Nabíjanie
Nabíjačky a nabíjanie
V sekcii venovanej akumulátorom sme sa už zmienili o základných metódach nabíjania: pomalom, zrýchlenom a rýchlo nabíjaní. V praxi nabíjačky pracujú ako tzv. zdroje konštantného prúdu. To znamená, že nabíjačky vždy obsahuje obvod, ktorý do akumulátora dodáva stály prúd. Naopak napätie je premenlivé a obvod je automaticky prispôsobený počtu článkov v sade. Počas nabíjania sa zvyšuje, aby bol aj pri rastúcom napätí nabíjaných článkov zachovaný stály nabíjací prúd. Pri nabíjačkách s automatikou sa nabíjanie v pravidelných intervaloch prerušuje a riadiaca elektronika testuje napätie na akumulátore pre stanovenie okamžiku ukončenia nabíjania (delta-peak). Pri inteligentných nabíjačkách s mikroprocesorovým riadením sa často stretneme napr. s pomalším nábehom nabíjacieho prúdu po zapnutí, špeciálnym priebehom nabíjania tesne pred ukončením nabíjania atď. Účelom je „dostať“ do akumulátora maximálni náboj čo najšetrnejšie.
K nabíjaniu akumulátora patrí nerozlučne aj ich vybíjanie. Už sme si ukázali dôležitosť pravidelného „cyklovania“ akumulátor pre ich udržanie vo „forme“. Vybíjačka (alebo vybíjaný obvod) zaistí kontrolované vybitie na stanovenú medz (0,8-0,9V pre NiCd a NiMH akumulátory) stálym prúdom. (Pri niektorých mikroprocesorových nabíjačkách môžete naj isť zložitejší priebeh vybíjania.)
Značná časť nabíjačov je v súčasnosti už vybavená obvodmi meniacimi parametre nabíjania/vybíjanie je zaobstarané displejom, ktorý spravidla zobrazuje okamžité napätie, nabíjací/vybíjací prúd, dobu nabíjania, nabitý/vybitý náboj (kapacitu) atď. Investícia do drahšej nabíjačky s displejom sa určite vyplatí - modelár dostáva omnoho viac informácií o akumulátoroch, o ich kondícii, všetko je pod kontrolou. Naviac: pokiaľ lietate len s motorovými vetroňmi, je celkom jedno, či sa akumulátor nabije na 1650 alebo 1750 mAh – aj pri úplnom vybití pohonnej sady bezpečne pristanete. Pri motorových modeloch to ale môže znamenať rozdiel medzi bezproblémovým okruhom na pristátie (popr. jeho bezpečnom opakovaním) a núdzovým pristaním niekde v poli.
Udržovacie nabíjanie
myšlienka udržovacie ho (konzervačného) nabíjania vychádza z potreby vyrovnania samovoľného vybíjania akumulátora. V praxi je to tak, že okamžite po pripojení k nabíjačke je akumulátor nabíjaný malým prúdom (obvykle 50-250 mA) a rovnako tak aj po automatickom ukončení nabíjania. Pri nabíjaní akumulátora malých kapacít je treba sa mať na pozore, aby udržovací prúd pre nich nebol príliš vysoký - v tom prípade je po ukončení nabíjania ťažko nechávať dlhšiu dobu pripojené.
Pomalé nabíjanie
(0,1C, nabíjanie cez noc) – je veľmi šetrná a jednoduchá metóda. Používa sa pre nabíjanie vysielačových a prímačových akumulátorov aj napríklad olovených akumulátorov pre rozpálenie. Tento režim samozrejme zvládajú všetky nabíjačky vyšších tried s automatikami; okrem nich sú veľmi populárne kompaktné sieťové nabíjačky („adaptéry“) umožňujúce súčasné nabíjanie vysielačových a prímačových akumulátorov. Ponúkajú ich všetci výrobcovia RC súprav, čo je dôležité, alebo nabíjacie konektory vysielačov sú vzájomné nekompatibilné. Doba nabíjania je logicky 10-12 hodín (berieme v úvahu účinnosť nabíjania, ktorá nie je 100%). Úplne nové alebo dlhšiu dobu nepoužívané akumulátory môžete nabíjať 14 hodín. Výhodou pomalého nabíjania je, že životnosť akumulátora neohrozíte, ani keď dobu nabíjania náhodou o niekoľko hodín prekročíte. Aj tak je treba sa vyvarovať veľmi dlhého (desiatky hodín, dní) alebo častého nadmerného nabíjania.
Zrýchlené nabíjanie (0,2 - 0,6C)
stále pomerne šetrné, nutné je už ukončenie nabíjanie automatikou – aspoň časovým spínačom. Pri nabíjaní olovených akumulátorov (v modelárskej praxi väčšinou gélových, uzavretých) je dôležité strážiť dosiahnutie medzného napätia akumulátora. Používa sa pre nabíjanie vysielačových a prímačových akumulátorov a olovených akumulátorov. Potrebná doba nabíjania sa určí nasledovne:
doba nabíjania (h) = faktor x kapacita akumulátora (mAh)/nabíjací prúd (mA)
„Faktor“ zohľadňuje účinnosť nabíjania – pre úplne novú alebo dlhšiu dobu nepoužívané akumulátory počítajte s hodnotou 1,4. V bežnej prevádzke by mal stačiť faktor 1,2.
Rýchlo nabíjanie (1 – 2C aj viacej)
používa sa pre nabíjanie pohonných NiCd a NiMH akumulátorov. Strašne dôležitá je spoľahlivá automatika pre ukončenie nabíjania - pokiaľ by sme v nabíjaní pokračovali, začne sa akumulátor veľmi silno ohrievať. V krajnom prípade to môže viesť až k explózii článkov alebo požiaru. Väčšinou sa používa obvod typu „delta-peak“, ktorý ukončuje nabíjanie spravidla pri poklese napätia akumulátora cca o 50mV (NiCd) alebo 20 mV (NiMH). Nabíjačky vyšších tried mávajú túto prahovú hodnotu nastaviteľnú. Pre zaistenú vyššiu spoľahlivosť sa často pomocou zvláštnej sondy sleduje aj teplota nabíjaného akumulátora (nemala by prekročiť 40° C), popr. sa nastavuje limitná hodnota dodaného náboje. Staršia alebo „uležaná“ akumulátory môžu niekedy krátko po zahájení nabíjania vykazovať tzv. falošný delta-peak, keď dôjde k poklesu napätia na akumulátore, ktorý môže spôsobiť predčasné ukončenie nabíjania. Riadiaca elektronika niektorých nabíjačok preto detekciu delta-peak zapína až s časovým oneskorením (4 - 6 minút po zahájení nabíjania).
Dôležitou zásadou je, že sa akumulátory nabíjajú a vybíjajú zásadne „studené“ – tj . necháme ich po ukončení nabíjania alebo vybíjania vychladnúť na teplotu okolo. (Pri lietaní v chladných dňoch akumulátory poslúžia ako vynikajúci ohrievač zmrznutých prstov.)
Akumulátory pri rýchlonabíjaní neponechávame nikdy bez dozoru. K koncu očakávanej doby nabíjania kontrolujeme rukou teplotu sady – majú biť na dotyk teplé, ale nie horúce – v tom prípade nabíjanie okamžite ukončíme.
Zvláštnu pozornosť si zaslúžia NiMH akumulátory. Nabíjací prúd by v záujme ich životnosti nemal prekročiť 1C (hodinové nabíjanie), rovnako doporučujeme naozaj poctivo hmatom kontrolovať teplotu sady a dozerať na koniec nabíjania. Majte na pamäti (a na to upozorňujú v návodoch aj výrobcovia nabíjačok tých najvyšších tried), že zmena napätia na konci nabíjania NiMH akumulátorov je naozaj veľmi malá a ani veľmi múdra nabíjačka s delta-peak detekciou nemusí v určitých prípadoch spoľahlivo vypnúť.
Napájanie nabíjačky, menič
nabíjačky používajú napájanie zo siete 230 V/50 Hz, z autobatérie 12 V alebo stabilizovaných zdrojov 12 – 13,8 V. Nabíjanie akumulátoru vyžaduje, aby nabíjačka bola schopná dodávať minimálne o 3-4 V vyššie napätie, než je napätie plne nabitého akumulátora (1,5 V u NiCd a NiMH). Pokiaľ je použité sieťové napájanie, nečiní to problém. Pri použití autobatérie alebo stabilizovaného zdroja napájacie napätie postačí len pre nabíjanie 7 článkov. Tento nedostatok odstraňuje menič – elektronický obvod, ktorý premení rovnako smerné napájacie napätie na striedavé o frekvencii stoviek Hz alebo niekoľko kHz. Pomocou malého transformátora s feritovým jadrom je toto napätie zvýšené a následne usmernené a stabilizované. Pri voľbe parametrov napájacieho zdroja musíme brať v úvahu, že prúd odoberaný nabíjačkou je vyšší, ako nabíjací prúd – zvlášť, pokiaľ je nabíjačka vybavená meničom a nabíjame väčší počet článkov ako 7. Orientačne môžeme určiť potrebný prúd napájacieho zdroja podľa nasledujúceho vzťahu:
I zdroje = 0,145 x Un-max x Inab-max
I zdroje
je potrebný výstupní prúd zdroja (v ampéroch) s napätím 13,8 V
Un-max
je menovité napätie sady akumulátorov (vo voltoch) s najväčším počtom článkov, ktoré budeme nabíjať
Inab-max
max je maximálni prúd (v ampéroch), ktorým budeme tento akumulátor nabíjať
Napr. pre nabíjanie 10 článkovej sady (menovité napätí: 10 x 1,2 V = 12 V) 2400 mAh prúdom 2C (4,8 A) vypočítame:
I zdroje= 0,145 x 12 x 4,8 = 8,35 A
Zvolíme stabilizovaný zdroj s najbližším vyšším prúdom - teda 10 A.
Pokiaľ napájame nabíjačku z autobatérie, pripojujeme ju zásadne priamo na vývody autobatérie, v žiadnom prípade prostredníctvom konektora na palubnej doske. Dôvodom je veľká strata napätia na vodičoch medzi autobatériou a zásuvkou a neschopnosť poskytovať dostatočný prúd. Ostatné všetky vodiče pripojené k nabíjačke – napájací aj nabíjací kábel by mali biť čo najkratší a veľkého prierezu.
Zdroj : rcm Pelikán
