Regelmatig krijgen we de vraag of het is toegestaan om op één en dezelfde accu meerdere acculaders aangesloten te hebben. En als dit 'mag', of deze ook tegelijk actief kunnen zijn. Dit is een veel voorkomende situatie in mijn klassieke voorbeeld: de camper. Tegenwoordig niet meer uit het vakantiebeeld weg te denken, willen camperaars vaak op diverse manieren de accu lader. Je moet dan denken aan scenario's als
Accu laden tijdens het rijden
Accu laden via zonnepaneel
Laden via 230 volt net ('paalspanning')
Dit is een situatie die trouwens ook bijvoorbeeld op boten voor kan komen.
In de praktijk is het het handigst als alle laders voortdurend aan de accu aangesloten zijn. Gemak dient de mens nietwaar.
Er zullen regelmatig meerdere laders actief zijn, bijvoorbeeld:
Je gaat rijden, de motor laadt de accu maar ook de zonnepanelen doen hun werk via de aangesloten solar laadregelaar
Je gaat laden via de paal, en de zonnepanelen zijn ook nog actief
Je start de motor even en de accu wordt ook nog onderhouden door paalspanning (vergeten af te koppelen...) en de panelen
Gaat er iets kapot in deze situatie?
Nee, ik hoor eigenlijk nooit dat er een lader kapot gaat, Ondanks de broodje-aap-verhalen dat laders elkaar via de uitgang 'op kunnen blazen'. Dit wordt al een stuk duidelijker als je weet dat de uitgang van een acculader of voeding (als het goed is) zo is gemaakt dat er altijd sprake is van een uitgaande/leverende stroom: er wordt (meestal) geen externe stroom opgenomen. Een soort eenrichtingsweg, dus. Ter vergelijking, het is door de waterdruk ook heel lastig om water een kraan in te duwen.
In het meest ideale geval kunnen laders samenwerken en elkaar 'versterken'. Dit gebeurt als de laders specifiek voor dit doel zijn ontworpen. Dit stelt wel als eis dat de laders gelijk moeten zijn, hetzelfde laadprogramma volgen, als het ware synchroon lopen. Dit is mogelijk maar een specifiek geval waarmee we meestal niet te maken hebben. (bepaalde MPPT solar laadregelaars van bijvoorbeeld Epever kunnen dit wel en kunnen de laadstromen combineren.)
Wat gebeurt er dan wel? Hoewel er geen eenduidig antwoord is, kan redelijk veilig worden gesteld dat het opladen van de accu met meerdere (ongelijke) laders tegelijk meestal suboptimaal werkt en minder werkt dan dat er slechts één goede actieve lader aan het werk is. In sommige gevallen hebben we gemerkt dat laadstromen gedurende (deel van de) laadcyclus opgeteld kan worden en daardoor het bulkladen sneller gaat, maar dit hoeft zeker niet altijd.
Waarom dit zo is volstaat niet met een simpel eenduidig antwoord maar het helpt om een beetje de globale werking van acculaders te kennen. Zodra een acculader op een accu actief wordt (u zet hem aan of hij meet dat de accu leeg raakt) dan zal de accu een spanning aan de accu aanbieden die hoger is dan de accuspanning. Door het spanningsverschil tussen accu en lader zal er een stroom van de + van de lader naar de + van de accu gaan lopen. Het spanningsverschil tussen de lader en accu blijft steeds zo groot dat de maximale laderstroom niet wordt overschreden. Als een ezeltje dat wordt voortgetrokken door een wortel ervoor te houden.
We deden hier al eerder onderzoek naar in deze vlog:
De maximale laadstroom die kan gaan lopen wordt bepaald door de maximale laadstroom die de acculader kan leveren, het vermogen van de accu om stroom op te nemen en de fase van de laadcyclus. Een accu die veel stroom kan opnemen kan zichzelf zelfs 'over-eten', ofwel meer laadstroom vragen dan goed voor hem is. Om die reden wordt een accu vaak voorzien van de maximale laadstroom die aan hem mag worden aangeboden. Dit wordt vaak weergegeven in c als factor van de Ah (ampere-uren) capaciteit. Als er bij een 100Ah accu staat maximale laadstroom 0,2c dan mag hij met maxiaal 20 ampere worden geladen. Het is dus belangrijk dat u een passende lader kiest.
Als de accu vol raakt dan zal de laadstroom op natuurlijke wijze afnemen. We gaan van de zogenaamde stroom ('bulk') naar spanning ('absorption') ladingfase. De spanning loopt op tot een maximale waarde die wordt bepaald door het laadprogramma. Meestal is dit een spanning rond 14,4 volt voor conventionele loodaccu's. Is dit punt bereikt (vaak na een time-out) dan schakelt de moderne lader terug naar zogenaamde druppellaad-spanning ('float'). In deze fase loopt een minimale onderhoudsstroom van lader naar accu. De float-spanning is vaak 13,6 of 13,8 volt.
Wat gebeurt er nu als er meerdere acculaders actief zijn? Stel, een acculader is al bezig om de accu te laden. De accuspanning is door de lader naar 14 volt gebracht. Er wordt nu een tweede lader actief gemaakt met een afwijkend laadpropgramma en -karakteristiek. Deze meet de hoge accuspanning, kan geen stroom extra leveren omdat de accu al wordt verzadigd en gaat direct over naar inactiviteit.. Of stel, de accu wordt nog geladen in 'bulk' fase (hoge stroomopname) bij 13,5 volt en de tweede lader wordt bijgeschakeld. Deze probeert op zijn beurt de spanning mee omhoog te trekken. De eerste acculader ziet de accuspanning oplopen en zal daardoor minder stroom te leveren. Met als gevolg dat beide laders op eigen wijze de accuspanning omhoog proberen te trekken. In de praktijk zal de 'sterkste' de controle houden over dit spel. Of ze zijn om de beurt aan zet.
Hoe het spel gespeeld wordt tussen de meerdere laders heeft ook te maken met de manier waarop de lader is ontworpen. Er zijn vele laderontwerpen, van simpel tot complex, die allemaal op hun eigen wijze het laadproces begeleiden.
Het positieve nieuws is dat er, naast dat er vrijwel nooit iets defect raakt, de accu uiteindelijk toch wel (redelijk) vol zal raken. En dat biedt in de praktijk de mogelijkheid om zoals getekend in het eerste plaatje hierboven, alles gewoon aangesloten te houden. U kunt er bijvoorbeeld wel voor kiezen om in de pluskabel van het zonnepaneel een schakelaar te zetten. Dan kunt u tijdens het rijden het laden via de zonnepanelen uit zetten. Dit kunt u ook automatiseren met bijvoorbeeld een 12 volt relais geschakeld via het startcontact. Het is maar een voorbeeld. Zoals altijd zijn er meerdere wegen naar (het vaak zonnige) Rome.
