Trójfazowe (trzyetapowe) ładowanie akumulatora bezobsługowego.

Ładowanie akumulatorów bezobsługowych, stosowanych w zasilaniu awaryjnym, odbywa się automatycznie, w kilku etapach (od 3 do 8 etapów zależnie od możliwości i konfiguracji ładowarki).

Pierwszy etap – ładowanie z ograniczeniem prądowym

W tej fazie ładowania prąd w obwodzie ładowania ograniczany jest tak aby nie przekroczyć górnej granicy dopuszczonej przez  producenta akumulatorów. Dla akumulatorów żelowych zwykle zalecane jest ładowanie prądem o wartości 1/10 pojemności C20 i dopuszczalne ładowanie prądem 1/3 C20. Ładowanie mniejszym prądem wpływa korzystnie na żywotność akumulatorów – w związku z tym, o ile możliwe, warto ustawiać małe wartości maksymalnego prądu ładowania w pierwszym etapie. Niska wartość prądu ładowania korzystnie wpływa na żywotność akumulatorów. Ekspresowe ładowanie ładowanie – zbyt wysokim prądem nie jest zalecane.

W pierwszej fazie ładowania, przy znacznie rozbudowanym banku akumulatorów mała ładowarka będzie zmuszona do trwającej nawet wiele dni pracy przy maksymalnej mocy. To może się okazać zbyt obciążające i przy jednoczesnym podwyższeniu temperatury otoczenia może doprowadzić do uszkodzenia ładowarki – co jest szczególnie prawdopodobne w tańszych modelach.

Zakładając, że wydajność ładowarki przekracza straty energii występujące na akumulatorach, naładowanie będzie możliwe. Należy jednak ocenić czy czas ładowania zasilaczem o określonej wydajności jest możliwy do zaakceptowania. Przykładowo ładowarka o faktycznej wydajności 1A/12V będzie potrzebowała około 10 dni na naładowanie banku akumulatorów 12V o pojemności 200Ah. Czas ten może się okazać zbyt długi aby zabezpieczyć odpowiedni zapas energii na wypadek kolejnego zaniku zasilania.

W drugim etapie ładowania działa ograniczenie napięcia

W związku z osiągnieciem przez akumulator stanu niemal pełnego naładowania pobór prądu spada mimo, że ładowarka podnosi napięcie. Przy eksploatacji buforowej akumulatory ładowane są napięciem 13,5 – 13,8V natomiast przy wykorzystaniu do pracy cyklicznej ładowanie odbywa się na wyższym napięciu, sięgającym w drugiej fazie 14,7V a nawet 15V. W pracy buforowej możliwe jest również ładowanie kilkuetapowe dla szybszego osiągnięcia pełnego naładowania.

Ładowarka o zbyt małej mocy będzie potrzebowała sporo czasu aby przejść przez tą fazę. W miarę dostarczania kolejnych porcji energii pobór prądu na akumulatorze zacznie spadać i nawet mała ładowarka będzie w stanie podnieść napięcie do wartości wymaganej dla zakończenia drugiej fazy ładowania.

W niektórych ładowarkach może wystąpić problem z zakończeniem drugiej fazy ładowania ponieważ prąd pobierany przez bardzo duży, względem wydajności ładowarki, bank akumulatorów może przekroczyć ustaloną przez producenta wartość graniczną dla zakończenia fazy drugiej. W związku z czym ładowarka nie przejdzie do fazy 3. Długotrwałe utrzymywanie akumulatorów na napięciu powyżej 13,8V (na przykład 14,5V) przyspiesza starzenie, może doprowadzić do gazowania a w efekcie zniszczenia akumulatorów.

Ostatnia – trzecia faza ładowania akumulatora to podtrzymanie w stanie naładowania

Ładowarka która była w stanie naładować akumulatory – przejść poprawnie przez pierwszą i drugą fazę powinna również poradzić sobie z podtrzymaniem w stanie naładowania, na napięciu buforowym – w zakresie 13,5 – 13,8V. Zapotrzebowanie na energie w ostatniej fazie uzależnione jest od:

  • wielkości banku akumulatorów,
  • stanu – akumulatorów – ogniwa zużyte mogą pobierać znacznie większe ilości energii,
  • temperatury baterii – w wyższej temperaturze samo-rozładowanie postępuje szybciej i do kompensacji tego procesu potrzeba więcej energii

W związku z tym może się okazać problematyczne utrzymanie w stanie naładowania dużego banku zużytych akumulatorów przechowywanych w podwyższonej temperaturze.