Aktuální vydání

Číslo 10/2020 vyšlo tiskem 1. 10. 2020. V elektronické verzi na webu 30. 10. 2020. 

Téma: Elektroenergetika; Zařízení pro přenos a distribuci elektřiny

Ze zahraničního tisku
Ochrana před poruchovým obloukem
Rack Unit

Číslo 4-5/2020 vyšlo tiskem 18. 9. 2020. V elektronické verzi na webu ihned.

Účinky a užití optického záření
Rostliny a světlo v biofilním interiéru Část 12
Rostliny a světlo ve veřejných prostorách
Melanopická denná osvetlenosť v budovách

Veletrhy a výstavy
FOR INTERIOR 2020: Inspirace pro bydlení a trendy světa nábytku a interiérů

Nenechte se zaskočit zimou! Výběr autonabíječky

2. 10. 2020 | Richard Lažanský | Conrad Electronic Česká republi | velkoobchod.conrad.cz

Potíže s nastartováním motoru v zimě při poklesu teplot nebo i na jaře, pokud dlouho nevyjel, má snad každý motorista. Každá auto i moto baterie má určitou míru samovybíjení danou v první řadě technologií a ovlivněnou teplotou, při které je provozována či parkována. K úplnému vybití baterie při dlouhodobém stání přispívají i vstupní a bezpečnostní elektronické systémy, které odebírají sice jen malý proud, ale nepřetržitě. Pokud baterie neotočí startérem, pomůže buď její okamžitá výměna, nebo nabití. Pro ten druhý případ se vyrábí množství nejrůznějších nabíječek.

Potíže s nastartováním motoru v zimě při poklesu teplot nebo i na jaře, pokud dlouho nevyjel, má snad každý motorista. Každá auto i moto baterie má určitou míru samovybíjení danou v první řadě technologií a ovlivněnou teplotou, při které je provozována či parkována. K úplnému vybití baterie při dlouhodobém stání přispívají i vstupní a bezpečnostní elektronické systémy, které odebírají sice jen malý proud, ale nepřetržitě. Pokud baterie neotočí startérem, pomůže buď její okamžitá výměna, nebo nabití. Pro ten druhý případ se vyrábí množství nejrůznějších nabíječek.

Jak se v nabídce různých nabíječek zorientovat a jakou nabíječku vybrat? Nejdříve je nutné zjistit, jaký typ baterie je ve vozidle instalován. Může to mít zásadní vliv na výběr vhodné nabíječky, protože každá technologie výroby akumulátoru má svoje pozitiva i úskalí. Dále budou popsány ty nejzákladnější technologie, se kterými se uživatel setká u běžně používaných akumulátorů.

Klasické (nalévané) akumulátory

Jejich nevýhodou je větší hodnota samovybíjení (1 % denně) a odpařování kapaliny, která uniká při chemických reakcích uvnitř baterie při nabíjení a vybíjení. Akumulátor se musí při nečinnosti jednou za tři měsíce dobíjet. U několika let starých baterií je nutné počítat s vybíjením až 5 % denně. Důležité je také odvětrání baterie. Tyto akumulátory jsou náchylné k mechanickému poškození olověných desek v důsledku otřesů. Rovněž objemová účinnost (Ah/dm3) není nejlepší. Přes všechny výhrady se však tento typ akumulátorů stále používá, a to zejména pro svoji schopnost krátkodobých velkých vybíjecích proudů potřebných pro startování spalovacích motorů. Standardní nalévací akumulátory lze i lehce přebíjet základními nabíječkami bez jakékoli regulace s ohledem na to, že lze doplnit vodu. U jiných typů to vede k (často výraznému) zkrácení životnosti. V extrémních případech i v podstatě k okamžitému zničení.

„Bezúdržbové“ akumulátory

Technologie, na kterou postupně přecházejí všichni výrobci, mimo jiné výrazně zvýšila životnost akumulátorů. Vápníkové akumulátory téměř nevykazují samovybíjení a ztráta kapaliny je zanedbatelná. Zásoba vody v akumulátoru postačuje na celou dobu jeho životnosti, která bývá výrazně vyšší než u klasického akumulátoru (asi 10 let při správném používání a údržbě). Akumulátory již nemají otvory pro dolévání vody, mají větší plochu desek, desky se tolik nedrolí a není tak zapotřebí pod deskami tolik záchytného místa na kal. Stejně velká baterie má větší kapacitu. Udává se i větší odolnost proti vibracím a nárazům. Akumulátor je schopen nastartovat motor i po šestiměsíčním skladování. Případné zvýšení tlaku při nabíjení řeší systém řízených ventilů VRLA.

Technologie AGM

Elektrolyt je vázán ve skelném rounu, které nepřipustí únik kyseliny. Baterie vyžadují odbornější přístup při nabíjení, jsou více citlivé na „omyly“. Tento typ akumulátoru je označován jako absolutně bezúdržbový.

Technologie GEL

Gelové akumulátory jsou olověné akumulátory, v nichž se místo kyseliny sírové používá speciální elektrolyt ve formě řídkého rosolu. Jejich charakteristika je dána jmenovitým napětím článku 2 V, maximálním napětí 2,4 V a napětím vybitého článku 1,7 V. Přebíjení jim škodí, protože článek začne plynovat a bubliny mohou vytlačit elektrolyt ven. Při nabíjení je nutné dodržet nabíjecí proud = 1/10 kapacity a měřit dosažené napětí. Tyto akumulátory by se měly nabíjet velmi opatrně, a pokud možno speciálními nabíječkami, protože hodnota jejich plného nabití není 16,5 V (14,4 nezatíženo), nýbrž 14,4 V resp. 12,8 V. Palubní síť stroje je pro jejich použití uzpůsobena místo 14 až 14,3 V na 13,8 V. Tento typ akumulátoru je označován jako absolutně bezúdržbový.

Technologie EFB

Kromě baterií typu GEL a AGM se vylepšují také klasické konstrukce baterie s tekutým elektrolytem. Tak vznikla technologie EFB (enhanced flooded battery). Baterie EFB se vyznačují delší životností při zvýšeném cyklickém zatížení. Toho je dosaženo speciálním separátorem z polyesterových vláken a silnějšími deskami elektrod. Tyto baterie jsou vhodné do aut se systémy Start & Stop, ne však pro vozy s rekuperačním brzděním a dalšími šetřícími technologiemi. Tento typ akumulátoru je označován jako bezúdržbový.

Tab. 1. Tabulka hodnot napětí pro jednotlivé typy akumulátorů
Tab. 1. Tabulka hodnot napětí pro jednotlivé typy akumulátorů

Tab. 2. Tabulka zkratek
Tab. 2. Tabulka zkratek

Nabíječky

Existuje mnoho způsobů jak nabít olověný akumulátor. Nejjednodušší nabíječky nabíjely akumulátor na takzvané „plynovací“ napětí, kdy z elektrolytu začínají unikat bublinky plynu. V této fázi bylo třeba proces přerušit. Jednalo se tedy o nabíjení konstantním napětím a proud byl omezen tím, co nabíječka dala. Tento proces nebyl ani bezpečný, ani šetrný k nabíjené baterii a ani si nedokázal proradit s baterií hluboce vybitou se zasulfátovanými elektrodami. Tento typ nabíječek je použitelný pouze u klasických nalévaných baterií, jiné typy akumulátorů mohou poškodit na první pokus. Těmi se článek zabývat nebude.

Zajímavé jsou nabíječky řízené procesorem a fungující automaticky, kdy není třeba ručně hlídat napětí na baterii, hustotu elektrolytu nebo stopovat čas nabíjení. Tady je výběr velký a cenové hladiny od tisíce po 5 tisíc korun.

Při výběru nabíječek autor částečně vycházel z testu uveřejněného na webu AUTOBILD.SK a vynechal ty, které nebyly hodnoceny GTÜ alespoň jako doporučené.

Obr. 1. Nabíječka BOSCH C3
Obr. 1. Nabíječka BOSCH C3

BOSCH C3
Výsledky testu AUTOBILD.SK 3. místo
– Řízení mikroprocesorem
– Pro 6 V i 12 V akumulátory
   – Kapacita:
      – 6 V: 1,2 – 14 Ah,
      – 12 V: 1,2 – 120 Ah.
   – Proud:
      – 6 V Moto: 0,8 A,
      – 12 V Moto: 0,8 A,
      – 12 V Auto: 3,8 A.
   – Vhodné pro akumulátory olovo-kyselina, gelové, AGM, bezúdržbové olovo-kyselina.
– Nabíjecí programy:
   – Pouze pro 12 V akumulátory – při počátečním napětí 8 – 10,5 V předchází zvolenému režimu nabíjení fáze impulzního nabíjení, po překročení 10,5 V se pokračuje zvoleným nabíjecím režimem 2) až 4).
– 1) 6 V moto aku (<14 Ah): Standard 0,8 A nabíjení na 7,2 V,
– 2) 12 V moto aku (<14 Ah): Standard 0,8 A nabíjení na 14,4 V,
– 3) 12 V auto (>14 Ah): Standard 3,8 A nabíjení na 14,4 V,
– 4) 12 V zimní auto (>14 Ah): Standard 3,8 A nabíjení na 14,7 V,
– Udržovací dobíjení – do tohoto režimu se nabíječka přepne automaticky po dosažení koncového nabíjecího napětí podle zvoleného režimu, indikováno kontrolkou
– Rozsah pracovních teplot: –5 až +40 °C
– Ochrana proti přepólování
– Rozsah pracovních teplot: 0 až +40 °C
– Ochrana proti přepólování Hodnocení GTÜ: velmi doporučeno.

Poznámka autora: Zcela vyhovující pro aku do 40 Ah, výborné mechanické provedení, návod i nastavení nabíjecího cyklu.

Obr. 2. Typ CTEK MXS 3.8
Obr. 2. Typ CTEK MXS 3.8

CTEK MXS 3.8
Výsledky testu CTEK MXS 3.8 netestováno, CTEK CT5 Time To Go 1. místo– Řízení mikroprocesorem
– Pro 12 V akumulátory
   – Kapacita aku:
      – moto: 1,2 – 14 Ah,
      – auto: 1,2 – 130 Ah.
   – Proud:
      – moto: 0,8 A,
      – auto: 3,8 A.
   – Vhodné pro akumulátory olovo-kyselina, gelové, AGM, bezúdržbové olovo-kyselina, Ca-Ca.
– Nabíjecí programy jsou tři a mají sedm fází.
   – Desulfatace 15,8 V impulzy – redukce sulfátu na olověných elektrodách
   – Soft Start nabíjení menším proudem do dosažení 12,6 V na akumulátoru
   – Nabíjení konstantním proudem.
      – 1) 12 V moto aku (<14 Ah) – Standard 0,8 A nabíjení na 14,4 V,
      – 2) 12 V auto (>14 Ah) – Standard 3,8 A nabíjení na 14,4 V,
      – 3) 12 V zimní auto (>14 Ah) – Standard 3,8 A nabíjení na 14,7 V.
– Nabíjení klesajícím proudem
– Test poklesu napětí po odpojení nabíjecího proudu
– Nabíjení konstantním napětím 13,6 V pro všechny tři režimy
– Udržovací dobíjení – test a případně dobíjecí pulzy, je-li třeba, baterie je plně nabita
– Rozsah pracovních teplot: –20 až +50 °C
– Ochrana proti přepólování, indikace LED Hodnocení GTÜ: CTEK CT5 Time To Go – 1. místo – velmi doporučovaný typ

Poznámka autora: Zcela vyhovující pro aku do 40 Ah, mechanické provedení je precizní, vše jednoduše a spolehlivě funguje. Nastavení nabíjecího cyklu s indikací jednotlivých fází nabíjení je jednoduché a intuitivní.

Obr. 3. Model CTEK MXS 5.0 POLAR
Obr. 3. Model CTEK MXS 5.0 POLAR

CTEK MXS 5.0 POLAR
Výsledky testu AUTOBILD.SK MXS 5.0 POLAR – netestováno
– Řízení mikroprocesorem
– Pro 12 V akumulátory
   – Kapacita aku: 1,2 – 160 Ah
   – Proud:
      – moto (<14 Ah): 0,8 A,
      – auto (>14 Ah): 5,0 A.
   – Vhodné pro: akumulátory olovo-kyselina, gelové, AGM, bezúdržbové olovo-kyselina, Ca-Ca
– Nabíjecí programy jsou čtyři pro malé aku (<14 Ah) a pro auto aku (>14 Ah) a mají osm fází:
   – Desulfatace 15,8 V impulzy – redukce sulfátu na olověných elektrodách
   – Soft Start nabíjení menším proudem do dosažení 12,6 V na akumulátoru
   – Nabíjení konstantním proudem:
      – 1) moto aku (<14 Ah),
      • Standard 0,8 A nabíjení na 14,4 V,
      • WINTER (–30 – 0 °C) 0,8 A nabíjení na 15,0 V,
      – 2) auto aku (>14 Ah),
      • Standard 5,0 A nabíjení na 14,4 V,
      • WINTER (–30 – 0 °C) 5,0 A nabíjení na 15,0 V
– Nabíjení klesajícím proudem
– Test poklesu napětí na 12 V po odpojení nabíjecího proudu
– Volitelná fáze RECONDITION nabíjení napětím max. 15,8 V:
   – moto aku (<14 Ah) proud omezen na max. 0,3 A,
   – Auto aku (>14 Ah) proud omezen na max. 1,5 A.
– Nabíjení konstantním napětím 13,6 V pro všechny režimy
– Udržovací dobíjení pro všechny režimy, test poklesu napětí a případně dobíjecí pulzy, je-li třeba, baterie je plně nabita
– Rozsah pracovních teplot: –30 až +50 °C
– Ochrana proti přepólování, indikace LED
– Izolace vodičů s opletením – zůstávají ohebné do –30 °C
Hodnocení: velmi doporučovaný typ zejména pro chladné oblasti

Poznámka autora: U tohoto modelu lze očekávat top provedení se speciální izolací kablíků – ohebné i za vysokých mrazů a také jednoduché nastavení nabíjecího cyklu s indikací jednotlivých osmi fází nabíjení.

Závěr

Všechny testované přístroje mohly nabít akumulátory 40 Ah a 70 Ah, které byly zkušebně vybity a poté nabity. S přístroji 3,8 A byly dobíjeny jen 40 Ah aku. Nikoliv proto, že by 70 Ah nezvládly, ale nabíjení na plnou kapacitu by trvalo déle. To je také třeba brát v potaz při výběru vhodné nabíječky. Pro standardní osobní auto s baterií 40-50 Ah by první volbou byl BOSCH C3 s velmi dobře nastaveným nabíjecím cyklem, šetrným k akumulátoru, což je důležité zejména u těch bezúdržbových. Pro SUV s aku 70 Ah, kde stání mimo garáž je spíše standardem, by byl jednoznačně vhodný CTEK MXS 5.0 POLAR, který autora oslovil propracovaným konektorem, který funguje i za mrazu a s kabely, které se za mrazu bez problémů ohýbají. Stojí sice dvojnásobek ceny typu BOSCh C3, ale s krytím IP65 vydrží i brutálnější zacházení.