IUoU är DIN [1] (DIN 41773) beteckning för proceduren för laddning av ett blybatteri, även känd som trestegsladdning eller trestegsladdning . Den består av tre faser (eller steg) som utförs av laddaren. Dessa faser är: I-fasen (DC), Uo-fasen (DC-överspänning) och U-fasen (DC-spänning). Syftet med denna procedur är att ladda batteriet helt på relativt kort tid utan att kompromissa med dess livslängd och att hålla batteriet fulladdat så länge som laddaren är ansluten till det.
Den första fasen kallas fas I , likströmsfas eller rymdladdningsfas . Början av denna fas är anslutningen av IUoU-laddaren till ett djupt urladdat batteri. Laddaren laddar batteriet med konstant ström, vanligtvis den maximala ström som laddaren klarar av. Som ett resultat accepterar batteriet en laddning och spänningen vid dess nuvarande ledningar stiger. När spänningen U max uppnås vid batteriets strömuttag, konstant eller relaterad till batteriets temperatur, begränsar laddaren spänningen, vanligtvis till ett värde av 2,4 volt per cell. Så snart spänningen U max nås , vanligtvis när batteriet laddas till 70–80 % av sin kapacitet, [1] går laddaren in i Uo-fasen. I händelse av att batteriet redan har en laddning på 80 % av sin kapacitet, kan denna övergång ske så snart laddaren är ansluten. Vissa laddare [1] kan bibehålla spänningen Umax vid batteriets strömterminaler under en tid och vänta tills laddningsströmmen sjunker till 80 % av det konstanta laddningsströmvärdet, och först då visa övergången till nästa fas.
Den andra fasen kallas fasen Uo , fasen för ökad likspänning , absorptionsfasen eller återladdningsfasen . I denna fas fortsätter batteriet att laddas med en ökad konstant spänning U o , och laddningsströmmen minskar. Minskningen av laddningsströmmen är associerad med interna processer som sker inuti batteriets elektrokemiska system. Spänningen i fas U o är för hög (överspänning) för att förbli applicerad under lång tid, men det gör att batteriet kan laddas helt på relativt kort tid. U o -fasen avslutas när laddningsströmmen sjunker till det inställda tröskelvärdet I min , varefter övergången till U-fasen sker när batteriladdningen når 95 % av sin kapacitet. [1] Vissa laddare [2] åtföljer denna fas med en andra DC-fas (med en liten spänningsförstärkning) innan de går in i fas U. Spänningen U o kan vara densamma som U max i föregående fas, eller kan vara något ökad.
Den tredje fasen kallas U-fasen eller float , spänningen reduceras till ett värde som är säkert för batteriet under långa tidsperioder utan att batteriets livslängd avsevärt minskas. Under denna fas minskar laddningsströmmen gradvis till ett litet värde, vilket kompenserar för självurladdningen av batteriet.
Strömmen i fas I (första fasen) bör väljas beroende på batteriets kapacitet. I praktiken beror det på laddarens kapacitet och kan variera. Batterikapacitet C anges i amperetimmar (Ah), vanligtvis baseras C 20 på en urladdningstid på 20 timmar. [3] Laddningsströmmen (i ampere) kan skrivas som C/t, där t är tiden. Till exempel, för ett batteri med en kapacitet på C = 40 Ah är strömmen C/10 h (vanligen skriven som C/10, utelämnande av "timmar") 4 A. Laddströmmen är en kompromiss mellan laddningstid (höga strömmar) föredras), förebyggande av skador på grund av överhettning eller avgasning (låga strömmar är att föredra) och kostnaden för laddaren (låga strömmar är att föredra). Rekommendationer för maximal laddningsström varierar mellan C/10 [2] och C/2. [3] Höga laddningsströmmar kan kräva aktiv batterikylning för att förhindra överhettning. [3]
Spänningen i U- och Uo- faserna (andra och tredje faser) beror på batteritypen och temperaturförhållandena. Batterier har ett varierande antal celler (vanligtvis sex för ett bilbatteri) och kan vara flytande elektrolyt, adsorberad glasmatta (AGM) eller gelelektrolyt. Värdena i tabellen nedan är för temperaturer runt 20°C (68°F). [1] [3] För temperaturvärden som skiljer sig med mer än 5 °C (10 °F), en korrigering på −5 mV/°C (−2,8 mV/°F) per cell [1] eller −0,03 V/ °C (−17 mV/°F) för 12 V (6 celler) batteri (högre spänningar vid lägre temperaturer och vice versa).
| Batterityp | Första fasen | Andra fasen | Tredje fasen | Länk | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| U max (V) | jag | U o (V) | Imin _ | U(V) | ||
| Flytande elektrolyt, 1a cell | 2,32 | < C/5 | 2,42 | I/10 | 2.27 | [ett] |
| 2,47 | < C/2 | 2,47–2,50 | C/100 | 2.25–2.30 | [3] | |
| 2,37–2,47 | C/10 | 2,37–2,47 | C/33 | 2.19 | [2] | |
| Flytande elektrolyt, 6 celler (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.5 | I/10 | 13.6 | [ett] |
| 14.8 | < C/2 | 14,8–15,0 | C/100
(Max 24 timmar. [3] ) |
13,5--13,8 | [3] | |
| AGM, 6 celler (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.5 | I/10 | 13.6 | [ett] |
| 14.1 | < C/2 | 14.1–14.4 | C/100 | 13.6--13.8 | [3] | |
| Gel, 6 celler (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.1 | I/10 | 13.6 | [ett] |
| 14.1 | < C/2 | 14.1–14.4 | C/100 | 13,5--13,8 | [3] | |
| Traktion, låg antimon, 6 celler (12 V) | 14.7 | < C/2 | 14,7–14,9 | C/100 | 13,2–13,4 | [3] |
Ett utslitet batteri kommer att ha korta faser I och Uo, men det finns risk för överdriven gasning, förknippad med ännu mer skada på batteriet.
Om batteriet är anslutet till en betydande belastning under laddning, kan slutet av Uo-fasen aldrig nås och batteriet kommer att gasa kraftigt och gå sönder, beroende på laddningsströmmen.