Wieloetapowe ładowanie używanego akumulatora, maks. prąd i napięcie.

Akumulatory bezobsługowe zwykle można ładować prądem od 1/10 do 1/3 pojemności. Zalecany zakres prądy ładowania najczęściej wypisany jest na obudowie (ang.:  maximum initial charge current ) a zawsze w instrukcji eksploatacji.

Przykładowo dla akumulatora 80 Ah dopuszczalna jest zwykle ładowarka o maksymalnej, faktycznej wydajności 26A. Taka ładowarka będzie w stanie naładować akumulatory w około 4 godziny. Pomijająć nieliczne modele akumulatorów żelowych, w których dopuszcza się większe prądy ładowania, można przyjąć że to jest najkrótszy czas w jakim można bezpieczenie naładować zupełnie wyładowany akumulator.

Dla nowych i w pełni sprawnych akumulatorów, wyładowanych całkowicie, czas ładowania jest dłuższy niż by wynikało z podzielenia pojemności akumulatora przez faktyczną wydajność ładowarki. W przypadku akumulatora 80Ah i ładowania prądem maksymalnym 26A: 4 h * 26A = 104Ah - to ponad 20% więcej niż nominalna pojemność ładowanego akumulatora 80Ah.

Sytuacja taka ma miejsce z kilku powodów:

  • Ładowarka ładuje z maksymalną wydajnością tylko przez pewien czas - do momentu gdy zacznie działać ograniczenie napięciowe. W dalszych etapach ładowania wzrasta napięcie jednak prąd ładowania znacznie spada. W efekcie zmniejsza się ilość energii przekazywanej do akumulatora.
  • W trakcie ładowania występują straty energii, która rozpraszana jest głównie w postaci ciepła. Ładowarka ma określoną sprawność (poniżej 100%) i zawsze po stronie napięcia stałego otrzymamy mniej energii niż zostało pobrane z sieci zasilającej ładowarkę. To jednak nie wszystko bo kolejne straty pojawiają się już na wyjściu z ładowarki: na kablach podłączonych do akumulatora, na połączeniu z akumulatorem. Przy znacznych prądach ładowania i niezbyt grubych kablach jest to zauważalne - kable wyraźnie się grzeją. Lekki wzrost temperatury przewodów czy połączenia nie jest powodem do niepokoju. W przypadku znacznego podniesienia temperatury należy sprawdzić pewność połączenia z akumulatorem oraz stan przewodów. W niektórych ładowarkach można również obniżyć maksymalny prąd ładowania co również obniży temperaturę kabli i zmniejszy straty.
  • W trakcie ładowania rośnie temperatura samego akumulatora, ciepło zostaje oddane do otoczenia, o ile oczywiście akumulator znajduje się w pomieszczeniu o niższej temperaturze. O ile wzrost temperatury okablowania powoduje straty ale nie jest groźny dla samego akumulatora to zauważalne podniesienie temperatury akumulatora w trakcie ładowania jest niekorzystne. Po dotknięciu ręką nie powinna być wyczuwalna podwyższona temperatura akumulatora. W przypadku znacznego podniesienia temperatury baterii należy przerwać ładowanie lub zmniejszyć wydajność ładowarki. Niektóre ładowarki wyposażone są w układ kompensacji temperaturowej automatycznie regulujący parametry ładowania zależnie od temperatury. Układ zaczyna działać już na początki ładowania jeżeli temperatura baterii przekracza 20-25%.

Skracanie się czasu ładowania w trakcie eksploatacji

W trakcie eksploatacji akumulatora - następujących po sobie cyklach ładowanie / rozładowanie, stopniowo zmniejsza się pojemność akumulatora. To oznacza, że akumulator jest w stanie przechować coraz mniej energii. W dobrych jakościowo i poprawnie eksploatowanych akumulatorach pojemność zmniejsza się niemal do zera i przez cały czas akumulator działa poprawnie - tylko zachowuje się tak jakby miał mniejszą pojemność.

W związku z utratą pojemności skracanie się czasu ładowania w trakcie eksploatacji jest rzeczą normalną, podobnie jak skracanie się czasu pracy na akumulatorze. Akumulator 80 Ah zużyty w 80% zachowuje się tak jak by miał 64 Ah.

Po utracie pojemności do 80% nominalnej zaczyna się szybsza degradacja natomiast 60% pojemności nominalnej to już ostatnia chwila na wymianę bo dalsza utrata pojemności następuje już bardzo szybko. Ładowanie mocno wyeksploatowanego akumulatora powinno odbywać się odpowiednio mniejszym prądem. Wyeksploatowany akumulator jest w stanie znieść również mniejsze obciążenia - taki sam pobór mocy powoduje większy spadek napięcia niż w nowym akumulatorze.

Ładować akumulator szybko czy wolno ?

Z punktu widzenia długości żywotności akumulatorów lepsze jest ładowanie małym prądem, czyli od 1/20 do 1/10 pojemności akumulatora. Dla akumulatorów 80 Ah polecana jest zwykle ładowarka o wydajności prądowej od 4A do 8A. Ładowarka o faktycznej wydajności 8A będzie ładowała akumulator 80 Ah przez około 10 godzin. Dla akumulatora lepiej będzie zastosować ładowanie siedmio-etapowe niż trzy-etapowe. Jednak głównie należy zwrócić uwagę na prąd ładowania. Ładowarka o wydajności 1/10 pojemności akumulatora wydaje się optymalna jeżeli chodzi o w miarę krótki czas ładowania przy jednoczesnym zachowaniu akumulatora w dobrej kondycji.

Ładowarki umożliwiające ładowanie wieloetapowe są w stanie odbudować utraconą pojemność akumulatora. Szczególnie jest to widoczne przy spokojnym ładowaniu akumulatora, który wcześniej był ładowany ekspresowo. To znaczy, że co jakiś czas warto naładować akumulator małym prądem - czyli bardzo wolno.

Uwaga: Ładowarki bardzo często mają na obudowie i w specyfikacji wpisane nieosiągalne dla tych urządzeń parametry. Z tego względu warto sprawdzić jaka jest faktyczna wydajność ładowarki. Zdarzają się również urządzenia o zaniżonych parametrach ale taka sytuacja występuje znacznie rzadziej.

W miarę możliwości akumulatory warto ładować wieloetapowo, niskim prądem (w granicach 10% lub nawet 5% pojemności). Przy ładowaniu ekspresowym nie następuje pełne odbudowanie pojemności, a może dochodzić nawet do przegrzania. Korzystne jest utrzymanie napięcia buforowego po zakończeniu ładowania - pozostawienie na ładowarce w trybie podtrzymania. Nie powinno się jednak dopuszczać do gazowania elektrolitu pojawiającego się w wyniku utrzymywania przez dłuższy czas podwyższonego napięcia (około 15V zależnie od modelu). Akumulatory bezobsługowe różnią się między sobą. Z tego względu warto zawsze sprawdzić w instrukcji eksploatacji optymalne parametry ładowania i stosować odpowiednią do danego modelu ładowarkę.