In che cosa si differenziano le modalità di ricarica "equalizzazione", "potenziamento" e "ricarica rapida"?
Ciascuno di questi termini descrive la stessa funzione del caricabatterie, che consiste nell'innalzare temporaneamente la tensione della batteria al di sopra del livello di mantenimento. Esistono diversi utilizzi per una tensione di carica elevata, come illustrato di seguito:
Significato comunemente inteso del termine
Equalizzazione – Ricarica periodica della capacità della batteria e correzione delle differenze di capacità delle celle.
Boost – Può riferirsi a “equalizzare”, “ricarica rapida” e talvolta a entrambi
Ricarica rapida – Ricarica più veloce di una batteria scarica
Che cosa fa la ricarica "perequata" e perché è necessaria?
Tutte le batterie, anche quelle assemblate in blocchi monoblocco, sono costituite da singole celle collegate in serie per ottenere la tensione continua richiesta. Come per tutti i prodotti manifatturieri, la capacità di ciascuna cella varia. Con l'invecchiamento della batteria, questa variazione aumenta. Poiché la batteria è una catena di celle la cui forza è pari a quella del suo anello più debole, è necessario un sistema per garantire che tutte le celle mantengano la loro capacità massima.
Nelle batterie al piombo e al nichel-cadmio si utilizza comunemente un sistema chiamato "equalizzazione". L'equalizzazione innalza temporaneamente la tensione di carica dell'intera batteria al di sopra della normale tensione di mantenimento. L'aumento della tensione di carica consente a tutte le celle, comprese quelle più deboli, di assorbire una corrente maggiore dal caricabatterie rispetto a quanto farebbero alla tensione di mantenimento. Una conseguenza dell'aumento della tensione di equalizzazione è che tutte le celle della batteria risultano sovraccaricate. Questo è accettabile per brevi periodi, a condizione che la batteria contenga una quantità sufficiente di elettrolita.
La sovraccarica aumenta notevolmente la velocità con cui l'acqua presente nell'elettrolita della batteria si elettrolizza trasformandosi in ossigeno e idrogeno gassosi. Poiché un basso livello di elettrolita può danneggiare permanentemente la batteria, è importante limitare i momenti e la durata della carica alla tensione di equalizzazione.
Che cos'è la "ricarica rapida"?
Le batterie, come tutti i conduttori elettrici, presentano una resistenza dovuta ai metalli conduttori al loro interno. La legge di Ohm afferma che la resistenza aumenta in proporzione alla corrente che attraversa la batteria (o qualsiasi altro conduttore imperfetto). Ciò significa che maggiore è la corrente in ampere che si tenta di applicare alla batteria, maggiore sarà la quantità di energia dispersa a causa del riscaldamento interno.
La "ricarica rapida" aumenta temporaneamente la tensione di uscita del caricabatterie per compensare la resistenza interna della batteria. Ciò consente alla batteria di continuare ad accettare la corrente massima dal caricabatterie per un tempo più lungo, anziché ridurre prematuramente la sua capacità di carica come accadrebbe se caricata a tensione di mantenimento normale.
Qual è la tensione di carica corretta?
Il valore delle tensioni di mantenimento e di equalizzazione/carica di mantenimento/carica rapida è determinato dal produttore della batteria e dipende dalla composizione chimica e dalla struttura della batteria stessa. Deviare dai valori raccomandati, salvo nei casi in cui sia necessario compensare la temperatura, comporterà una sottocarica o una sovraccarica della batteria, entrambe con conseguente riduzione della durata e delle prestazioni della batteria.
Come si fa a sapere quando il caricabatterie deve funzionare in modalità di mantenimento o di equalizzazione?
A prescindere dallo scopo per cui si intende aumentare la tensione del caricabatterie, è necessario un modo per avviare e terminare la carica a una tensione superiore a quella di mantenimento.
Di seguito sono illustrati i metodi di controllo più comuni.
Metodo di controllo: interruttore manuale
· Vantaggio: Semplice, economico
· Svantaggio: Elevato rischio di dimenticare che l'unità funziona a una tensione di carica elevata
· Commento: Sconsigliato
Metodo di controllo: timer avviato manualmente
· Vantaggio: Semplice e termina automaticamente la ricarica
· Svantaggio: richiede l'intervento dell'utente
· Commento: Non c'è modo di sapere quando la batteria trarrebbe beneficio da una carica a tensione elevata. Non c'è modo di sapere qual è l'impostazione oraria corretta
Metodo di controllo: timer ad avvio automatico
· Vantaggio: Adatto a siti remoti dove gli utenti non si recano frequentemente
• Svantaggio: l'orario deve essere programmato in anticipo.
· Commento: Non è possibile prevedere con precisione l'orario pre-programmato, poiché la profondità di scarico è soggetta a variazioni.
Metodo di controllo: avvio automatico con fine batteria determinata
· Vantaggio: la terminazione della tensione di carica elevata si basa sulle esigenze della batteria, non su un programma
· Svantaggio: una corrente continua elevata può indurre il sistema a rimanere a una tensione elevata troppo a lungo
Quando è necessaria la compensazione della temperatura della batteria? Quanto è importante?
È risaputo che tutte le batterie di accumulo – al piombo-acido ventilato o VRLA, o al nichel-cadmio – richiedono una tensione di carica diversa a seconda della temperatura. A freddo, la batteria necessita di una tensione di carica superiore al normale per garantire le massime prestazioni. A caldo, la tensione di carica deve essere ridotta per evitare il sovraccarico e la conseguente perdita di elettrolita.
Quando la batteria si trova in un ambiente ben controllato, la compensazione della temperatura apporta un valore aggiunto limitato. Al contrario, la compensazione della temperatura è assolutamente essenziale quando le batterie sono collocate in armadi esterni o in altre aree soggette a temperature estreme. I seguenti fatti illustrano l'importanza della compensazione della temperatura:
· Quando una batteria che ha una temperatura di 90 gradi Fahrenheit viene caricata con la tensione corretta per 50 gradi Fahrenheit, si esaurirà completamente in tre mesi.
· Quando una batteria a 20 gradi Fahrenheit viene caricata alla tensione corretta per 50 gradi Fahrenheit, non si caricherà e quindi non fornirà le prestazioni specificate.
L'utilizzo di un caricabatterie dotato di compensazione automatica della temperatura può prevenire entrambi questi problemi.
Sto pensando di disattivare la funzione di compensazione della temperatura perché il caricabatterie e la batteria non si trovano nello stesso posto e temo di sovraccaricare la batteria.
La compensazione della temperatura dovrebbe essere disattivata solo se è possibile garantire che le batterie siano sempre a temperatura ambiente (25 °C o 77 °F).
Il rilevamento remoto della temperatura (RTS) è il metodo corretto per fornire una ricarica con compensazione della temperatura quando batteria e caricabatterie si trovano in ambienti diversi. È sempre preferibile sia alla ricarica senza compensazione che a quella con compensazione locale. L'utilizzo di un sensore collegato direttamente alla batteria elimina tutte le variabili legate alla temperatura del caricabatterie e alle diverse temperature ambiente. Non ci sono svantaggi nell'utilizzo dell'RTS. Rispetto alla compensazione della temperatura disabilitata o integrata nel caricabatterie, l'RTS aumenterà in modo assoluto e positivo le prestazioni della batteria, massimizzandole. Indipendentemente dalle condizioni, l'RTS fa sì che il caricabatterie eroghi la tensione esatta necessaria alla batteria.
EVEREXCEED ha previsto la possibilità di disabilitare la compensazione della temperatura principalmente per i test di accettazione da parte del cliente, al fine di dimostrare che l'impostazione della tensione corrisponda alla tensione di uscita effettiva. Questo può essere difficile da determinare in un caricabatterie con compensazione della temperatura.
EVEREXCEED ha progettato il suo sistema RTS in modo tale che, se il sensore remoto si danneggia o si disconnette, il caricabatterie torni alla modalità di funzionamento non compensato. Questa modifica è indicata sul pannello frontale del caricabatterie.
Perché le batterie al nichel-cadmio necessitano di una ricarica "di mantenimento"?
Le batterie al nichel-cadmio offrono la massima affidabilità tra tutte le batterie e sono più resistenti agli urti meccanici e ambientali rispetto alle batterie al piombo-acido. Tuttavia, necessitano di una ricarica speciale per garantire le massime prestazioni.
Se una batteria al nichel-cadmio viene caricata solo alla corrente di mantenimento, in genere erogherà solo circa il 70% della sua capacità nominale. Questo rappresenta un problema più serio per le applicazioni ad alta corrente di scarica, come l'avviamento del motore, dove anche piccole riduzioni di capacità hanno un impatto significativo sulle prestazioni.
Il modo più efficace per garantire la piena capacità di una batteria al nichel-cadmio è caricarla periodicamente a una tensione elevata. Questa operazione può essere avviata manualmente o automaticamente, a seconda del caricabatterie. L'equalizzazione automatica è più semplice da usare e riduce il rischio di dimenticare di riportare la batteria alla tensione di mantenimento.
