VOLTCRAFT ALC 8500 Expert User guide [pl]

www.conrad.pl

Stacja ładująca ALC 8500 Expert Voltcraft, maks. 5000 mA, 4 wyjścia

Instrukcja obsługi

Nr produktu: 200850

Strona 1 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

1. Przyciski, elementy wyświetlacza

1.Wielofunkcyjny ekran LCD

2.Włącznik sieciowy

3.Przycisk OK/Menu

4.Przycisk kursora, ←

5.Przycisk kursora, →

6.Gniazda terminali dodatnich akumulatora

7.Gniazda terminali ujemnych akumulatora

8.Wyjście ładowania 1

9.Wyjście ładowania 2

10.Wyjście ładowania 3

Strona 2 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

11.Wyjście ładowania 4

12.Diody kanału

13.Dioda funkcji aktywacji akumulatorów kwasowo-ołowiowych

14.Wskaźnik mocy

15.Interfejs USB (panel tylny)

16.Gniazdo dla zewnętrznego czujnika temperatury (panel tylny)

Strona 3 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

2. Procesy ładowania, wyjścia ładowania

Podczas procesu ładowania mikro-kontroler bezustannie monitoruje przebieg napięcia na każdym pojedynczym wyjściu ładowania. Seria kolejnych mierzonych wartości jest używana do oceny krzywej ładowania. Dla możliwie najlepszych wyników z procesu ładowania, ALC 8500-2 bezustannie monitoruje krzywą ładowania dla odpowiedniego typu akumulatora z 14-bitową dokładnością.

Niezawodne wykrywanie optymalnego punktu wyłączania ładowania jest szczególnie ważne. Z akumulatorami NC oraz NiMH ładowarka wykorzystuje skuteczną metodę różnicy ujemnego napięcia (wyłączanie przy wartościach szczytowych) na końcu krzywej ładowania. Zalecane są prądy ładowania o wartości większej niż 0.5 C, ponieważ generują one wyraźny przyrost Delta-V, który stacja ładująca łatwo wykrywa. Jeśli sprzęt rejestruje różnicę napięcia o wartości kilku miliWoltów w kierunku ku dołowi przez kilka cyklów pomiarowych na akumulatorze, kanał przełącza się na tempo ładowania podtrzymującego. To samo dotyczy akumulatorów NiMH, z wyjątkiem tego, że krzywa ładowania jest płytsza niż akumulatorów NC, a stacja bierze to pod uwagę. W przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych, litowojonowych i litowo-polimerowych punkt wyłączania ładowania jest wykrywany według krzywej natężenia/napięcia.

Opory transferu na zaciskach terminali mogą mieć niekorzystny wpływ na dokładność pomiaru i z tego powodu napięcie akumulatora NC i NiMH jest zawsze mierzone w warunkach zerowego natężenia. Akumulatory, które były składowane lub głęboko rozładowane mają tendencję do wywoływania przedwczesnego kończenia ładowania, ale ALC 8500-2 Expert posiada dodatkowy obwód detekcji przed-szczytowej, który skutecznie temu zapobiega.

Jeśli akumulatory są w stanie głębokiego wyładowania, stacja ładująca ALC 8500-2 Expert zapewnia początkowe przed-ładowanie przy zmniejszonym prądzie.

Większość niklowo-metalowo-wodorkowych akumulatorów o wysokiej pojemności jest bardzo wrażliwych na przeładowanie, ale ta wada jest zrównoważona przez ich odporność na efekt pamięci, który stanowi popularny problem przy akumulatorach NC. Długie odstępy czasu pomiędzy okresami użytkowania, po których następuje bezpośrednio ponownie ładowanie (np. bez pierwszego ładowania) są jedyną z przyczyn efektu pamięci w przypadku ogniw NC; inne jest stałe częściowe wyładowanie, po którym następuje doładowanie. Wtedy elektrolit ma tendencję do krystalizowania na elektrodach, utrudniając tym samym przepływ elektronów w obrębie ogniwa. Seria cykli rozładowania/ładowania często prowadzi do przywrócenia pełnej pojemności takich pakietów. Oczywiście stacja ładująca, która posiada jedynie prostą funkcje ładowania nie jest wystarczająca dla optymalnego utrzymania jakiegokolwiek akumulatora. ALC 8500-2 Expert oferuje różne programu dla wszechstronnego konserwacji akumulatora, zmierzającej do maksymalizacji jego żywotności. Jak można się spodziewać, wszystkie kanały mogą zostać zaprogramowane do przeprowadzania różnych procesów jednocześnie.

Aby rozproszyć nadmiar ciepła podczas procesów rozładowywania, stacja ładująca ALC 8500-2 Expert została wyposażona w wewnętrzny radiator / wentylator, a czujnik temperatury bezustannie działa na poziomach wyjścia, aby chronić stację ładującą przed

Strona 4 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

przeciążeniem w każdej sytuacji.

Kanały ładowania 1 oraz 2 zostały zaprojektowane dla napięcia ładowania do 30 V (co odpowiada napięciu znamionowemu akumulatora o wartości 24 V z NC oraz NiMH) i maksymalnych natężeń wyjściowych do 5 A.

Dostępne natężenia wyjściowe różnią się w zależności od liczby ogniw podłączonego akumulatora, ponieważ są ograniczone przez dostępną moc ładowania.

Maksymalna całkowita moc ładowania dla kanałów 1 oraz 2 wynosi 40 VA. Należy pamiętać, że podstawa dla obliczania tej wartości nie jest napięcie znamionowe akumulatora; w warunkach ładowania należy brać pod uwagę wyższe napięcie. Przykładowo, jeśli moc (pozorna) wyjściowa o wartości 30 VA jest pobierana dla kanału 1, 10VA jest dostępne dla kanału 2. Ta długo jak całkowita moc pozorna pozostaje poniżej 40 VA, oba kanały działają jednocześnie. Jeśli tak się nie dzieje, kanał, którego proces został rozpoczęty jako ostatni musi czekać, dopóki będzie dostępna wymagana moc, np. kiedy proces ładowania kanału 1 zostanie zakończony. Wtedy drugi proces rozpoczyna się automatycznie.

Wyjścia ładowania 3 oraz 4 zostały zaprojektowane do pracy przy maksymalnym napięciu wyjściowym o wartości 15 V, co odpowiada napięciu znamionowemu akumulatora o wartości 12 V , przy akumulatorach NC oraz NiMH. W tym przypadku maksymalne możliwe natężenie ładowania wynosi 1 A, wspólne dla dwóch wyjść pracujących jednocześnie. Przykładowo, jeśli dla kanału 3 zostanie wybrane natężenie ładowania 500 mA, wtedy dla kanału 4 jest także dostępne 500 mA. Jednakże kanał 4 może dostarczyć 800 mA, jeśli kanał 3 dostarcza tylko 200 mA.

Główne okno wyświetlacza zawsze pokazuje, czy dany kanał aktywnie pracuje i który proces jest przeprowadzany. Dioda LED kanału także jest umieszczona powyżej każdej pary gniazd wyjściowych; dioda świeci bezustannie, kiedy powiązany z nią kanał aktywnie pracuje. Kiedy proces zostaje zakończony, dioda zapala się na krótko co 1.5 sek., a jeśli proces zostaje zakończony w sytuacji awaryjnej, dioda miga z dużą szybkością.

Strona 5 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

3. Pojemności akumulatorów, moc ładowania, prądy

Kanały ładowania 1 oraz 2 zostały zaprojektowane do używania z akumulatorami, których pojemność znamionowa mieści się w zakresie 200 mAh do 200 Ah, podczas gdy kanały 3 oraz 4 pracują z pojemnościami znamionowymi 40 mAh do 200 Ah. Należy pamiętać, że określona wydajność dla akumulatorów NC oraz NiMH nie jest oparta na napięciu znamionowym akumulatora, ale na napięciu ogniwa o wartości 1.5 V. Mikro-kontroler jest używany do zarządzania dostępną mocą.

Wszystkie 4 kanały stacji ładującej są zdolne do przeprowadzania różnych procesów jednocześnie. Jednakże, jeśli wymagana moc przekracza określone dane wydajności stacji ładującej, wtedy procesowanie odbywa się sekwencyjnie. Na ekranie wyświetlany jest komunikat „waiting for power” - „oczekiwanie na moc”, a proces nie rozpocznie się, dopóki inny kanał nie zakończy swojego procesu, a wymagana moc nie będzie ponownie dostępna.

4. Funkcja pomiaru Ri akumulatora

Przy ocenie jakości akumulatorów, wewnętrzny opór pakietu jest szczególnie ważny w dodatku do jego pojemności. Wysoki opór wewnętrzny na negatywny wpływ , szczególnie w zastosowaniach o wysokich wartościach prądu, np. napięcie samo spada w akumulatorze, a energia jest przetwarzana w odpady cieplne. Jeśli napięcie spada w warunkach obciążenia, akumulator wydaje się wyczerpany, mimo że przydatna ilość pozostałej energii może nadal być obecna.

Akumulator musi być w określonym stanie naładowania, jeśli ma zostać określony jego wewnętrzny opór, a podstawą jest to, że akumulator powinien być praktycznie całkowicie naładowany przed przeprowadzeniem pomiaru. Jeśli użytkownik chce porównać różne ogniwa, szczególne ważne jest, aby były one w tym samym początkowym stanie ładowania. Jeśli wystąpi nagły spadek napięcia, kiedy akumulator jest rozładowywany, jest to bardzo wyraźnym wskazaniem, że istnieje różnica w pojemności pojedynczych ogniw, lub że jedno, lub więcej ogniw jest uszkodzonych. Jeśli pakiet w tym stanie nadal jest rozładowywany, może to skutkować odwróceniem polaryzacji i dalszym zniszczeniem uszkodzonego ogniwa lub ogniw. Z kolei dokładnie wyselekcjonowane ogniwa zawsze tworzą niezawodne pakiety, które mają szczególnie długi okres żywotności.

Z tych powodów ważne jest używanie identycznych ogniw przy montażu akumulatora. Nie powinno być w akumulatorze różnych ogniw, a na pewno żadnych ogniw o różnej pojemności. Im dokładniej użytkownik wybierze ogniwa, tym lepszy będzie pakiet akumulatora i na dłużej wystarczy.

Niemożliwe jest często dokładne określenie stanu starzejących się akumulatorów poprzez pomiar ich pojemności; sprawdzenie ich oporu wewnętrznego w określonym stanie ładowania daje znacznie dokładniejszą podstawę do oceny. Wewnętrzny opór jest z pewnością najbardziej przydatnym kryterium dla określania maksymalnego obciążenia akumulatora. Typowe wartości z ogniwami SubC bardzo wysokiej jakości mieszczą się w zakresie 4 mOhm do 6 mOhm.

Wewnętrzny opór akumulatora jest odpowiedzialny za straty napięcia w każdym systemie zasilanym akumulatorami, ale nie jest jedynym winowajcą; pasożytniczy opór transferu, wywołany przez kable i złącza jest zawsze obecny. Wartości te mogą także pogorszyć się Strona 6 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

znacznie z biegiem czasu poprzez utlenianie na powierzchniach styku złącza lub przykręcanych połączeń elektrycznych, a przy dużych obciążeniach ten dodatkowy opór może spowodować znaczne straty napięcia w sieci zasilającej.

Rys. 1: Specjalne kable pomiarowe z sondami obciążonymi sprężyną

Jednak te opory transferu zazwyczaj pozostają niezmienione w stosunku do siebie. Z tego powodu zawsze warto przeprowadzić proces optymalizacji w zastosowaniu z wysoką wartością prądu. Wiąże się to z wyeliminowaniem niepotrzebnych złącz, i użyciem krótkim kabli o bogatym przekroju, gdziekolwiek to możliwe. Wszystkie złącza powinny posiadać wielka powierzchnię styku i być mocno i bezpiecznie dopasowane. W zasadzie metoda pomiaru oporu wewnętrznego jest bardzo prosta.: akumulator jest rozładowywany na wysokim, dokładnie zdefiniowanym prądzie, a jest mierzony spadek napięcia porównywany do stanu rozładowywania.

Opór wewnętrzny może być obliczani przez podzielenie różnicy napięcia przez prąd obciążenia.

W praktyce proces ten nie jest aż tak prosty: z jednej strony różnice napięcia są bardzo małe

– w zakresie Miliwoltów – a z drugiej strony stacja ładująca musi być w stanie wchłonąć wysoki prąd rozładowania i rozproszoną moc, nawet jeśli impuls prądu jest krótki. Kolejnym problemem jest fakt, że wyniki informacyjne mogą być osiągnięte tylko wtedy, gdy napięcie mierzone jest bezpośrednio na terminalach akumulatora, w innym wypadku obniżenie napięcia w kablach pomiarowych mogłoby poważnie sfałszować wynik. Aby spełnić te wymagania, używane są specjalne kable pomiarowe (opcjonalne), każdy przewód posiadający sondy obciążone sprężyną (Rys. 1). Te sondy mają solidny kontakt z końcówkami terminala akumulatora (lub innymi wymaganymi punktami pomiarowymi). Impuls prądu rozładowującego przepływa przez szerokie styki kabli pomiarowych, a drugi styk jest używany do rejestrowania pomiaru bezpośrednio na zakończeniach terminala akumulatora.

Jeśli użytkownik chce objąć straty spowodowane przez kable i złącza w pomiarze oporu, musi wtedy po prostu umieścić sondy w odpowiednich punktach. Obciążone sprężyną sondy zapewniają niezawodną styczność elektryczną we wszystkich czterech punktach pomiarowych.

Strona 7 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

Ważna uwaga:

Jest cechą procesu pomiarowego Ri akumulatora to, że jest niemożliwe, aby zapewnić ochronę przed odwróconą polaryzacja. Należy zachować ostrożność, ponieważ podłączanie akumulatora z odwrotną polaryzacja może spowodować uszkodzenia.

Strona 8 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

5. Funkcja aktywacji akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Stacja ładująca ALC 8500-2 Expert posiada funkcję aktywatora akumulatorów kwasowoołowiowych, która może zostać wybrana podczasładowania akumulatora kwasowoołowiowego na kanale 2. Ta funkcja eliminuje problem krystalicznych osadów siarczanowych na płytkach akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które nie były przez długi czasużywane lub nie są rozładowywane inaczej, jak na niskich prądach podczasużytku. Akumulatory kwasowo-ołowiowe zostały zaprojektowane, aby zapewnić żywotność od 8 do 10 lat, lub więcej, pod warunkiem, że są one prawidłowo utrzymywane. Jednakże w praktyce rzadko wystarczają one na tak długo i w rzeczywistości przeciętny okres żywotności akumulatora kwasowo-ołowiowego jest na ogół znacznie poniżej teoretycznego maksimum.

Szczególny problem stanowi akumulator kwasowo-ołowiowy, który jest używany tylko sezonowo – te zazwyczaj przedwcześnie stają się bezużyteczne.

Wielu właścicieli motocykli, łodzi i kosiarek do jazdy będzie zaznajomionych z następującym problemem: na wiosnę drogi akumulator nie działa przy pierwszej próbie uruchomienia i musi zostać wymieniony. Powstawanie osadów siarczanowych ma fundamentalne znaczenie dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, jednak ten problem jest szczególnie poważny, kiedy są one powoli rozładowywane, np. kiedy następuje samo-rozładowywanie w warunkach przechowywania. W rezultacie następuje pokrycie płytek krystalicznymi siarczanami. Im grubsze nastąpi pokrycie, tym mniej energii akumulator może przechowywać i oczywiście mniej energii może dostarczyć. Przy wyższych temperaturach otoczenia narastanie siarczanów znacznie wzrasta. Pokrycia siarczanowe są głównym powodem przedwczesnej awarii akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Funkcja aktywatora może być ustawiona tak, aby włączała się automatycznie w razie potrzeby, jak tylko stacja ładująca przełączy się do trybu ładowania podtrzymującego podczas ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego.

Okresowe impulsy prądu o wartościach szczytowych zapobiegają gromadzeniu się osadów siarczanowych na ołowianych płytkach. Proces rozpuszcza również istniejące osady siarczanowe, a materiał jest ponownie wchłaniany do płynu akumulatora w formie aktywnych cząsteczek siarki.

Mimo że impulsy prądu są wysokie, stosunkowo mało energii jest usuwanej z akumulatora, skoro czas trwania impulsów prądu rozładowania występujących co 30 sekund wynosi tylko 100 mikro sekund.

Proces ładowania podtrzymującego szybko kompensuje wyładowanie energii. Funkcja działa przy napięciach akumulatora do 15 V.

Impuls rozładowania jest sygnalizowany przed diodę LED na przednim panelu (obok diody kanału 2), co pozwala sprawdzić, czy trwa proces. Dioda LED wskazuje faktyczny przepływ prądu, pozwalając na monitorowanie działanie obwodu.

Strona 9 z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

6. Rejestrator danych

Celem rejestratora danych jest zapis procesów całkowitego naładowania/rozładowania, niezależnie od komputera. Rejestrator danych jest w stanie jednocześnie rejestrować krzywe procesu ładowania/rozładowania dla wszystkich czterech kanałów, a zapisane dane są zachowywane w pamięci flash stacji ładującej, nawet jeśli napięcie zasilania jest wyłączone. Dane mogą zostać przeniesione do komputera PC w późniejszym, dowolnym czasie i mogą zostać pobrane do arkusza kalkulacyjnego itp., pozwalając na analizę „żywotności akumulatora” używając dowolnych kryteriów wybranych przez użytkownika.

7. Interfejs USB

Tylny panel stacji ładowania posiada port USB, który służy do połączenia z komputerem PC. Krzywe procesów ładowania i rozładowania zarejestrowane przy użyciu zintegrowanego rejestratora danych mogą być dalej przetwarzane na komputerze. Łatwe w obsłudze oprogramowanie komputera „ChargeProfessional” jest idealne do przechowywania, oceny i archiwizowania danych akumulatora.

Stacja ładująca ALC 8500-2 Expert może być także sterowana i obsługiwana przez interfejs USB. Połączenie z komputerem może być sprawdzane przez obserwację diod LED (TX, RX) umieszczonych po obu stronach portu USB.

8. Stacja ładująca w użyciu

Dzięki prostemu systemowi menu i pokrętłu szybkiego wyboru do wyboru poszczególnych punktów menu stacja ładująca może być obsługiwana za pomocą tylko trzech przycisków oprócz włącznika sieciowego. Przedni panel stacji ładującej posiada parę gniazd dla każdego panelu ładowania, do których mogą zostać podłączone akumulatory, które mają być naładowane. Ekran graficzny i wygodny system menu sprawiają, że stacja ładująca jest bardzo prosta w obsłudze.

8.1 Ustawienia podstawowe

Stacja ładowania ALC 8500-2 Expert jest włączana przez naciśnięcie włącznika sieciowego umieszczonego w dolnej części po lewej stronie przedniego panelu. Najpierw ma miejsce krótka faza inicjalizacji, podczas której górna połowa ekranu wyświetla wszystkie dostępne segmenty, podczas gdy dolny (graficzny) obszar wyświetla nazwę stacji ładującej i aktualną wersję oprogramowania sprzętowego.

Jeśli wystąpi przerwa w zasilaniu, np. awaria sieci, stacja ładujące ponownie uruchamia ostatnią funkcję przeprowadzaną dla każdego kanału, a ekran wyświetla okno główne.

Strona 10z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

8.2 Okno główne

Rys. 2: Okno główne

Okno główne w górnej połowie ekranu pokazuje szczegółowe informacje na temat poszczególnych kanałów ładowania. Dolna połowa ekranu zapewnia ogólny wygląd czterech dostępnych kanałów ładowania; jednoznaczne symbole natychmiast wyraźnie wskazują funkcję, która jest aktualnie uruchomiona na każdym kanale. Nasz przykład (Rys. 2) pokazuje akumulator ładowany na kanale 1, inny pakiet jest rozładowywany na kanale 2, a trzeci akumulator jest rozładowywany na kanale 3, jako część funkcji odświeżania „Refresh”; kanał 4 nie jest aktualnie używany.

Dostępne symbole i ich znaczenie są przedstawione na Rys. 3. Pokrętło szybkiego wyboru może być używane do przywoływania szczegółowych informacji na temat poszczególnych kanałów ładowania/ rozładowania w oknie głównym; te dane są następnie wyświetlane w górnej połowie ekranu.

Szczegółowe informacje są wyświetlane w następujący sposób:

Technologia (typ) akumulatora wybrana dla aktualnie działającej funkcji, napięcie akumulatora, prąd ładowania i pojemność wybranego kanału.

Dolna połowa ekranu nadal wyświetla ogólne podsumowanie wszystkich 4 kanałów.

Strona 11z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

www.conrad.pl

Rys. 3: Symbole dostępne w części graficznej i ich znaczenie

Strona 12z 39

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o.,

+ 27 hidden pages