Akkumulátortöltő berendezések felépítése
A gépjárművek akkumulátorainak külső áramforásról történő feltöltésére a garázs illetve szervizberendezéseket gyártók akkumulátor töltőket hoznak kereskedelembe. Az alábbi bejegyzésünk elsősorban csak a végfelhasználó szempontjából fontos információt közli.
Bár különféle tulajdonságú berendezések főbb kapcsolási vázlatait megadjuk, a bonyolultabb, fejlettebb automata töltőberendezések szerkezeti működését, a terjedelme miatt, mint pedig műszaki szabadalmak végett nem részletezzük.
Egyszerű töltőberendezések
A legegyszerűbb általában az olcsó kategóriás töltőberendezések (3-8 ezer) már alkalmasak energia bevitelre mindössze egy transzformátorból és egy egyenirányító egységből állnak. Az ilyen töltők áramerőssége kicsi, ebből adódóan csak hosszú idő alatt képesek egy számottevő kapacitású akkumulátort üzemkész állapotba hozni. Ráadásul kis tároló képességű akkumulátor esetén túltöltés veszélye is fennállhat. E szerkezetek lefolyásukat tekintve W jelleg szerint működnek, és legtöbbször csak formázó töltés nagyságrendjébe tartozó áramerősség leadására képesek még kis kapacitású gépjármű-akkumulátorok feltöltésekor is.
Az egyszerű töltők legelterjedtebb csoportját ellenállás közbeiktatással beállítható az ún. transzformátor megcsapolásos berendezések. Egy ellenállással beállítható töltő kapcsolási vázlata alább látható.
A berendezés hátránya hogy a passzív elemekkel csak veszteséges szabályzást lehet megvalósítani, ráadásul a veszteségenergia melegíti a szerkezetet. Ezen berendezéseket közepes áramok létrehozására alkalmazzák. Régebben gyakori eljárásnak (90’es évek J)számított, hogy az ellenállás helyett izzólámpákat kötöttek a hálózatba, s az egymással párhuzamosan kötött izzók számának növekedésével lehetet a kör ellenállását tehát a töltő áramot növelni.
Az alábbi ábra egy veszteségmentes állítható, tehát az előzőnél jobb hatásfokú ún. transzformátor megcsapolásos berendezés kapcsolási vázlata látható.
A K1-es kapcsoló az 1-es jelű állapotban nincs bekapcsolva. A kapcsolót elforgatva, átváltva 2. , 3. stb kapcsoljuk a kimeneti feszültség növekszik , hiszen a transzformátor menet áttétele közelít az „1”-hez. A K2 kapcsolóval a forrás néveleges feszültségét lehet beállítani (6V-12V) . A mérőműszerek a leadott áramot és az üzemi feszültséget.
Automata töltőberendezések
Az egyszerű akkumulátortöltők hátránya az, hogy ha velük rövid idő alatt szeretnénk egy telepet feltölteni, azaz nagy kezdeti áramerősséget választunk, W jellegűk miatt fennáll annak a veszélye, hogy beavatkozás nélkül a folyamat belép az a tiltott területre, túltöltés jön létre, melynek eredménye a vízbontás és egyéb károsító hatások.
Ezért kézenfekvő volt a gyártók részéről olyan töltő berendezés létrehozása, melyek nagy biztonsággal meg akadályozzák a túltöltést, de a töltés kezdeti szakaszában kihasználják a töltő berendezés teljes terhelhetőségét. E szerkezetek közül a legkisebb teljesítményűek általában WU jelleggel működnek, ami mint tudjuk, azt jelenti, hogy a berendezés a lemerült telepet alacsony üzemi feszültség mellett viszonylag nagy árammal kezdi tölteni, majd ezt követően a feszültség emelkedést a töltő áram csökkenése kíséri. Körülbelül 14,4V elérése után a töltés U jellegűre vált. Az ilyen töltők viszonylag alacsony költségből előállíthatóak.
A következőkben kitérhetnénk többféle megoldásra is de mivel napjainkban egyre jobban elterjedt típus az „inverteres töltő” ezért kizárólag csak ezt részleteznénk.
Az inverteres akkumulátortöltők egyig igen szembe ötlő előnye hogy teljesítményükhöz képest igen kisméretűek. Egy hagyományos elemekkel felépített 3000W-os töltőberendezés súlya 100-120kg, addig egy ugyanilyen teljesítményű inverteres mindössze 5-10kg. A félvezető eszközök fejlődésével a bipoláris tranzisztorok egyre nagyobb teljesítmény kapcsolására képesek, ezért a fejlesztésnél megjelentek a kisméretű, de nagy teljesítmény leadására képes nagyfrekvenciás berendezések.
Nagy teljesítményű, nagy frekvenciás inverteres akkumulátor töltő
A 220V-os hálózatról közvetlenül működő egyenirányító 310V egyenfeszültséget állít elő. Erre az egyenfeszültségű hálózatra kapcsolódik a T1-T4 jelzésű tranzisztorokból álló, primer oldali inverter, amelynek a működési frekvenciája (gyártótól függően) 10-30KHz. Erre az inverterre egy ferritmagos nagyfrekvenciás transzformátor csatlakozik. A transzformátor szekunder oldala gyors diódákat tartalmazó egyenirányító egységhez kapcsolódik. A szekunder oldalon érzékelt feszültség és áramjeleket a vezérlő szabályzó egység dolgozza fel, amely értéknek megfelelően a primer oldali inverter kapcsolását irányítja. A kereskedelmi forgalomba több ilyen illetve ehhez a modellhez hasonló töltőberendezés kapható, de ahogyan ezt átlátva könnyen kikövetkezethető, hogy a töltőberendezések lelke a vezérlő szabályozó egység. Ez az egység felel minden olyan be illetve kimenő értékekért (hőmérséklet, feszültség, áramerősség, stb.), illetve ezen értékek feldolgozásáért, amely a telepünk 100% töltöttségét biztosítja. Egy mondattal összefoglalva: attól hogy egy akkumulátor töltő inverteres még nem feltétlenül tudja azt a fajta technológiai algoritmust, amely számunkra a legtöbbet nyújtja.
A megosztást köszönjük...