Лінійка інтелектуальних багатоступеневих зарядних пристроїв Blue Smart IP65 Charger була розроблена для оптимізації кожного окремого циклу заряджання та підтримання рівня заряду протягом тривалого часу.
Алгоритм багатоступеневого заряджання включає окремі етапи, опис яких наведено нижче:
Тестування
Перед початком циклу заряджання пристрій перевіряє акумулятор, щоб визначити, чи здатен він заряджатися; навіть повністю розряджений акумулятор (з напругою розімкненого ланцюга близькою до 0 В) може успішно отримувати заряд.
Етап тестування триватиме, доки зарядний імпульс не зможе підвищити напругу акумулятора вище рівня 12,5 В (25,0 В для зарядних пристроїв на 24 В) або протягом 2 хвилин.
Якщо буде виявлена зворотна полярність під’єднання, коротке замикання або підвищена напруга акумулятора, пристрій відмовитися розпочинати заряджання, а світлодіоди вкажуть на наявність помилки; у разі виникнення помилки треба від’єднати пристрій від джерела живлення змінного струму, перш ніж намагатися діагностувати та усунути проблему.
Відмова може виникнути в разі спробі зарядити глибоко розряджений акумулятор із під’єднаним навантаженням; у такому разі перед повторною спробою заряджання треба від’єднати від акумулятора всі навантаження.
Основне заряджання
Акумулятор заряджається максимальним зарядним струмом, поки напруга не підвищиться до налаштованого значення напруги поглинання.
Тривалість основного етапу залежить від рівня розряду акумулятора, ємності акумулятора та зарядного струму.
Після завершення основного етапу заряджання акумулятор буде заряджено приблизно на 80 % (або >95 % для літій-іонних акумуляторів), і в разі потреби ви можете відновити його експлуатацію.
Поглинання
Акумулятор заряджається за налаштованої напруги поглинання, при цьому зарядний струм повільно зменшується в міру того, як акумулятор наближається до повного заряду.
За замовчуванням тривалість етапу поглинання є адаптивною та змінюється з використанням інтелектуальних алгоритмів залежно від рівня розряду акумулятора (визначеного з огляду на тривалість основного етапу заряджання).
Тривалість етапу адаптивного поглинання може змінюватися в межах від мінімум 30 хвилин до максимум 8 годин (залежно від налаштування) для глибоко розрядженого акумулятора.
Також можна вибрати фіксовану тривалість етапу поглинання; фіксована тривалість етапу є налаштуванням за замовчуванням (і вибирається автоматично) для режиму заряджання літій-іонних акумуляторів Li-ion.
Етап поглинання також можна завершити достроково на основі величини залишкового струму (tail current) (якщо ця функція ввімкнена), коли зарядний струм стає нижчим за порогове значення залишкового струму.
Відновлення
Пристрій намагається підвищити напругу акумулятора до налаштованої напруги відновлення, водночас вихідний струм зарядного становить 8 % від номінального зарядного струму (наприклад: максимум 1,2 A для зарядного пристрою на 15 A).
Етап відновлення є додатковим етапом заряджання свинцево-кислотних акумуляторів і його не рекомендується застосовувати регулярно або при кожному циклі; використовуйте цей етап лише за потреби, оскільки зайве або надмірне використання призведе до скорочення терміну служби акумулятора через надмірне газоутворення.
Підвищена напруга заряджання на етапі відновлення може частково відновити/зупинити деградацію свинцево-кислотних акумуляторів внаслідок сульфатації; зазвичай сульфатація відбувається через недозарядку або тривале перебування акумулятора в стані глибоко розряду.
Етап відновлення також може іноді застосовуватися до «залитих» акумуляторів для вирівнювання напруги окремих елементів і запобігання розшаруванню кислоти.
Етап відновлення завершується, як тільки напруга акумулятора зростає до налаштованої напруги відновлення або після закінчення встановленої тривалості етапу (максимум 1 година).
Зверніть увагу, що за певних умов етап відновлення може бути завершено до досягнення налаштованої напруги відновлення, наприклад, якщо зарядний пристрій одночасно живить навантаження, якщо акумулятор не був повністю заряджений до початку етапу відновлення, якщо встановлена занадто мала тривалість відновлення (менш ніж одна година), або якщо вихідний струм зарядного пристрою є недостатнім для цього акумулятора або блока акумуляторів.
Підтримання заряду
Для запобігання розрядці напруга акумулятора підтримується на заданому рівні підтримання заряду (плаваюча зарядка).
На момент початку етапу підтримання заряду акумулятор є повністю зарядженим і готовим до використання.
Тривалість етапу підтримання заряду також є адаптивною і змінюється в діапазоні від 4 до 8 годин залежно від тривалості етапу поглинання, на якому зарядний пристрій визначає, що акумулятор має перейти на етап збереження.
Збереження
Коли акумулятор не використовується і заряджається безперервно, напруга акумулятора підтримується на встановленому рівні напруги збереження, яка є трохи меншою за напругу підтримання заряду; це дозволяє мінімізувати газоутворення та подовжити термін служби акумулятора.
Повторне абсорбційне заряджання
З метою оновлення стану акумулятора й запобігання повільному саморозряджанню під час тривалого зберігання, раз на 7 днів (або відповідно до налаштування) автоматично відбуватиметься абсорбційне заряджання тривалістю 1 година.
Поточний етап заряджання відображається за допомогою світлодіодних індикаторів; див. рисунок нижче:
Крім того, поточний етап заряджання можна переглядати за допомогою мобільного телефона або планшета з функцією Bluetooth і додатком VictronConnect; додаткова інформація наведена в розділі «Моніторинг > VictronConnect».
Доступно 3 вбудованих режими заряджання (Normal (Звичайний), High (Високий) та Li-ion (Літій-іонний)), а також додатковий етап відновлення (який не можна включити в режимі літій-іонного акумулятора).
Інтегровані режими заряджання в поєднанні з адаптивною логікою заряджання добре підходять для найбільш поширених типів акумуляторів, зокрема, для свинцево-кислотних, AGM, гелевих і LiFePO4 акумуляторів.
Бажаний режим заряджання можна вибрати кнопкою MODE (РЕЖИМ) на зарядному пристрої або за допомогою мобільного телефона або планшета з функцією Bluetooth і додатком VictronConnect; додаткова інформація наведена в розділі «Налаштування > Налаштування з панелі зарядного пристрою» або «Налаштування > Налаштування через додаток VictronConnect».
Якщо необхідно, налаштовування розширених користувацьких параметрів також можна виконувати за допомогою мобільного телефона або планшета з функцією Bluetooth і додатком VictronConnect; додаткова інформація наведена в розділі «Розширена конфігурація > Розширені налаштування» та «Розширена конфігурація > Налаштування експертного режиму».
Усі налаштування зберігаються і не будуть втрачені після від’єднання зарядного пристрою від електромережі або від акумулятора.
Налаштування напруги заряджання для кожного з інтегрованих режимів наведені в таблиці нижче:
Примітка
Для забезпечення належного заряджання, тривалої та безпечної експлуатації акумулятора, важливо вибрати режим заряджання, який відповідає типу та ємності акумулятора, що заряджається; зверніться до рекомендацій виробника акумулятора.
Пристрої серії Blue Smart IP65 Charger мають функцію температурної компенсації, яка автоматично оптимізує номінальну/налаштовану напругу заряджання залежно від температури довкілля (за винятком режиму літій-іонного акумулятора та якщо функція компенсації не була вимкнена вручну); додаткова інформація наведена в розділі «Робота > Температурна компенсація».
Етап відновлення є додатковим етапом заряджання свинцево-кислотних акумуляторів і його не рекомендується застосовувати регулярно або при кожному циклі; використовуйте цей етап лише за потреби, оскільки зайве або надмірне використання призведе до скорочення терміну служби акумулятора через надмірне газоутворення.
Якщо режим відновлення активований, він увійде до циклу заряджання (після завершення етапу поглинання), і напруга акумулятора буде збільшена; додаткова інформація наведена в розділі «Робота > Алгоритм заряджання».
Коли режим відновлення увімкнений, світлодіод RECONDITION (ВІДНОВЛЕННЯ) загориться і почне блимати під час етапу відновлення.
Режим відновлення можна вмикати та вимикати кнопкою MODE (РЕЖИМ) на зарядному пристрої або за допомогою мобільного телефона або планшета з функцією Bluetooth і додатком VictronConnect; додаткова інформація наведена в розділі «Налаштування > Налаштування з панелі зарядного пристрою» або «Налаштування > Налаштування через додаток VictronConnect».
При ввімкненому режимі низького струму максимальний зарядний струм пристрою значно (залежно від моделі) обмежується; додаткова інформація наведена в розділі «Технічні характеристики».
Режим низького струму рекомендується застосовувати для заряджання акумуляторів невеликої ємності зарядним пристроєм із великим вихідним струмом; заряджання надмірним струмом може призвести до передчасної деградації акумулятора і його перегрівання.
Зазвичай максимальний зарядний струм для свинцево-кислотних акумуляторів не має перевищувати ~0,3C (понад 30 % ємності акумулятора в А·год), а максимальний зарядний струм для LiFePO4 акумуляторів не має перевищувати ~0,5C (понад 50 % ємності акумулятора в А·год).
При ввімкненому режимі низького струму блимає світлодіод вибраного режиму заряджання (NORMAL / HIGH / LI-ION (ЗВИЧАЙНИЙ / ВИСОКИЙ СТРУМ / ЛІТІЙ-ІОННИЙ)).
Режим низького струму можна вмикати та вимикати кнопкою MODE (РЕЖИМ) на зарядному пристрої або за допомогою мобільного телефона або планшета з функцією Bluetooth і додатком VictronConnect; додаткова інформація наведена в розділі «Налаштування > Налаштування з панелі зарядного пристрою» або «Налаштування > Налаштування через додаток VictronConnect».
Пристрої серії Blue Smart IP65 Charger мають функцію температурної компенсації, яка автоматично оптимізує номінальну/налаштовану напругу заряджання залежно від температури довкілля (за винятком режиму літій-іонного акумулятора та якщо функція компенсації не була вимкнена вручну).
Оптимальна напруга заряджання свинцево-кислотних акумуляторів змінюється обернено пропорційно температурі акумулятора; функція автоматичної температурної компенсації напруги заряджання усуває необхідність окремого налаштування напруги заряджання для високих та низьких температур довкілля.
Під час увімкнення живлення зарядний пристрій вимірює свою внутрішню температуру та використовує її як опорне значення для температурної компенсації, однак початкова температури не може перевищувати 25 °C, оскільки тоді невідомо, чи то зарядний пристрій залишився теплим після попередньої роботи.
Оскільки під час роботи зарядний пристрій виділяє певну кількість тепла, вимірювання внутрішньої температури динамічно використовується тільки якщо вимірювання внутрішньої температури вважається надійним, і коли зарядний струм знизився до низького/незначного рівня, і минув достатній час для стабілізації температури зарядного пристрою.
Для більш точної температурної компенсації слід використовувати дані про температуру акумулятора, отримати від сумісного монітора стану акумулятора (наприклад, BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense або VE.Bus Smart Dongle) через мережу VE.Smart; додаткова інформація наведена в розділі «Робота > Робота в мережі VE.Smart».
Налаштована напруга заряджання відповідає температурі 25 °C, а в діапазоні від 6 до 50 °C відбувається температурна компенсація за лінійним законом із використанням коефіцієнта температурної компенсації за замовчуванням -16,2 мВ/°C для зарядних пристроїв на 12 В (-32,4 мВ/°C для зарядних пристроїв на 24 В) або із заданим користувачем коефіцієнтом.
На рисунку нижче наведено графік залежності напруги заряджання від температури для зарядних пристроїв на 12 В із коефіцієнтом за замовчанням.
Примітка
Коефіцієнт температурної компенсації вказується у мВ/°C і застосовується до всієї акумуляторної батареї/блока акумуляторів (а не до одного елемента акумулятора).
Якщо виробник акумулятора вказує коефіцієнт температурної компенсації для одного елемента, його потрібно помножити на загальну кількість послідовно з’єднаних елементів (зазвичай свинцево-кислотний акумулятор на 12 В містить 6 послідовно з’єднаних елементів).
Новий цикл заряджання розпочинається, коли:
Виконується встановлена умова для повторного основного заряджання (Re-bulk) (зазвичай, через велике навантаження):
Для параметра Re-bulk current (Струм повторного основного заряджання) встановлено значення Disabled (Вимкнено): Вихідний струм має підтримуватися на максимальному рівні протягом чотирьох секунд.
Для параметра Re-bulk current (Струм повторного основного заряджання) встановлено визначене користувачем значення: Вихідний струм має перевищувати налаштування параметра Re-bulk current (Струм повторного основного заряджання) протягом чотирьох секунд, поки зарядний пристрій перебуває на етапі підтримання заряду або збереження.
Був вибраний новий режим заряджання за допомогою кнопки MODE (РЕЖИМ).
Був вибраний новий режим заряджання або режим джерела живлення був змінений на режим заряджання через додаток VictronConnect.
Відбулось від’єднання і повторне під’єднання до джерела змінного струму.
Час, необхідний для заряджання акумулятора до рівня заряду SoC 100 %, залежить від ємності акумулятора, глибини розряду, зарядного струму та типу/хімічного складу акумулятора, який суттєво впливає на характеристики процесу заряджання.
Зазвичай на момент закінчення основного етапу заряджання рівень заряду SoC свинцево-кислотного акумулятора становить приблизно 80 %.
Тривалість основного етапу заряджання Tосн можна розрахувати за формулою Tосн = Ah / I, де I — зарядний струм (без будь-яких навантажень), а Ah — ємність розрядженого акумулятора з рівнем заряду SoC нижче 80 %.
Тривалість етапу поглинання Tпогл залежить від глибини розряду; для досягнення рівня заряду SoC 100 % глибоко розрядженого акумулятора може знадобитися до 8 годин заряджання на етапі поглинання.
Наприклад, час заряджання повністю розрядженого свинцево-кислотного акумулятора ємністю 100 А·год за допомогою зарядного пристрою на 10 А, становитиме приблизно:
Тривалість основного етапу заряджання Tосн = 100 А·год × 80 % / 10 A = 8 годин
Тривалість етапу поглинання Tпогл = 8 годин
Загальна тривалість заряджання Tзаг = Tосн + Tпогл = 8 + 8 = 16 годин
Зазвичай на момент закінчення основного етапу заряджання рівень заряду SoC літій-іонного акумулятора значно перевищує 95 %.
Тривалість основного етапу заряджання Tосн можна розрахувати за формулою Tосн = Ah / I, де I — зарядний струм (без будь-яких навантажень), а Ah — ємність розрядженого акумулятора з рівнем заряду SoC нижче 95 %.
Тривалість етапу поглинання Tпогл для досягнення рівня заряду SoC 100 % зазвичай становить менш ніж 30 хвилин.
Наприклад, час заряджання повністю розрядженого літій-іонного акумулятора ємністю 100 А·год за допомогою зарядного пристрою на 10 А до рівня заряду SoC приблизно 95 %, становить Tосн = 100 × 95 % / 10 = 9,5 годин.
Наприклад, час заряджання повністю розрядженого літій-іонного акумулятора ємністю 100 А·год за допомогою зарядного пристрою на 10 А, становитиме приблизно:
Тривалість основного етапу заряджання Tосн = 100 А·год × 95 % / 10 A = 9,5 годин
Тривалість етапу поглинання Tпогл = 0,5 годин
Загальна тривалість заряджання Tзаг = Tосн + Tпогл = 9,5 + 0,5 = 10 годин