Akü Nasıl Şarj Edilir ?

[eeburakdemir]

Herkese merhaba,
12V 105Ah kapasiteye sahip akülerimi şarj etmek istiyorum. Fakat bu konuda biraz tecrübesizim. O yüzden tecrübeleri kişilere bazı sorum olacak.

1- Öncelikle aküler şarja bağlandığında nasıl bir akım çekme eğilimine girerler ?
2- Akü şarj edilirken, mesela 105Ah akü , bağladığımız şarj kaynağından çekebildiği kadar mı akım çeker yoksa belirli bir seviyeden mi başlar ? ( Belirli seviyeden kastım, max çekeceği akım şudur diyebilir miyiz anlamında.)
3- 12V 15A ve 24V 4.2A lik güç kaynaklarım var. Bu projede, güç kaynaklarımı nasıl kullanabilirim ?
4- https://www.amazon.com/ALLPOWERS-Charger-Controller-Intelligent-Regulator/dp/B01MU0WMGT linkteki üründen var. Bu iş görür mü ? Tabiki sadece basit aküyü bağla şarj olmayacak. Kontrollü olacak. Çünkü akülerim belirli şartlar yerine geldiğinde şarj olması gerekiyor. Bu cihaz bağla çalıştır gibi çalışacak.
5- Kendim devre tasarlasam, dikkat etmem gereken hususlar nelerdir ? ( mesela sabit akım gibi )
6- Birde sitelerde gezinirken akülerin şarj akımları dikkatimi çekti. Mesela kapasitenin 1/20 ile şukadar şarj edilmesi gerekiyor gibi.(tabi bu durum akünün doluluk oranına bağlı olarak değişiyor) Bazı sitelerde de akü kapasitesinin 10'da biri ile şarj edilmesi gerekiyor diye yazıyor. Daha önce basit yaptığımız akü şarj devrelerinde, trafo-köprü-akü gibi basit bir devreyle 5A gibi akım ile şarj ediyorduk.

İzlemem gereken yol ile ilgili fikirlerinize açığım. Şimdiden teşekkür ederim.

[Monad]

Henüz tecrübeli sayılmam ama biraz bilgim olduğunu düşünüyorum bu yüzden yazıyorum.

Öncelikle bu siteye bakarak biraz bilgi edinebilirsin : https://us.reddit.com/r/AskElectronics/wiki/batteries#wiki_battery_in_a_circuit

Sitede güç kaynağında hem akım hem gerilimi sınırlayamıyorsan güç kaynağına direkt olarak bağlanmaması gerektiği söylenmiş.

Akım max atıyorum şu kadar seviyeden başlar desek bile o seviye de bataryana zarar verecek düzeyde olur max çekebildiği ne kadarsa o kadar çeker desek yine bataryana zarar verecek düzeyde olur. Her türlü akımı limitlemek zorundasın.

Örnek olsun diye atıyorum https://www.omnitron.cz/download/datasheet/NCR-18650PF.pdf bu pili kullandığımızı varsayalım.

Speclerde charging diye bir kısım var. Orada anlatılana göre yapman pil için en sağlıklısı. Akımı limitleyerek önce sabit akımla şarj etmen gerek ta ki çıkış 4.20V iken 1375 ma akım çekene kadar(Bu süre boyunca hep 1.375 a ile şarj etmen gerek). Daha sonrasında 4.20v sabit tutarak akımı sabit tutmak yerine gerilimi sabit tutarak şarja devam edip çektiği akım 50-100 ma'e kadar düştüğünde şarj etmeyi sonlandırmalısın.

Kendi devreni tasarlarsan iki yolun var. Ya bataryanın özelliklerini bilip bataryanın gerekli ölçümlerini yaptıktan sonra simulink gibi bir ortamda hangi modeli kullanacaksan onun matematiksel modellemesini yapıp pid parametrelerini sabit akım kontrollü ve sabit gerilim kontrollü olmak üzere ikisi için de ayrı ayrı elde edip sonra da CCCV şarj ederken kullanırsın yada aşağıdaki gibi basit bir mantıkla yeterince yüksek bir pwm frekansıyla şarj edebilirsin.

if bataryagerilimi < 4.20 V then
        if akım < 1350 ma then
                duty = duty + 1
        else
                if akım > 1350 ma then
                      duty = duty - 1
                end if
        end if
else
        if batarya gerilimi > 4.20 V then
                duty = duty - 1
        end if
end if

Linkte attığın ürün stm8 mikrodenetleyici kullanıyormuş şarj edilecek bataryayı bilmediği için muhtemelen bu algoritmayı kullanarak hangi batarya olursa şarj ediyor.

Başta da dediğim gibi tecrübeli değilim ancak akün 105ah ancak attığın ürün yelpazesindeki 3 üründen en fazla destekleyeni(black) 30ah destekliyor ve üründe anlık kaç A'e dayanabildiği yazmıyor. 30ah charge ve discharge anma akımı olduğunu yazmış. Eğer akünde kullanılan bataryaların tavsiye edilen charging akımı 1/3C veya daha yüksekse senin bataryalarını muhtemelen sağlıklı bir şekilde şarj eder. Çıkıştan da normal kullanımda 30A'den fazla çekmeyeceksen bu da yeterli olur.

Tecrübeli arkadaşlar gelince belki daha iyi tavsiyelerde bulunabilirler ancak sanıyorum biraz daha detay versen daha iyi olur. Hangi aküyü kullanıyorsun, özelliklerini biliyor musun, güneş paneli uygulaması yapmaya mı uğraşıyorsun gibi gibi.

[muhendisbey]

Standart akım çekmez. İlk başta çekebileceği kadar akım çekme eğilimine gider. Atıyorum 5A diye sınırlandırmaz. O nedenle akım ve gerilim sınırlamalı gerilim kaynağı ile şarj edebilirsiniz. Bu sınırlamayı yapmazsanız problem yaşamanız da muhtemel. Çünkü kaldırabileceği maksimum akım değerlerini (kontrol devresi yoksa) aşabilirsiniz bu da patlama, erime... gibi sonuçlar doğurur. Çekilen akım seviyesine göre akünün şarjını kesersiniz.

Tasarımı, kullanacağın akünün güç değerlerine ve yapısına göre farklılık gösterebilir. Sıcaklık sensörü koyarak mesela hızlı şarj gibi bir şey ekleyebilmeniz bile mümkün olabilir.

Aküler farklı değerlerde şarj edilebilir. Bu genellikle ömrünü uzatmak için yapılır. Atıyorum %60 şarjda akü saklanırsa daha uzun ömürlü olabilmektedir. Aşırı şarj da akü ömrünü azaltan etmenlerden birisidir. Bu da yine akünün tipine (Jel, Li-ion, NiMH...) bağlıdır.

[Okan AKÇA]

Meanwell hazir akü şarj cihazları var. En basit yöntem akü tepe voltaji gerilimle akim sınırlayarak sarj etmektir.

[eeburakdemir]

Yardımcı olan arkadaşlara teşekkür ederim. En azından birşeyler oluştu. @Monad akü hakkında marka/model vs. bilgiye sahip değilim. Jenaratörlerde bulunan bu akülerin deşarj olmaması için bir sistem geliştirmeye çalışıyorum. Bulunduğum platformda dc/dc converter kullanarak enerjiyi elde ediyorum. Açıkcası solar kontrol cihazlarında bağlı kalmak istemiyorum. Bu yüzden sistem tasarlamayı düşünüyorum.

[necati]

https://batteryuniversity.com/
burada biraz gezin