Apa perbedaan antara pengisian daya “equalize”, “boost”, dan “fast charge”?
Masing-masing istilah ini menggambarkan fungsi yang sama dari pengisi daya, yaitu pengisi daya untuk sementara menaikkan tegangan baterai di atas level pengisian mengambang (float level). Ada berbagai kegunaan untuk tegangan pengisian yang lebih tinggi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Arti istilah yang umum dipahami
Penyeimbangan – Pengisian ulang kapasitas baterai secara berkala, dan koreksi perbedaan kapasitas sel.
Boost – Dapat merujuk pada “menyeimbangkan”, “pengisian cepat”, dan terkadang keduanya.
Pengisian cepat – Pengisian ulang baterai yang habis dengan lebih cepat.
Apa fungsi dari pengisian daya "penyeimbangan", dan mengapa hal itu diperlukan?
Semua baterai, bahkan yang dirakit menjadi blok terpadu, semuanya dibangun dari sel-sel baterai individual yang dihubungkan secara seri untuk mendapatkan tegangan DC yang dibutuhkan. Seperti semua produk manufaktur, terdapat variasi antara kapasitas setiap sel dalam baterai. Seiring bertambahnya usia baterai, variasi ini meningkat. Karena baterai adalah rangkaian sel yang kekuatannya hanya sekuat mata rantai terlemahnya, diperlukan suatu skema untuk memastikan bahwa semua sel tetap berada pada kapasitas puncak.
Suatu skema yang disebut "penyeimbangan" umumnya digunakan baik pada baterai timbal-asam maupun nikel-kadmium. Penyeimbangan sementara menaikkan tegangan pengisian seluruh rangkaian baterai di atas tegangan "float" normal. Tegangan pengisian yang lebih tinggi memungkinkan semua sel, termasuk sel yang lemah, untuk menerima arus lebih banyak dari pengisi daya daripada yang akan mereka terima pada tegangan float. Konsekuensi dari tegangan penyeimbangan yang lebih tinggi adalah semua sel dalam baterai mengalami pengisian berlebih. Hal ini dapat diterima untuk jangka waktu singkat asalkan baterai memiliki elektrolit yang cukup.
Pengisian daya berlebihan sangat meningkatkan laju elektrolisis air dalam elektrolit baterai menjadi gas oksigen dan hidrogen. Karena level elektrolit yang rendah akan merusak baterai secara permanen, penting untuk membatasi kapan, dan berapa lama, baterai diisi daya pada tegangan penyeimbang.
Apa itu “pengisian daya cepat”?
Baterai, seperti semua konduktor listrik, mengalami hambatan pada logam konduktifnya. Hukum Ohm menyatakan bahwa hambatan meningkat sebanding dengan arus yang mengalir melalui baterai (atau konduktor tidak sempurna lainnya). Ini berarti bahwa semakin banyak ampere muatan yang kita coba berikan ke baterai, semakin banyak yang akan hilang karena pemanasan internal.
"Pengisian cepat" sementara meningkatkan tegangan keluaran pengisi daya untuk mengimbangi resistansi internal baterai. Hal ini memungkinkan baterai untuk terus menerima arus maksimum dari pengisi daya untuk waktu yang lebih lama – alih-alih mengurangi penerimaan pengisian dayanya lebih awal seperti yang akan terjadi jika diisi pada tegangan mengambang normal.
Berapakah tegangan pengisian yang benar?
Nilai tegangan float dan equalize/boost/high rate ditentukan oleh produsen baterai, dan bergantung pada kimia dan konstruksi baterai. Penyimpangan dari nilai yang direkomendasikan, kecuali jika diperlukan untuk menyesuaikan suhu, akan menyebabkan baterai kurang atau kelebihan pengisian daya – yang keduanya akan mengurangi masa pakai dan kinerja baterai.
Bagaimana Anda tahu kapan pengisi daya harus beroperasi dalam mode mengambang (float) atau mode penyeimbangan (equalize)?
Terlepas dari tujuan yang dimaksudkan untuk meningkatkan tegangan pengisi daya, perlu ada cara untuk memulai dan mengakhiri pengisian daya pada tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan mengambang (float voltage).
Metode pengendalian yang paling umum ditunjukkan di bawah ini.
Metode kontrol: Sakelar manual
Keunggulan: Sederhana, murah
• Kerugian: Risiko tinggi lupa bahwa unit beroperasi pada tegangan pengisian yang tinggi
· Komentar: Tidak disarankan
Metode kontrol: Timer yang diaktifkan secara manual
• Keunggulan: Sederhana, dan secara otomatis menghentikan pengisian daya
• Kekurangan: Membutuhkan intervensi pengguna
• Komentar: Tidak ada cara untuk mengetahui kapan baterai akan mendapatkan manfaat dari pengisian tegangan tinggi. Tidak ada cara untuk mengetahui pengaturan waktu yang tepat.
Metode kontrol: Timer yang diaktifkan secara otomatis
• Keunggulan: Cocok untuk lokasi terpencil yang jarang dikunjungi pengguna.
• Kekurangan: Waktu harus diprogram terlebih dahulu.
· Komentar: Waktu yang telah diprogram sebelumnya tidak dapat diprediksi dengan tepat karena kedalaman debit kemungkinan akan bervariasi.
Metode kontrol: Inisiasi otomatis dengan penghentian yang ditentukan oleh baterai.
• Keunggulan: Penghentian tegangan pengisian tinggi didasarkan pada kebutuhan baterai, bukan program.
• Kerugian: Arus kontinu yang tinggi dapat mengelabui sistem sehingga tetap berada pada tegangan tinggi terlalu lama.
Kapan kompensasi suhu baterai diperlukan? Seberapa pentingkah hal itu?
Sudah diketahui umum bahwa semua baterai penyimpanan – baik baterai timbal-asam berventilasi atau VRLA, atau nikel-kadmium – memerlukan tegangan pengisian yang berbeda pada suhu yang berbeda. Saat dingin, baterai memerlukan tegangan pengisian yang lebih tinggi dari biasanya agar dapat memberikan kinerja maksimal. Saat hangat, tegangan pengisian harus dikurangi untuk mencegah pengisian berlebihan dan hilangnya elektrolit akibatnya.
Ketika baterai ditempatkan di lingkungan yang terkontrol dengan baik, kompensasi suhu hanya memberikan sedikit nilai tambah. Sebaliknya, kompensasi suhu sangat penting ketika baterai ditempatkan di dalam kabinet luar ruangan atau area lain yang terkena suhu ekstrem. Fakta-fakta ini menggambarkan nilai kompensasi suhu:
• Ketika baterai yang bersuhu 90 derajat Fahrenheit diisi daya dengan tegangan yang tepat untuk suhu 50 derajat Fahrenheit, baterai tersebut akan mendidih hingga kering dalam waktu tiga bulan.
• Ketika baterai bersuhu 20 derajat F diisi daya dengan tegangan yang tepat untuk suhu 50 derajat F, baterai tersebut akan gagal mengisi daya – dan dengan demikian gagal memberikan kinerja yang ditentukan.
Menggunakan charger yang dilengkapi dengan kompensasi suhu otomatis dapat mencegah kedua masalah ini.
Saya sedang mempertimbangkan untuk menonaktifkan fitur kompensasi suhu karena pengisi daya dan baterai tidak berada di lokasi yang sama, dan saya khawatir baterai akan mengalami pengisian daya berlebihan.
Kompensasi suhu hanya boleh dinonaktifkan jika baterai selalu dapat dipastikan berada pada suhu ruangan (25C, atau 77F).
Penginderaan suhu jarak jauh (RTS) adalah cara yang tepat untuk menyediakan pengisian daya dengan kompensasi suhu ketika baterai dan pengisi daya berada di lingkungan yang berbeda. Ini selalu lebih baik daripada pengisian daya tanpa kompensasi dan pengisian daya dengan kompensasi lokal. Menggunakan sensor yang terpasang langsung pada baterai menghilangkan semua variabel suhu pengisi daya dan perbedaan suhu ruangan. Tidak ada kerugian dalam menggunakan RTS. Dibandingkan dengan kompensasi suhu yang dinonaktifkan atau di dalam pengisi daya, RTS akan secara pasti meningkatkan kinerja baterai hingga maksimal. Terlepas dari kondisi apa pun, RTS menyebabkan pengisi daya memberikan tegangan yang tepat yang dibutuhkan oleh baterai.
EVEREXCEED membuat ketentuan untuk menonaktifkan kompensasi suhu terutama untuk pengujian penerimaan pelanggan – untuk menunjukkan bahwa pengaturan tegangan sesuai dengan tegangan keluaran aktual. Hal ini bisa sulit ditentukan pada pengisi daya yang dilengkapi kompensasi suhu.
EVEREXCEED merancang sistem RTS-nya sedemikian rupa sehingga jika sensor jarak jauh rusak atau terputus, pengisi daya akan kembali ke operasi tanpa kompensasi. Perubahan ini ditunjukkan pada panel depan pengisi daya.
Mengapa baterai nikel kadmium perlu diisi daya "tambahan"?
Baterai nikel kadmium menawarkan keandalan tertinggi dibandingkan baterai lainnya, dan lebih tahan terhadap kerusakan mekanis dan lingkungan dibandingkan baterai timbal-asam. Namun, baterai ini membutuhkan pengisian daya khusus agar dapat memberikan kinerja maksimal.
Jika baterai nikel kadmium hanya diisi daya pada laju pengisian mengambang (float rate), biasanya hanya akan menghasilkan sekitar 70% dari kapasitas nominalnya. Ini menjadi masalah yang lebih serius untuk aplikasi dengan laju pengisian tinggi, seperti untuk menghidupkan mesin, di mana bahkan pengurangan kapasitas yang kecil pun berdampak signifikan pada kinerja.
Cara paling efektif untuk memastikan kapasitas penuh tersedia pada baterai nikel kadmium adalah dengan mengisi dayanya secara berkala pada tegangan yang lebih tinggi. Pengisian daya ini dapat dilakukan secara manual atau otomatis, tergantung pada pengisi daya yang digunakan. Penyeimbangan otomatis lebih mudah digunakan, dan mengurangi risiko lupa untuk beralih kembali ke tegangan mengambang (float voltage).