Аккумуляторы для солнечных батарей: обзор видов подходящих батарей и их особенностей. Аккумуляторы для солнечных батарей гелевые


Аккумуляторы для солнечных батарей: гелевые, свинцово-кислотные и др

Системы альтернативной энергетики все чаще используют при обеспечении жилых домов электричеством. Так как режимы генерации и потребления электроэнергии различаются, то необходимо обеспечит ее накопление для последующей отдачи. Поэтому применяют специальные аккумуляторы для солнечных батарей и ветрогенераторов, которые предназначены для работы в циклах зарядки и разрядки.

Содержание статьи:

Аккумуляторы в системе бытовой гелеоэнергетики

Понимание способов и нюансов использования аккумуляторов при обеспечении объекта электроэнергией от солнечных батарей позволит осуществить правильный выбор устройств и обеспечит максимальный КПД системы. Поэтому необходимо знать о способах создания аккумуляторного массива (блока) и правила расчета основных характеристик.

Способ объединения устройств в единый массив

Жилые и промышленные объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В том случае, если система солнечной энергетики рассчитана на большое количество электроприборов, необходимо создание массива аккумуляторных батарей по примеру подобного объединения солнечных панелей.

Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электроэнергии можно выполнить параллельным, последовательным или смешанным способом. Выбор зависит от необходимых выходных показателей мощности и напряжения.

В зависимости от способа подключения аккумуляторов между собой можно добиться различных значений выходного напряжения, однако не следует создавать очень сложных схем во избежание образования уравнивающих током между устройствами в массиве

Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды. Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.

Современные технологии производства аккумуляторных батарей, предназначенных для размещения в жилых строениях, предусматривают повышенные меры экологической безопасности. Поэтому, предпринимать каких либо специальных мер по интенсивной вентиляции помещения нет необходимости. Однако располагать их в жилых комнатах все же не следует.

Так как аккумуляторы имеют значительный вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их надо размещать на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах. Необходимо предотвратить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в этом случае они выйдут из строя, а системы с жидким электролитом к тому же опасны для здоровья человека при их разгерметизации.

С увеличением длины силового кабеля возрастает электрическое сопротивление, что приводит к уменьшению КПД системы. Поэтому практикуют размещение аккумуляторов вплотную друг к другу, чтобы минимизировать общую протяженность проводов.

Стеллаж для аккумуляторных батарей должен выдерживать большой вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит больше чем пол тонны

Особенности функционирования системы

При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив возможна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это приводит к тому, что устройство будет функционировать не в полном цикле, а значит, его ресурс будет выработан быстрее.

Система получения электроэнергии от солнца всегда снабжена контролером, который управляет зарядом аккумулятора. В случае создания массива батарей дополнительно необходима установка выравнивающих заряд перемычек.

Во избежание проблем неравномерной зарядки и разрядки объединенных в единый массив аккумуляторов необходимо использовать устройства одной модели, а еще лучше – одной партии. Это правило актуально не только для систем солнечной энергетики.

Сейчас практически все жилье можно обеспечить приборами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, в том числе холодильниками, телевизорами и т.д. Однако разводка с таким напряжением по всему дому не имеет смысла, так как мощность тока будет очень велика. Следовательно, при реализации такой задумки необходим дорогой кабель с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.

Практически для всей бытовой техники существуют модели, работающие от 12-вольтовой сети постоянного тока. Если разводка электрического кабеля не слишком длинная, то можно использовать систему с низким напряжением

Поэтому в непосредственной близости от аккумуляторных батарей устанавливают инвертор – устройство для преобразования электрического напряжения.

Кроме того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может несколько отличаться от заявленного. Так, полностью заряженные популярные для использования в комплекте с солнечными батареями гелевые аккумуляторы выдают напряжение 13-13,5 Вольта, поэтому инвертор выполняет функции стабилизатора.

Расчет необходимой емкости батарей

Емкость аккумуляторных батарей рассчитывают исходя из предполагаемого периода автономной работы без подзарядки и суммарной мощности потребления электроприборов. Среднюю по временному интервалу мощность электроприбора можно рассчитать следующим образом:

P = P1 * (T1 / T2)

Где:

  • P1 – паспортная мощность прибора;
  • T1 – время работы прибора;
  • T2 – общее расчетное время.

Практически на всей территории России существуют длительные периоды, когда солнечные батареи не будут работать по причине плохой погоды. Устанавливать большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности всего несколько раз в год нерентабельно. Поэтому, к выбору интервала времени в течение которого устройства будут работать только на разряд необходимо подойти исходя из среднестатистического значения.

Количество генерируемой солнечными панелями энергии зависит от плотности облаков. Если пасмурная погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности необходимо учитывать при расчете объема аккумуляторного блока

Если планируют использовать накопленную энергию в течение суток, то лучше принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов. А в случае длительного периода, когда нет возможности использовать солнечные батареи, необходимо применить другую систему получения электроэнергии, основанную, например, на дизель- или газогенераторе.

Заряженный на 100% аккумулятор может до своей полной разрядки выдать мощность, которую можно рассчитать по формуле:

P = U x I

Где:

  • U – напряжение;
  • I – сила тока.

Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, необходимо сложить значения, полученные для каждого из них.

В продаже есть аккумуляторы с большим показателем мощности, но они стоят дорого. Иногда намного дешевле приобрести несколько обыкновенных устройств в комплекте с соединительными кабелями

Полученный результат необходимо умножить на несколько понижающих коэффициентов:

  • КПД инвертора. При правильном согласовании напряжения и мощности на входе в инвертор будет достигнуто максимальное значение от 0,92 до 0,96.
  • КПД силовых кабелей. Минимизация длины проводов, соединяющих аккумуляторы и расстояния до инвертора необходима для снижения электрического сопротивления. На практике значение показателя составляет от 0,98 до 0,99.
  • Минимально допустимое разряжение батарей. Для любого аккумулятора существует нижний предел зарядки, при преодолении которого срок службы устройства значительно снижается. Обычно, контроллеры выставляют на минимальное значение зарядки 15%, поэтому коэффициент равен около 0,85.
  • Максимально допустимая потеря емкости до смены аккумуляторов. Со временем происходит старение устройств, повышение их внутреннего сопротивления, что приводит к безвозвратному уменьшению их емкости. Использовать устройства, остаточная емкость которых менее 70% нерентабельно, поэтому значение показателя нужно взять за 0,7.

Вопреки распространенному мнению, КПД аккумулятора – отношение полученной и отданной электроэнергии включать в расчет не следует. Указанный в технической документации показатель емкости аккумулятора учитывает возможный объем на отдачу.

В итоге значение интегрального коэффициента при расчете необходимой емкости для новых аккумуляторов будет приблизительно равно 0,8, а для старых, перед их списанием – 0,55.

Для обеспечения дома электроэнергией при протяженности цикла заряда – разряда равной 1 суткам потребуется 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться

Максимально допустимые токи

Для каждого аккумулятора в технической документации прописан максимально допустимый ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному снижению его показателей. Поэтому при выборе батарей необходимо убедиться в том, что они могут обеспечить потребление вырабатываемого солнечными панелями электричества.

Еще один важный показатель – допустимый разрядный ток:

  • Штатный разрядный ток, для работы на величине которого (или меньшем значении) предназначен аккумулятор. Работа всего подключенного в систему электрооборудования должна быть обеспечена этим показателем.
  • Максимальный разрядный ток, который кратковременно может дать устройство при пиковых нагрузках. Такие нагрузки могут возникнуть при включении некоторого оборудования, например содержащего компрессоры холодильника или кондиционера.

Превышение длительное время первого показателя или кратковременного – второго ведет к преждевременному износу аккумулятора. При старении устройств эти показатели снижаются на 20-30%, что также необходимо учитывать.

Особенности устройства и основные параметры

Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.

Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве

Используемые типы для альтернативной энергетики

Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру. Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы.

Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.

OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов. Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи. Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.

Разгерметизация аккумулятора возможна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в неподходящих условиях. Наибольшие проблемы при этом создадут устройства, содержащие опасные при испарении жидкости

В AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами. Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.

В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.

Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.

С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Однако единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.

Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомобильных магазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже солнечных батарей, ветроэлектрических установок или через интернет

Выбор модели аккумулятора

Основные параметры аккумуляторных батарей для гелиоэнергетики, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:

  • напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;
  • глубина безопасного максимального разряда, при соблюдении которой возможно функционирование аккумулятора заявленные производителем сроки;
  • гарантированное количество циклов зарядки и разрядки при соблюдении всех технических условий;
  • величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электроэнергии в заряженном аккумуляторе при простое;
  • максимальный ток заряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • штатный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор длительно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • максимальный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор кратковременно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • оптимальная температура для работы устройства;
  • размер и масса аккумулятора, знание которых необходимо для выбора места их размещения и способа установки.

Все эти параметры описаны в технической документации, которую в электронном виде размещают на сайте всех крупных производителей.

Видеоинструкции по устройству и выбору

Обзор нюансов функционирования аккумуляторов разных типов для гелиосистем:

Сравнения разных типов стартерных аккумуляторов. Плюсы и минусы для альтернативной энергетики:

Опыт использования литиевых (LiFePo4) аккумуляторов. Реальный блок из автомобильных устройств, нюансы его работы:

Правильный выбор аккумуляторов по их параметрам позволит обеспечить надежную работу альтернативной энергосистемы. Не надо чрезмерно экономить на блоке хранения электроэнергии – первоначальные стартовые вложения окупятся бесперебойной работой системы на несколько лет вперед.

sovet-ingenera.com

Аккумуляторные батареи для «хранения» солнечной энергии

Содержание:

  •  Преимущества в использовании аккумуляторных батарей
  •  Основные критерии подбора оптимального варианта
  • Разновидности и определяющие показатели работы
  • Системы и цепи аккумуляторов для улучшения рабочих емкостей
  •  Гелевые аккумуляторы
  • Батареи со встроенными элементами питания

Один из основных расходных материалов для солнечной батареи является аккумулятор. Чем качественнее и лучше будут подобраны аккумуляторы для солнечных батарей в системе резервного или автономного питания, тем меньше буду энергозатраты, а следовательно и общая стоимость электроэнергии, которую вырабатывает солнечная электростанция.

 Преимущества в использовании аккумуляторных батарей

 Преимущества, которыми обладают почти все аккумуляторы – это их отличные эксплуатационные качества и высокая надежность в работе. Тем не менее, большой вес и невысокая энергоемкость делают эти источники уязвимыми. Так, удельный вес аккумулятора составляет 450 кг/кВт. Это означает, что обычная цинковая баратея при оптимальной емкости 300 Ач может весить около 100 кг.

Однако, без аккумуляторов ни одна из солнечных батарей работать не сможет – ведь потребленную от солнца энергию ей необходимо где-то накапливать, а потом вырабатывать в напряжение и ток, для стабильной работы электроприборов и техники.

Поэтому промышленностью разрабатываются и внедряются в эксплуатацию солнечные батареи с аккумуляторами различных типов и видов, которых способные удовлетворить буквально все потребности, как в быту, так и в народном хозяйстве. Как выбрать внешний универсальный аккумулятор для работы солнечных батарей и не ошибиться?

 Основные критерии подбора оптимального варианта

 Для того, чтобы подобрать оптимальную модель аккумулятора для работы с батареей, необходимо ознакомится с некоторыми составляющими, позволяющими принять единственно правильное решение:

  • Емкость аккумулятора – это его главный технический показатель. Этот параметр целиком и полностью зависит от того, где именно будет установлена электростанция и для каких бытовых нужд она будет предназначена. Если аккумуляторы необходимы для поддержки системы резервного питания, то емкость должна быть рассчитана, исходя из того, каким будет 100% цикл разряда.

А поскольку такой аккумулятор для солнечных батарей будет разряжаться очень медленно и редко, для этих нужд может быть использован самый обычный автомобильный аккумулятор, способный выдержать до 200 циклов разрядки. Однако, если перед ним поставлены определенные задачи – например, обеспечить круглосуточную работу водяного насоса и параллельно при этом осветить весь дом, то стоит учесть, как саму мощность насоса, так и некоторых энергосберегающих светильников.

  • Определившись с емкостями, нужно подобрать внешний универсальный тип или марку аккумуляторной батареи. Как правило, производитель всегда указывает в инструкции или описании номинальную емкость батарей для различных временных условий использования. Для 10 или 20-и часовой работы с батареей она, конечно различна, но при условиях одинакового номинала аккумулятор, где указан 10-часовой номинал будет работать дольше, чем 20-часовой.
  • При одинаковой емкости, аккумуляторы могут быть абсолютного разного веса. Основную часть массы составляет активный свинец, а поэтому тяжелые аккумуляторные батареи, как правило, работают с более высокими качественными показателями и характеристиками.

Читайте также:

Разновидности и определяющие показатели работы

Еще один немаловажный показатель при выборе – жидкокислотные (AGM) или гелиевые (GEL) аккумуляторы. Принято подразумевать под жидкокислотными аккумуляторами только автомобильные, но это не совсем так. Обычный автомобильный источник питания предназначен для быстрой подачи большого тока к стартеру, но не всегда способен обеспечить достаточное число циклов. OPzS – аккумулятор, имеющий максимальное количество зарядов и требующий контроля за основными параметрами электролита.

Этот универсальный источник подачи напряжения, тем не менее, достаточно дорог, и поэтому так и не получил широкой популярности. Гелевые аккумуляторы – имеют более доступную цену, и поэтому в солнечных электростанциях применяются довольно часто. А самыми дешевыми вариантами батарей стали на сегодняшний день AGM – и в этом состоит его популярность.

При выборе этих устройств необходимо учесть и срок их службы. 10- летний продолжительность работоспособности кислотных и гелевых батарей, бесспорно, делает этот выбор предпочтительней.

Кроме того, для различных типов солнечных батарей существуют модифицированные источники питания. Это не только внешние аккумуляторы, но и встроенные в один корпус с самой батареей. Они обеспечивают гарантированное питание различной бытовой и специальной аппаратуры и техники.

Системы и цепи аккумуляторов для улучшения рабочих емкостей

 Солнечные батареи с аккумулятором, кажущиеся на первый взгляд простыми системами, на самом деле – сложнейший механизм слаженной работы всех элементов. И если хоть одно звено из этой сбалансированной цепи перестанет функционировать – система полностью прекратит свою работу.

Наибольшую популярность получили 12-и вольтовые источники питания для солнечных батарей. Из них собираются более сложные конструкции, кратные по величине напряжения на 12. Питающие блоки, таким образом, могут быть 24, 48, 96В итд Для более мощных солнечных систем применяются цепочки параллельно собранных блоков так, чтобы их суммарная мощность давала желаемый результат. Такая сложная солнечная батарея с аккумулятором способна сохранить любое количество солнечной энергии.

Производителями выпускается целый ряд таких накопительных устройств с различными емкостями и мощностями. На сегодняшний день самые популярные и востребованные устройства подобного рода – гелевые аккумуляторы.

Читайте также:

 Гелевые аккумуляторы

Наиболее функциональным решением использования аккумуляторов для стабильной работы солнечных батарей является гелевый аккумулятор.  Источники питания такие очень удобны - выполненные в герметизированном корпусе с использованием внутри гелиевого электролита. Этот внешний накопитель энергии очень популярен на сегодняшний день.

Гелевый - это универсальный аккумулятор, – он работает практически в любом положении, не требует замены электролита и доливки воды. Эти источники напряжения принято считать единственно экологически чистыми, так как они не допускают выброса в атмосферу вредных веществ. Кроме того, эти гелевый аккумулятор способны работать при сильном разбросе температур. Поскольку прибор внешний - он стойко выдерживает даже 45-градусные морозы, а срок его эксплуатации, в зависимости от выбранной модели,  достигает 15-16 лет.

Гелевый аккумулятор используются в случаях, когда подача напряжения в сети должна производиться круглосуточно. Поэтому электростанции, питающиеся от солнечных батарей, чаще всего работают именно с этими источниками питания.

Батареи со встроенными элементами питания

Солнечная батарея со встроенным аккумулятором – это небольшое питающее устройство, позволяющее при помощи солнечной энергии заряжать различные типы мобильных и мультимедийных систем. Внешний аккумулятор должен иметь соединительную цепочку для работы с солнечной батареей. В данном же случае – этого не нужно.

Для того, чтобы использовать такую солнечную батарею необходимо воспользоваться специальным переходником. Чаще всего, такие устройства применяют для подзарядки  аудиоплееров, iPod, фото и видео камер.

В солнечную батарею встраивается литиевый аккумулятор, питающийся от солнечных лучей при помощи специальных панелей. Все устройство содержится в небольшом пластиковом корпусе, предохраняющем его от повреждений и загрязнений.

Аккумуляторные солнечные батареи способны заменить обычные батарейки, которые в поход или путешествие необходимо брать всегда великое множество. Он  идеально подходит для людей, любящих длительные путешествия, походы и морские круизы. При наличии всех необходимых переходников это устройство способно снабдить питанием самые разные приборы и виды техники, начиная от бритвы и заканчивая планшетом или видеокамерой.

Аккумулятор на солнечных батареях способен удерживать самую активную технику в рабочем состоянии на протяжении 10-12 часов.

Как правило, именно это и необходимо для того, чтобы находясь в походе или в местах, где отсутствуют централизованные источники питания чувствовать себя комфортно, пользуясь всеми необходимыми приборами и аппаратурой.

Приобретение любой, использующей солнечные батареи техники, требует грамотного подхода к выбору аккумуляторов, способных обеспечить ее бесперебойной подачей энергии для стабильной работы и качественной эксплуатации. От этого выбора, контроля и поддержания его основных параметров и характеристик  напрямую зависит безотказность и надежность всех жизненно необходимых источников потребления энергии.

Читайте также:

Подписаться на рассылку

Подписаться

ekobatarei.ru

Особенности аккумуляторов для солнечных батарей - konveyt.ru

Аккумуляторные батареи представляют важнейший элемент автономных солнечных электростанций. В солнечные дни такие приемные фотоэлементы вырабатывают намного больше энергии, чем требуется. Однако в ночное время их производительность падает до нулевой отметки.

Именно поэтому возникает необходимость накапливать и хранить полученную энергию для дальнейшего использования. Таким образом, аккумуляторы служат накопителем и бесперебойным источником электрической энергии.

Кроме своей основной функции АКБ гелиосистемы решают ряд важнейших задач:

  1. Использование накопленной и преобразованной солнечной энергии в ночное время.
  2. Перекрытие повышенных нагрузок и расхода энергии, с которыми не могут справиться фотомодули.
  3. Компенсация разницы между выработкой и расходом энергии при пасмурной погоде.

 

Чтобы организовать полноценную энергоотдачу от солнечного излучения одного аккумулятора может быть недостаточно. Зачастую применяется сразу несколько устройств. Для повышения их общей емкости используется три способа коммутации:

  1. Последовательный. При данном способе коммутации общая емкость равняется показателю одного отдельного устройства. Этот параметр должен иметь равное значение для всех аккумуляторов, а их общее напряжение должно быть равно сумме напряжений каждой батареи.
  2. Параллельный. При таком способе подключения общее напряжение равняется напряжению одного устройства. Емкость каждого элемента складывается в общий показатель.
  3. Последовательно-параллельный. Данный способ предусматривает сложение емкостей и напряжения всех устройств АКБ.

При подключении одного внешнего аккумулятора к другому нужно помнить о том, что к общему блоку присоединяются устройства одного типа (производителя, возраста), напряжения и емкости. Лучше, если эти устройства будут выпущены в одной партии. Для удобства их хранения можно располагать батареи на специальных металлических стеллажах.

 

Особенности использования АКБ разных типов подключения

При последовательной или последовательно-параллельной коммутации все аккумуляторы имеют склонность к разбалансировке. Это значит, что их общее напряжение будет равно расчетной норме цепочки для АКБ. Но при этом назначение каждого устройства будет различным. Такая особенность приводит к преждевременной перезарядке некоторых аккумуляторов и недостаточной зарядке других. Подобная работа системы нередко приводит к преждевременной выработке ресурса.

Чтобы исключить возможность такого явления используются специальные устройства балансировки и контроля зарядов (контроллеры). Кроме того, рекомендуется хотя бы раз в год проверять зарядку каждого аккумулятора.

Последовательно-параллельная коммутация предполагает установку перемычек для соединения средних точек. Такие элементы значительно облегчают выравнивание процесса накопления энергии. Для более равномерного расходования мощностей «плюс» на батарее подключается с ближайшего устройства, а «минус» с устройства по диагонали. Подобный подход позволяет без проблем использовать аккумуляторные батареи весь заявленный срок их эксплуатации.

 

Ключевые моменты работы АКБ гелиосистем

С учетом специфики выработки электрической энергии солнечными станциями, их аккумуляторы должны соответствовать ряду требований:

  1. Небольшой саморазряд
  2. Выдержка значительного количества циклов перезарядки
  3. Большой зарядный ток
  4. Обширный диапазон рабочих температур
  5. Максимальная простота обслуживания

Современные АКБ для резервных энергетических систем или «солнечные аккумуляторы» соответствуют всем выше перечисленным требованиям. Они отличаются от других моделей низким саморазрядом и маленькой чувствительностью к циклическим зарядкам и разрядкам. При подключении солнечных батарей к солнечным системам подобного типа достигается максимальный эффект от накопления и использования выработанной солнечной энергии.

 

Основные критерии выбора АКБ

При подборе аккумуляторов важно обратить внимание на следующие характеристики:

  1. Емкость. Самый важнейший параметр аккумулятора. Хорошие АКБ должны сохранять энергию до 4-х суток подряд. Емкость таких устройств определяется исходя из реального потребления энергии. Причем, к рассчитанной сумме прибавляется не менее 35% «запаса прочности» для того, чтоб избежать полной разрядки аккумулятора.
  2. Длительность накопления и расходования энергии. Производители аккумуляторов указывают на них различные номинальные показатели. Вследствие этого их емкость и зарядка могут сильно отличаться. К примеру, емкость устройства для десятичасового интервала в два раза больше, чем указывается в номинальных показателях.
  3. Габариты и вес. Один и тот же номинал батареи не означает равенства габаритов. Реальная емкость аккумулятора с большим весом превосходит показатели устройства с меньшим весом.
  4. Условия эксплуатации. К ним относятся рабочие температуры, необходимость регулярной чистки, обслуживания и вентилирования помещения.
  5. Количество разрядочных циклов и срок использования. Чем меньше глубина полной разрядки при эксплуатации, тем больше число циклов перезарядки может выдержать аккумулятор.

При выборе АКБ для солнечной системы сначала рассчитываются ее параметры с учетом хранения, преобразования и потери части энергии в ходе эксплуатации. Показатель эффективности солнечных станций с современными аккумуляторами составляет в среднем 85%.

 

Виды аккумуляторов в гелиосистемах

Некоторые пользователи пытаются использовать в гелиостстемах обычные автомобильные аккумуляторы. Но это нерациональный подход, поскольку у данных устройств совершенно иное предназначение. Автомобильные аккумуляторы не приспособлены для долгих зарядок слабым током от солнечной энергии. Они довольно быстро саморазряжаются и плохо выдерживают регулярные циклы разрядки и зарядки.

Для солнечных станций лучше всего подходят аккумуляторами никель-кадмиевые или гелевого типа. Совсем недавно стали использоваться аккумуляторы Литий Феррум Фосфатные (LiFePO4). 

 

AGM-  аккумуляторы

В основе таких аккумуляторов лежат абсорбирующие стекломаты. Между ними находится электролит. Эти устройства эксплуатируются в любом положении, даже в боковом. Они сравнительно недороги и обладают хорошим уровнем заряда. Средний срок эксплуатации аккумуляторов AGM достигает 5 лет.

 

Особенности внешних аккумуляторов типа AGM:

  1. Небольшой размер
  2. Возможность переноса в заряженном состоянии
  3. Выдержка до 800 циклов зарядок при глубине разряда до 30%
  4. Быстрый процесс накопления энергии от источника (чуть более 7 часов на полную зарядку)
  5. Оптимальные рабочие температуры от 15 до 25°С. Возможность эксплуатации при низких температурах.

AGM аккумуляторы удовлетворительно реагируют на недостаточную зарядку. Однако попытки быстро перезарядить устройство приводят к поломке. Оставлять их в заряженном состоянии не следует.

 

Гелевые аккумуляторы

Эти устройства могут работать в любом положении благодаря желеобразной консистенции электролита внутри. В роли разделительных пластин выступает силикагель, который в своих порах содержит электролит. Силикагель полностью заполняет пространство между электродами и исключает процесс осыпания. Такие аккумуляторы никогда не замыкают.

Особенность внутреннего строения гелевых аккумуляторов позволяет им выдерживать стопроцентную разрядку длительное время. Рабочая цикличность АКБ подобного типа превосходит другие устройства в несколько раз. Их стоимость более высокая, чем у других аккумуляторов.

Гелевые аккумуляторы рациональнее, экономичнее и дороже обычных. Они не нуждаются в постоянном профилактическом обслуживании и могут находиться в состоянии стопроцентной разрядки довольно долго и без последствий для дальнейшей работы. За счет маленького саморазряда в них теряется мизерное количество энергии.

  1. Небольшой размер
  2. Возможность переноса в заряженном состоянии
  3. Выдержка до 800 циклов зарядок при глубине разряда до 30%
  4. Быстрый процесс накопления энергии от источника (чуть более 7 часов на полную зарядку)
  5. Оптимальные рабочие температуры от 15 до 25°С. Возможность эксплуатации при низких температурах.

 

Заливные  никель-кадмиевые аккумуляторы

В данных АКБ используется только жидкий щелочной электролит. Эти аккумуляторы не нуждаются в обслуживании и контроле Количество электролита в них изменяется примерно раз в год.  Они выдерживают множественные циклы глубокой зарядки и разрядки до 5000 полных циклов. Стоимость заливных  никель-кадмиевые аккумуляторов довольно высока, поэтому они применяются в мощных солнечных батареях.

  1. Гарантия производителя - 5 лет. 
  2. Возможность переноса в заряженном состоянии
  3. Выдержка до 5000 циклов зарядок при глубине разряда до 0%
  4. Быстрый процесс накопления энергии от источника (чуть более 4 часов на полную зарядку)
  5. Оптимальные рабочие температуры от - 40 до 40°С. 

Многообразие видов аккумуляторов позволяет выбирать наиболее подходящий вариант для конкретных потребностей пользователя.

Не забудь сохранить и поделиться:

24 июня 2015

В нашем каталоге Вы сможете подобрать подходящий для Вас вариант дачного домика или жилого дома.

konveyt.ru

Аккумуляторы для солнечных батарей | Электрика в доме

Схемы подключения солнечной батареи к аккумуляторам

Чтобы получать  достаточно электроэнергии одной  АКБ недостаточно, поэтому их соединяют последовательно, параллельно и для увеличения одновременно емкости и напряжения последовательно — параллельно. Последовательный метод соединения  батарей, емкостью не изменяет, а повышает общее напряжение.

Для этого варианта соединений нужно подбирать одинаковые батареи по емкости и возрасту. Если этого не делать, тогда аккумуляторы с разными емкостями будут заряжаться неодинаково, что уменьшит срок их службы. При параллельном соединении, напряжение всей группы не меняется, а емкости аккумуляторов складываются.

При последовательно — параллельном соединении батарей емкости и напряжения складываются. Выбирать аккумуляторы для такого соединения нужно из одной партии, одинаковой емкости и напряжения. Заряжаться батарея при последовательно — параллельном соединении будут неравномерно, одни будут недозаряжаться, а другие перезаряжаться.

Чтобы устранить такой перекос заряда АКБ, устанавливают контроллер заряда, который контролирует процесс заряда. Желательно раз в год делать замеры емкостей. Кроме того, при таком типе подключения емкостей ставят перемычки на средние точки батареи, для самовыравнивания заряда емкостей.

Батарея аккумуляторов для солнечной электростанции

К контроллеру  подключают ближайший «плюс», а «минус» берут по диагонали с противоположного конца.  Эти особенности параллельно — последовательного подключения увеличивают время эксплуатации батарей. Большое число батарей устанавливается на стеллажах, для удобства обслуживания.

Особенности аккумуляторов для солнечных панелей

К солнечным аккумулятором предъявляются особые требования;

— батареи должны быть малообслуживаемые или необслуживаемые;— обязаны выдерживать много циклов заряда – разряда;— иметь низкий ток саморазряда;— большой рабочий диапазон температур.

Специально для солнечных электростанций выпускаются аккумуляторы с низким саморазрядом, необслуживаемые. Аккумуляторы для солнечных панелей должны сохранять емкость заряда до 4 суток. При расчете необходимо к емкости АКБ добавить еще 35 — 40%, чтобы не допустить полную разрядку батарей.

Время жизни АКБ зависит от глубины заряда — разряда, при большой глубине разряда срок эксплуатации АКБ уменьшается.  Эффективность солнечных аккумуляторов не превышает 85%, так как часть электроэнергии теряется при хранении.

Типы аккумуляторов для солнечных электростанций

Использовать автомобильные аккумуляторы для гелиостанций нежелательно, так как имеют другое назначение. Они не способны долго и без потерь держать заряд, имеют повышенный ток саморазряда, не выдерживают частого заряда — разряда. Служить такие АКБ будут недолго.

Герметичный гелевый аккумулятор

Поэтому используют гелевые аккумуляторы для солнечных батарей или заливные AGM батареи. Гелевые АКБ необслуживаемые, и могут работать в непроветриваемых помещениях. Они не дешевые, но имеют небольшой саморазряд и небольшие потери электроэнергии. Электролит этих батарей связан специальными стекломатами, что позволяет батарее работать в любом положении.

Гелевые емкости имеют гелевый электролит, и также работают в любом положении. Осыпание и короткое замыкание свинцовых пластин гелевых емкостей невозможно, так как между пластинами находится силикагель, пропитанный гелевым электролитом. Глубокий разряд до 100% для них не страшен и число циклов гелевых батарей велико.

Конструкция AGM батареи

Немаленькая их стоимость компенсируется экономичностью и большой эффективностью. К положительным качествам AGM емкостей, можно отнести большой цикл заряда — разряда, отсутствие газовыделения и быстрая зарядка. Этого типа батареи хорошо переносят недозаряд, перезаряд для них губителен.

Заливные OPzS аккумуляторы сделаны специально для солнечных электростанций большой мощности. Жидкий электролит у них проверяется не чаще одного года. Заливные OPzS батареи имеют небольшой саморазряд и большое число циклов заряда — разряда. На каком типе аккумулятора вы остановите свой выбор, решать вам. Однако запомните, неэффективные аккумуляторы уменьшат производительность всей вашей солнечной электростанции.

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Как выбрать аккумулятор для солнечной батареи? Внешний аккумулятор с солнечной батареей

Какая бы ни была система автономного электроснабжения, которая питается от энергии солнца, она включает в себя некоторые обязательные составляющие, среди них - батареи, или солнечные панели, инвертор, контролер разряда и заряда, а также аккумулятор. Как известно, солнечные батареи работают за счет энергии ультрафиолетового излучения. Тогда как аккумулятор для солнечной батареи призван выполнять несколько другую роль. В качестве первостепенной задачи выступает накопление электроэнергии, а также ее отдача. Основная техническая особенность аккумулятора - это его емкость. По данному показателю можно определить, каков максимальный период функционирования системы в автономном режиме. Помимо данной характеристики необходимо учитывать еще и срок эксплуатации, температурный диапазон работы, а также число циклов разряда и заряда. Средний срок эксплуатации аккумулятора может достигать 10 лет, однако эта цифра будет зависеть от условий использования и разновидности аккумулятора.

Разновидности аккумуляторов

Если вы решили приобрести аккумулятор для солнечной батареи, то лучше всего предпочесть наиболее распространенную герметичную свинцово-кислотную разновидность. Данные аккумуляторы изготавливаются в двух разных технологиях, среди них можно выделить Gelled Electrolite и Absorptive Glass Mat.

Первая технология стала использоваться в конце пятидесятых годов прошлого века, заключается она в добавлении в электролит оксида четырехвалентного кремния. Это способствует тому, что электролит переходит в гелеобразное состояние. Данная технология позволяет добиться герметичности батареи, тогда как циркуляция газов происходит в электролите, который является желеобразным. В качестве еще одной положительной особенности гелевых аккумуляторов выступает отсутствие необходимости добавлять воду в течение всего срока эксплуатации.

Вторая технология была разработана на 20 лет позже и предполагает применение пористого заполнителя сепаратора, который представлен стекловолоконной разновидностью. Его в процессе производства пропитывают электролитом, переводя в состояние, лишенное жидкости. Дозируя количество электролита, производитель добивается того, чтобы заполненными оказались только лишь мелкие поры, так как крупные предназначаются для циркуляции газов. Такие батареи не предполагают дополнительного обслуживания.

Выбор аккумулятора по емкости

Если вы решили приобрести аккумулятор для солнечной батареи, то первое, с чем вам предстоит определиться, - это необходимая емкость. Наиболее часто данное значение выбирается с учетом среднего потребления электроэнергии за сутки. При этом не стоит забывать о глубине разряда, которая должна составить 70%. Верный режим разряда и заряда выступает в качестве главного условия, которое продлевает срок эксплуатации изделия. Если вы выбираете аккумулятор для солнечной батареи, то важно помнить еще и о том, что излишне большой ток заряда способен снизить количество электролита, что приводит к выходу из строя батареи.

Советы специалиста по выбору

Приобретая внешний аккумулятор с солнечной батареей, вы должны учесть, что наибольшее распространение получили устройства, рабочее напряжение которых составляет 12 В. Их применяют для сборки блоков, напряжение которых составляет 24, 48 В и т. д. Если рассматривать главные параметры данного блока, то среди них можно выделить ток разряда, заряда, а также рабочую емкость. Аккумуляторный блок должен быть составлен с использованием последовательной схемы соединения. В данном случае общее рабочее напряжение будет эквивалентно сумме рабочих напряжений каждого из подключенных аккумуляторов. При соединении аккумуляторов параллельно следует суммировать емкость, а не напряжение. Это обусловлено тем, что последний показатель останется неизменным. Перед тем как произвести подключение батарей параллельно, нужно выровнять напряжение на них.

Выбор аккумулятора по температурному режиму

В продаже сегодня представлен внешний аккумулятор с солнечной батареей в широком ассортименте. Именно поэтому важно учесть температурный режим, который будет способно выдержать устройство.

Наиболее часто такие изделия выдерживают как высокие, так и низкие температуры. Однако, как утверждают профессионалы, этим не стоит злоупотреблять. Это обусловлено тем, что при увеличении температуры на 10 градусов внутри течение всех химических процессов ускоряется в 2 раза. Тогда как при заряде разница температуры батареи и окружающей среды составляет 15 градусов. Это объясняется рекомбинацией кислорода. Справиться с решением данной проблемы поможет естественный обдув аккумулятора. Если соблюдать все эти правила, то вы заручитесь длительной эксплуатацией оборудования.

Когда стоит выбрать стартерный аккумулятор?

Когда выбирается солнечная батарея для зарядки автомобильного аккумулятора, вы можете предпочесть стартерную разновидность оборудования. Такой аккумулятор выбирается в том случае, если есть возможность эксплуатации при хорошей вентиляции. Необходимо отметить и ту особенность, которая заключается в утрачивании части энергии на саморазряд. Автомобильные аккумуляторы используются в том случае, когда система батареи работает в тяжелых условиях, а ее аккумуляторы неустанно разряжаются. Потребители прибегают к данному решению в том случае, если зарядить оборудование на 100 % нет возможности.

Когда стоит выбрать гелевый аккумулятор?

Когда выбирается солнечная батарея для зарядки автомобильного аккумулятора, то можно предпочесть гелевую разновидность. Она хороша в том случае, если нет возможности постоянно обслуживать аккумулятор. Такие устройства выбираются при отсутствии хорошей вентиляции, где предполагается произвести установку. Гелевая разновидность не может быть названа бюджетным вариантом, эксплуатация обойдётся дороже по сравнению с автомобильными аккумуляторными батареями. Помимо прочего срок их эксплуатации не является столь продолжительным. Однако эти качества компенсируются малым саморазрядом, при котором теряется менее внушительное количество энергии.

AGM-аккумуляторы

Если вы рассматриваете солнечные батареи для автомобильных аккумуляторов, то можно предпочесть устройство данного типа. Срок эксплуатации их несколько меньше по сравнению с вышеописанными. А вот среди плюсов можно выделить отсутствие газовыделения, что дает возможность монтировать устройство в любом месте, которое не оснащено вентиляцией. Малые габариты аккумулятора позволяют эксплуатировать устройство даже в помещениях, площадь которых невелика. Перевозить такой аккумулятор можно в заряженном состоянии. Его будет достаточно на 500 циклов при соблюдении условия о 80-процентном уровне заряда. Зарядка аккумулятора от солнечной батареи происходит очень эффективно. За 9 часов он будет полностью восстановлен. При условии недозаряда аккумулятор может работать удовлетворительно. Важно учесть, что оборудование должно эксплуатироваться при температуре не ниже 15 градусов. Понижение данной отметки не всегда указывает на плохую работоспособность устройства. Тогда как более высокие температуры могут стать причиной сокращения срока эксплуатации.

Заливные герметичные аккумуляторы

Если вас интересует заряд аккумулятора от солнечной батареи, то вы можете выбрать герметичные изолированные разновидности устройства. Такие батареи выбираются в том случае, если мощность системы превышает 500 ватт. Помимо прочего подобное оборудование требуется для бесперебойной работы системы. Срок эксплуатации таких батарей является самым продолжительным. Только с помощью них можно обеспечить циклическое функционирование солнечной батареи, что верно даже в том случае, если циклы являются тяжелыми.

Итоги о выборе

Если вы решили выбрать аккумулятор на солнечных батареях для телефона, то должны учесть, каковы будут условия эксплуатации оборудования. Если есть возможность постоянно поддерживать работу аккумулятора, тогда как циклы не будут тяжелыми, то можно приобрести традиционную стартерную батарею. Специалисты советуют отдавать предпочтение гелевым аккумуляторам в том случае, когда нет возможности их постоянно обслуживать. Такие решения используются для самых мощных систем. Обеспечить длительный период функционирования системы, которая отличается внушительной мощностью, будут способны только лишь герметичные или заливные аккумуляторы. Если речь идет о резервных системах, то для них предусмотрено использование AGM-батарей.

Как выбрать бывшее в употреблении устройство?

Перед приобретением описываемых устройств вами может быть рассмотрена их схема. Солнечная батарея, аккумулятор для которой вы сможете приобрести в отделах соответствующих товаров, способна работать и от щелочного устройства. В качестве его плюсов можно выделить возможность глубокого перезаряда без ущерба для агрегата. Именно поэтому специалисты советуют приобретать тяговые аккумуляторы, бывшие в употреблении. У таких устройств достаточно длительный срок эксплуатации. Данный тип аккумуляторов используется достаточно редко, это указывает на то, что найти такую его разновидность будет гораздо сложнее. Вы можете склонить свой выбор на стартерные свинцово-кислотные аккумуляторы. Дополнительно можно выделить их доступность, а также повсеместную распространенность.

fb.ru

Подбираем надежный аккумулятор для солнечных батарей, обзор производителей

В работе альтернативных источников питания особое место отводится элементам, играющим роль посредника между устройством и потребителем. Это связано с тем, что максимальное количество энергии такие батареи способны вырабатывать только при интенсивном солнечном облучении. В то же время в пасмурную погоду или ночью эта величина будет равна нулю.

Чтобы подключенное к таким источникам оборудование могло работать круглосуточно и используют аккумуляторы для солнечных батарей. Однако выбирать их следует с особой тщательностью, чтобы излишки энергии, полученной днем сохранились до вечера и использовались на протяжении темного времени суток.

Какими бывают и где применяются аккумуляторы

Эти приборы очень важны в альтернативных источниках питания, так как определяют их надежность и эффективность. Их главное назначение – это накопление энергии с целью дальнейшего ее применения. Используемые с солнечными панелями аккумуляторные батареи должны глубоко заряжаться за дневное время, чтобы поступающего с них электрического тока хватило на работу оборудования ночью.

Смотрим видео, о важности выбора зарядных устройств и аккумуляторов:

Среди всех существующих разновидностей аккумуляторов солнечных в связке с фотоэлектрическими системами обычно используют свинцово-кислотные модели. Они подразделяются на:

  • Герметичные;
  • Тяговые;
  • Стартерные;
  • Заливные.

А кроме того, аккумуляторы для солнечных батарей бывают двух категорий:

  1. Обслуживаемые;
  2. Необслуживаемые.

Первые нуждаются в регулярном контроле за уровнем и плотностью электролита, поэтому их применение предполагает регулярное техническое обслуживание. Необслуживаемые, согласно своему названию требуют минимум внимания от потребителя.

Однако вне зависимости от типа аккумуляторов для солнечных батарей они могут отличаться и по другим параметрам, таким как емкость, скорость зарядки, количество циклов перезарядки, что должно учитываться при выборе.

Устройство и принцип работы батареи

Устройство аккумулятора

В конструктивном плане такой прибор состоит из следующих элементов:

  • Электродов;
  • Разделительных изоляторов.

Электроды – это решетки, выполненные из свинца. Они могут быть положительные, у которых активное вещество представлено перекисью свинца и отрицательных, для которых эта роль выполняется губчатым свинцом. Между ними располагаются сепараторы, погруженные в электролит. Это серная кислота, разведенная дистиллированной водой. Она обладает наибольшей проводимостью при комнатной температуре. Однако в северных районах используется раствор более высокой концентрации.

Работа аккумулятора для солнечных панелей заключается в накоплении энергии с последующей отдачей ее потребителю. Они являются источниками постоянного тока и могут использоваться многократно. При этом имеется возможность многократной зарядки.

Основные характеристики для выбора

Прибор какого типа выбрать для домашней электростанции? Вариантов может быть несколько, среди них возможность приобретения литиевого аккумулятора или дешевого свинцово-кислотного. Поскольку характеристики у приборов практически идентичны, то смысла покупать дорогое оборудование нет. Поэтому чаще всего отдают предпочтение именно свинцово-кислотным аккумуляторам для солнечных панелей.

Что нужно учитывать при выборе

Однако при их выборе нужно учитывать основные эксплуатационные параметры устройства, к которым следует отнести:

  1. Тип;
  2. Емкость;
  3. Возможность работы при различных температурных режимах;
  4. Плотность энергии;
  5. Саморазряд.

Начнем с одного из самых важных – емкости. Она определяется величиной заряда, которая может быть получена в результате проводимых замеров при отдаче энергии потребителю.

Следующий параметр необходимо знать для того, чтобы сравнить эффективность использования различных моделей аккумуляторов. Это плотность энергии или ее общее количество распределенное в единице объема прибора.

Важно знать каково будут потери заряда на холостом ходу при отсутствии нагрузки. Чтобы оценить этот параметр и был введен термин саморазряд.

Следует учитывать и такой факт, что на свинцовые аккумуляторы для солнечных электростанций плохо влияют скачки температуры. Их нельзя нагревать выше 40°C, как и охлаждать ниже 25°C. Также недопустимо попадание на батарею атмосферных осадков.

Также при покупке руководствуются такими критериями, как:

  • Цена;
  • Условия для эксплуатации;
  • Длительность функционирования.

Причем под условиями понимаются не только температурные показатели, но и возможность обслуживания, наличие помещения для установки и оснащение его вентиляцией.

Обзор продукции ведущих компаний

Модель Delta-GX12-17-1

На отечественном рынке оборудование этого класса представлено в большинстве изделиями зарубежных производителей, среди них наибольшей популярностью пользуются товары следующих компаний:

Внешние аккумуляторы с солнечной батареей каждой марки имеют свою специфику. Например, приборы китайского производителя выпускаются по технологии HZY (гелевой) и считаются наиболее подходящими.

И все же продукция какого производителя заслуживает наивысшей похвалы? Начнем рассмотрение с внешних аккумуляторов с солнечной батареей марки Bosh. Они изготавливаются по новой технологии легирования. При этом в легирующий состав, которым покрывается решетка добавляется серебро. Это позволило значительно улучшить рабочие характеристики батареи. Вот почему эти аккумуляторы одни из самых выносливых, а кроме того отличаются компактными габаритами и удобны при транспортировке.

Они могут применяться даже в сильные морозы, так как абсолютно герметичны и помещены в неразборный пластмассовый корпус.

Сфера применения портативных аккумуляторов на солнечных батареях Bosh распространяется на небольшие комплексы модулей, которые являются источником энергии для дачи или дома. Кроме того, они находят использование в системах охранно-пожарной безопасности.

Гелевая модель Haze

Не меньшее распространение получили и гелевые модели приборов под маркой Haze, которые также относятся к необслуживаемым. Они представлены широкой линейкой емкостей от 100 до 230 Ам и устойчивы к глубокому разряду. Именно этот аспект делает из весьма популярными среди владельцев альтернативных источников энергии.

Однако продукция компании не огранена только этой одной моделью. На рынке также присутствуют ее аккумуляторы, выполненные по технологии AGM, относящиеся к стационарным герметизированным батареям. Они способны обеспечивать оптимальный уровень запаса энергии для солнечных модулей за счет устойчивости к глубокому разряду.

Еще одна модификация батарей этого производителя представлена на отечественном рынке – это фронтальные свинцов-кислотные аккумуляторы. Они могут работать в циклическом и буферном режимах и имеют ряд преимуществ по сравнению с гелевыми батареями.

Особенности эксплуатации

Если вы ранее не сталкивались с подключением солнечной батареи к аккумулятору, то внимательно изучите инструкцию, до того, как приступить к монтажу. Ведь от правильно выполненного подключения зависит срок службы прибора. При этом нужно учитывать, что слишком большой ток заряда недопустим, так как это приводит к снижению количества электролита и негативно скажется на работе самой батареи.

Лучше всего ограничиться аккумулятором с рабочим напряжением в 12 В. Обычно из них собираются блоки с необходимым для установки напряжением.

Также специалисты рекомендуют не злоупотреблять температурным режимом эксплуатации батареи. И это несмотря на то, что большинство моделей способны выдерживать высокие и даже низкие температуры. Однако при увеличении допустимого уровня хотя бы на 10°C приводит к ускорению протекающих в приборе химических процессов, значит, быстрому выходу оборудования из строя. Чтобы этого избежать используют естественный обдув аккумулятора.

И помните, что только тщательное соблюдение всех правил эксплуатации позволит добиться длительной работы батареи.

generatorvolt.ru

Литиевый аккумулятор для солнечных батарей

Прошёл уже почти год как я поставил lifepo4 аккумулятор в солнечную электростанцию. Ёмкость всего 40Ач, но показал себя аккумулятор лучше чем более ёмкий свинец. Покупал 8 пакетов 3.2v 20ah на алиэкспресс, и плату защиты BMS на 40А. как всё пришло собрал и поставил вместо полу-дохлых автомобильных АКБ. Первое отличие это напряжение, которое среднее 12.8 вольт вместо 12.2 у свинца, и 13-12.7 вольт держится очень долго, почти весь диапазон ёмкость АКБ, и при заряде почти тоже самое, только когда АКБ уже почти заряжен напряжение повышается и ограничивается контроллером на уровне 13.8-14.2 вольта. Просадка напряжения под нагрузкой током в половину ёмкости очень маленькая.

Так-же заметил что ток от солнечных батарей на этот аккумулятор стал немного больше, если раньше было максимум 12А, то теперь ток зарядки доходил до 14,6 Ампер. Ну и наверно самое главное что лифер (lifepo4) не боится и даже любит находится в недозаряженном состоянии, по-этому я не переживал за недозаряды и губительную сульфатацию - от которой померали свинцовые АКБ.

Но с этим китайским лифером были и проблемы. При полном заряде, когда общее напряжение поднималось до 13.5-13.8 вольт начиналась разбежка по напряжению и какая нибудь ячейка убегала за 3,6 вольт, при этом когда напряжение ячейки доходило до 3.75 вольт, BMC отключало аккумулятор и всё вырубалось, но БМС тут-же включалась обратно и начиналась "цветомузыка" в общем свет начинал мигать, телевизор скрипеть звуком. Контроллер солнечных батарей тоже начинал сходить с ума и не успевал ограничивать напряжение солнечных батарей, и напряжение прыгало до 20вольт.

Проблему удалось почти устранить снизив конечное напряжение зарядки с 14 вольт до 13.4 вольта, благо контроллер позволяет задавать параметры вручную. Балансиры, которые встроены в BMS с током балансировки всего 70мА, по-этому от них никакого толка. Далее даже при напряжении 13.4 вольт всё-таки BMS иногда срабатывала устраивая "цветомузыку". Поставил я параллельно свинцовый АКБ на 5Ач и проблема исчезла, даже если BMS и срабатывала отключая АКБ, то оставался подключенный свинцовый АКБ.

Некоторое время всё работало, но приехали мне ещё два новых аккумулятора для солнечных батарей, и во время установки новых АКБ и модернизации электро щита выяснилось что у лифера вздулась одна ячейка, состоящая из двух пакетов. Как выяснилось отказала плата защиты BMS и ячейка вспухла из-за перезаряда. Ниже фото того что стало с пакетами.

Аккумулятор lifepo4

Вспухшие пакеты лифера, вспухли скорее всего именно из-за перезаряда так-как отказала BMS

Аккумулятор lifepo4

Вспухло два пакета из одной ячейки

Аккумулятор lifepo4

Пока были установлены новые аккумуляторы свинцово-кислотные AGM фирмы MNB battery ёмкостью по 65 Ач, а лифер был отключён. Два этих вздутых пакета я проткнул иголкой и сдул, снова собрал ячейки и запараллелил для балансировки. Ячейки пока так и стоят не подключенные и просто стоят запараллеленые. Как говорят вздутие от перезаряда вроде не совсем страшно и ячейки будут и дальше работать, правда не известно как это отразится на долговечности. Ниже фото сборки на 40ач.

Аккумулятор lifepo4

сборка литиевого аккумулятора на 40ач

Аккумулятор lifepo4

сборка литиевого аккумулятора на 40ач В общем всё вот так, с тем что напряжение ячеек разбегается я сделать ничего не смогу. Балансиры своими смешными токами балансировки тоже мало чем помогут, так-как на убежавшую ячейку я вешал лампочку с током 4А, и даже этот ток не мог остановить перезаряд. Вообще в диапазоне 3.0-3.3 вольта напряжение ячеек одинаковое даже под нагрузкой, но когда при заряде напряжение ячеек достигает 3.45 вольт, то начинается разбежка. Какие-то ещё остаются с напряжением 3.39 вольт, а какие-то уже под 3.50 вольт и далее убегают. При этом закономерности я не заметил, почти всегда убегали вперёд разные ячейки, и ток балансиров 70мА никак их не сдерживал.

Сейчас я не буду ставить в замен сгоревшей новую BMS, а поставлю Cell-meter с функцией оповещения. В общем это такая не дорогая штуковина, которая отображает напряжение ячеек аккумулятора и так-же умеет оповещать свето-звуковым сигналом о критическом нижнем или верхнем пороге напряжения на любой из ячеек. Тем самым эта штуковина даст знать о проблеме и аккумулятор вручную можно отключить и всё - он заряжен, а свинцовые аккумуляторы пускай заряжаются и дальше до 14.4 вольта. Ну а вечером можно включить лифер и использовать его емкость.

Cell meter lifepo4

Пока в общем вот так. После покупки я тестировал на ёмкость одну из ячеек лифера и разряд с 3.60 вольт до 2.5 вольт током 4А показал 18А, то-есть можно сказать грубо говоря что аккумулятор этот не на 40Ач, а на 36Ач. Аккумулятор проработал всю зиму, с солнышком было плохо и два месяца АКБ жил на подзарядке от бензо-генератора. Заряжался до 50-80% и разряжался до 3.0-2.5 вольт на ячейку. В позапрошлую зиму свинцовые АКБ таких издевательств не выдержали и к весне потеряли 80% ёмкости от глубоких разрядов до 10 вольт и постоянного недозаряда, так-как до 14 вольт заряжать нечем было, а солнышко появлялось редко и не успевало зарядить АКБ полностью, так-как АКБ в конце зарядки переставали брать весь ток зарядки, а световой день короткий.

На данный момент я считаю лифер самым подходящим для солнечных электростанций, в частности из-за его кпд, устойчивости к большим токам разряда (просадка напряжения маленькая), ну и самое главное что ему пофигу на недозаряды, а значит в автономке он проживет весь свой заявленный век. А вот свинец трудно держать постоянно заряженным полностью, особенно зимой, и даже бензогенератор не сможет зарядить АКБ полностью, так-как дя зарядки нужно как минимум 6-8 часов. А если АКБ совсем разряжен, то генератор гонять нужно часов 10, и тратить топливо на зарядку АКБ малым током в конце зарядки.

К слову сказать кроме автомобильных я никакие свинцовые АКБ не пробовал, но думаю новые АКБ, которые специально созданы для глубоких разрядов и тяжёлых условий эксплуатации, прослужат по крайней мере не одну зиму как автомобильные. Производитель обещает около 600 циклов при 50% разряде, а это уже три года как минимум. Главное свинец как-то периодически заряжать до конца, как написано в документации на АКБ MNB MM заряжать нужно до 14.4-14-7 вольт.

e-veterok.ru


Смотрите также