Elem vagy akku?

Variációk áramellátásra

Csilling László, 2001. november 1. 11:34
A mobileszközök (palmtopok, digitális fényképezőgépek, kamerák, mobiltelefonok) áramellátására több különböző megoldás létezik, kezdve az egyszer használatos elemektől egészen a hosszú élettartamú lítiumion-akkumulátorokig. Mivel mindegyik áramforrásnak megvan a helye a felhasználói palettán, érdemes áttekinteni jellemzőiket, hogy eldönthessük, mikor melyiket érdemes választani.
Elemek

Az egyszer használatos elemek nagyon elterjedtek, hiszen szinte mindenhol beszerezhetők, és megvásárlás után azonnal felhasználhatók. Önkisülésük minimális, így "üzemen kívül" nem csökken a kapacitásuk. Jelenleg három főbb típusukat használhatjuk, amelyekről azonban érdemes többet tudni, hiszen ár/teljesítmény mutatójuk igencsak különbözik.

Cink-klorid

Ezeket a hagyományos elemeket ma már egyre ritkábban forgalmazzák; előnyük az alacsony ár, hátrányuk a kis kapacitás. Ott célszerű használni, ahol még ez a töltésmennyiség is elég egy évre.

Alkáli

Napjaink legelterjedtebb elemtípusa, kapacitása nagy, önkisülése kicsi, mind a nagy, mind pedig a kis fogyasztású alkalmazásokhoz ideális. Extrém nagy fogyasztás esetén (például digitális kamerák) lecsökkent kapacitása és magas ára miatt sem kifizetődő. Újabban továbbfejlesztik abban az irányban, hogy nagyobb fogyasztásnál is jobb teljesítményt produkáljon.

Lítium

Kis és nagy áramfelvételű eszközöknél egyaránt nagy kapacitást biztosít, előnye, hogy széles hőmérséklettartományban alkalmazható. Magas ára miatt elsősorban analóg fényképezőgépekben használják, ahol rövid idejű nagy megterheléseket kell kiszolgálni.

Akkumulátorok

Nagyobb fogyasztású berendezéseknél nem gazdaságos az egyszer használatos elemek alkalmazása, helyettük a drágább, de akár ezerszer is újratölthető akkumulátorok a célszerűek. Palmtopok számára a következő négy típus jöhet számításba:

Ni-Cd

A legrégebben használatos újratölthető akkumulátortípus, bár kicsit már eljárt felette az idő. Kapacitása kicsi, ami nem megfelelő használat esetén gyorsan csökken (memóriaeffektus), ráadásul a kadmium nem igazán környezetbarát. Előnyei közé tartozik, hogy olcsó, gyorsan feltölthető, nagy áramot képes leadni, önkisülése pedig kisebb, mint a Ni-MH összetételű akkué.

Ni-MH

A Ni-Cd továbbfejlesztése, amely mintegy megduplázza a kapacitást. Nagy fogyasztású berendezéseknél jó választás, gyorsan tölthető, szabványos elemméretekben is könnyen elérhető, és hosszú az élettartalma. Hátránya a leggyorsabb önkisülés és a magasabb ár.

Mind a Ni-Cd-, mind pedig a Ni-MH-akkumulátorok élettartama akkor lesz maximális, ha minden egyes használatkor teljesen kisütjük őket, de a Ni-HM típusúaknál már kiküszöbölték a nem teljesen lemerített elemek esetében jelentkező memóriaeffektust.

Újratölthető alkáli

Az egyszer használatos alkálielemek továbbfejlesztése. Ugyan tölthető, de 30-50 regenerálásnál többet nem bír ki. Előnye, hogy nagyon kicsi az önkisülése, így feltöltött állapotban akár évekig is megőrzi kapacitását - ami viszont kb. 25 feltöltés után a felére csökken.

Kezdeti kapacitása ceruzaelem-méretben 1900 mAh, ami a tölthető elemek között a legmagasabb. Az újratölthető alkáli élettartamát drasztikusan megnövelhetjük, ha csak részlegesen sütjük ki: ilyenkor akár 400 ciklus után is az eredeti teljesítményét nyújtja. Olyan automata töltőt igényel, amely figyeli a töltöttség szintjét, és ahogy telik az elem, egyre lassítja a töltési tempót.

Li-Ion

A legmodernebb (és legdrágább) akkumulátortípus, fajlagos energiasűrűsége igen nagy. A többitől eltérően 3,6 voltos feszültséget ad le, így ceruzaelem-méretben nem gyártják. Ennek ellenére egyre elterjedtebb a palmtopok körében, főleg azokban a megoldásokban, ahol a tenyérgép asztali tartója a szinkronizáció mellett az akkumulátorok töltését is elvégzi.

Intelligens akkumulátorok

A különböző típusok más és más töltési algoritmust igényelnek, s eltérő módszerekkel határozható meg a töltöttségi szintjük, ezért a gyártóknak az az ötletük támadt, hogy mikrokontrollert építenek az akkumulátorokba. Ez a chip figyeli az akku töltöttségét, vezérli a töltő működését. Az intelligens akkumulátorok egy speciális (kétirányú kommunikációt biztosító) interfészen keresztül kapcsolódnak a gazdagéphez. Néhány százalékos pontossággal képesek megállapítani töltöttségi szintjüket, így nagyon pontosan meghatározható egy berendezés maradék üzemideje.

A legújabb fejlesztések célja, hogy ezek az akkuk ne csak töltöttségi szintjüket, de "egészségi állapotukat" is jelezzék, és időben figyelmeztessék a felhasználót, ha csökken a kapacitásuk.

Akkumulátortöltők

Ha tölthető ceruzaelemeket kezdünk el használni, érdemes egy megfelelő töltőt is beszerezni hozzá. Gyakorlatilag a Ni-Cd- és Ni-MH-akkumulátorokhoz vásárolhatunk töltőket. A legegyszerűbb típusok, amelyeket már néhány ezer forinttól lehet kapni, meghatározott, konstans árammal töltenek, és nekünk kell figyelni arra, hogy ne töltsük túl az akkukat.

A számoláshoz segítségként annyi, hogy a névleges kapacitás 1/10-ével töltve 14 óra (140%) a töltési idő, a névleges kapacitással töltve 1 óra 6 perc (110%), a kettő között pedig a százalék alapján lehet számolni. A kicsit fejlettebb típusok rendelkeznek beépített időzítővel, amely meghatározott idő után kikapcsolja a készüléket, így nem fordulhat elő túltöltés. E típusok hátránya, hogy csak egyfajta kapacitásra képesek, egy 1300 mAh-s Ni-HM-készülék nem tölt fel teljesen egy 1500 mAh-s akkumulátort. (Néhány ilyen töltőn beállítható a Ni-Cd vagy Ni-MH típus, ennek megfelelően változik a töltési idő, azonban ez sem oldja meg az előző problémát.) Mivel mindkét akkutípus gyorsan veszíti a kapacitását, a még fejlettebb berendezések a normál töltés befejezése után nem kapcsolnak ki, hanem lényegesen kisebb áramra kapcsolnak (trickle charging). Ez elegendő az akkumulátorok teljes kapacitáson tartásához, de nem teszi tönkre őket túltöltéssel. A jobb készülékek másik funkciója, hogy a töltés megkezdése előtt automatikusan kisütik az akkumulátort, ezzel növelve azok élettartamát.

A legfejlettebb töltők mikroprocesszoros vezérléssel rendelkeznek, csak külön kérésre sütik ki az akkumulátort, nagy árammal töltenek, és a folyamat végét az akku melegedéséből vagy a feszültségnövekedés visszaeséséből észlelik. Egy ilyen készülék ára akár 20 ezer forint felett is lehet, ami csak akkumulátor-nagyfogyasztók számára gazdaságos. Otthoni használat esetében az egészséges kompromisszum nagyjából az automatikus kikapcsolásra és a szinten tartási funkcióra képes töltőknél köthető meg.

Kövess minket a Facebookon!

Cikkgyűjtő

További fontos híreink

Több mint 1000 milliárd forintot költenek el Magyarországon az e-kiskereskedelemben

2019. június 4. 11:26

GKI e-TOPLISTA: Magyarország legnagyobb forgalmú webáruházai

2019. május 28. 12:05

A Vodafone bemutatta, mire képes Budapest első állandó 5G bázisállomása

2019. május 23. 15:50

Magyarország első állandó, élő 5G bázisállomását indította el a Vodafone Zalaegerszegen

2019. május 20. 11:20
online sportfogadás