Waarom is een goedkope lader niet altijd een goede keus?
Bij de bouwmarkt of supermarkt zijn regelmatig aanbiedingen van batterijladers te vinden. De prijs is over het algemeen uiterst aantrekkelijk. Meestal zijn het zeer professioneel uitziende kasten die heel wat beloven. Als we, door nieuwsgierigheid gedreven de kast open schroeven wordt duidelijk hoe dit product zo goedkoop kan zijn. De lader bestaat uit een transformator en een gelijkrichter. Meer zit er niet in. Technisch betekent dit dat de lader de batterij zal laden totdat de batterijspanning gelijk is aan de afgegeven spanning van de gelijkrichter. Hier is in theorie helemaal niets mis mee. In de praktijk kan het echter behoorlijk fout gaan.
Enkele feiten.
1. De netspanning is bij ons 230V, 50Hz. Deze spanning varieert iets, afhankelijk van het totale gebruik en hoe ver u van een verdeelstation zit. Omdat de goedkope lader niet geregeld is, zal de uitgangsspanning variëren met de netspanning. Het resultaat is dat de batterij ofwel niet vol komt ofwel wordt overladen.
2. Om het hiervoor beschreven gevaar voor overladen te voorkomen, wordt de uitgangsspanning van niet geregelde laders relatief laag gehouden. Hierdoor is de lader niet in staat de batterij echt vol te laden.
3. Door grote spreiding in de spanning van de transformator zullen sommige laders tot boven de gasspanning van de batterij kunnen komen. Het gevolg is overladen en droogkoken.
Als zo nu en dan een startaccu moet worden opgeladen en als de lader weer na het laden wordt opgeborgen, is een goedkope niet geregelde lader zeker bruikbaar. Let er wel op dat de laadstroom van de lader minstens 5% is van de opgegeven capaciteit van de accu. Voor grotere batterijen, speciale toepassingen en installaties waarbij de lader de batterij continue in optimale conditie moet houden zijn deze laders absoluut niet geschikt. Hierbij is goedkoop zeker duurkoop. Niet omdat de lader het niet overleeft maar omdat de batterij snel vervangen zal moeten worden.
Wat is een hoogfrequent lader?
Bij ons in Europa komt uit het stopcontact een wisselspanning van ongeveer 230Volt. De lader moet deze spanning terugbrengen (transformeren) naar een lager voltage en daarna gelijkrichten. Dit is dan ook exact datgene wat een goedkope lader doet. In een duurdere professionele lader is na de gelijkrichter een elektronische besturing aangebracht, die de laadstroom en laadspanning regelt. Ook bij dit soort lader wordt de netspanning met behulp van een transformator teruggebracht op een lage waarde. Transformatoren voor het lichtnet (50 Hz) zijn erg zwaar. Een transformator voor een 12 Volt 25A lader weegt ongeveer 4 Kg, tel daar nog een behuizing, gelijkrichter en andere snuisterijen bij op en de lader weegt al snel 8 Kg. Bij een hoogfrequent lader is de transformator vervangen door een elektronische schakeling die van de netspanning een wisselspanning maakt met heel hoge frequentie ( ongeveer 1000 maal zo hoog als de netfrequentie) Deze wisselspanning wordt omlaag getransformeerd in een speciale transformator met geringe afmetingen en laag gewicht. De elektronische schakeling is zodanig ontworpen dat eventuele wisselingen in de netspanning automatisch worden gecorrigeerd. Een hoogfrequent lader van 12Volt 25A weegt ongeveer 2,5 Kg en is half zo groot als een lader met een gelijke capaciteit en een normale lichtnettransformator.
Welke laadstroom moet mijn lader kunnen leveren?
De twee uitdrukkingen bescheidenheid siert de mens en hoe groter hoe mooier zijn zeker niet van toepassing op batterij laders. Helaas zijn er leveranciers op de markt die beweren een 120Ah batterij met een 3,5 A ladertje vol te kunnen krijgen. Dit is niet altijd het geval. Zuiver rekentechnisch zouden we er al ongeveer 38 uur voor nodig hebben! In de praktijk blijkt echter dat daar waar met te weinig energie geladen wordt, de lader nooit aan absorptie of druppelladen toekomt. ( zie ook laadkarakteristieken) Een te grote lader is echter ook niet zonder meer goed. Bij het laden met een heel hoge stroom wordt de batterij te warm en daalt de levensduur aanzienlijk.
Een eenvoudige regel is, dat de lader een capaciteit moet hebben van ongeveer 10% van de capaciteit van de batterij( gemeten bij 20 uur ontlading. (C20 waarde) Een 100Ah batterij moet dus met een lader van 10A geladen worden. Als algemeen geldende grenswaarden kunnen we aangeven: Minimale laadstroom 7% van de capaciteit (Ah waarde) van de batterij. Maximale laadstroom 15% van de capaciteit van de batterij.
Voor ons voorbeeld van een batterij met een capaciteit van 100Ah betekent dit dat de kleinste lader 7A continue moet kunnen leveren en de grootste 15A. Opm: De maximale laadstroom hangt sterk af van de soort lood-zuur batterij. De fabrikant van de batterij beschikt over deze gegevens.
Het spreekt voor zich dat een batterij die geladen wordt met een grotere lader sneller vol is.
Ik heb een lader met meerdere uitgangen. Waarom gaan mijn batterijen zo kort mee?
Vooral in de watersport worden hoogfrequent laders toegepast met meerdere gescheiden uitgangen. Op het schip vinden we een startaccu voor de hoofdmotor, en een aantal batterijen voor der verlichting en andere verbruikers zoals navigatieapparatuur, koelkast, TV, inverter etc. De hoeveelheid apparatuur en daarmee het opgenomen vermogen neemt steeds maar toe. Met de toename van energiebehoefte neemt ook de geïnstalleerde batterijcapaciteit toe. Een 12Volt, 420Ah batterijset is zeker geen uitzondering. Vaak wordt voor deze toepassing een gesloten onderhoudsvrije batterij gekozen. Calcium/calcium batterijen zijn hiervoor in de watersport zeer populair. Er wordt heel vaak een lader gekocht met voldoende capaciteit en twee of meer gescheiden uitgangen.
Hier gaat het helaas nogal eens ernstig fout.
De lader heeft één logische schakeling waarmee de afloop van het laadprogramma wordt bestuurd. Deze schakeling ziet niet welke batterij, licht, start of boegschroef, geladen moet worden. Ook weet de lader niet wat de capaciteit is van elk set afzonderlijk. Om te verduidelijken wat er allemaal mis kan gaan de volgende voorbeelden.
1. Een startaccu van 75Ah en een lichtbatterij van 420Ah. De hoogfrequent lader heeft een capaciteit van 50A. Er is een probleem opgetreden bij de motor en hij start niet direct. Na een aantal pogingen is het probleem gelokaliseerd en verholpen. De startaccu is echter te ver leeg om de motor te kunnen starten. Geen probleem de walstroom wordt aangesloten en de accu wordt weer opgeladen. Na een uur wachten is de startaccu nog steeds leeg. Er gebeurt niets! De lader "ziet" de meest volle batterij. In dit geval dus de lichtbatterij die goed vol is en besluit alleen maar te druppelen. Er moet een aparte lader bij komen om de startaccu voldoende te laden zodat de motor weer gestart kan worden.
2. Na een aantal jaren wordt het pakket batterijen voor de verlichting en overige toepassingen vervangen. De eigenaar van het schip is het gesleep met batterijen zat en koopt een duur set onderhoudsvrije gel batterijen. Die gaan immers veel langer mee! Na twee jaar is de capaciteit van de lichtbatterijen zodanig afgenomen dat de eigenaar het advies krijgt nieuwe aan te schaffen. Wat is hier gebeurd? De lader is geprogrammeerd voor natte lood-zuur batterijen. Voor het laden van Gel batterijen is de maximale laadspanning te hoog. De batterijen zullen al na een korte tijd de geest geven. De veel goedkopere startaccu voor de motor doet het nog uitstekend.
Conclusies:
Een lader met meerdere (diode) uitgangen kan alleen maar worden gebruikt als alle groepen batterijen van de zelfde soort zijn en qua capaciteit niet al te ver uit elkaar liggen. Is er een te groot verschil in capaciteit of worden verschillende soorten batterijen gebruikt dan zal een lader met meerdere (diode) uitgangen niet goed functioneren. De oplossing is een lader met meerdere uitgangen die elk een eigen logische schakeling hebben of meerdere volledig gescheiden laders. Omdat bij gescheiden laders de bedrijfzekerheid veel groter is, prefereren wij deze laatste oplossing. Twee fiatjes 500 zijn nu eenmaal betrouwbaarder dan één Rolls Royce.