DC/DC nabíječky aneb booster na palubě obytného vozu

DC/DC nabíječky (také známe jako zesilovač nabíjení či booster) jsou zařízení určeny k rychlému a efektivnímu nabíjení nadstavbového akumulátoru za jízdy. Toto zařízení  zajišťuje nejen trvalý výstup 14,4 V při vstupu 9 – 14,5 V, ale zlepšuje dobíjecí cyklus – ten prochází několika fázemi, v každé z nich přizpůsobuje booster dodávaný nabíjecí proud a tak teoreticky optimalizuje i životnost nadstavbového akumulátoru. Výhodou nabíjecích boosterů je, že bez ohledu na to, jak často a jak dlouho jste na cestách, nikdy nemůže dojít k přebití palubního akumulátoru. A i když vyjedete s plně nabitým akumulátorem, posilovač nabíjení to rozpozná, zastaví nabíjení a přepne na udržovací nabíjení bez ohledu na to, jak dlouho cesta trvá.

Obvykle se montují převážně do obytných aut, ale lze je namontovat i do přívěsu. Použití v obytných aute je ale obvyklejší, energetické nároky aut jsou často vyšší a navíc se zde plně projeví i výhoda booster, i krátké jízdy znamenají přísun zásadního množství energie do akumulátoru.

Při výběru boosteru je nutné hledět na to, zda podporuje typ instalovaného akumulátoru – ale aktuálně lze říci, že podporovány jsou všechny běžné typy, tedy kapalné, gelové, AGM a LiFePO4 (LFP) typy akumulátorů.

Druhým důležitým údajem je dobíjecí proud. Pro akumulátory s kapacitou 100Ah jsou vhodné zařízení s proudem do 25A, nad tuto kapacitu akumulátoru je dobré volit zařízení s dobíjecími proudy vyššími. Lze se řídit jednoduchou poučkou, že nabíjecí proud by měl být alespoň desetinou (10% kapacity akumulátoru v ampérech, pro LiFePO4 akumulátory i pětinou (20%). Nabíječky lze instalovat i paralelně a velikost dobíjecího proud tak zvýšit. Některá zařízení umožňují velikost proudu nastavit.

Důležitá je i charakteristika dobíjení, dobré je, aby vybraný booster podporoval tzv. IUoU charakteristiku (tzv. tří fázové dobíjení) samozřejmě přizpůsobenou typu akumulátoru, nikoliv jednodušší – ale opět, u většiny zařízení se s jednodušším dobíjením dnes nesetkáme

Navíc pro mnoho aktuálně vyráběných vozů je použití boosteru nezbytné, tedy ty založené na podvozku Ducato a pro s motory s emisní normou Final Euro 6D s tzv. inteligentním alternátorem – vozidlo v tomto případě sleduje výhradně stav motorového/startovacího akumulátoru, nikoliv nadstavbového, a podle stavu dobití vypne či výrazně omezí výkon alternátoru. Nadstavbový akumulátor se pak nedobijí. Booster tomu dokáže zabránit. Časopis Promobil přinesl jednoduchou tabulku pro vody založené na Fiatu Ducato:

emisní norma či jinémotory – výkoninteligentní alternátordoporučení
do Euro 6BvšechnyneBooster není nutný
Euro 6 D -Temp120/140 PSneBooster není nutný
motory 160/180 PSanoBooster není nezbytně nutný, ale užitečný
Euro 6 D-Finalvšechnyano – 220A místo 200ABooster není nezbytně nutný, ale užitečný
zdroj: Promobil

IUou nabíjení

Fáze 1 – konstantní proud I nebo stupeň hromadného nabíjení 
Tato fáze nastane, když je nabíječka IUoU připojena k hluboce vybitému akumulátoru. Nabíječka poskytuje konstantní proud, typicky maximální proud, který je schopna produkovat, a to do dosažení definovaného maximálního napěti.  V tom okamžiku je akumulátor nabit na 70–80 % své kapacity, nabíječka přejde do Uo fáze. V

Fáze 2 —  konstantním napětí Uo,  neboli absorpční stupeň–  V této fázi se akumulátor dále nabíjí při konstantním (pře)napětí U o , ale nabíjecí proud klesá. Napětí v U o fázi je příliš vysoké na to, aby mohlo být aplikováno neomezeně dlouho, ale umožňuje plně nabít akumulátor v relativně krátkém čase. Tato fáze je ukončena, když nabíjecí proud klesne pod prahovou hodnotu I min , obvykle je akumulátor nabit na přibližně 95 % své kapacity.

Fáze 3 – plovoucího napětí U , napětí je sníženo na hodnotu, kterou lze bezpečně používat po dlouhou dobu (týdny), aniž by se výrazně snížila životnost akumulátoru. Během této fáze nabíjecí proud postupně klesá na malou zbytkovou hodnotu, která kompenzuje případné samovybíjení.

Oblíbené boostery na českém trhu

Nabídka těchto dc/dc dobíječů je v ČR poměrně široká, tady je výběr typických modelů – všechny uvedené podporují akumulátory typu Olovo/Gel/AGM/LiFePO4

Büttner Electronics
MT LB 30
Schaudt
WA 121545
Victron Energy
Orion-Tr Smart 12/12-30
nabíjecí proud30A/25A45/55/63/70A30A
rozměry (mm)270 x 223 x 74160 x 160 x 79186 x 130 x 70 
hmotnost (kg)2.751.151.8
účinnost?93%87%
ostatníteplota akumulátoru, připojitelné ovládaní, modely s 50/60/75/90 Ateplota akumulátoruOvládání aplikací přes Bluetooth, detekce chodu motoru, modely s 15 a 18A
orientační cena12.00011.0006.000

Praktický test

Vydavatelství Promobil uveřejnilo v dubnu 2022 článek s praktickým testem vlivu boosteru na dovíjení. Zvolili obytný vůz vybavený akumulátorem Liontron 200 (skutečná kapacita 226 Ah), který vybili na zhruba polovinu. Pro plné nabití tedy bylo potřeba doplnit cca 113 A.

Pro jízdu zvolili 300 km na dálnici, s dobou jízdy 3 hodiny.

Jako testovací vozidlo bylo vybráno obytné auto Etrusco na podvozku Fiat s motorem 140 k splňující normu Euro 6 D-Temp, bez inteligentního akumulátoru.

Testovali celkem tři scénáře:

  1. bez jakékoliv úpravy, tedy bez boosteru/posilovače
  2. s nainstalovaným boosterem Victron Energy Phoenix Smart 12-30-3 – tedy s dobíjecím proudem až 30A
  3. s dvěma nainstalovanými boostery Victron Energy Phoenix Smart 12-30-3 – tedy s proudem až 60A

Výsledky?

  1. palubní akumulátor nabit na 83%, tedy doplněno 75 A, na konci jízdy 188 Ah
  2. palubní akumulátor nabit na 85%, tedy doplněno 80 A, na konci jízdy 193 Ah
  3. k plnému dobití akumulátoru došlo do 2 hodin a 12 minutách jízdy – tedy doplněno 113 A, na konci jízdy plná kapacita 226 Ah

Graficky vyjádřeno to vypadá takto:

Časopis upozorňuje, že sice vysoké proudy mají své výhody, ale u zařízení podporujících dobíjení třeba až 90A je nutné zvážit limity ostatní elektroinstalace na palubě – alternátoru a propojovacích kabelů. Pro instalaci boosteru pak dává tato základní doporučení:

  • vzdálenosti co nejkratší
  • přiměřeně silné průřezy kabelů
  • vhodné pojistky
  • nabíjecí proud odpovídá kapacitě akumulátoru
  • nepřetěžujte alternátor

Kdy instalovat booster?

Z výše uvedeného i plynou i doporučení, zda volit booster a nebo nechat stávající řešení:

Booster netřeba:

  • Téměř vždy stojíme v kempech a stáních s připojením 230V
  • Mám staré vozidlo s konstantním nabíjecím napětím z alternátoru a dostatečným průřezem připojovacího kabelu.

Booster jako možnost:

  • Často stojím dlouho na jednom místě s připojením na 230V, jezdím jen krátké vzdálenosti.
  • Máme solární panely a ty obvykle stačí na pokrytí našich potřeb.

Booster je více než vhodný:

  • Jezdíme v zimě, přejezdy, žádné solární panely nebo mají malý výkon
  • Jezdíme často a dlouhé vzdálenosti
  • Máme LiFePO4 akumulátor, zejména s vyšší kapacitou (více jak 200Ah), a nebo i po doplnění do starších aut,  jako omezovač a stabilizátor nabíjecího proudu a eliminátor přetoků mezi nástavbovou a startovací baterií.
  • Jezdíme na místa bez 230V, chceme co nejrychleji dobít akumulátor za jízdy
  • Máme nové obytné auto s inteligentním alternátorem a chceme dobíjet za jízdy (pozor: mnoho nových aut má už zesilovač/booster nainstalován, nejčastěji s dobíjecím proudem 20-25A)

Zdroje

úvodní obrázek: Camping-Car

Zanechat odpověď

Vyplňte detaily níže nebo klikněte na ikonu pro přihlášení:

Logo WordPress.com

Komentujete pomocí vašeho WordPress.com účtu. Odhlásit /  Změnit )

Twitter picture

Komentujete pomocí vašeho Twitter účtu. Odhlásit /  Změnit )

Facebook photo

Komentujete pomocí vašeho Facebook účtu. Odhlásit /  Změnit )

Připojování k %s

%d blogerům se to líbí: