Kas yra įkrovimo srovė?

Kai daugkartinio naudojimo akumuliatorius praranda sukauptą įkrovą, jį galima įkrauti naudojant įkrovimo srovę, kuri paverčia akumuliatoriuje esančias chemines medžiagas sukaupta elektros energija. Akumuliatorius išsaugo šį įkrovimą tol, kol vėl prireiks, kai atvirkštinė cheminė reakcija išlaisvina akumuliatoriuje sukauptą elektros energiją. Įkrovimo srovė yra tai, kas leidžia akumuliatorių naudoti pakartotinai, o kaip srovė veikia akumuliatorių, priklauso nuo joje naudojamų cheminių medžiagų.

Švino rūgšties akumuliatoriai plačiai naudojami transporto įrangoje, saulės energijos kaupimui ir kitose srityse, kurioms reikalinga didelė elektros talpa. Šios baterijos yra pagamintos iš daugybės švino plokščių, laikomų sieros rūgšties ir vandens mišinyje. Tarp švino ir rūgšties vyksta cheminė reakcija, susidaro elektros srovė. Kiekvienas švino rūgšties akumuliatoriaus elementas sukuria apie 2.2 volto įtampą, todėl 12 voltų akumuliatorius turės šešis elementus, o pilnas įkrovimas bus šiek tiek didesnis nei 13 voltų.

Kai švino ir rūgšties akumuliatorius pakartotinai išsikrauna arba sensta, švino ir rūgšties reakcija sukuria švino sulfatą, kuris galiausiai gali padengti švino plokštes ir sukelti akumuliatoriaus gedimą. Tinkama įkrovimo srovė gali pakeisti dalį šios reakcijos, vadinamos sulfatavimu. XX amžiaus pabaigoje sukurta technologija, vadinama impulsiniu įkrovimu arba impulso pločio moduliavimu, gali labai pakeisti sulfataciją ir atkurti gerą senesnių baterijų elektrinį pajėgumą.

Įkrovimo srovė turi būti kontroliuojama arba reguliuojama atsargiai, nes perteklinė energija, nukreipta į akumuliatorių, sukels jos perkaitimą. Įkaitusios baterijos ne tik turi mažesnę įkrovimo talpą, bet ir gali sugesti, jei vanduo užvirs ar išgaruos dėl perteklinės šilumos. Daugelis įkroviklių naudoja įkrovimo valdiklius, kad sumažintų srovės srautą, kai akumuliatorius įkraunamas, o kai kurie gali patikrinti akumuliatoriaus temperatūrą, kad išvengtų perkaitimo.

Mažesnes įkraunamas baterijas, įskaitant nikelio metalo hidrido ir ličio jonų baterijas, kai kuriais atvejais galima įkrauti. Nikelio hidrido akumuliatoriai yra jautrūs įkrovimo srovei, o jei silpnesnis akumuliatorius dedamas į įkroviklį su stipresnėmis baterijomis, jie gali netinkamai priimti įkrovą. Daugelyje įkroviklių yra grandinių, kurios įkrauna kiekvieną bateriją atskirai, o ne sujungia jas į vieną grandinę. Atskiras įkrovimas leidžia kiekvienai baterijai gauti tam tikrą srovę, kad būtų optimizuotas įkrovimas.

Įkrovimo srovė taip pat reiškia elektros energiją, reikalingą kondensatoriui įkrauti. Kondensatorius yra kietojo kūno įtaisas, kuriame yra dvi plokštės, pagamintos iš medžiagos, galinčios praleisti arba praleisti elektronus. Dvi plokštės yra atskirtos dielektrine medžiaga, kuri tam tikru laipsniu priešinasi elektronų srautui. Kai kondensatorius įkraunamas, srovė teka į vieną plokštę, sukurdama perteklinį neigiamą krūvį. Tuo pačiu metu priešinga plokštė sukuria teigiamą krūvį.
Šis saugomas elektros krūvis veikia kaip akumuliatorius ir gali būti saugomas ilgą laiką. Kai jungiklis sujungia kondensatorių prie elektros grandinės, elektronai pereina per dielektriką į teigiamai įkrautą plokštę, sukurdami elektros srautą. Elektros srovė tekės tol, kol kondensatorius išsikraus, o tada jį galima pakartotinai įkrauti. Kondensatoriai plačiai naudojami elektronikoje, kad būtų galima atlikti įvairias funkcijas, įskaitant įtampos ir galios valdymą.