ŁADOWARKI DO AKUMULATORÓW

Wydajność i długość życia akumulatorów jest w dużym zakresie zależna od jakości ładowarki. W dzisiejszym świecie, gdzie liczy się konkurencyjność cen, ładowarki często traktowane są mniej priorytetowo, zwłaszcza jako produkt konsumencki. Tymczasem wybór dobrej jakościowo ładowarki jest ważny, nie tylko ze względu na koszty spowodowane koniecznością ewentualnej wymiany baterii, lecz także ze względu na niepotrzebną frustrację spowodowaną jej niską wydajnością.

Wyróżniamy dwa typy ładowarek: ładowarki osobiste oraz ładowarki specjalistyczne. Do telefonów komórkowych, laptopów czy kamer cyfrowych, producenci załączają ładowarki osobiste. Są one zaprojektowane do jednego typu baterii, są ekonomiczne cenowo oraz sprawdzają się przy użyciu ze sprzętem do którego są przeznaczone.

Ładowarki specjalistyczne służą do zastosować profesjonalnych oraz często posiadają wiele portów ładujących. Sprzedają je zarówno producenci oryginalnego sprzętu (OEM - original equipment manufacturer) jak i producenci zewnętrzni .

Podczas gdy producenci oryginalnego sprzętu zapewniają jedynie podstawowe funkcje sprzętowe, firmy zewnętrzne zajmujące się produkcją tego typu sprzętu często dodają specjalne funkcje, takie jak rozładowywanie czy kalibracja baterii.

Niektórzy zewnętrzni producenci postawili na kreatywności i oferują zaawansowane metody ładowania baterii niklowych i ołowiowych. Podczas gdy ładowanie pulsacyjne prądem stałym może być korzystne dla baterii niklowych, to nie jest jednak polecana w przypadku baterii litowo-jonowych. Skoki napięcia są zbyt wysokie i mogą spowodować zniszczenie układu przeciwzwarciowego. Producenci baterii nie polecają alternatywnych metod ładowania i twierdzą, że ładowanie pulsacyjne prądem stałym może skrócić żywotność baterii litowo- jonowych.

Wśród dodatkowych funkcji ładowarek znaleźć można wiele bardzo przydatnych, jak na przykład zabezpieczenie przed wysokimi i niskimi temperaturami. Poniżej temperatury zerowej, ładowarka obniża poziom lub zupełnie zapobiega ładowaniu, w zależności od typu baterii. Natomiast podczas wysokich temperatur, ładowarka włącza się tylko wtedy, kiedy temperatura baterii unormuje się do bezpiecznego poziomu. Zaawansowane ładowarki ołowiowe oferują uzależnione od temperatury napięcie progowe, jak również regulacje służące optymalizacji ładowania dla starzejących się baterii.

Niektóre ładowarki posiadają funkcję budzenia lub przyspieszenia('boost"), która pozwala na ładowanie baterii litowo-jonowych będących w stanie uśpienia. Bateria może zapaść w stan uśpienia, kiedy przechowywana jest w stanie rozładowania. Zdarza się wtedy, że samo-rozładowanie baterii obniżyć może napięcie do punktu całkowitego jej wyłączenia. Zwyczajne ładowarki odczytują taką baterię jako niesprawną i ładowanie baterii przy pomocy standardowej ładowarki jest niemożliwe. Funkcja przyspieszenia stosuje niewielkie natężenie prądu celem aktywacji układu przeciwzwarciowego do poziomu 2,20-2,90V/ ogniwo, od którego to następuje już standardowe ładowanie. Odradzane są próby przywracania do użycia tym sposobem baterii litowo-jonowych, które przechowywane były z napięciem 2V/ ogniwo lub niższym, przez tydzień lub dłużej, gdyż tak głębokie rozładowanie trwale uszkodziło ogniwa.

Istnieją dwie główne metody ładowania: ładowanie metodą stałego natężenia prądu(I) i ładowanie metodą stałego napięcia prądu (U). Ołowiowe i litowe baterie utrzymują napięcie progowe na stałym poziomie. W tych rodzajach baterii wraz ze wzrostem napięcia, bateria zaczyna się nasycać i stopniowo spada natężenie prądu, podczas gdy bateria nadal ładuje się według własnego harmonogramu. Pełne naładowanie następuje gdy natężenie prądu spada do wyznaczonego poziomu.

Inaczej sprawa wygląda z bateriami niklowymi. Podczas ich ładowania natężenie prądu jest kontrolowane, natomiast napięcie podlega dowolnym wahaniom. Proces ten można porównać do podnoszenia ciężaru za pomocą bandażu elastycznego. Delikatny spadek napięcia po okresie równomiernego wzrostu oznacza pełne naładowanie baterii. Ładowanie za pomocą spadku napięcia prądu sprawdza się świetnie w przypadku kończenia szybkiego ładowania, jednak ładowarka powinna posiadać dodatkowe zabezpieczenia, celem reagowania na nieprawidłowości takie jak zwarcie lub niedopasowanie ogniw. Większość baterii i ładowarek wyposażonych jest także w czujniki temperatury, które automatycznie przerywają ładowanie, kiedy temperatura przekroczy bezpieczny poziom.

Wzrost temperatury jest zjawiskiem normalnym, zwłaszcza gdy baterie niklowe znajdują stanie prawie całkowitego naładowania. Kiedy bateria osiąga stan gotowości, musi się ochłodzić do momentu osiągnięcia temperatury pokojowej. Wysoka temperatura powoduje naprężenie, a dłuższe poddawanie baterii działaniom wysokiej temperatury skraca jej żywotność. Jeśli temperatura baterii pozostaje wyższa niż temperatura pokojowa, oznacza to, że ładowarka nie pracuje prawidłowo. W takim przypadku bateria powinna zostać odłączona w momencie pojawienia się komunikatu "gotowe". Przedłużające się ładowanie podtrzymujące również może powodować uszkodzenia, tak więc należy pamiętać aby baterii niklowych nie pozostawiać w ładowarce dłużej niż kilka godzin.

Baterie litowe nie powinny nagrzewać się w ładowarce, a jeśli zjawisko takie występuje oznaczać to może, że bateria lub ładowarka jest wadliwa. W takim przypadku należy zaprzestać używania baterii i/lub ładowarki. Ładowarki litowo-jonowe nie posiadają opcji ładowania podtrzymującego i automatycznie odłączają baterie, kiedy ta osiągnie stan pełnego naładowania.

Ładowarka telefonu komórkowego pobiera około 2W w trakcie ładowania, podczas gdy laptop w trakcie ładowania pobiera blisko 100 Watów. Pobór prądu w stanie oczekiwania powinien być niski, dlatego tez firma Energy Stars oferuje ładowarki do telefonów komórkowych w różnych klasach wydajności: 5 gwiazdkowe, w przypadku gdy ładowarka pobiera 30mW lub mniej, 4 gwiazdkowe dla osiągów między 30mW a 150mW, 3 gwiazdkowe dla 150mW- 250mW i 2 gwiazdkowe dla 250mW-350mW. Średnia przemysłowa dla tego typu urządzeń to 300mW w przypadku jałowego poboru i dla takiego wyniku przewidziana jest 1 gwiazdka, natomiast powyżej 500mW nie otrzymują żadnych gwiazdek. Niska moc znamionowa w stanie oczekiwania możliwa jest tylko dla niewielkich ładowarek, takich jak ponad 4 miliardy ładowarek do telefonów komórkowych z których większość jest stale podłączona do prądu.