Akumulatory – co każdy wiedzieć powinien cz. 2

W ostatnim materiale skupiliśmy się na rodzajach ogniw oraz zasadniczych różnicach między nimi. Dziś pora na kilka przydatnych informacji dotyczących doboru, ładowania i właściwej eksploatacji.

Pierwszy artykuł: Akumulatory – co każdy wiedzieć powinien cz. 1

Początek wszelkich rozważań w zakresie doboru akumulatora do zabudowy stanowi bilans zużycia oraz analiza odbiorników. Planowanie zużycia to klucz do ew. modyfikacji, warto też zdiagnozować potencjalne źródła oszczędności.

Jako przykład posłużyć tu może kompleksowa „przesiadka” na oszczędne oświetlenie LED zamiast często nadal spotykanych lamp halogenowych. Kolejnym krokiem jest stworzenie listy odbiorników wraz z ich zapotrzebowaniem na prąd oraz czasem pracy. Jeśli masz tu problem – warto zapisywać własne zwyczaje przez kilka dni, by na podstawie takiego „protokołu” zdefiniować potrzeby. Jeśli jesteś fanem zimowego caravaningu ponadto warto uwzględnić wyraźnie większe zapotrzebowanie na energię. Jeśli dokładamy akumulator pamiętajmy, by rodzaj, pojemność i wiek były jak najbardziej zbliżone do pierwszego z nich.

Oznaczenia precyzyjnie pozwalają zidentyfikować produkt. G 80 na etykiecie na przykład oznacza akumulator żelowy o pojemności 80 Ah.

Właściwe ładowanie

Każda z dostępnych technologii (kwasowo-ołowiowe, żelowe, AGM czy litowo-jonowe) posiada określone zalety i wady. Nawet najlepszy akumulator na niewiele się zda, jeśli nie dostosujemy ładowania. Źródłem prądu dla akumulatora pokładowego może być ładowarka, solar, alternator albo alternatywne źródło zasilania (np. EFOY). Mimo wszystko zaleca się przynajmniej raz na cztery tygodnie ładować akumulatory przez minimum 12 h z sieci 230V. Jeśli prąd ładowania jest za słaby, a często się przemieszczamy, warto rozważyć inwestycję w urządzenie wspomagające proces ładowania – tzw. „booster”.

Do ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego najlepiej używać ładowarki (prostownika) o odpowiedniej charakterystyce (optymalnie z czujnikiem temperatury). Zakładamy, że im wyższa temperatura, tym niższy prąd ładowania.

Nowoczesne ładowarki posiadają modulowaną charakterystykę pracy i mogą być dostosowane do ładowania różnych typów ogniw. Niezmiernie istotne jest to, by nie przekraczać maksymalnego napięcia – dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych i żelowych wynosi ono 14,4 V, natomiast AGM – 14,8V). Dla zaawansowanych i drogich akumulatorów z ogniwami litowymi zaleca się ładowarki z technologią BUS, pozwalającą na dwustronną komunikację między ogniwami i prostownikiem. Pozwala to wydłużyć żywotność akumulatorów. Ogólna zasada brzmi – moc ładowarki powinna wynosić minimum 10% pojemności akumulatora. Modele AGM i litowe są w stanie „znieść” więcej.

Istotnym parametrem jest także maksymalny prąd ładowania. To od niego zależy, jak szybko naładujemy akumulator. Regeneracja baterii litowych trwa kilka godzin, podczas gdy kwasowo-ołowiowe nierzadko potrzebują minimum 12 godzin. Warunkiem jest w każdym wypadku odpowiednia charakterystyka ładowarki.  W wielu wypadkach zwykle spotykane modele 16/18-amperowe mogą okazać się niewystarczające. Nawet, jeśli często sprzedawcy reklamują bezproblemową wymianę akumulatorów „starych” technologii na LiFePO4 (i na odwrót), to koniecznie należy sprawdzić zgodność tych komponentów. W ekstremalnych przypadkach możemy uszkodzić lub nie wykorzystać w pełni potencjału akumulatorów, a także stracić gwarancję.

Także ładowanie na mrozie - w temperaturze poniżej zera stopni może uszkodzić akumulator litowy. Odpowiednie czujniki temperatury regulujące ładowanie czasem umiejscowione są na zewnątrz, a czasem wewnątrz ogniw (lepsze rozwiązanie). Rezerwuar energii powinien zawsze znajdować się w przestrzeni ogrzewanej. Jeśli nasz pojazd użytkowany jest zimą, to akumulatory litowe powinny podlegać ładowaniu dopiero po osiągnięciu właściwej temperatury otoczenia. Każdy typ akumulatora jest mniej lub bardziej zależny od temperatury. Pojemność akumulatora w technologii LiFePO4 ulega znacznemu zmniejszeniu w  temperaturach poniżej zera i powyżej 45 stopni Celsjusza. Podobne zależności zauważyć można także w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Żywotność

Jak dbasz, tak masz – rzadko która ludowa mądrość trafniej ujęłaby zależność dbałości o akumulator od jego trwałości. I tak w przypadku kwasowo-ołowiowych należy pamiętać o regularnym doładowaniu, w przeciwnym razie ich pojemność może ulec z czasem drastycznemu zmniejszeniu. Przed zimowaniem najlepiej podłączyć akumulator pod prostownik na 1-2 cykle i odpiąć klemy.

Żywotność, czyli liczba możliwych cykli pozostaje w ścisłej korelacji z tym, ile razy akumulator zostanie poddany rozładowaniu. Mówi się także o tzw. głębokości rozładowania (Depth of Discharge). Ten sam akumulator w technologii AGM na przykład osiągnie 400 cykli przy 80% DoD, natomiast przy 50% będzie to już 600 cykli. Wartości te to jednak czysta teoria, gdyż akumulatory w praktyce użytkowane są różnie, a każdemu cyklowi towarzyszą różne warunki i temperatury. Dlatego też nie wszyscy producenci podają liczbę cykli dla akumulatorów ołowiowych, których żywotność określa się nominalnie na około 4-7 lat.

Zupełnie inaczej rzecz się ma w przypadku akumulatorów LiFePO4. Mimo, że jest to technologia stosunkowo nowa i brak jest wyników testów długookresowych przyjmuje się, że są to produkty niezwykle trwałe (nominalnie rzędu 3000 cykli) i praktycznie bezobsługowe. Najlepiej „czują się” w stanie częściowego rozładowania (50-70% pojemności). Oczywiście także te ogniwa będą podlegać „starzeniu”. Najlepiej pokazują nam to baterie naszych urządzeń mobilnych.

Podsumowanie

Podsumowując – użytkownicy małych i średnich kamperów operujący niewieloma niewymagającymi odbiornikami prądu zasadniczo poradzą sobie z akumulatorem żelowym lub AGM. Jeśli jednak ktoś preferuje caravaning „na dziko” i życzy sobie większej niezależności, a nawet sięga po suszarkę lub ekspres do kawy i korzysta z przetwornicy napięcia, ten zdecydowanie powinien zainteresować się technologią litową i dobrodziejstwami nowoczesnych rozwiązań LiFePO4. Chętnie poznamy Wasze spostrzeżenia i doświadczenia z mobilnym zasilaniem – zapraszamy do dyskusji!