Az akkumulátor töltése olyan, mint a foci, mindenkinek „megbízható és csalhatatlan” véleménye van róla. Természetesen e sorok írója sem mentes, az ilyen támadható téveszméktől. 

A tervezésnél minden esetre, cél volt ezen „töltési elgondolások” megvalósítása, lehetőleg minél egyszerűbb kezelhetőség, és viszonylag magas üzembiztonság megtartása mellett.  

Tekintve, hogy a villamos emberek körében az áram és a feszültség mérés viszonylag egyszerű feladat, a töltés szabályozását, e paraméterek megadásával határozzák meg. Hogy ez mennyire helyes, vagy elhibázott, annak eldöntésére álljon itt egy kicsi, de nem szószerinti idézet, egy régi akkumulátoros kézikönyvből.

„Az akkumulátor akkor tekinthető feltöltöttnek, amikor a savsűrűség a töltés utolsó két órájában már jelentős mértékben nem változik. Ilyenkor a töltést megszakítva, a 20 fokos lehűlés után a savsűrűséget és a savszintet, a gyárilag ajánlott értékre állítjuk vissza.”

Nos, ugye itt feszültségről szó sem volt, pedig a régi időkben sem okozott gondot a feszültségmérés! Ha ehhez hozzá vesszük, hogy azaz ominózus 14,2..14.5V  (fórumban is erősen vitatott) „vízbontási feszültség” erősen függ a cellák ötvözetétől, katalizátorok anyagától (tehát az akkumulátor típustól), az akkumulátor hőfokától, a savsűrűségtől, és életkorától, akkor talán nem biztos, hogy erről korrekt vitaalapot tudunk indítani.

A vízbontási határig feltöltött akkumulátor messze nem tekinthető még „feltöltöttnek”. A gépjárművek azért célozzák meg ezt a kompromisszumos értéket, mert így nem indul meg az intenzív gázképződés, és az akkumulátor nem „forralja” ki a vizet. A feltöltött akkumulátor a gépjárműben viszont már „puffer üzemben” van. Ebben az üzemmódban megengedhető 13,6..13,8V feszültség, viszont nem adna megfelelő kapacitást a nagyáramú indításhoz.

A tévedés abban áll, hogy a paraméterek erősen üzemmód, életkor, hőmérséklet, stb. függőek.

Tapasztalatom szerint az akkumulátor hirtelen tönkremenetelét a kocsiban két tényező segíti elő. Részben a töltésfeszültség évek alatt történő csökkenése miatt, az akkumulátor üzem közben túltöltődik, így a savszint viszonylag hirtelen és folyamatosan csökken.

Részben a cellák egyenkénti kapacitása különböző értékű lesz. Ha ebben az állapotban mélykisütés jön létre, (nyitva feledjük az ajtót) akkor a gyenge cellák a kisütés végén már nem szolgáltatnak áramot, így a „jó” cellák a gyengét „átpolarizálják”. Ez az esemény általában akkumulátor életének végét jelenti.

Mindezek ellenére az általam tervezett töltő is, a töltés közbeni kapocsfeszültségek figyeli. A töltésmódja áramgenerátoros (állandó áramú), de töltési fázisok szerint, változó mértékű áramértékek használatával tölt. Az üzemmód kapcsolási értékeit a savhőmérséklet is befolyásolja. Külön szót érdemel, a szinkronizált akkumulátor kapocsfeszültség mérése.

 (A töltési fázisok elnevezése, nem mindig konzekvens és meglehetősen bénán hangzik, amiért utólagosan is elnézést kérek a tisztelt olvasótól!)

A töltőautomatika, meglehetősen kimunkált kapcsolású. Működése kissé hasonlatos, a napjainkban oly népszerű UC3906-os töltőprocesszornak, de mérés-vezérlés területén jelentős eltérések vannak köztük.

Az áramköri tervek és vezérlő panelek, már pont öt évvel ezelőtt elkészültek, de transzformátor, mechanika és kellő lendület hiányában, a „gyártás” viszont, csak napjainkban fejeződött be. Nagy valószínűséggel, ha a tervek most készülnének el, akkor a vezérlést már mikrokontrollerre bíznám. Főképpen, hogy az eltelt évek alatt a teljesítményegység gyújtásszög vezérlő IC-je már az eladók kínálatában nehezen fedezhető fel.

Hogy még is úgy döntöttem, hogy talán érdemes közreadni a készülék terveit, annak elsődleges oka, hogy még ma is érdeklődés mutatkozik, az analóg felépítésű töltők iránt. Továbbá, nem minden kezdő elektronikai szakember boldogul még a kapcsolóüzemű és processzoros technikával.

Ez a „kvázi-analóg” technikával készült készülék működése, elég jól áttekinthető és töltési elgondolásai átültethető azok számára is, akik esetleg magasabb műszaki szintű készülékkel kívánják megoldani a feladatot. A gépjármű akkumulátortöltők tervezésénél viszont, véleményem szerint megfelelő kiindulási alapnak tekinthető a leírás.

A leírásban található rajzok nagyobb méretű megtekintéséhez, nyomtatásához kattints azokra!