Otomobil aküsü ve şarj sistemini kısaca anlatacak olursak...
Otomobilde elektrik gücünün kaynağı alternatördür. Eski otomobillerde dinamo kullanılırdı. Dinamo bildiğimiz fırçalı elektrik motorunun elektrik üretmek üzere ters kullanılan şeklidir. Günümüz otomobillerinde ise alternatör tercih edilir. Alternatör, hem duran (stator) sargıları hem de dönen (rotor) sargıları olan bir elektrik üretecidir. Ancak üç fazlı alternatif akım ürettiği için, fırça sistemi dinamodaki gibi zayıf değildir. (Detay isterseniz şu kadarını söyleyeyim: klasik fırçalı motor ve dinamoda iki fırça vardır ve her yarım dönüşte bir polarizasyon değişir. Alternatörde bu değişim yoktur ve rotor bobininin uçları ayrı birer fırça ile dışarıya bağlanır).
Alternatörde üretilen üç fazlı alternatif akım, diyotlar aracılığı ile (ki bu diyotlar da alternatör kasasına entegre edilmiştir) doğrultularak sisteme ulaştırılır. Alternatörün dönüş sürati ve sistemin ihtiyacı olan akım sürekli değiştiği için bir gerilim kontrolüne ihtiyaç vardır. Bu da eski arabalarda “konjektör” diye bilinen, güncel otomobillerde elektronik olarak sağlanan bir regülatör tarafından, rotor bobinine verilen akım değiştirilerek sağlanır. Yani ortada dönen bobinin içinden geçen akım artırılıp azaltılarak alternatörün çıkış gerilimi düzenlenmiş olur.
Güncel alternatörler, motor rölantideyken bile en azından aküyü şarj edecek kadar elektriksel güç üretebilirler.
Otomobilin aküsünden sadece motor çalışmazken akım kullanılır. Tabii ki bir de marşa basıldığında. Motor dönmeye başladığında artık TÜM akım alternatörden sağlanır. Gerekirse de aynı anda akü şarj edilir.
Bu arada kurşun akünün tam şarjlı gerilimi 14.4V’dur.
Bütün bu bilgilerden çıkarabileceğiniz sonuçları şu şekilde özetleyebiliriz:
- Motor çalışmazken eğer şarj cihazımızı doğrudan akü kutuplarına veya çakmak soketine bağlayıp pil şarj edersek aküden elektrik kullanırız. 72 Ah yani 72.000 mAh bir aküyü kaç şarjda bitirebileceğinizi tahmin edebilirsiniz. Tabii ki 72 Ah aküden bu elektrik enerjisinin tamamını alamayız. Ama elektrik sisteminde sorun olmayan bir otomobili stop ettiğinizde aküsünün tak şarjlı olması beklenir. O zaman da 5 – 6 kez 5000 mAh LiPo şarj etmekle (5000 mAh piliniz şarja konulduğunda tam boşalmış olmayacak, bunu da unutmayın) akünüz bitmeyecektir. Tabii ki bu, aynı zamanda akünüzün ömrünün doldurmuş olup olmamasına, bozuk olup olmamasına ya da alternatör ve şarj kontrol sisteminizin durumuna da bağlı olacaktır. (NOT: Tabii ki örneğin 6S pili 12 V giriş gerilimi ile şarj ettiğinizde şarj cihazı DC DC dönüşüm yaparak voltajı artıracaktır. Bu esnada enerjinin korunumu ilkeleri uyarınca çıkıştakinden daha yüksek bir giriş akımı tüketilecektir. Ayrıca hiçbir şarj cihazı yüzde yüz verimle çalışmaz, orada da kayıplar olacaktır).
- Motor çalışırken şarj yaparsanız zaten aküden elektrik kullanmadığınız için herhangi bir sıkıntı olmayacaktır (sistemleri sorunsuz bir otomobilden söz ediyorum).
Konu içinde geçtiği için LiPo şarjı konusunda da bir şey hatırlatmak isterim.
Lityum piller CC-CV olarak şarj edilirler. CC constant current yani sabit akım, CV ise constant voltage yani sabit gerilim demektir. Elektriksel olarak bu ikisinin aynı anda olması mümkün değildir.
Şarj cihazı önce belirlenmiş olan sabit akım ile şarja başlar. Burada akımı “pil çekmez”, şarj cihazı “basar”! Şarj sırasında cihaz sürekli olarak gerilimi izler. Gerilim yükseldikçe kendi algoritması uyarınca akımı azaltmaya başlar. Daha düşük ama yine sabit bir akım “basmaya” devam eder. Pilin dolmasına yakın, CV moduna geçer. Bu sefer sabit gerilim uygulayarak akımı izlemeye başlar. Bir yerde akım sıfıra düşer ve cihaz şarjı keser. İşin balans kısmı daha karmaşık, oraya girmiyorum.
