In che cosa differiscono le ricariche "equalize", "boost" e "fast charge"?
Ognuno di questi termini descrive la stessa funzione del caricabatterie, ovvero quella di aumentare temporaneamente la tensione della batteria al di sopra del livello di mantenimento. Esistono diversi utilizzi per una tensione di carica elevata, come mostrato 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”, “carica rapida” e talvolta entrambi
Ricarica rapida – Ricarica più rapida di una batteria scarica
A cosa serve la ricarica “equalizzata” e perché è necessaria?
Tutte le batterie, anche quelle assemblate in blocchi unitari, sono costituite da singole celle collegate in serie per ottenere la tensione continua richiesta. Come in tutti i prodotti industriali, la capacità di ciascuna cella della batteria varia. Con l'invecchiamento della batteria, questa variazione aumenta. Poiché la batteria è una catena di celle la cui resistenza è pari a quella dell'anello più debole, è necessario un sistema per garantire che tutte le celle mantengano la massima capacità.
Uno schema chiamato "equalizzazione" è comunemente utilizzato sia nelle batterie al piombo-acido che in quelle al nichel-cadmio. L'equalizzazione aumenta temporaneamente la tensione di carica dell'intera stringa di batterie al di sopra della normale tensione di "mantenimento". L'elevata tensione di carica consente a tutte le celle, comprese quelle deboli, di accettare più corrente dal caricabatterie rispetto a quanto accadrebbe alla tensione di mantenimento. Una conseguenza dell'elevata tensione di equalizzazione è che tutte le celle della batteria risultano sovraccaricate. Questo è accettabile per brevi periodi, a condizione che la batteria abbia una quantità sufficiente di elettrolita.
La sovraccarica aumenta notevolmente la velocità con cui l'acqua presente nell'elettrolita della batteria viene elettrolizzata in ossigeno e idrogeno. Poiché un basso livello di elettrolita danneggia permanentemente la batteria, è importante limitare il momento e la durata della carica alla tensione di equalizzazione.
Che cosa si intende per “ricarica rapida”?
Le batterie, come tutti i conduttori elettrici, soffrono di una resistenza nei loro metalli conduttivi. La legge di Ohm afferma che la resistenza aumenta in proporzione al flusso di corrente attraverso la batteria (o qualsiasi altro conduttore imperfetto). Ciò significa che più ampere di carica cerchiamo di applicare alla batteria, più ne perderemo 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 massima corrente dal caricabatterie per un periodo di tempo più lungo, anziché ridurre anticipatamente la sua capacità di accettazione della carica come accadrebbe se caricata alla normale tensione di mantenimento.
Qual è la tensione di carica corretta?
Il valore delle tensioni di mantenimento e di equalizzazione/boost/alta velocità è determinato dal produttore della batteria e dipende dalla composizione chimica e dalla struttura della stessa. Deviare dai valori raccomandati, salvo nei casi in cui sia necessario regolare la temperatura, causerà una carica insufficiente o eccessiva della batteria, con conseguente riduzione della durata e delle prestazioni della stessa.
Come fai a sapere quando il caricabatterie deve funzionare in modalità float o equalizzazione?
Indipendentemente dallo scopo previsto per aumentare la tensione del caricabatterie, è necessario trovare un modo per iniziare e terminare la carica a una tensione superiore a quella di mantenimento.
Di seguito sono riportati i metodi di controllo più comuni.
Metodo di controllo: interruttore manuale
· Vantaggio: semplice, economico
· Svantaggio: rischio elevato di dimenticare che l'unità funziona a una tensione di carica elevata
· Commento: Non consigliato
Metodo di controllo: timer avviato manualmente
· Vantaggio: semplice e termina automaticamente la carica
· Svantaggio: richiede l'intervento dell'utente
· Commento: Non c'è modo di sapere quando la batteria trarrebbe beneficio da una carica a voltaggio elevato. Non c'è modo di sapere qual è l'impostazione di tempo corretta.
Metodo di controllo: timer avviato automaticamente
· Vantaggio: Adatto per siti remoti che gli utenti non visitano frequentemente
· Svantaggio: l'orario deve essere pre-programmato.
· Commento: Non è possibile prevedere il tempo preprogrammato corretto poiché è probabile che la profondità di scarica vari
Metodo di controllo: avvio automatico con fine determinata dalla batteria
· Vantaggio: la terminazione della tensione di carica elevata si basa sulle esigenze della batteria, non su un programma
· Svantaggio: un'elevata corrente continua può indurre il sistema a rimanere a tensione elevata per troppo tempo
Quando è necessaria la compensazione della temperatura della batteria? Quanto è importante?
È noto che tutte le batterie di accumulo, siano esse al piombo-acido ventilato o VRLA o al nichel-cadmio, richiedono tensioni di carica diverse a seconda della temperatura. A freddo, la batteria richiede una tensione di carica superiore al normale per garantire le massime prestazioni. A caldo, la tensione di carica deve essere ridotta per evitare sovraccarichi e la conseguente perdita di elettrolita.
Quando la batteria si trova in un ambiente ben controllato, la compensazione della temperatura ha scarso valore aggiunto. Al contrario, la compensazione della temperatura è assolutamente essenziale quando le batterie si trovano in armadi esterni o in altre aree soggette a temperature estreme. Questi fatti illustrano l'importanza della compensazione della temperatura:
· Se una batteria con una temperatura di 90 gradi F viene caricata alla tensione corretta per 50 gradi F, si esaurirà completamente in tre mesi.
· Se una batteria a 20 gradi F viene caricata alla tensione corretta per 50 gradi F, non riuscirà a caricarsi e quindi non riuscirà a fornire le prestazioni specificate.
Utilizzando un caricabatterie dotato di compensazione automatica della temperatura è possibile prevenire entrambi questi problemi.
Sto pensando di disattivare la funzione di compensazione della temperatura perché il caricabatterie e la batteria non si trovano nella stessa posizione e ho paura di sovraccaricare la batteria.
La compensazione della temperatura dovrebbe essere disattivata solo se si può garantire che le batterie siano sempre a temperatura ambiente (25 °C o 77 °F).
Il rilevamento remoto della temperatura (RTS) è il modo corretto per fornire una carica con compensazione della temperatura quando batteria e caricabatterie si trovano in ambienti diversi. È sempre preferibile sia alla carica non compensata che a quella compensata localmente. L'utilizzo di un sensore collegato direttamente alla batteria elimina tutte le variabili legate alla temperatura del caricabatterie e alle diverse temperature ambiente. L'utilizzo dell'RTS non presenta svantaggi. Rispetto alla compensazione della temperatura disattivata o integrata nel caricabatterie, l'RTS aumenterà sicuramente e positivamente le prestazioni della batteria al massimo possibile. Indipendentemente dalle condizioni, l'RTS fa sì che il caricabatterie fornisca esattamente la tensione richiesta dalla batteria.
EVEREXCEED ha previsto la disattivazione della 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 che, se il sensore remoto è danneggiato o si scollega, il caricabatterie torni al funzionamento non compensato. Questa modifica è indicata sul pannello frontale del caricabatterie.
Perché le batterie al nichel-cadmio devono essere sottoposte a una carica “boost”?
Le batterie al nichel-cadmio offrono la massima affidabilità tra tutte le batterie e sono più resistenti alle sollecitazioni meccaniche e ambientali rispetto alle batterie al piombo. Tuttavia, richiedono una ricarica speciale per garantire le massime prestazioni.
Se una batteria al nichel-cadmio viene caricata solo alla velocità di mantenimento, in genere fornirà solo circa il 70% della sua capacità nominale. Questo è un problema più serio per le applicazioni ad alta velocità, 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 facile da usare e riduce il rischio di dimenticare di tornare alla tensione di mantenimento.
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