Uitleg acculaders
Accu’s laden – Uitleg accu’s laden met acculader
Een accu functioneert zo goed als het laadsysteem. Meer dan de helft van alle problemen met accu’s worden niet veroorzaakt door de accu zelf, maar door ontijdige, onjuiste of onvolledige lading. Een goed laadregime houdt rekening met de technologie van de accu maar ook met de capaciteit, temperatuur en ladingstoestand. Het kiezen van de juiste lader, rekening houdend met factoren als budget en betrouwbaarheid, is specialistenwerk.
Lineaire acculader
Met conventionele laders worden alle 50 Hz laders bedoeld, ook wel aangeduid als lineaire of transformatorladers. Zij transformeren de hoge netspanning met behulp van een transformator aan de primaire zijde omlaag naar een lagere wisselstroomspanning aan de secundaire zijde. Zulke transformatoren zijn relatief zwaar door de grote ijzerkern die nodig is voor de frequentie van het lichtnet (50 Hz) Vervolgens wordt de 50 Hz wisselstroom met diodes gelijkgericht naar gelijkstroom om de accu mee te laden. Dit is geen zuivere gelijkstroom en spanning, maar deze pulseert enigszins omdat netspanningsfluctuaties aan de primaire zijde van de transformator overeenkomstige schommelingen veroorzaken aan de secundaire kant. Dit wordt rimpelspanning genoemd en veroorzaakt het brommende geluid in de lader en de batterij. Met name VRLA accu’s zijn erg gevoelig voor rimpelspanning zodat op termijn de levensduur ernstig kan worden bedreigd.
Het rendement van een convertionele lader ligt rond de 75% – Met andere woorden: er gaat een kwart meer elektrische energie naar de primaire zijde van de lader, dan er aan de secundaire zijde uitkomt.
Hoogfrequentlader / hoogfrequent acculader
Bij een hoogfrequentlader wordt de wisselspanning direct gelijkgericht, waarna een elektronische schakeling (chopper) deze gelijkspanning omzet in wisselspanning met een veel hogere frequentie dan die van het lichtnet. Deze wordt door een lichte hoogfrequent-transformator met ferrietkern omgezet in de een mooie vlakke spanning zonder rimpel. Netspanningsfluctuaties hebben op die manier geen invloed op de uitgangsspanning. Daardoor is een HF-lader geschikt voor alle types loodzwavelzuuraccu’s: lood-antimoon, hybride, CaCa, AGM en Gel.
Het rendement van een hoogfrequentlader is met meer dan 90% belangrijk hoger dan van een lineaire lader. Ook het gewicht verschilt sterk. Door het ontbreken van een zware transformator en het gebruik van kleine elektronische componenten is het volume en gewicht van de HF-lader vier tot vijf maal kleiner dan een vergelijkbare 50Hz lader.
Microprocessorgestuurde meertraps acculaders
Een laadspanning van 13.8V is voldoende om onder normale omstandigheden een loodzwavelzuuraccu te laden zonder deze te oveladen en dat is precies wat er in een eenvoudige lader gebeurt. Helaas zal de accu dan slechts voor 75% geladen worden. Microprocessorgestuurde meertrapsladers daarentegen zijn in staat om middels een nauwkeurige dosering van laadspanning en laadstroom in een aantal stappen tot een volledig geladen accu te geraken. Als dat bijvoorbeeld in drie stappen gebeurt spreken we van een drietrapslader. Soms wordt er door de microprocessor niet alleen rekening gehouden met stroom en spanning, maar ook met de temperatuur van de accu. Met name voor gelaccu’s, die extreem gevoelig zijn voor de combinatie laadspanning en temperatuur, is temperatuurgecompenseerd laden van levensbelang! VMF hoogfrequentladers doorlopen maar liefst acht stappen om de accu correct en volledig te laden en in goede conditie te houden:
Testen: de accu wordt getest op conditie en ladingstoestand
Soft charge: wanneer de accu zo diep ontladen is dat deze geen normale laadspanning accepteert wordt eerst met een zeer kleine laadstroom geladen.
Desulfatering: wordt toegepast wanneer de accu langere tijd niet is gebruikt en daardoor is gesulfateerd.
Bulklading: de accu wordt met een constante stroom geladen tot circa 85% van de volledige capaciteit.
Absorptielading: de accu wordt met een constante spanning geladen tot circa 98% van de volledige capaciteit.
Nalading: Een met 0.4V verhoogde laadspanning tot circa 100% van de volledige capaciteit is bereikt.
Testen: de accu wordt getest op het vasthouden van lading.
Onderhoudslading: de lader meet doorlopend de spanning en begint met laden zodra de spanning lager wordt dan 12,6V resp. 25,2V
Onderhoudslader / druppellader 12 Volt , 24 Volt en 6 Volt
Als een accu gedurende langere tijd buiten gebruik wordt gesteld kan een onderhoudslader, ook wel druppellader genaamd, voorkomen dat door zelfontlading de accu niet meer inzetbaar zodra dat wordt gevraagd. Voorbeelden zijn de overwintering in motorfiets, boot of caravan. Maar ook voor een weinig gebruiikte klassieker of auto’s in een showroom kan een druppellader verrassingen voorkomen.
Vrijwel alle meertrapsladers schakelen na lading automatisch over op onderhoudslading. De lader kan dan onbeperkt aangesloten blijven.
Tractielader / tractie acculader / tractie accu laden
Meer nog dan in een automotive toepassing is een goed afgestemde lader essentiëel voor de levensduur van een tractiebatterij.
We onderscheiden twee soorten laders: conventionele Wo-Wa laders en de nieuwe generatie hoog frequent (HF) laders. Wo-Wa is een gecombineerde tweetraps laadmethode met constante spanning en stroom, waarbij de batterij gecontroleerd sneller wordt geladen. HF-laders nemen ten opzichte van conventioneel een grote vlucht.
Hoewel conventionele laders hun werk al jaren voorbeeldig doen, zijn er technisch, maar ook economisch gesproken eigenlijk geen argumenten meer te bedenken om niet over te schakelen op de moderne computergestuurde HF-laders. Het rendement van een HF-lader ligt op circa 90 procent, gecombineerd met zuurcirculatie – of beter nog met pulstechniek – kan dit zelfs oplopen tot circa 94 procent. Conventionele laders hebben een maximaal rendement van 75 procent. Een kwart van alle erin gestopte energie, verdwijnt ten gevolge van omzettingsverliezen als nutteloze warmte. Computergestuurde HF laders geven een betere beheersing van het laadprogramma, wat weer leidt tot een lager stroomverbruik. Een lagere laadstroom geeft weer minder warmteontwikkeling in de batterij, wat de levensduur van de batterij en het verbruik van demi-water ten goede komt.
Door de lagere laadstroom kan de laadinstallatie veelal lichter afgezekerd worden (16 A in plaats van 32 A). Lichtere HF-laders tot circa 48 V/600 Ah kunnen uit de voeten met een gewoon huis-tuin-keuken-stopcontact van 230 V/16 A. Zwaardere uitvoeringen tot circa 80 V/750 Ah werken op de bekende rode krachtstroom aansluiting van 400 V/16 A; de zwaarste op 400 V/32 A. In aanschaf is HF duurder dan conventioneel, maar dat prijsverschil is door de levensduurverlenging en de lagere stroomkosten is het prijsverschil snel terugverdiend. Ten slotte hebben HF-laders vergeleken met conventionele geen hoge inschakelpiek. Deze bepaalt het progressieve vastrechttarief en daar valt dus met HF flink op te bezuinigen, als dit het zwaarste elektrische apparaat in huis is.
Hybride lader – acculader
Een hybride lader maakt gebruik van een conventionele transformator, gecombineerd met hoogfrequenttechniek aan de secundaire zijde (secondary chopper). Op die manier wordt dus niet bespaard op gewicht en energieverbruik, maar wordt wel een vlakke laadspanning verkregen.
Met een dergelijke lader kunnen zeer hoge vermogens worden bereikt waarme een tractiebatterij binnen zeer korte tijd (ca 1 uur) geheel kan worden geladen. Het is duidelijk dat een dergelijk laadregime ten koste gaat van de levensduur van de batterij – een vermindering van 30% tenzij een speciaal daarvoor ontwikkelde batterij wordt toegepast.
Hybride laders zijn duur in aanschaf en gebruik. Er zijn echter situaties waarin een hybride lader de voorkeur geniet. De belangrijkste argumenten kunnen zijn: geen investering in een tweede (wissel)batterij, geen ruimtebeslag door de wisselbatterij, geen tijdverlies door het wisselen en daarmee ook geen veiligheidsrisico’s voor ongetraind personeel.
AGM accu laden, Startaccu & Semi-tractie accu laden – advies
Uw AGM accu laden? Of een ander soort accu laden? Naast voor de AGM accu kunnen we voor ieder ander type accu een geschikte acculader leveren. Zo hebben wij standaard een breed assortiment acculaders van 6V, 12V, 24V, 36V en 48V op voorraad. Bij onze acculaders ziet u een breed pakket acculaders voor diverse toepassingen. Wij hebben de volgende acculaders in het assortiment: auto acculader, motor acculader, boot acculader, camper acculader, revalidatie acculader, recreatie acculader, semi-tractie acculader, etc.
Laadstroom/ capaciteit – amperage acculader berekenen
De juiste laadstroom kan eenvoudig berekend worden door een bepaald percentage van de accucapaciteit te nemen. Welk percentage is afhankelijk van de toepassing, accutype en bij een ‘on board’ toepassing van het aantal gebruikers dat er aan staat tijdens het laden. Onderstaand staan elke voorbeelden:
– Startaccu: 10% van de accucapaciteit
– Accu die cyclisch gebruikt wordt: 16% van de accucapaciteit
– On board situatie: 20% van de accucapaciteit.
Hoe lang duurt het laden van een accu met een acculader – berekenen laadtijd van een accu
De tijd die een acculader nodig heeft hangt af van een aantal factoren: accucapaciteit, laadstroom, hoe diep de accu ontladen, kwaliteit van de accu en of er nog verbruikers aanwezig zijn tijdens het laadproces. Globaal kan men de laadtijd berekenen (bij een geheel ontladen accu)door de accucapaciteit te delen door de laadstroom en daar 4 uur bij te tellen. Deze 4 uur is de zogenaamde nalaadfase. Bijvoorbeeld een geheel ontladen accu van 150Ah wordt met een lader van 25Amp. geladen: 150/25= 6 + 4 = 10 uur. Hierbij is geen rekening gehouden met eventuele verbruikers. Als in deze situatie nog een verbruik op de accu was van 10 Amp. dan was van de 25Amp. laadstroom 10Amp. naar de verbruikers gegaan en blijft er 15Amp. laadstroom over om de accu te laden. Vandaar dan in zo’n situatie (on board gebruik) wordt geadviseerd om een grotere laadstroom te nemen.
Kan de acculader aanstaan in combinatie met andere laadstromen zoals een zonnepaneel / daglichtpaneel / dynamo?
Ja. Bij alle laders in ons assortiment mogen eventueel nog andere stroombronnen aanwezig zijn die de accu ook volladen, zoals bv. een zonnepanneel of dynamo. De laders zijn hier tegen beveiligd zodat de overige stroombronnen geen negatieve invloed hebben op de acculader
Mag de acculader permanent aangesloten blijven op de accu?
Ja, alle acculaders in het assortiment van Ampere winkel zijn volledig automatische acculaders en druppelladers in één. Nadat de accu vol is geladen schakelt de lader over naar de druppellading. Een accu mag continu onder druppellading blijven staan. Ook tijdens het starten van de motor, of tijdens belasting van gebruikers kan de lader gewoon aan blijven staan. Mocht het weer nodig zijn dan schakelen de acculaders automatisch weer terug naar de laadfase. Let op: het bovenstaande kan alleen bij geavanceerde acculaders. Niet alle op de markt verkrijgbare laders kunnen permanent aangesloten blijven of mogen tegelijkertijd met verbruikers aanstaan.
Wat zijn de gevolgen voor een accu als de acculader / laadstroom te weinig capaciteit heeft?
Er wordt vaak gedacht dat elke lader een accu vol kan krijgen als de laadtijd maar lang genoeg is. Maar helaas zal de accu schade ondervinden van een te kleine laadstroom. Dit wordt veroorzaakt door de stratificatie van het zuur. Dit houdt in dat door de zwaartekracht het vrij-komende zware zuur (tijdens het laden) onderin de accu zal blijven. Indien de laadstroom groot genoeg is, zal een redelijke gassing in de accu ontstaan. Dit “gassen” zorgt voor een goede zuurmenging in de accu. Aan het einde van de lading heeft bij een goede zuurmenging het zuur onderin de accu ongeveer het zelfde gewicht als bovenin de accu. Dit zal de levensduur van de accu aanmerkelijk vergroten. Daarom is het zaak om een zogenaamde IU lader te gebruiken met daarbij een laadstroom van minimaal 8% van de Cn (nominale capaciteit) van de accu.
Storingen bij het laden van accu’s
Als van een accu het soortelijk gewicht niet wil stijgen tot 1,28 bij een startbatterij en men zeker weet dat er geen zuur verloren is gegaan, betekent dat gewoonlijk dat er zuur in de platen is gebonden in de vorm van verhard loodsulfaat. De capaciteit van de rest van het plaatmateriaal is dan kleiner en kan aan het soortelijk gewicht worden afgemeten. Zo kan het gebeuren dat bij een gedeeltelijk gesulfateerde accu deze volgeladen lijkt bij een celspanning van 2,4 Volt en weinig stroomopname, terwijl toch het zuur niet hoger komt dan bijv. 1,20. Dan kan men zeggen dat deze accu voor ongeveer 50% is gesulfateerd en de nog werkzame capaciteit dienovereenkomstig kleiner is geworden. Men mag bij zo’n batterij niet in de verleiding komen het zuur bij te vullen tot een soortelijk gewicht van 1,28 want dan wordt de sulfatering nog erger. Vul dus nooit met accuzuur bij, alleen gedestilleerd water is nodig om de vloeistof op peil te houden (ca. 1 cm boven de platen).
Bepalen juiste dikte accu kabel/ kabel zonnepaneel – zonnesysteem
Voor elk gebruik bepaald de STROOMSTERKTE (Amp) en de AFSTAND welke kabeldikte er gebruikt dient te worden. Qua berekening maakt het dus niet uit of het een acculader, omvormer, inverter, dynamo enz. betreft.
Onderstaande formule kan aangehouden worden:
Stroom (Amp.) x afstand x 0,2 = kabel mmq
Voorbeeld 1: een acculader van 20Amp. staat op een afstand van 2,5meter van de accu. De formule: 20×2,5×0,2 = 10mmq.
Voorbeeld 2:
Een dynamo van 50Amp. wordt aangesloten op een accu. De afstand tot de accu is een halve meter. De formule: 50×0,5×0,2= 5mmq.
Als de uitkomst geen bestaande dikte is neem dan de eerst volgende kabeldikte.
