Vyrovnávací nabíječ olověných akumulátorů (x003)

Tento nabíječ jsem si zhotovil a používám k takzvanému konzervačnímu nabíjení olověných akumulátorů. Pomohl mi sice prodloužit životnost akumulátoru v automobilu hlavně přes zimu, až do dalšího léta, prakticky o rok, ale konzervační nabíjení není určeno k záchraně akumulátoru již vadného nebo akumulátoru s končící životností.

Transformátor je „černé kontrolkové trafo“ z systému spínačů T6, typ TR2 220/24V 2VA 40÷60Hz, zcela zapouzdřený v izolační hmotě a měl by vyhovovat tehdejší normě „ČSN 35 1330 Oddělovací ochranné a bezpečnostní ochranné transformátory“. Žárovka je automobilová s bajonetovou paticí a je umístěna v odpovídající objímce, aby její výměna byla snadnější. Žárovka přispívá svou nelineární charakteristikou ke stabilizaci nabíjecího proudu, intenzitou svitu signalizuje velikost nabíjecího proudu a též může při poruše zafungovat jako pojistka. K usměrnění je použita běžná menší zdrojová dioda KY706F. Celý nabíječ je vestavěn do krabičky typu „trafo do zdi“, koupené v GM electronic pod označením „u-adapter V“ za 55 CZK (v r. 1997). Na výstup je připojena dvoumetrová šňůra opatřená zástrčkou na montážní lampu. Touto se nabíječ připojuje do elektrické instalace automobilu. Střední hodnota nabíjecího proudu závisí na použité žárovce. Na zhotoveném exempláři byly naměřeny hodnoty uvedené v tabulce.

Střední hodnota nabíjecího proudu pro Pb akumulátor 12 V.
žárovka	I
TESLA 24 V/2 W	24 mA
PHILIPS 12 V/100 mA	48 mA

Některá literatura říká, že konzervační proud má být 1/500 až 1/1000 kapacity akumulátoru v Ah. Jinak řečeno velikost konzervačního proudu má být 1 až 2 mA na každou Ah kapacity akumulátoru. Například tedy akumulátor s jmenovitou kapacitou 44 Ah má mít konzervační proud v rozsahu 44 až 88 mA. Pro konzervační nabíjení akumulátoru 12V/35Ah doporučuje kniha [1] hodnotu konzervačního proudu 20 mA, nebo 40 mA je-li akumulátor starší. A v jiné literatuře [8] se doporučuje proud 0,5 až 1 mA na každou Ah kapacity, což je 1/2000 až 1/1000 kapacity v Ah. Moje zkušenost říká, že hodně záleží na stáří a stavu akumulátoru; starší akumulátor → větší proud. Tento vyrovnávací nabíječ používám s akumulátorem olověným se zaplavenými elektrodami, klasickým údržbovým a s nalévacími zátkami. Je-li nabíječ vhodný i pro olověné akumulátory jiného provedení, nevím, nezkoumal jsem to. S uvedeným transformátorem a žárovkami 12 V nebo 24 V je popsaný vyrovnávací nabíječ použitelný pro akumulátory o jmenovitém napětí 12 V a kapacitě přibližně do 50 Ah.

Následující fotografie zachycují vnitřní uspořádání mnou zhotoveného nabíječe z roku 1997.

Obr. 3 Fotografie otevřeného vyrovnávacího nabíječe Pb akumulátorů.

Obr. 4 Fotografie vnitřního uspořádání vyrovnávacího nabíječe Pb akumulátorů.

Obr. 5 Štítek transformátoru (barvy neodpovídají skutečnosti).

V zákoutích Internetu byli nalezeny další zajímavé informace o olověných akumulátorech, zvláště doporučuji dokument [2] a také stránky [3]. Řada variací na téma konzervátor autobaterie je uvedena v [5]. A pro inspiraci ještě odkaz do komerční sféry, viz [6] a [7]. Souhrn informací o startovacích akumulátorech v [8].

Původně (1987) se používal nabíječ s vozidlem Škoda 105 poměrně často především v zimním období, protože se tolik nejezdilo, automobil stál často v garáži. S následujícími vozy se jezdilo častěji a častěji, tam kde se dřív šlo pěšky, nyní jezdíme automobilem. Tím je i méně důvodů k použití vyrovnávacího nabíječe a navíc, soudobé automobily provádí kolem akumulátoru čarovné ekologické kejkle tak mocné, že připojit nabíječ jako u Škody 105 nepůjde ani jednoduše, ani bez rizika.

Nicméně i nyní (2024) své využití nabíječ našel pro akumulátor používaný v sezonních strojích např. motocykl, travní traktor. Stroj se v zimě nepoužívá a akumulátor se skladuje, nejlépe na přiměřeně teplém, větraném a požárně bezpečném místě a s vyrovnávacím nabíječem. Pro tuto novou roli bylo upraveno ukončení výstupního kabelu tak, že konektor montážní lampy byl odstraněn a nahrazen banánky a krokosvorkami pro snadné a spolehlivé připojení k pólům akumulátoru. Je třeba dbát na správnou polaritu při připojování nabíječe k akumulátoru.

Na otázku „Jaký smysl má konzervační nabíjení akumulátorů?“ cituji odpověď sečtělé inteligence ChatGPT:

ChatGPT řekl:

Konzervační nabíjení akumulátorů má za cíl udržet akumulátor v optimálním stavu, zejména pokud není pravidelně používán. Tento proces je obvykle aplikován na akumulátory, které nejsou denně používány, ale jsou uchovávány v dlouhodobém klidu (například v záložních zdrojích energie nebo vozidlech, která se používají jen občas).

Konzervační nabíjení má několik důvodů:

Prevence hlubokého vybití: Pokud akumulátor zůstane příliš dlouho nečinný, může se stát, že se vybije pod určitou kritickou úroveň, což může způsobit trvalé poškození. Konzervační nabíjení zajišťuje, že akumulátor je vždy nabitý na určité bezpečné úrovni, aniž by došlo k jeho přebíjení.
Zajištění dlouhé životnosti: Akumulátory, zejména olověné nebo lithiové, mají tendenci ztrácet kapacitu, pokud jsou dlouhodobě skladovány ve vybitém stavu. Konzervační nabíjení pomáhá udržet optimální napětí a tím prodlužuje jejich životnost.
Snížení rizika sulfátování (v případě olověných akumulátorů): Pokud je akumulátor nečinný nebo je dlouho v nízkém nabití, mohou se na olověných deskách vytvořit krystaly sulfátu, což vede k poškození akumulátoru. Konzervační nabíjení pomáhá těmto procesům předcházet.

V praxi je konzervační nabíjení většinou implementováno pomocí speciálních nabíječek, které poskytují malý, stabilní nabíjecí proud, jenž je dostatečný k udržení napětí na optimální úrovni, aniž by akumulátor přetížil.

Literatura

[1]	M. Arendáš, M. Ručka, kniha Nabíječky a nabíjení; BEN technická literatura, Praha 1995.
[2]	Doc. Ing. Jiří Hammerbauer, Ph.D, kapitola 6. Olověné akumulátory.
[3]	Elektrochemie.
[4]	Miroslav Novák, článek Desulfatace a regenerace autobaterií; časopis Praktická elektronika, ročník 2008, číslo 2, strana 21.
[5]	Jaroslav a Jan Dolák, Konzervátor autobaterie.
[6]	Nabíječe - konzervátory autobaterií K&K.
[7]	EPRONA, a.s.\|Vývoj a výroba nabíjecí a napájecí techniky, zdroje pro elektrochemii, rozvaděče, povrchové úpravy, strojírenská výroba.
[8]	Marconi K1400; Skoro vše o akumulátorech a nabíjení aneb letem světem startovacích olověných akumulátorů .