IUoU este denumirea DIN [1] (DIN 41773) pentru procedura de încărcare a unei baterii plumb-acid, cunoscută și sub denumirea de încărcare în trei trepte sau încărcare în trei pași . Este alcătuit din trei faze (sau pași) efectuate de încărcător. Aceste faze sunt: faza I (DC), faza Uo (supratensiune DC) și faza U (tensiune DC). Scopul acestei proceduri este de a încărca complet bateria într-o perioadă relativ scurtă de timp fără a-i compromite durata de viață și de a menține bateria complet încărcată atâta timp cât încărcătorul este conectat la acesta.
Prima fază se numește fază I , fază de curent continuu sau fază de încărcare spațială . Începutul acestei faze este conectarea încărcătorului IUoU la o baterie profund descărcată. Încărcătorul încarcă bateria cu curent constant, de obicei curentul maxim de care este capabil încărcătorul. Ca rezultat, bateria acceptă o încărcare, iar tensiunea la conductorii de curent crește. Când se atinge tensiunea U max la bornele de curent ale bateriei, constantă sau legată de temperatura bateriei, încărcătorul limitează tensiunea, de obicei la o valoare de 2,4 volți pe celulă. De îndată ce tensiunea U max este atinsă , de obicei când bateria este încărcată la 70–80% din capacitatea sa, [1] încărcătorul intră în faza Uo. În cazul în care bateria are deja o încărcare de 80% din capacitatea sa, această tranziție poate avea loc imediat ce încărcătorul este conectat. Unele încărcătoare [1] pot menține tensiunea Umax la bornele curente ale bateriei pentru o perioadă de timp și pot aștepta până când curentul de încărcare scade la 80% din valoarea curentului de încărcare constantă și abia apoi afișează trecerea la faza următoare.
A doua faza se numeste faza U o , faza de tensiune continua crescuta , faza de absorbtie sau faza de reincarcare . În această fază, bateria continuă să fie reîncărcată cu o tensiune constantă crescută U o , iar curentul de încărcare scade. Scăderea curentului de încărcare este asociată cu procese interne care au loc în interiorul sistemului electrochimic al bateriei. Tensiunea în faza U o este prea mare (supratensiune) pentru a rămâne aplicată o perioadă lungă de timp, dar permite încărcarea completă a bateriei într-un timp relativ scurt. Faza U o se termină când curentul de încărcare scade la pragul setat I min , după care are loc trecerea la faza U. Aceasta are loc când încărcarea bateriei atinge 95% din capacitatea sa. [1] Unele încărcătoare [2] însoțesc această fază cu o a doua fază de curent continuu (cu o ușoară creștere de tensiune) înainte de a intra în faza U. Tensiunea U o poate fi aceeași cu U max în faza anterioară sau poate fi ușor crescută.
A treia fază se numește faza U sau float , tensiunea este redusă la o valoare care este sigură pentru baterie pentru perioade lungi de timp, fără a reduce semnificativ durata de viață a bateriei. În această fază, curentul de încărcare scade treptat până la o valoare mică, ceea ce compensează autodescărcarea bateriei.
Curentul în faza I (prima fază) trebuie selectat în funcție de capacitatea bateriei. În practică, depinde de capacitățile încărcătorului și poate varia. Capacitatea bateriei C este indicată în amperi oră (Ah), de obicei C 20 se bazează pe un timp de descărcare de 20 de ore. [3] Curentul de încărcare (în amperi) poate fi scris ca C/t, unde t este timpul. De exemplu, pentru o baterie cu o capacitate de C = 40 Ah, curentul C/10 h (de obicei scris ca C/10, omițând „ore”) este de 4 A. Curentul de încărcare este un compromis între timpul de încărcare (curenți mari). sunt de preferat), prevenirea daunelor din cauza supraîncălzirii sau degazării (sunt de preferat curenții mici) și costul încărcătorului (se preferă curenții mici). Recomandările privind curentul maxim de încărcare variază între C/10 [2] și C/2. [3] Curenții mari de încărcare pot necesita răcirea activă a bateriei pentru a preveni supraîncălzirea. [3]
Tensiunea în fazele U și U o (a doua și a treia fază) depinde de tipul bateriei și de condițiile de temperatură. Bateriile au un număr variabil de celule (de obicei șase pentru o baterie de mașină) și pot fi electrolit lichid, mat de sticlă adsorbită (AGM) sau electrolit gel. Valorile din tabelul de mai jos sunt pentru temperaturi de aproximativ 20°C (68°F). [1] [3] Pentru valorile temperaturii care diferă cu mai mult de 5 °C (10 °F), o corecție de −5 mV/°C (−2,8 mV/°F) per celulă [1] sau −0,03 V/ °C (−17 mV/°F) pentru baterie de 12 V (6 celule) (tensiuni mai mari la temperaturi mai scăzute și invers).
| Tip baterie | Primă fază | Faza a doua | A treia fază | Legătură | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| U max (V) | eu | U o (V) | Imin _ | U(V) | ||
| Electrolit lichid, celulă 1a | 2.32 | < C/5 | 2.42 | I/10 | 2.27 | [unu] |
| 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] | |
| Electrolit lichid, 6 celule (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.5 | I/10 | 13.6 | [unu] |
| 14.8 | < C/2 | 14,8--15,0 | C/100
(Max 24 de ore. [3] ) |
13,5--13,8 | [3] | |
| AGM, 6 celule (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.5 | I/10 | 13.6 | [unu] |
| 14.1 | < C/2 | 14.1--14.4 | C/100 | 13,6--13,8 | [3] | |
| Gel, 6 celule (12 V) | 13.9 | < C/5 | 14.1 | I/10 | 13.6 | [unu] |
| 14.1 | < C/2 | 14.1--14.4 | C/100 | 13,5--13,8 | [3] | |
| Tracțiune, antimoniu scăzut, 6 celule (12 V) | 14.7 | < C/2 | 14,7--14,9 | C/100 | 13.2--13.4 | [3] |
O baterie uzată va avea faze scurte I și Uo, dar există riscul de gazare excesivă, asociat cu și mai multă deteriorare a bateriei.
Dacă bateria este conectată la o sarcină semnificativă în timpul încărcării, sfârșitul fazei Uo nu poate fi atins niciodată și bateria va gaza abundent și se va defecta, în funcție de curentul de încărcare.