Elektromobily, rovnako ako tradičné automobily, využívajú 12-voltové batérie pre napájanie rôznych systémov. Hoci elektromobily majú hlavnú batériu s vysokým napätím, pre bežné systémy ako svetlá, okná, centrálne zamykanie, multimédiá a airbagy je vhodnejšie práve 12-voltové napätie. Preto je 12V batéria malá, ale nevyhnutná.
Úloha 12V batérie v elektromobiloch
V elektromobiloch sa energia z hlavnej batérie priebežne premieňa na 12 voltov pomocou DC/DC meniča, čím sa táto pomocná batéria priebežne dobíja. Táto batéria je kľúčová pre "prebudenie mozgu auta" - počítačov, riadiacich jednotiek a softvéru pohonu.
Dôležité upozornenie: Priebežné dobíjanie 12V batérie pomocou DC/DC meniča funguje len počas chodu vozidla. Keď je elektromobil vypnutý, nabíjanie sa zastaví. Preto pri dlhšom odstavení hrozí postupné vybíjanie 12V batérie, pretože elektronické systémy neustále odoberajú malý prúd. Ak sa táto batéria vybije, auto sa stane nefunkčným.
Technológie 12V batérií v elektromobiloch
V elektromobiloch sa bežne používajú tri technológie 12V batérií:
- AGM batérie: Dominujú na trhu vďaka dobrej odolnosti proti cyklom nabíjania a vybíjania.
- Gélové batérie: S elektrolytom v gélovej forme ponúkajú dlhšiu životnosť a lepšiu odolnosť.
- Olovené SLA akumulátory / batérie: Patria stále k najčastejšie využívaným akumulátorom v automobiloch.
Prevencia problémov s 12V batériou
Aj malá batéria môže spôsobiť veľké problémy, preto je lepšie im predchádzať. Odporúča sa aspoň raz mesačne skontrolovať napätie, ktoré by malo byť v rozmedzí 12,6-13 V. Pravidelné používanie auta je najlepšia prevencia. Dôležité je tiež nenechať batériu príliš dlho vybitú a zabezpečiť pravidelnú aktualizáciu softvéru vozidla, ktorá môže optimalizovať nabíjací cyklus a predĺžiť životnosť batérie.
Prečítajte si tiež: Výber batérií do kúpeľne z Merkury Market
Batérie Qoltec LiFePO4 ako odolná alternatíva
Ak hľadáte skutočne odolný zdroj energie, batéria Qoltec LiFePO4 môže byť veľmi dobrou investíciou. Tieto batérie sú mimoriadne účinné a odolné voči hlbokému vybitiu. Vyznačujú sa dlhšou životnosťou pri zachovaní svojich vlastností, dosahujúcou viac ako 2000 cyklov nabíjania a vybíjania, čo im dáva veľkú výhodu oproti ostatným batériám dostupným na trhu.
Všetky batérie Qoltec LiFePO4 sú vybavené systémom BMS, ktorý je dôležitým prvkom ochrany batérie a stará sa o zvýšenie životnosti článkov. Tieto batérie môžu byť zapojené do série a paralelne. Jedinou podmienkou je použitie batérií s rovnakým napätím, rovnakou kapacitou a rovnakou mierou opotrebovania.
Zapojenie batérií Qoltec LiFePO4
- Sériové zapojenie: Pre zvýšenie napätia sa batérie zapájajú do série, t.j. (+) s (-).
- Paralelné zapojenie: Pre zvýšenie kapacity sa batérie zapájajú paralelne, t.j. (+) k (+) a (-) k (-).
Spolu je možné spojiť až 4 batérie. Napríklad paralelným zapojením štyroch batérií s kapacitou 12Ah a napätím 12.8V sa zvýši kapacita na 48Ah a napätie zostane nezmenené na 12.8V. V prípade sériového zapojenia sa napätia spočítajú až na 51.2V a kapacita zostane nezmenená a bude 12Ah. Batérie si zachovajú viac ako 80% svojej kapacity aj po 2000 nabíjacích cykloch.
Typy galvanických batérií
Každý používa elektronické zariadenia, ktoré majú samostatný zdroj energie. Vo väčšine prípadov sa jedná o jednorazové batérie, ktoré sa označujú aj ako primárne. Princíp činnosti batérií je založený na použití ireverzibilnej chemickej reakcie dvoch kovov (alebo ich oxidov) v elektrolyte, sprevádzanej výskytom elektromotorickej sily.
Podľa normy IEC (Medzinárodná elektrotechnická komisia) sa označovanie zdrojov galvanického prúdu robí na základe zloženia elektrolytu a aktívneho kovu použitého pri ich konštrukcii. Existuje 5 najbežnejších typov okrúhlych (cylindrických) batérií:
Prečítajte si tiež: Ako predísť vybitej batérii v aute
- Soľné batérie (R): Majú katódu vyrobenú zo zinku, anódu vyrobenú z oxidu manganičitého a elektrolyt z chloridu amónneho a zinočnatého. Poskytujú napätie 1,5 voltu, majú malú kapacitu, vysoké samovybíjanie a nízku životnosť (do 2 rokov). Pri nízkych teplotách sú nefunkčné. Sú najlacnejšie a majú priemerné technické špecifikácie. V každodennom živote sa tiež nazývajú zinok-uhlík a uhlík-zinok.
- Alkalické batérie (LR): Majú katódu zinku, anódu oxidu manganičitého a elektrolyt hydroxidu alkalického kovu. Majú napätie 1,5 voltu, zvýšenú kapacitu, nízke samovybíjanie a dlhú životnosť až 10 rokov. Zostávajú funkčné pri nízkych teplotách až do -20 stupňov.
- Strieborné batérie (SR): Majú katódu zinku, anódu oxidu strieborného a elektrolyt hydroxidu alkalického kovu. Majú napätie 1,55 voltov, vysokú kapacitu, malé samovybíjanie a dlhú životnosť až 10 rokov. Zostávajú funkčné pri nízkych teplotách až do -30 stupňov. Zvyčajne sa používajú v hodinkách.
- Batérie so zinkovým vzduchom (PR): Majú zinkovú katódu, kyslíkovú anódu a elektrolyt hydroxidu alkalického kovu. Tieto zdroje sú najčistejšie z hľadiska životného prostredia, a preto sa často používajú v špeciálnych zdravotníckych pomôckach, majú však najkratšiu životnosť (niekoľko týždňov po otvorení balenia).
18650 Batérie: Vlastnosti a Bezpečnosť
Batérie 18650 sú jedným z najpopulárnejších typov lítiovo-iónových batérií na trhu. Vďaka svojim vlastnostiam, ako sú vysoká kapacita, dlhá životnosť a spoľahlivosť, nachádzajú široké uplatnenie v rôznych oblastiach - od elektronických zariadení až po elektrické vozidlá.
Vlastnosti batérií 18650
- Ochrana: Chránené batérie obsahujú bezpečnostný obvod, ktorý chráni pred prebitím, nadmerným vybitím alebo skratom.
- Kapacita: Kapacita sa zvyčajne pohybuje od 2000 mAh do 3500 mAh.
- Vysoký prúd: Niektoré 18650 batérie sú navrhnuté na vysoký prúd.
- Typy chemického zloženia:
- Li-Ion (lítium-iónové): Najrozšírenejší typ s vysokou energetickou hustotou.
- IMR (lítium-mangánové): Poskytujú vysoký výstupný prúd, vhodné pre výkonné zariadenia.
- INR (lítium-niklové mangánové): Kombinácia vysokej kapacity a vysokého prúdu.
- Typy kontaktov:
- Plochý kontakt (Flat Top): batéria má hladký plochý vrch (kladný pól) bez vyvýšenia. Záporný pól je na spodnej strane batérie.
- Vyvýšený kontakt (Button Top): batéria má na kladnom póle malý vyvýšený „gombík", ktorý uľahčuje kontakt s niektorými zariadeniami.
- Páskové vývody: batéria má na kladnom a zápornom póle pripevnené kovové výstupky (tabs), ktoré sú bodovo privarené.
Bezpečnostné odporúčania
- Skladovanie: Izolácia od kovových predmetov: Nikdy neskladujte batérie voľne s kovovými predmetmi (napr. kľúčmi, mincami).
- Kvalita: Vyhnite sa príliš lacným alebo neoznačeným batériám, ktoré môžu byť nekvalitné.
Batérie 18650 sú nenahraditeľné v moderných technológiách, no ich správne používanie, skladovanie a nabíjanie sú nevyhnutné na zabezpečenie ich dlhej životnosti a bezpečnosti. Pri výbere 18650 batérií si dajte pozor na ich kapacitu, ochranu a typ chemického zloženia, aby ste dosiahli čo najlepší výkon pre vaše zariadenie.
Rozmery batérie 18650
Chránená batéria je o niečo dlhšia, zvyčajne okolo 68-69 mm (namiesto štandardných 65 mm).
Starostlivosť o autobatériu v zime
Zimné obdobie akumulátorom príliš nepraje vďaka nízkym teplotám. Ak teplota klesne pod nulu, kapacita akumulátora klesne o 20% - 35%.
Mráz zničí aj novú autobatériu, ak je v stave vybitia, voda sa v nej premení na ľad a ten zväčší svoj objem a vnútro akumulátora zdeformuje. Preto sa treba vyvarovať stavu vybitia hlavne v zime.
Prečítajte si tiež: Štartovacia batéria Bosch 0 092 S40 080
Testovanie stavu batérie
- 13,1V - 12,6V: Napätie tesne po odpojení dobíjania, staršia batéria klesá rýchlejšie a nižšie ako pri novej batérii.
- 12,0V - 11,5V: Ak klesne napätie samovoľne po nabíjacom procese, jedná sa už o starú batériu. Je možné že má prerazený článok. V prípade, že máte isté, že batériu nevybíjal žiadny spotrebič v aute (batéria bola odpojená) odporúčame kúpiť nový akumulátor.
- 11,5V - 10,5V: Ak batéria samovoľne bez záťaže klesne na túto hodnotu, je zlá. Treba ju vymeniť, keď máte podozrenie na vybíjanie a napätie klesne iba ak pripojíte batériu do auta. Je pravdepodobné, že ju vybíja zariadenie ukryté v aute alebo poškodená izolácia.
- 10,5V - nižšie: Batéria má vadný článok a treba ju vymeniť za novú, alebo ak máte istotu, že akumulátor je ok, tak je nejaký vodič v skrate.
Tento test odhalí, či autobatéria nie je „mäkká“. Akumulátor po nabíjaní nechajte oddýchnuť jednu alebo viac hodín, pripojte do auta, zmerajte napätie voltmetrom. Zapnite svetlá, napätie klesne o 0.4 max 0.7 V, čiže voltmeter ukáže 12,2 V-12,0 ďalej napätie bude padať ale len pomaly 11.9V a pod. Tester ukázal, že batéria odoláva záťaži a jej stav vyhovuje. Ak by napätie na autobatérii padalo rýchlo ,batéria už nemá kapacitu a nie je vhodná do prevádzky.
Správne dobíjanie autobatérie
Správne dobíjanie autobatérie je zásadné pre jej životnosť. Existuje jediný stav, ktorý skráti viac životnosť batérie, než vybitie a tým stavom je prebitie. Prebitím sa batéria môže zničiť okamžite. Tento stav sa dá kontrolovať meraním napätia, čiže voltmetrom. Dobré nabíjacie napätie je okolo od 14 V po 14,8 V. Viac by sa batéria dostávala už do stavu prebitia, síce odpustí nejaký ten presah o desatinku voltu, no o jeden celý volt by bolo na batériu už priveľa.
Čas nabíjania autobatérie je individuálny, záleží na kapacite, stave (či je nová alebo stará) a hĺbke vybitia autobatérie. Ak je batéria vybitá a má pod 12V po pripojení na nabíjačku sa začne nabíjať príliš veľkým prúdom, preto je vhodné, ak má nabíjačka nastaviteľný prúd, ktorý nastavíme.
Príliš veľký nabíjací prúd je škodlivý, pretože batéria začne plynovateť, zohrievať sa a rýchlejšie sa usádza sulfát. Navyše sa vplyvom tepla môže nenávratne poškodiť. Napríklad uzavreté akumulátory s vrla ventilom nemusia stíhať odvádzať plyn a nafúknu sa, preto je dobré strážiť nabíjací prúd a vyvarovať sa hore spomenutému stavu prebitia. Takéto nevhodné nabíjanie je vhodný spôsob ako zničiť drahú gellovku, AGM či SLA.
Riešenie problémov s vybíjaním batérie
Ľudia sa pri kúpe voltmetru často obracajú s problémom, že autobatériu im niečo vybíja. V domácich podmienkach môžete zmerať prúd, ktorý vyteká z autobatérie. Ak je v kľude, malo by to byť pár miliampérov napr 15mA, ak je to 250 mA tak je to moc. Môžete v poistkovej skrini vybrať poistku a miestno nej napojiť ampérmeter. Užívatelia to riešili rôznymi spôsobmi: kúpa batérie s väčšou kapacitou, odpájanie batérie ak auto nepoužívajú.
Dobíjanie alternátorom sa dá dobre určiť voltmetrom 12V/24V prípojky po štarte by malo vystúpať napätie na 13.6 -14.8V. V praxi sa to prejavilo tak, že batéria pred štartom mala 12.6 V, po štarte klesla na 12.1 V a pomaly stúpala pri naštartovanom aute. Krátke štarty sú pre životnosť batérie to najlepšie. Ak auto neštartuje dobre, batéria je príliš namáhaná a jej životnosť sa skracuje.
Pri kúpe nabíjačky môžete zohľadniť funkciu desulfátor. Funguje dobre pri zaplavených akumulátoroch. A tiež pulzné nabíjanie sa hodí pre olovenné batérie. Desulfátor je zariadenie navrhnuté na regeneráciu olovených autobatérií tým, že pomáha odstrániť síranové kryštály (sulfáty), ktoré sa usadzujú na elektródach batérie v priebehu času.
Preventívne nabitie akumulátora nie je nikdy na škodu, najmä v zime.