających na płytach kryształów, co niekorzystnie wpływa na pojemność akumulatora i jego żywotność. W związku z tym w akumulatorach typu AGM w końcowej fazie ładowania powinno się stosować zmienioną strategię ładowania w celu rozproszenia największych kryształów.
Najnowsze rodzaje prostowników do akumulatorów rozpoznają rodzaj akumulatora, który ładują i dobierają odpowiednią krzywą ładowania. Bezobsługowe akumulatory, tj. eliminujące uzupełnianie wody, ładujemy zasilaczem, który ma możliwość automatycznego utrzymania napięcia ładowania (wymagane) i ograniczenia prądu ładowania (pożądane). Kolejnym niuansem jest ładowanie bezobsługowej, głęboko rozładowanej baterii. Nie można go natychmiast ładować prądem znamionowym, ponieważ kwas wszedł do płytek, między nimi pozostała woda i nastąpi prosta elektroliza wody.

Skoro wątek dotyczy budowy prymitywnego prostownika z regulacją prądu za pomocą odczepów na transformatorze, to nie rozumiem po co dalej ciągniesz wątek o nowoczesnych akumulatorach AGM czy innych "bezobsługowych". Jak tak dalej pójdzie to zjedziesz na LiON'y.
Trzymajmy się tematu, czyli #1:
"Prostownik w pełnym tego słowa znaczeniu - cztery diody, amperomierz i "regulacja" prądu ładowania zrealizowana napięciowo, przez cztery odczepy na uzwojeniu wtórnym. I właśnie tego dotyczy moje pytanie - niestety wszystko ma być jak w oryginale, jakakolwiek elektronika sterująca odpada, poza bezpiecznikiem, który zostanie wymieniony na resetowalny. Jak wyliczyć wartości napięcia, które powinny być na kolejnych odczepach transformatora?"

Nie mam podstaw by zakładać, że autor chce tym prostownikiem ładować inne akumulatory niż zwykłe samochodowe a instrukcję opisującą sposób ich ładowania wrzuciłem powyżej. Do tego jego zestawu, czyli transformatora, 4 diod i amperomierza dorzuciłbym tylko TIMER wtyczkowy za 20 zł - który będzie poza prostownikiem i całość będzie działać bardzo dobrze.

"^ToM^! Akumulatory gammy Standard - obsługiwane . Podziel się doświadczeniem jak w bezobsługowym nowoczesnym akumulatorze-1) Odkręćic korki 2) Sprawdźic poziom elektrolitu i, jeśli to konieczne, uzupełnij do normy 3) Sprawdźic gęstość elektrolitu ?"

Akumulatory inne niż zwykłe zalewane z korkami należy ładować specjalną ładowarką a nie standardowym prostownikiem, którego dotyczy. Sam takich akumulatorów w samochodzie nie używam. Przy zakupie nowego zwracam uwagę, aby to był zwykły akumulator z korkami, którego obsługę można normalnie przeprowadzać. Jak ktoś ma akumulator AGM, EFB czy inny Gel to sobie kupi albo zbuduje stosowną ładowarkę a nie klasyczny prostownik.

^ToM^ wrote:

Akumulatory inne niż zwykłe zalewane z korkami należy ładować specjalną ładowarką a nie standardowym prostownikiem, którego dotyczy.

No to ja w megance i w corolli, akumulatory bezobsługowe doładowywałem zwykłym prostownikiem (samoróbką - tylko trafo + mostek) i to im wcale nie zaszkodziło. Z tym, że w tym prostowniku był trafo bezpieczeństwa z odwiniętym częściowo wtórnym uzwojeniem, tak aby uzyskać na wyjściu 12 VAC bez obciążenia. Ładowanie oczywiście trwało trochę dłużej, ale nie było szkodliwe dla akumulatora, bo na końcu ładowania akumulator pobierał prąd zbliżony do prądu potrzebnego na potrzeby pokrycia utraty ładunku w wyniku samorozładowania.
Teraz po eksperymentach z ładowaniem, o których pisałem na tym forum, gdybym ponownie miał tworzyć taki prostownik, to trafo na wyjściu bez obciążenia miałoby nie 12 VAC, ale 11.6 VAC.

gimak wrote:

Teraz po eksperymentach z ładowaniem, o których pisałem na tym forum, gdybym ponownie miał tworzyć taki prostownik, to trafo na wyjściu bez obciążenia miałoby nie 12 VAC, ale 11.6 VAC.

No to bardzo mnie to cieszy. Mam transformator o napięciu 12V i prądzie około 10A. Mam też mostki, diody jak i stary nieduży stos selenowy wyjęty z jakiegoś prostownika. Zrobię więc sobie taki prostownik. Jeżeli będzie on używany, to raczej sporadycznie.

zybex wrote:

Mam transformator o napięciu 12V i prądzie około 10A.

Tylko czy te 12V, to napięcie biegu jałowego. Przyznam, że na te 12V powstało przypadkowo, bo jak tworzyłem ten mój prostownik w 1974 roku, to się nad tym jakie napięcie ma mieć trafo w prostowniku specjalnie się nie zastanawiałem.
Policzyłem tylko, że przy skutecznych 12V, napięcie szczytowe będzie mieć 17V i to powinno wystarczyć. Do dyspozycji miałem trafo bezpieczeństwa na 24V i z niego, bez rozbierania pakietu, owijałem zwoje, aż do uzyskania 12V. Było sprawdzane przy nieobciążonym trafo. Wtedy nie miałem jeszcze pojęcia, że trafiłem można powiedzieć w dziesiątkę, że nie ma potrzeby nadzorowania ładowania akumulatora, nie było potrzeby po ładowaniu uzupełniania ubytków wody.
ładowałem akumulatory bez ich odłączania od instalacji w samochodzie - w tym czasie w samochodach praktycznie nie było żadnej elektroniki. Trochę cykora dostałem, gdy z powodu upalenia się zera na dopływie do garaży i wzrostu napięcia w moim garażu do 314V, spalił się dosłownie wentylatorek Zefir. To spowodowało wybicie bezpiecznika w garażu. Cykora napędziło mi to, że pod tym wentylatorkiem były dwa plastikowe kanistry z benzyną (w sumie 34 litry).

Jeśli spożywasz truciznę w małych dawkach, będziesz tracić zdrowie powoli, ale z pewnością zbliżając się do śmierci! Podobnie jest z baterią - jeśli nie spełniasz zaleceń producenta, bateria zginie przedwcześnie , powoli, ale pewnie.

aksakal wrote:

Jeśli spożywasz truciznę w małych dawkach, będziesz tracić zdrowie powoli, ale z pewnością zbliżając się do śmierci! Podobnie jest z baterią - jeśli nie spełniasz zaleceń producenta, bateria zginie przedwcześnie , powoli, ale pewnie.

Niezależnie od Twoich, nawet najbardziej starannych poczynań bateria zginie w przeciągu kilku lat (przeciętnie). Zaklinanie rzeczywistości nic nie da.

Dodano po 3 [minuty]:

gimak wrote:

zybex wrote:

Mam transformator o napięciu 12V i prądzie około 10A.

Tylko czy te 12V, to napięcie biegu jałowego. Przyznam, że na te 12V powstało przypadkowo, bo jak tworzyłem ten mój prostownik w 1974 roku, to się nad tym jakie napięcie ma mieć trafo w prostowniku specjalnie się nie zastanawiałem.
Policzyłem tylko, że przy skutecznych 12V, napięcie szczytowe będzie mieć 17V i to powinno wystarczyć. Do dyspozycji miałem trafo bezpieczeństwa na 24V i z niego, bez rozbierania pakietu, owijałem zwoje, aż do uzyskania 12V.

W moim prostowniku napięcie w stanie jałowym ma niecałe 13 V i prostownik działa niezawodnie. Napięcie końca ładowania wynosi około 15,8 do 16,5 V w zależności od konkretnej baterii.
Dla mniejszych transformatorów napięcie w stanie jałowym powinno być nieco wyższe, gdyż już nawet niewielki pobór prądu mocno "zbija" napięcie. Duże i sztywne transformatory wystarczy 12 V - jak napisałeś.

Wykorzystanie takiego arcydzieła myśli technicznej jak prostownik do ładowania akumulatorów bez żadnego zabezpieczenia - zwłaszcza ograniczenia prądu, może skończyć się kłopotami, ponieważ prąd początkowy do końca rozładowanej baterii może znacznie przekroczyć prąd, jaki może zapewnić uzwojenie wtórne transformatora. Bezpieczny prąd obciążenia transformatorów jest taki, przy którym spadek napięcia na uzwojeniu wtórnym nie przekracza 10% dla transformatorów małej mocy i 5% dla transformatorów większej mocy (powyżej 100 W).Prąd można ograniczyć przez szeregowe włączenie między prostownikiem a akumulatorem żarówki samochodowej. Żarówka 21W ogranicza prąd na poziomie 1.7 - 1.8 A , 50W 3.8-4A. połączone równolegle - 5.5-5.8 A

Tak przy okazji inny schemat prostownika z zabezpieczeniem.



Opis mam jedynie po niemiecku (jakby co).

Kollego, zybex! Zmodernizowałbym przedstawiony przez Ciebie schemat, ponieważ diody Zenera mają tolerancje napięcia stabilizacji co najmniej + -0,5 V, co może stanowić problem dla uzyskania pożądanego maksymalnego napięcia ładowania. Zmodernizowany schemat umożliwia płynne ustawienie żądanego napięcia ograniczającego. Wybór przekaźnika może również stanowić problem. Prąd przekaźnika nie powinien przekraczać prądu diody LED D5

Czy ta dioda LED jest tam niezbędna?

Ta dioda wykonuje 2 funkcje -1) przez nią napięcie dociera do przekaźnika 2) wskazanie włączenia i wyłączenia prostownika z sieci. Usunięcie diody pozbawia funkcję wskazania. Ale w tym celu możesz użyć żarówki o małej mocy, która jest zasilana z uzwojenia wtórnego transformatora lub neonowka zasilana z sieci.

Punkt 1 mało istotny, bo bez diody LED przekaźnik zadziała i to nie muszę go specjalnie dobierać ze względu na prąd diody.
Punkt 2, to dioda LED włączona na wtórnym z odpowiednim rezystorem zasygnalizuje działanie prostownika.
Z opisu niemieckiego wynika, że przekaźnik musi odpaść przy napięciu 13,6V.

Kollego, zybex! Napięcie wyłączenia przekaźnika 13,6 V odpowiada maksymalnemu napięciu ładowania akumulatora, który jest używany w trybie buforowym , a gdy jest używany w trybie cyklicznym (w samochodzie), napięcie końcowe wynosi 14,4 V. A zalecana przeze mnie modernizacja pozwala ustawić żądane maksymalne napięcie.Wygląda na to, że nie zrozumiałeś mnie stosunkowo diody LED. Diody można nie używać. Ale jeśli jest używany , prąd przekaźnika nie może przekraczać prądu diody , ponieważ elementy te są połączone szeregowo.

zybex wrote:

Z opisu niemieckiego wynika, że przekaźnik musi odpaść przy napięciu 13,6V.

To wg mnie za niskie napięcie, akumulator nie będzie w pełni naładowany. Trzeba mieć na uwadze to, że na wartość tego napięcia składa napięcie akumulatora (SEM) oraz spadek napięcia na "oporności wewnętrznej akumulatora", a on z kolei zależy od prądu jakim w tym momencie był ładowany akumulator. Z tego wynika jeden wniosek - przy takiej automatyce lepiej będzie naładowany akumulator ładowany małym prądem, bo wtedy składowa spadku napięcia będzie mała, a tym samym SEM akumulatora będzie większa. Największa SEM akumulatora będzie wtedy, gdy w momencie przerwania ładowania, akumulator będzie pobierał prąd na pokrycie samorozładowania.
Efekt ten doskonale widać przy ładowaniu prostownikami z regulacją prądu ładowania (odczepami na trafo) z układem który przerywa ładowanie gdy napięcie ładowanego akumulatora osiągnie górną ustawioną wartość (u mnie 14.8V) i wznawia ładowanie gdy napięcie na akumulatorze opadnie do dolnej ustawionej wartości (u mnie 13.0V).
Przy dużym prądzie ładowania, dy akumulator osiągnie w/w stan, okresy przerwania i wznowienia ładowania będą bardzo krótkie, w miarę jak będziemy obniżać prąd ładowania, okresy te będą się wydłużać.
Ja przy ładowaniu w swoim prostownikiem samoróbką, o którym pisałem, gdy do niego dołożyłem w/w układ kontroli napięcia, pod koniec ładowania, zauważyłem następują prawidłowość. Jak zaczęło się taktowanie (ładowanie/przerwa), to z początku ładowanie i przerwa były podobnej długości, ale w miarę dalszego ładowania (trwającego kilka godzin), okres ładowania się skracał, a wydłużał się okres przerwy.
Dlatego ja preferuję ładownie akumulatora takim napięciem, aby na końcu ładowania, akumulator pobierał prąd zbliżony do prądu samorozładowania.
Co ciekawe, to tej prawidłowości skracania się czasu ładowania i wydłużania przerwy, nie zauważyłem przy ładowaniu akumulatora z paneli PV.
Sprawdzałem też, jak wygląda początkowe ładowanie moim prostownikiem (bez żadnej regulacji prądu ładownia) akumulatora 55 Ah, rozładowanego do napięcia ok. 11V. Zaraz po podłączeniu akumulator pobierał prąd ok. 8A, ale już po ok. 20 min prąd spadł do ok. 5A i tak się trzymał przez następne kilka godzin. Po czym zaczął stopniowo spadać do poziomu 400-450 mA.
Wg mnie nie odbiega, a raczej jest to bardziej korzystne dla akumulatora niż warunki ładowania akumulatora samochodzie przez alternator. Bo tam nie na pewno ten prąd jest dużo większy i nikt się nad tym nie rozczula.

zybex wrote:

Opis mam jedynie po niemiecku (jakby co).

Daj ten opis, bo to chyba nie jest klasyczny prostownik - podtrzymanie w trybie ładowania buforowego?
W opisie są objaśnienia odnośnie wartości R2 i D7.

Оd wartości rezystora R2 zależy сzas histerezy . Оd napięcia stabilizacji D7 zależy кońcowe napięcie ładowania akumulatora. Tak więc przy 12 V maksymalne napięcie wyniesie - 12 + 0,6 + 1 = 13,6 V. 0,6 V to napięcie b T1, przy którym się otwiera, a 1 V to napięcie na rezystorze R2.

aksakal wrote:

Оd wartości rezystora R2 zależy сzas histerezy

Oczywiście miałeś na myśli napięcie histerezy.

aksakal wrote:

1 V to napięcie na rezystorze R2.

Jaki prąd płynie przez cewkę przekaźnika?
Jakie jest napięcie na cewce - D5 to pewnie czerwona?

Wklejam zdjęcia z opisem tego prostownika.

Akku - Fitness- Center

Akumulaor jest na stałe podłączony.
Ładowanie się zaczyna przy 12,6 V a kończy przy 13,6 V.
Dolną wartość ustala R2 a górną szergowo połaczone diody Zenera i 1N4148.

Jeżeli akumulator ma poniżej 10 V to układ się nie włączy.
To tak w skrócie.

Aby umożliwić włączenie prostownika przy napięciu akumulatora mniejszym niż 10 V równolegle do styków przekaźnika, należy włączyć przycisk bez fiksowania.Przycisk należy utrzymywać naciśnięty kilku sekund.

aksakal wrote:

Wybór przekaźnika może również stanowić problem.

Słusznie.
Jaki proponujesz?