Ładowarki MEAN WELL – co powinieneś o nich wiedzieć?

| Prezentacje firmowe Zasilanie

W ostatnich latach obserwujemy gwałtowny wzrost popularności elektrycznych urządzeń transportu osobistego. Ulice miast zostały zalane tysiącami tego typu hulajnóg. Nikogo nie dziwi też widok elektrycznych rowerów, skuterów, deskorolek itd. Oprócz samych pojazdów na popularności zyskały również zasilane akumulatorowo elektronarzędzia czy artykuły gospodarstwa domowego.

Ładowarki MEAN WELL – co powinieneś o nich wiedzieć?

Zapotrzebowanie na zasilane akumulatorowo urządzenia w tak wielu branżach i dziedzinach bezpośrednio przekłada się na konieczność zapewnienia niezawodnych ładowarek nie tylko do zastosowań konsumenckich, ale również przemysłowych. Muszą one sprostać ogromnej różnorodności napięć i pojemności stosowanych obecnie akumulatorów, ale również być jak najbardziej uniwersalne pod względem ich chemicznych typów.

Ładowarki przenośne (do 1 kW)

W kategorii kompaktowych, przenośnych ładowarek w ofercie znajdziemy serię NPB z modelami o mocach 120, 240, 360, 450, 750W. Linia NPB zastępuje znaną i popularną serię ładowarek PB.

Nowa rodzina to między innymi mniejsze rozmiary obudowy oraz sprawność do 93%. Dodatkowo mając na uwadze coraz większą gamę akumulatorów producent rozszerzył zakresy napięć ładowania. I tak, każdy model występuje w 3 wersjach napięciowych: 12 V (10,5~21 V), 24 V (21~42 V) oraz 48 V (42~80 V). Nowością jest możliwość regulacji prądu wyjściowego w zakresie 50%~100% wartości znamionowej. Takie rozwiązanie pozwala użytkownikowi dopasować natężenie prądu do danej pojemności i typu akumulatora. Doboru parametrów wyjściowych dokonuje się za pomocą potencjometrów na obudowie. Poza regulacją prądu i napięcia wyjściowego użytkownik ma możliwość wyboru 2- lub 3-stopniowej krzywej ładowania.

 
Fot. 1. Ładowarki NPB-360 i NPB-450

W trybie 2-stopniowym w początkowej fazie ładowanie odbywa się przy maksymalnej wartości prądu oraz narastającym napięciu. Po osiągnięciu pewnego stopnia naładowania dalszy jego proces odbywa się przy stałej wartości napięcia oraz malejącym prądzie. Gdy wartość prądu spadnie poniżej ok. 10% wartości maksymalnej następuje zakończenie procesu ładowania.

W trybie 3-stopniowym pierwsza i druga faza przebiegają podobnie jak w trybie 2-stopniowym: pierwsza faza z maksymalnym prądem i narastającym napięciem, druga ze stałym napięciem i malejącym prądem. Natomiast po zakończeniu ładowania, gdy wartość prądu spadnie poniżej ok. 10% urządzenie przechodzi w tryb podtrzymywania napięcia w celu zapewnienia stałego, pełnego naładowania akumulatora.

 
Rys. 2. Lokalizacja przełącznika trybu i potencjometrów prądu i napięcia na obudowie

Tryb 2-stopniowy polecany jest tam, gdzie często ładujemy akumulatory oraz do wersji litowo-jonowych (LMO, NMC, LiFePO4). Tryb 3-stopniowy odpowiedni będzie do aplikacji, gdzie występuje cykliczne ładowanie akumulatorów i konieczne jest stałe podtrzymywanie napięcia (UPS, awaryjne podtrzymywanie zasilania) oraz do akumulatorów kwasowo-ołowiowych (AGM, żelowe).

Dzięki szerokiemu zakresowi regulacji napięcia oraz kompatybilności z różnymi typami akumulatorów użytkownik może używać ładowarek NPB z szeroką gamą akumulatorów różnych typów i napięć. W tabeli 1 przedstawiono rekomendowane pojemności baterii dla ładowarek NPB.

 
Rys. 3. Tryb ładowania 2-stopniowego

Ładowarki większej mocy (ponad 1kW)

Z myślą o zaawansowanych zastosowaniach w których wymagane są wyższe prądy ładowania Mean Well przygotował ładowarki NPB-1200 o mocy znamionowej 1176~1210 W oraz NPB-1700 (1428~1680 W). Każdy model występuje w 3 wersjach napięciowych: 12, 24 oraz 48 V.

Poza możliwością wyboru trybu ładowania ładowarki NPB o mocach 1200/1700 (oraz modele NPB-450/750) mają opcję automatycznego doboru napięcia ładowania. Funkcjonalności tej można użyć jedynie z akumulatorami litowo- jonowymi wyposażonymi w BMS.

 
Rys. 4. Tryb ładowania 3-stopniowego

Dodatkowo modele NPB-450, NPB- 750, NPB-1200, NPB-1700 można programować. Wykorzystując zewnętrzny programator SBP-001 można zmienić parametry wyjściowe oraz zaprogramować własną krzywą ładowania.

Oprogramowanie umożliwia również zmianę stopni ładowania (2 lub 3). W zakładce settings użytkownik może również ustawić kompensację temperaturową lub wybrać jedną z predefiniowanych charakterystyk ładowania (w zależności od modelu ładowarki).

 
Rys. 5. Ładowarka NPB-1200 i NPB-1700

Do bardziej wymagających zastosowań NPB-1200/1700 mają wbudowany protokół komunikacji CANBus, który umożliwia zdalne ustawianie i monitorowanie parametrów pracy urządzenia.

W kwestii bezpieczeństwa urządzenia posiadają zabezpieczenia nadnapięciowe, przeciwzwarciowe i temperaturowe. Jeśli detekcja napięcia wykryje zbyt niską wartość napięcia akumulatora, ładowanie nie uruchomi się. Podobnie, kiedy napięcie wzrośnie powyżej granicznej wartości, urządzenie wyłączy się samoczynnie. W celu ochrony przed odwrotną polaryzacją akumulatora ładowarki zabezpieczone są za pomocą bezpiecznika topikowego.

 
Rys. 6. Schemat podłączenia programatora

Ładowarki do szafy RACK

Wraz ze wzrostem popularności pojazdów elektrycznych, zarówno tych osobistych jak i wykorzystywanych w przemyśle rośnie konieczność zapewnienia wydajnych punktów i stacji do ładowania.

 
Rys. 7. Okno programu

Do tego typu zastosowań doskonale sprawdzą się ładowarki Mean Well dedykowane do szaf Rack. Podstawową funkcjonalnością, która wyróżnia je od pozostałych modeli jest możliwość łączenia równoległego kilku ładowarek w celu zwielokrotnienia maksymalnego prądu ładowania.

Model RPB-1600 to ładowarki akumulatorowe o mocy 1600 W do pracy z akumulatorami o dużych pojemnościach. Dostępne są modele z napięciem 12, 24 oraz 48 V. Urządzenia charakteryzują się dużą gęstością mocy (do 25 W/cal³) oraz mają możliwość łączenia równoległego – maksymalnie 3 jednostki o łącznej mocy 4800 W.

 
Rys. 8. Ładowarka RPB-1600
 
Rys. 9. Ładowarka DBU-3200

Kolejnym modelem do szaf RACK jest DBU-3200 o mocy 3200 W. Ładowarka dostępna jest w dwóch wersjach napięcia wyjściowego 24 oraz 48V. Seria oferuje możliwość równoległego łączenia 2 jednostek (6400 W).

Obie linie są wyposażone w protokół komunikacyjny PMBus. Za jego pośrednictwem możliwa jest zdalna zmiana prądu i napięcia wyjściowego oraz zdalne włączenie i wyłączenie modułu. Komunikacja PMBus umożliwia też stały podgląd i monitorowanie statusu pracy urządzenia, parametrów wyjściowych i wejściowych.

 
Rys. 10. Przykładowy schemat zastosowania ładowarki NPB-1200 i przetwornicy DC/AC NTU-1200

Podsumowanie

Wiele funkcji oraz wysoka jakość gwarantowana przez producenta mogą w pełni zaspokoić wymagania wszystkich branż w których ładowarki są wykorzystywane.

Kompaktowe modele serii NPB sprawdzą się idealnie do ładowania m.in. elektronarzędzi, hulajnóg i rowerów elektrycznych lub do niewielkich systemów podtrzymywania zasilania. Urządzenia mogą być również użyte do ładowania akumulatorów samochodowych. Większe modele NPB o mocach 1200 i 1700 W znajdą zastosowanie np. w turystyce: do ładowania akumulatorów na campingu lub jachcie.

Dzięki wykorzystaniu ładowarki NPB oraz przetwornicy DC/AC (np. NTU- 1200) możliwe jest stworzenie prostego układu podtrzymywania zasilania: podłączona do sieci ładowarki doładowuje akumulator. W momencie zaniku napięcia AC inwerter będzie zasilany z akumulatora.

Odpowiednio dobrana ładowarka do akumulatora znacznie wydłuża żywotność baterii oraz sprawia, że dłużej zachowuje swoje parametry. Ładowanie akumulatora zbyt małym prądem znacznie wydłuża czas ładowania, przez co proces jest nieefektywny. Z kolei zbyt duży prąd skraca żywotność, a w skrajnych przypadkach może prowadzać do uszkodzenia akumulatora.

 


Elmark Automatyka
tel. 22 541 84 60
www.elmark.com.pl
zasilacze@elmark.com.pl

Zobacz również