Únor 2024
PoUtStČtPaSoNe
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
26272829   
Anketa
Pravidlo horizontu by se mělo:
Hledat
Kontakt
Zdeněk Kincl
IcemanZZZ@sendme.cz
ICQ: 236910392
Akumulátory v praxi
V tomto článku si budeme povídat o akumulátorech. Nejprve si řekneme, podle jakých kritérií vybírat akumulátory. Ne vždy výběr podle kapacity je ten nejlepší. Nejprve je vhodné se zamyslet, k čemu vlastně mají akumulátory sloužit. Mají to být akumulátory do vysílače, kde jsou proudové odběry minimální nebo to mají být akumulátory pohonné? Budou to akumulátory tupu NiCd, NiMH, Li-xxx? Ukážeme si stručný přehled vlastností jednotlivých typů.

NiCd akumulátory:
Výhody:
  • Vysoká spolehlivost a životnost
  • Možnost velmi vysokých proudů
  • Schopnost velmi rychlého nabíjení
  • Velký rozsah pracovních teplot pro vybíjení
  • Odolnost vůči rázům a vibracím
Nevýhody:
  • Menší měrná energie vztažená na hmotnost / objem
  • Náhlý pokles napětí na konci vybíjení
  • Obsah kadmia - látka škodlivá životnímu prostředí

NiMH akumulátory
Výhody:
  • Větší měrná energie vztažená na hmotnost / objem než u NiCd
  • Menší zátěž na životní prostředí
Nevýhody:
  • Menší rozsah klimatických a mechanických odolností
  • Větší samovybíjení
  • Vyšší vnitřní impedance
  • Vyšší pořizovací cena oproti NiCd
  • Větší hmotnost

Li-Ion / Li-Pol akumulátory
Výhody:
  • Vysoké napětí - 3.6V / 3.7 V
  • Vysoká měrná energie vztažená na hmotnost / objem než u NiCd, NiMH
  • Nízká hmotnost
  • Nízké samovybíjení - okolo 8% za měsíc
  • Nezávadné pro životní prostředí
  • Lepší indikace stavu zbytkové kapacity akumulátoru
Nevýhody:
  • Dlouhá doba nabíjení
  • Veliká náchylnost na přebíjení a podbíjení
  • Malý vybíjecí proud
  • Vysoká vnitřní impedance
  • Vysoká pořizovací cena

Nabíjení akumulátorů
Stejnosměrný proud protékající akumulátorem při nabíjení je nabíjecí proud. Pro správné určení náboje dodaného akumulátoru při nabíjení a správné nastavení nabíjecího proudu je rozhodující jeho střední hodnota. U NiCd a NiMH akumulátorů se používá především proudem řízené nabíjení, u akumulátorů Li-Ion a Li-Pol se používá nabíjení napěťové. Nabíjení akumulátorů má rozhodující vliv na většinu užitných vlastností, především pak na jejich životnost. Překročení mezních hodnot rozhodujících veličin může vést až k destrukci. Nabíjení příliš teplých / studených akumulátorů může vést k jejich zničení. Je nutno pamatovat i na špatnou tepelnou vodivost mezi vnitřkem akumulátoru a jeho povrchem. Akumulátor studený na povrchu nemusí znamenat akumulátor studený uvnitř.

Druhy nabíjení:
  • Normální - nabíjení proudem 0.1C po dobu 12 až 16 hodin.
  • Zrychlené - nabíjení proudem 0.2C až 0.3C
  • Rychlé - nabíjení proudem 0.5C až 1C
  • Velmi rychlé - nabíjení proudem 1C až 4C
  • "CCCV" - nabíjení konstantním proudem, dokud akumulátor nedosáhne předem stanoveného napětí a poté pokračuje nabíjení konstantním napětím, přičemž nabíjecí proud začne klesat.

Metody ukončení nabíjení:
  • Časové - nabíjení se ukončí po uplynutí stanoveného času. Vhodné akumulátor před nabíjením vybit. Nedoporučuje se nabíjecí proud vyšší než 0.2C.
  • Napěťové:
    • "VCO" - ukončení nabíjení při dosažení předem stanoveného napětí. Nevýhodou této metody je závislost napětí akumulátoru na nabíjecím proudu, teplotě, stáří.
    • "PKV" - ukončení nabíjení při dosažení vrcholu napětí. Vhodné pro nabíjecí proudy vyšší než 0.5C, jinak je stanovení PKV obtížné.
    • "ΔU" - je metoda založená na poklesu napětí na konci nabíjení. U NiCd akumulátorů je tento pokles 10mV/článek, u NiMH 5mV/článek. Metoda je vhodná pro nabíjecí proudy od 0.5C až 2C.
    • "d2U/dt2" - metoda založená na sledování druhé derivace napětí v čase. Nabíječ zastaví nabíjení v okamžiku zaznamenání napěťové derivační špičky. Tato metoda zvyšuje životnost akumulátorů, protože nedochází k jejich přebíjení.
  • Teplotní:
    • "TCO" - ukončení nabíjení při dosažení předem stanovené teploty akumulátoru. Při nízkých teplotách akumulátoru dochází ke zbytečnému přebíjení, při teplotách vyšších se akumulátor nenabije na plnou kapacitu.
    • "dT/dt" - k ukončení nabíjení dochází v momentě, kdy změna teploty je okolo 0.75 °C/min. Tato metoda je nevhodná při nabíjení částečně nabitého a ještě teplého akumulátoru.
  • "CCCV" - tato metoda se používá při nabíjení lithiových akumulátorů. Akumulátor se nabíjí konstantním proudem až do doby, kdy dosáhne předem stanoveného napětí, poté přechází na nabíjení konstantním napětím. Nabíjení se ukončí, pokud nabíjecí proud klesne na předem stanovenou hodnotu.

V moderních nabíječích se využívá k indikaci stavu úplného nabití a ukončení nabíjení kombinace několika metod, obvykle jedné nebo dvou metod napěťových, jedné metody využívající tepelné jevy a pro zvýšení bezpečnosti se může použít i časovač. Takovéto nabíječe jsou velmi spolehlivé a značně zvyšují životnost akumulátorů, ovšem za předpokladu, že jsou dodržovány i ostatní podmínky pro nabíjení, především rozsah povolených teplot.

NiCd akumulátory si nechají mnoho líbit. Snesou více či méně jakékoliv zacházení. Všechny NiCd a NiMH akumulátory se mohou nabíjet normálním proudem. O tom, jestli se může použít zrychleného, rychlého a velmi rychlého nabíjení rozhoduje výrobce. Při nabíjení NiCd / NiMH akumulátorů se dají použít všechny výše uvedené metody ukončení nabíjení, kromě metody CCCV, která se používá při nabíjení lithiových akumulátorů. Hlavní rozdíl při nabíjení NiMH akumulátorů oproti NiCd akumulátorům je v průběhu teploty při nabíjení. U NiCd akumulátorů zůstává teplota v průběhu nabíjení většinou konstantní, prudce stoupá až u přebíjení. U NiMH akumulátorů teplota článků od začátku nabíjení neustále stoupá a při přebíjení je tento vzrůst prudší. Dalším specifikem je pokles napětí akumulátoru na konci nabíjení. U NiMH je tento pokles 5mV, ale projeví se i při normálním nabíjení, ale pouze při teplotách do 25°C. Při nabíjení lithiových akumulátorů se využívá metoda ukončení nabíjení označovaná jako CCCV. Jako počáteční proud se volí 0.7C až 1C. Jak jsem psal, že NiCd akumulátor si nechá při nabíjení líbit téměř všechno, přesným opakem jsou lithiové akumulátory. Ty vám nic nedarují. Jsou velice náchylné na nastavení konečného napájecího napětí a při nesprávném nastavení zcela jistě dojde k zničení akumulátoru. Toto napětí se navíc může u každého výrobce měnit, protože se dosud vyrábějí akumulátory ve čtyřech druzích kladných elektrod. Nejběžnějším typem je akumulátor s kladnou kobaltovou elektrodou, která má konečné nabíjecí napětí 4.2V. Při nabíjení lithiových článků, pokud je správně nastaveno konečné nabíjecí napětí, nedochází k přebíjení akumulátorů tak, jako je tomu u NiCd a NiMH akumulátorů.

Skladování akumulátorů

NiCd
NiCd akumulátory se doporučuje skladovat ve vybitém stavu 0.9V/článek v prostorách bez chemických vlivů a prudkých změn teploty a při relativní vzdušné vlhkosti 65±20%. Optimální teplota skladování je 5 až 25°C, povolené teploty pro skladování jsou -40 až +60°C (pokud výrobce nestanoví jinak).

NiMH
Optimální podmínky pro skladování NiMH akumulátorů jsou: teplota 5 až 25°C a relativní vlhkost 65±20%. NiMH akumulátory se skladují v nabitém stavu, každých 6 měsíců je potřeba je dobít 50% jmenovité kapacity.

Li-Ion / Li-Pol
Optimální podmínky pro skladování akumulátorů jsou: teplota 0 až 25°C a relativní vlhkost 65±20%. Akumulátory se skladují v nabitém stavu. Přestože mají malé samovybíjení, doporučuje se každých 6 měsíců je dobít 50% jmenovité kapacity. Je to hlavně proto, že elektronika, která je součástí Li-Ionových akumulátorů, má sice nepatrný, ale neustálý odběr energie. Pokles napětí může způsobit náchylnost elektroniky na statickou elektřinu. V případě složitějších elektroniky pak vymazání důležitých hodnot z pamětí elektronických obvodů.

Pověry a mýty o akumulátorech

Požadování největší kapacity
Zapomíná se na to, že kapacita není jediný ukazatel, podle kterého je vhodné vybírat akumulátor. Akumulátor s vyšší jmenovitou kapacitou má při zatížení vyšším proudem daleko nižší skutečnou kapacitu než akumulátor stejné velikosti určený pro vysoké vybíjecí proudy. To je dáno konstrukcí elektrod. Proto je nutné akumulátor vybírat nejen podle velikosti jeho kapacity, ale hlavně s ohledem na jeho použití.

Paměťový efekt
Tento jev nastává při opakovaném vybíjení NiCd akumulátorů na malou, ale vždy stejnou hloubku vybití a to minimálně 50x za sebou. Jeho podstatou jsou změny krystalové struktury záporné elektrody. Je to reverzibilní jev snadno odstranitelný plným vybitím a nabitím akumulátoru. Nejčastěji byl paměťový efekt zaměňován s přebíjením akumulátoru. Vybíjení článků před nabíjením v nabíječích pouze s časovým ukončením nabíjení bylo doporučováno z důvodu zamezení přebíjení, ne pro zamezení vzniku paměťového efektu.

Vybíjení akumulátoru před jeho nabíjením
Tento mýtus se zachovává z dob, kdy nabíječe vyhodnocovali pouze nabíjecí čas a akumulátory se zbytkovým nábojem bylo nutné předem vybít, aby se v nabíječi nepřebíjely. Menším zlem (snížení kapacity) se tak eliminuje zlo větší, kterým je okamžité zničení akumulátorů velkým nabíjecím proudem při přebíjení. V dnešní době většina profesionálních nabíječů vyhodnocuje ukončení nabíjení jinými metodami než je časové ukončení, proto není nutné, respektive je zcela nevhodné, akumulátory s takovýmto nabíječem před nabíjením vybíjet. Zbytečné hluboké vybíjení akumulátorům neprospívá, snižuje počet nabíjecích / vybíjecích cyklů.

Pulzní nabíjení
Často se setkáváme s tvrzením, že pulzní proud při nabíjení zvyšuje kapacitu a životnost akumulátorů. Důvodem toho, že většina nabíječů pracuje v pulzním režimu, není zvýšení životnosti akumulátorů, ale tento princip je uplatněn pro zjednodušení konstrukce nabíječe. U nabíječů, kde se elektronicky ovládá velikost střední hodnoty nabíjecího proudu, se změnou šířky pulzů nebo jejich četnosti za časovou jednotku využívá k řízení střední hodnoty nabíjecího proudu. Tam, kde se používá tak zvaného vybíjecího protipulzu, neslouží tento pulz pro regeneraci nebo cokoliv jiného, ale je určen k měření, ať už vnitřního odporu článku, srovnání nárustu napětí a podobně. Výsledky měření každého záporného pulzu jsou použity ihned v následujícím kladném pulzu k nastavení velikosti nabíjecího proudu. Tam, kde pulz neslouží k měření stavu akumulátoru, se musí konstatovat, že nabíjení je pro akumulátory vyloženě škodlivé. Při této metodě zbytečně prochází akumulátorem elektrická energie, která se přeměňuje v energii tepelnou a zahřívání akumulátoru zkracuje jeho životnost a vlastně i schopnost nabít se na plnou kapacitu.

Pokud se o problematice akumulátorů chcete dozvědět více, doporučuji vám si přečíst tento článek, na kterém se podílel, nebo si zakoupit knihu Hermetické akumulátory v praxi, kterou napsali Ing. Jiří Marek, CSc. a Luděk Stehlík a ze které bylo čerpáno při psaní tohoto příspěvku.
Zdeněk Kincl | 16.3.2006
Bleskovky
30.9.2021 V sobotu 2.10. se pokusíme odlétat odložené svahové soutěže. V sobotu po soutěži rozhodneme, zda budeme závodit i v neděli.

15.4.2021 Kvůli vládním nařízením jsme nuceni odložit naši jarní svahovou novoměstskou soutěž č. 524 na dobu, kdy bude možné oficiálně pořádat soutěže. S ohledem na vlastníky luk a plánovaným senosečím to patrně bude až na podzim.

29.9.2019 Výsledkovka z MČR F3F 2019 ve výsledkových listinách + fotky od Tomáše.

29.9.2019 Záznam z NATO Days sobota a neděle.

23.9.2019 Propozice na MČR F3F 2019.

19.9.2019 Obě odložené soutěže č. 512/513 se překládají na tuto neděli 22.9.2019.

13.9.2019 Kvůli nepříznivé předpovědi rušíme sobotní soutěž č. 605.

10.9.2019 Propozice na víkendové svahové soutěže v Novém Městě.

29.3.2019 Richard kvůli špatné předpovědi počasí překládá soutěž č. 512 na nový termín 1.5.2019.

3.10.2018 Mistrovství světa v kategorii F3F se blíží, předzávod začíná již 6.10., mistrovství pak trvá až do 13.10. Přímý přenos ze svahu by měl dostupný na oficiální stránkách. České barvy budou hájit Dan, Jirka a Radek, tak držme palce!

19.4.2018 Kvůli nepříznivé předpovědi počasí pořadatelé překládají soutěže č. 524 a 528 na termíny 5. a 6. 5.

16.4.2018 Fotky ze sobotní soutěže LMK Louny u Rogera.

29.10.2017 Fotoreportáž z poslední soutěže F3F 2017 si můžete přečíst u Honzy Fíly.

13.10.2017 Míra Trsek kvůli špatné předpovědi ruší víkendovou soutěž v Liberci.

6.10.2017 Pár postřehů a fotek z MČR F3F si můžete přečíst a prohlédnout u Honzy Fíly.

25.9.2017 Výsledkovka z MČR F3F 2017. Fotky u Rogera.

26.8.2017 Propozice na sobotní soutěž v Novém Městě.

15.8.2017 Reportáž z ME v letecké akrobacii v Chotěboři najdete na airzone.tv.

14.8.2017 Pár slov z MS F3B 2017 létané v Jeseníku si můžete přečíst na lomcovak.cz. Fotky u Tomáše.

11.8.2017 Richard Kohl překládá metujskou soutěž F3F č. 550 na neděli 3.9.

20.4.2017 Propozice na naši novoměstskou soutěž najdete zde.

20.4.2017 Richard Kohl (MK Česká Metuje) plánuje odlétat soutěž č.480 v Ústí nad Orlicí na svahu u Černovíru (propozice).

18.10.2016 Reportáž z poslední letoštní soutěže F3F v Liberci na F3F.cz.

21.9.2016 Propozice na MČR F3F 2016 na Rané od Jirky.

5.9.2016 Propozice na sobotní soutěž v Novém Městě.

1.9.2016 Richard láká na nedělní soutěž na Řetové.

30.8.2016 Pár fotek z 22. ročníku JETI model meetingu.

23.6.2016 Report ze soutěže na Řetové na Kopcoletech.

25.5.2016 Reportáž o úspěchu českých svahařů ve Francii na oprášených Kopcoletech.

25.5.2016 Petr Lokvenc zve na soutěž v Úpici. Pozor na změnu místa srazu.

24.5.2016 V sobotu na Rané 5 kol, v neděli 4 kola. Reportáž u Jirky.

21.4.2016 Reportáže z víkendových soutěží na Rané u Jirky Bačinského.

20.4.2016 Doplněny výsledky z víkendových soutěží.

21.2.2016 Doplněn kalendář soutěží F3F na rok 2016.

10.10.2015 Pár řádků z MČR F3F 2015 naleznete u Jirky, fotky u Tomáše a výsledkovou listinu zde.

7.10.2015 Richard Kohl přichází s nabídkou kvalitní F3F soutěže v Polici nad Metují.

6.10.2015 Soutěže č. 569 a 570 (Litomyšl, Ústí nad Orlicí) se z organizačních důvodů překládají na nový termín 24. a 25. 10.

23.9.2015 Propozice na MČR F3F 2015

14.9.2015 Jan Fíla oznamuje, že v neděli 20.9.2015 se koná na Rané u Loun svahová soutěž F3F O Pohár ČSA (v kalendáři nenajdete). Sraz v 8:30 u Skleníku.

7.9.2015 Pozvánka na sobotní soutěž F3F v Novém Městě na Moravě.

3.9.2015 Podzimní soutěž na Větrníku ve dne 12.9.2015 se z organizačních důvodů ruší.

3.9.2015 Richard Kohl posílá pozvánku na sobotní soutěž.

18.8.2015 Již tento víkend EXFC 2015. Opět po dvou letech jedinečná akrobatická sešlost u Znojma.

18.6.2015 Richard Kohl zve na sobotní soutěž, která se bude létat netradičně v Ústí nad Orlicí (propozice).

12.4.2015 Fotografie ze soutěže Raná Open 2015 od Tomáše Wiklera.

10.4.2015 Propozice na sobotní soutěž F3F v Novém Městě na Moravě.

1.2.2015 Doplněn kalendář soutěží F3F na rok 2015.

1.10.2014 Reportáž z letošního MČR F3F si můžete přečíst na f3f.cz. Fotky pak naleznete u Tomáše Winklera.

8.9.2014 Pozvánka na 53. ročník Podzimního svahu v Novém Městě na Moravě.

1.9.2014 Propozice na letošní MČR F3F od Jirky Bačinského.
Počasí

Všechna práva vyhrazena www.svah.jecool.net
2005-200x