4. Toiminta
4.1. Latausalgoritmi
Blue Smart IP65 Charger -Mallisto koostuu älykkäistä latureista monivaiheisella latausalgoritmilla, joka on kehitelty optimoimaan jokainen lataussykli sekä pitkien aikavälien ylläpitolataus.
Monivaiheinen latausalgoritmi sisältää seuraavat erilliset latausvaiheet:
Testi
Ennen lataussyklin alkua akun latausvirran vastaanottokyky testataan, sillä akku voi ottaa vastaan latausvirtaa, vaikka se olisi täysin purkautunut (avoin piirijännite lähellä 0 V).
Testivaihe jatkuu, kunnes latauspulssi pystyy nostamaan akkujännitteen yli 12,5 V:n tasolle (24 V:n latureilla 25,0 V) tai kun 2 minuuttia on kulunut.
Jos laturi havaitsee käänteisen napaisuuden, oikosulun tai liian korkean akkujännitteen, akku hylätään ja merkkivalot ilmaisevat vikatilaa. Jos laturi ilmaisee vikatilaa, kytke irti vaihtovirran syöttö ennen kuin yrität diagnosoida ja korjata vian.
Laturi voi hylätä akun virheellisesti, jos syväpurkautunutta akkua yritetään ladata sen ollessa samanaikaisesti kytkettynä kuormaan. Jos näin tapahtuu, kytke kaikki kuormat irti ja yritä latausta uudelleen.
Alkulataus
Akkua ladataan maksimivirralla, kunnes jännite kasvaa määritetyn absorptiojännitteen tasolle.
Alkulatausvaiheen kesto riippuu akun purkautumistasosta, akun kapasiteetista ja latausvirrasta.
Kun alkulataus on suoritettu, akun lataustaso on noin 80 % (tai >95 %, jos kyseessä on litiumioniakku) ja se voidaan tarvittaessa ottaa käyttöön.
Absorptiolataus
Akkua ladataan määritetyllä absorptiolatausjännitteellä, ja latausvirta laskee hitaasti akun saavuttaessa täyden lataustason.
Oletusarvoinen absorptiolatausvaiheen kesto vaihtelee ja laturi määrittää sen älykkäästi akun purkautumistasosta riippuen (määritetään alkulatausvaiheen keston perusteella).
Mukautuvan absorptiolatausvaiheen kesto voi vaihdella 30 minuutista 8 tuntiin (tai määritettyyn ajanjaksoon) syväpurkautunutta akkua ladattaessa.
Kiinteän absorptiolatauksen kesto voidaan myös valita. Kiinteä absorptiolatauksen kesto on automaattinen oletusasetus, kun litiumionitila on valittuna.
Absorptiolatausvaihe voidaan lopettaa etuajassa riippuen loppuvaiheen virransyöttötasosta (jos käytössä). Tässä vaiheessa latausvirta putoaa loppuvaiheen latausvirran kynnysarvon alapuolelle.
Elvytys
Akkujännitettä yritetään nostaa määritetylle elvytysjännitetasolle ja laturin lähtövirta säädellään 8 %:iin latausvirran nimellisarvosta (esimerkki: 15 A:n laturilla enintään 1,2 A).
Elvytys on valinnainen latausvaihe lyijyakuille, eikä sitä suositella säännölliseen/sykliseen käyttöön. Käytä sitä vain tarvittaessa, sillä tarpeeton tai liiallinen käyttö lyhentää akun käyttöikää liiallisen kaasunmuodostuksen seurauksena.
Elvytysvaiheen aikainen suurempi latausjännite voi osittain palauttaa/ehkäistä akun sulfaatiosta johtuvaa heikkenemistä. Tyypillisesti se aiheutuu riittämättömästä lataamisesta tai akun jättämisestä syväpurkautuneeseen tilaan pidemmäksi aikaa (jos suoritettu ajallaan).
Elvytysvaihetta voidaan käyttää nesteakuissa ajoittain myös kennojännitteiden tasaamiseksi ja hapon kerrostumisen ehkäisemiseksi.
Elvytysvaihe päättyy heti kun akkujännite kasvaa määritettyyn elvytysjännitteeseen tai viimeistään 1 tunnin kuluttua (tai määritetyn ajanjakson jälkeen).
Huomaa, että tietyissä olosuhteissa elvytysvaihe voi päättyä ennen kuin määritetty elvytysjännite saavutetaan, esimerkiksi kun laturia käytetään samanaikaisesti kuormien virransyöttöön, kun akkua ei ladattu täyteen ennen elvytysvaiheen aloittamista, jos elvytyksen kesto on liian lyhyt (määritetty kestämään alle tunnin) tai jos laturin lähtövirta on liian matala suhteessa akun/akkuryhmän kapasiteettiin.
Ylläpitolataus
Akkujännite pidetään määritetyllä ylläpitolatausjännitteen tasolla purkautumisen estämiseksi.
Kun ylläpitolatausvaihe käynnistyy, akku on täysin ladattu ja valmis käyttöön.
Ylläpitolatausvaiheen kesto on myös adaptiivinen ja vaihtelee 4 ja 8 tunnin välillä riippuen absorptiolatausvaiheen kestosta, ja tällöin laturi määrittää akun olevan varastointilatausvaiheessa.
Varastointilataus
Akkujännitettä ylläpidetään määritetyssä varastointilatausjännitteessä, joka on hieman ylläpitojännitettä matalampi kaasunmuodostuksen ehkäisemiseksi ja akun käyttöiän pidentämiseksi, kun akkua ei käytetä ja se on jatkuvasti kiinni laturissa.
Toistettu absorptiolataus
Akulle tehdään 1 tunnin absorptiolataus automaattisesti 7 päivän välein (tai määritetyin aikavälein) akun virkistämiseksi ja hitaan itsepurkautumisen ehkäisemiseksi pitkäkestoisen varastointilatauksen aikana.
Merkkivalot ilmaisevat aktiivisen lataustilan. Katso alla oleva kuva:
Aktiivinen lataustila voidaan vaihtoehtoisesti tarkistaa Bluetooth-ominaisuudella varustetulla älylaitteella (matkapuhelin tai tabletti), johon on asennettu VictronConnect-sovellus. Katso lisätietoja kohdasta Valvonta > VictronConnect.
4.2. Lataustilat
Laturissa on 3 integroitua lataustilaa (normaali, korkea ja litiumioni) sekä valinnainen elvytysvaihe, joka voidaan sisällyttää lataukseen (paitsi litiumionitilassa).
Yhdysrakenteiset lataustilat sekä adaptiivinen latauslogiikka soveltuvat kaikille yleisimmille akkutyypeille, kuten neste-, AGM-, geeli- ja LiFePO4-akuille.
Tarvittava lataustila voidaan valita laturin MODE-painikkeella tai Bluetooth-ominaisuudella varustetulla älylaitteella (matkapuhelin tai tabletti), johon on asennettu VictronConnect-sovellus. Katso lisätietoja kohdasta Asetus > Asetus laturista käsin tai Asetus > Asetus VictronConnect-sovelluksella.
Laturissa on myös kehittynyt konfiguraatiomahdollisuus käyttäjän määrittämillä asetuksilla, mikä edellyttää Bluetooth-laitetta (matkapuhelin tai tabletti) ja VictronConnect-sovellusta. Katso lisätietoja kohdasta Kehittynyt konfiguraatio > Lisäasetukset ja Kehittynyt konfiguraatio > Asiantuntijatilan asetukset.
Kaikki asetukset tallennetaan ja ne pysyvät muistissa, vaikka laturi kytkettäisiin irti verkkovirrasta tai akusta.
4.2.1. Latausjännite
Eri lataustilojen latausjänniteasetukset on annettu alla olevassa taulukossa:
Huomautus
Asianmukaisen latauksen, akun pitkäikäisyyden ja turvallisen käytön takaamiseksi on tärkeää valita lataustila, joka soveltuu akun tyypille ja kapasiteetille. Noudata akun valmistajan suosituksia.
Blue Smart IP65 Charger -Malliston tuotteet on varustettu lämpötilakompensaatiolla, joka optimoi nimellisen/konfiguroidun latausjännitteen automaattisesti ympäristölämpötilan pohjalta (paitsi litiumionitilassa tai jos se on estetty manuaalisesti). Katso lisätietoja kohdasta Toiminta > Lämpötilakompensaatio.
4.2.2. Elvytystila
Elvytys on valinnainen latausvaihe lyijyakuille, eikä sitä suositella säännölliseen/sykliseen käyttöön. Käytä sitä vain tarvittaessa, sillä tarpeeton tai liiallinen käyttö lyhentää akun käyttöikää liiallisen kaasunmuodostuksen seurauksena.
Kun elvytystila on käytössä, elvytysvaihe sisällytetään lataussykliin (absorptiolatauksen päätyttyä) ja akkujännite nostetaan korkeammalle tasolle. Katso lisätietoja kohdasta Toiminta > Latausalgoritmi.
Kun elvytystila on käytössä, RECONDITION (elvytys) -merkkivalo palaa ja vilkkuu elvytysvaiheen aikana.
Elvytystila voidaan kytkeä päälle ja pois laturin MODE-painikkeella tai Bluetooth-ominaisuudella varustetulla älylaitteella (matkapuhelin tai tabletti), johon on asennettu VictronConnect-sovellus. Katso lisätietoja kohdasta Asetus > Asetus laturista käsin tai Asetus > Asetus VictronConnect-sovelluksella.
4.2.3. Matalajännitetila
Kun matalan latausvirran tila on käytössä, suurin latausvirta rajoitetaan merkittävästi alennetulle tasolle (vaihtelee mallista riippuen). Katso lisätietoja kohdasta Tekniset tiedot.
Matalan latausvirran tilaa suositellaan tilanteisiin, joissa kapasiteetiltaan pieniä akkuja ladataan tehokkaalla laturilla, jossa on korkea latausvirta. Lataaminen liian korkealla latausvirralla voi aiheuttaa akun ennenaikaista heikkenemistä ja ylikuumenemista.
Lyijyakkujen suurin latausvirta on tyypillisesti noin 0,3C (30 % akun kapasiteetista ampeeritunteina) ja LiFePO4-akkujen suurin latausvirta on noin 0,5C (50 % akun kapasiteetista ampeeritunteina).
Kun matalan latausvirran tila on aktiivinen, valitun lataustilan merkkivalo (NORMAL (normaali) / HIGH (korkea) / LI-ION (litiumioni)) vilkkuu.
Matalan latausvirran tila voidaan kytkeä päälle ja pois laturin MODE-painikkeella tai Bluetooth-ominaisuudella varustetulla älylaitteella (matkapuhelin tai tabletti), johon on asennettu VictronConnect-sovellus. Katso lisätietoja kohdasta Asetus > Asetus laturista käsin tai Asetus > Asetus VictronConnect-sovelluksella.
4.3. Lämpötilakompensaatio
Blue Smart IP65 Charger -malliston tuotteet on varustettu lämpötilakompensaatiolla, joka optimoi nimellisen/konfiguroidun latausjännitteen automaattisesti ympäristölämpötilan pohjalta (paitsi litiumionitilassa tai jos se on estetty manuaalisesti).
Lyijyakun optimaalinen latausjännite on käänteisesti riippuvainen akun lämpötilasta. Automaattinen lämpötilaperusteinen jännitekompensaatio merkitsee, ettei erillisiä latausjänniteasetuksia tarvita kuumissa tai kylmissä olosuhteissa.
Virrankytkennän yhteydessä laturi mittaa sisäisen lämpötilansa ja käyttää tätä lämpötila-arvoa lämpötilakompensaation viitearvona. Ensimmäisen mittausarvon raja on kuitenkin 25 °C, sillä laturi voi olla edelleen lämmin aiemmasta käytöstä johtuen.
Laturissa muodostuu hieman lämpöä käytön aikana, joten sisäistä lämpötilamittausta käytetään dynaamisesti vain jos sisäinen lämpötilamittaus tulkitaan luotettavaksi, eli kun latausvirta on laskenut hyvin matalalle tasolle ja riittävästi aikaa on kulunut laturin lämpötilan vakiintumiselle.
Tarkemman lämpötilakompensaation saavuttamiseksi akun lämpötilatiedot voidaan noutaa VE.Smart-verkon kautta yhteensopivasta akkumonitorista (kuten BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense tai Ve.Bus Smart -sovitin). Katso lisätietoja kohdasta Toiminta > VE.Smart-verkko.
Konfiguroitu latausjännite määritetään suhteessa 25 °C:n nimellislämpötilaan, ja lineaarista lämpötilakompensaatiota tapahtuu 6 °C:n ja 50 °C:n välillä oletusarvoisella -16,2 mV/°C:n lämpötilakompensaatiokertoimella 12 V:n latureissa (-32,4 mV/°C 24 V:n latureissa) tai määritetysti.
Katso 12 V:n latureiden oletusarvoisen lämpötilan ja latausjännitteen välisen suhteen ilmaiseva käyrä alla olevasta kaaviosta:
Huomautus
Lämpötilakompensaatiokertoimen yksikkö on mV/°C ja se koskee koko akkua/akkuryhmää (ei yksittäistä kennoa).
Jos akun valmistaja ilmoittaa kennokohtaisen lämpötilakompensaatiokertoimen, se on kerrottava sarjassa olevien kennojen kokonaismäärällä (12 V:n lyijyakussa on tyypillisesti 6 kennoa sarjassa).
4.4. Uuden lataussyklin aloittaminen
Uusi lataussykli alkaa seuraavissa tilanteissa:
Määritetty alkulatauksen uudelleenaloitusehto täyttyy (tyypillisesti suuren kuorman vuoksi):
Alkulatauksen uudelleenaloitus on pois käytöstä (oletusasetus): Lähtövirran on pysyttävä lähtövirran enimmäistasolla neljän sekunnin ajan.
Alkulatauksen uudelleenaloitusvirtana on käyttäjän määrittämä arvo: Lähtövirran on ylitettävä konfiguroitu alkulatauksen uudelleenaloitusvirta neljän sekunnin ajan, kun laturi on ylläpitolataus- tai varastointilatausvaiheessa.
Uusi lataustila valitaan painamalla MODE-painiketta.
Uusi lataustila valitaan tai toimintatila muutetaan virtalähteestä laturiksi VictronConnect-sovelluksella.
Vaihtovirran syöttö on irrotettu ja kytketty uudelleen.
4.5. Latausajan arvioiminen
Akun 100 %:n varaustilaan (SOC) lataamiseksi tarvittava aika riippuu akun kapasiteetista, purkautumistasosta, latausvirrasta ja akun tyypistä/kemiasta, millä on merkittävä vaikutus latausominaisuuksiin.
4.5.1. Lyijyakut
Lyijyakun varaustila (SOC) on tyypillisesti noin 80 %, kun alkulataus on päättynyt.
Alkulatausvaiheen kesto Tbulk voidaan laskea kaavalla Tbulk = Ah / I, missä I on latausvirta (pois lukien mahdolliset kuormat) ja Ah on purkautuneen akun kapasiteetti alle 80 %:n varaustilassa.
Absorptiolatausvaiheen kesto Tabs vaihtelee purkautumisasteesta riippuen. Syvälle purkautuneen akun lataaminen 100 %:n varaustilaan voi edellyttää jopa 8 tunnin absorptiolatausta.
Esimerkiksi täysin purkautuneen 100 Ah:n lyijyakun lataaminen 10 A:n laturilla vie aikaa noin:
Alkulatauksen kesto, Tbulk = 100 Ah x 80 % / 10 A = 8 tuntia
Absorptiolatausvaiheen kesto, Tabs = 8 tuntia
Latauksen kesto yhteensä, Ttotal = Tbulk + Tabs = 8 + 8 = 16 tuntia
4.5.2. Litiumioniakut
Litiumioniakun varaustila (SOC) on tyypillisesti yli 95 %, kun alkulataus on päättynyt.
Alkulatausvaiheen kesto Tbulk voidaan laskea kaavalla Tbulk = Ah / I, missä I on latausvirta (pois lukien mahdolliset kuormat) ja Ah on purkautuneen akun kapasiteetti alle 95 %:n varaustilassa.
100 %:n varaustilan saavuttamiseksi tarvittava absorptiolatausvaiheen kesto Tabs on tyypillisesti alle 30 minuuttia.
Esimerkiksi täysin purkautuneen 100 Ah:n akun lataaminen 10 A:n laturilla noin 95 %:n varaustilaan kestää noin Tbulk = 100 x 95 % / 10 = 9,5 tuntia.
Esimerkiksi täysin purkautuneen 100 Ah:n litiumioniakun lataaminen 10 A:n laturilla vie aikaa noin:
Alkulatauksen kesto, Tbulk = 100 Ah x 95 % / 10 A = 9,5 tuntia
Absorptiolatausvaiheen kesto, Tabs = 0,5 tuntia
Latauksen kesto yhteensä, Ttotal = Tbulk + Tabs = 9,5 + 0,5 = 10 tuntia