Альтернативное применение автомобильного аккумулятора

Аккумуляторы в солнечной электростанции мой опыт

Я тоже не исключение и начинал именно с автомобильных АКБ

фото моей электростанции

Первый акб был автомобильный на 60Ач, продержался он в системе ровно полгода и по окончанию своей жизни полностью потерял ёмкость и потемнел электролит в нём. Причина это постоянное нахождение в полу разряженном состоянии, АКБ редко заряжался на 100%, и часто разряжался до 10 вольт. В итоге он такого не перенёс, ведь в автомобиле АКБ всегда заряжен и его всегда заряжает генератор, а в солнечной системе приходится надеяться на солнце, которое зимой бывает неделями не показывается.

Потом были куплены ещё три автомобильных АКБ по 60Ач каждый, в зиму я покупал два штуки и они тоже за зиму полностью потеряли ёмкость. Стали заряжаться за 10 минут, и так-же быстро разряжаться. Весной купил ещё один АКБ, и с ним пережил лето, на следующую зиму он тоже умер.

Я начал разбираться почему так быстро умирают аккумуляторы, ведь деньги жалко так тратить на акб каждый год, и об этом ранее уже писал статьи всё разъясняющие (см в разделе «Аккумуляторы»). В итоге стало понятно что автомобильные АКБ не переносят глубоких разрядов и буквально за несколько таких разрядов до 10 вольт катастрофически теряют ёмкость. Причина в конструкции пластин самих АКБ, пластины тонкие и призваны отдавать большие токи чтобы крутить стартер, а при глубоком разряде пластины расширяются — деформируются и начинает отставать от решотки намазка пластин. Так-же наступает сильная сульфатация из-за постоянного недозаряда АКБ.

То-есть эти акб вообще не приспособлены для работы в автономных системах, где нет возможности держать АКБ постоянно заряженными, и акб работают не в буферном, а в циклическом режиме.

Тогда я решил перейти на литиевые АКБ, купил 8шт ячеек Lifepo4 по 20Ач, и собрал аккумулятор на 12в 40Ач. Покупал самые дешёвые ячейки на алиэкспресс и это оказалось моей ошибкой. Дешёвые ячейки отличались по ёмкости, и из-за этого разбегались по напряжению. Я купил плату защиты АКБ, и она часто отключала АКБ (уходила в защиту), Пришлось до конца не заряжать эти акб чтобы снизить разбежку по напряжению. Я стал заряжать акб до 13.2 вольта. После этого всё хорошо работало, но потом отказала плата защиты АКБ (BMS) и две ячейки в АКБ пепезарядились и вздулись. Пришлось акб снять и отложить так-как две ячейки испортились, а денег на замену ячеек и покупку новой платы защиты не было. Ну и разочарование от того что большая разбежка по ёмкости у ячеек, от этого по напряжению разбежка большая.

Далее у меня появились два аккумулятора более дорогих по 65Ач каждый, эти свинцово-кислотные AGM аккумуляторы бренда MNB. Я теперь решил что не буду разряжать АКБ ниже 12 вольт. Потом к ним я купил автомобильный АКБ на 90Ач, и в зиму я ушёл с тремя АКБ. И на удивление за зиму аккумуляторы не потеряли ёмкость и остались работоспособными. Потом я купил ещё два автомобильных акб по 90Ач и в итоге у меня стало пять аккумуляторов. Общая ёмкость составила 400Ач.

В итоге сейчас вторую зиму будут работать эти пять аккумуляторов. По ощущению ёмкость если и упала то вроде не заметно, но ёмкость большая и трудно понять что там на самом деле. Самое главное что как только я перестал глубоко разряжать АКБ то они стали работать гораздо дольше. Но всё-же было интересно как в этом случае себя чувствуют акб. Я взял и сделал тест на разряд одного из акб чтобы узнать какая ёмкость реальная.

На тест я вынул из системы Тюменский АКБ на 90Ач, он проработал в системе ровно два года, и ниже 12 вольт никогда не разряжался. Результаты этого теста заснял на видео.

В итоге результат меня разочаровал, за два года акб потерял половину своей ёмкости, он должен был отдать около 1000 ватт энергии при разряде 1:10 от ёмкости в течении 10 часов, но разрядился за 5 часов и отдал 487 ватт энергии. Скорее всего после этой зимы в нём останется 10-20% ёмкости, и можно его сдавать в утиль. Двум другим акб по 90Ач уже год исполнился, и они вторую зиму будут в системе. Я их не тестировал, но понятно что они тоже уже потеряли по 20-30% от своего номинала.

Потом я поставил на разряд током 1:10 от ёмкости AGM аккумулятор ёмкостью 65 Ач. Ниже видео из которого всё понятно.

В итоге что самый дешёвый автомобильный АКБ, что более дорогой AGM одинакого потеряли ёмкость в системе, а если нет разницы зачем покупать более дорогие. Автомобильный проработал 2 года и потерял 50% ёмкости, AGM проработал 2,5 года и тоже потерял 50% ёмкости. При этом АКБ не разряжались ниже 12 вольт, то-есть я их разряжал всего на 50%. Раньше я разряжал АКБ на все 100% и автомобильные этого не переносили. Думаю вот здесь AGM продержался бы лучше, но в общем картина удручающая.

Понятно что когда АКБ постоянно подзаряжаются то они прослужат долго. Например в ИБП АКБ всегда заряженные стоят и могут служить много лет. Но в полной автономке нет таких условий. Если летом от солнца акб каждый день заряжаются на 100% то зимой когда нет солнца то и АКБ не заряжаются, а наоборот с них ещё больше энергии приходится брать.

Получается что свинцово-кислотные вообще не предназначены для такого использования, и придётся их менять через каждые 2-4 года. Тогда будем смотреть в сторону литий-ионных АКБ, только не китайские. И можно подумать над использованием щелочных, но с ними тоже есть проблемы, и низкий КПД.

Источник

Развенчание мифа о применении стартерных (автомобильных) аккумуляторов в солнечных системах

Какие аккумуляторы выбрать при установке солнечных систем?

С этим вопросом часто встречаются люди, которые начинают изучать альтернативные источники питания.

К статье о правильном заряде аккумуляторов наша читательница написала комментарий о работе стартерных АКБ с солнечной станцией и привела ссылку на видеоролик, в котором человек показывают свою систему резервного питания, работающую от стартерных батарей.

Вот этот ролик. С 26й минуты речь идёт об аккумуляторах в системе:

С удовольствием посмотрели ролик. Хозяин и создатель солнечной системы просто и доходчиво рассказывает о своем опыте.

Только вот простота порой скрывает подводные камни, о которых стоит сказать отдельно.

Применяется стартерная аккумуляторная батарея внушительной ёмкости, которая вроде бы должна запасать огромную энергию. Но судя по нагрузкам, потребление в доме ничтожное. Для чего тогда такая ёмкость?

А вот для чего. Срок службы аккумуляторов в циклическом режиме определяется глубиной разряда. Стартерные аккумуляторы абсолютно не предназначены для глубокого разряда (такова конструкция и состав пластин), а лишь для коротких и мощных разрядов.

Чтобы не давать аккумуляторам серьезно разряжаться, ограничена глубина разряда: установлено напряжение переключения с аккумуляторов на внешнюю сеть 47 В, что в пересчёте на один аккумуляторный элемент 1,96 В/эл. Глубина разряда крайне мала (дай бог, 10%), т.е. режим разряда близок к буферному. Такую глубину разряда стартерные аккумуляторы еще как-то переносят. Попробовали бы их разрядить хотя бы до уровня 1,80 В/эл. — и после 10…20 циклов (в лучшем случае!), и этим стартерным аккумуляторам настал бы конец («в хлам», как образно выражается автор).

Но вот для гелевых и АGM аккумуляторов этот уровень напряжения — отнюдь не разряд «в хлам», а абсолютно нормальный уровень отдачи 100% номинальной ёмкости. Эти аккумуляторы как раз и предназначены для подобных режимов. У них циклический ресурс 100% глубины разряда-заряда исчисляется 150-600 циклами и даже более (зависит от модели и производителя). А это в десятки раз больше, чем у столь пропагандируемых стартерных. Для стартерных же единственный способ хоть как-то остаться в живых – неглубокий разряд. Тогда количество подобных «циклов» (хотя назвать это «циклом» язык не поворачивается) может быть достаточно большим и несколько лет отслужить такие аккумуляторы в силах.

Такой прием (повышать начальную ёмкость для снижения реальной глубины разряда) применяется и для гелевых и АGM аккумуляторов, чтобы дополнительно увеличить циклический ресурс. Но по-любому заложенные в специализированных аккумуляторах возможности в десятки раз выше.

Автор ссылается на то, что по опыту применял разные типы аккумуляторов, а результат примерно один и тот же. Думается, тут есть неточность или хитрость: скорее всего ёмкость ранее бралась в несколько раз меньше (из экономии, дорогие же аккумуляторы!), но разряжались аккумуляторы глубже. Ну и какие еще попадались ему модели/производители – тоже большой вопрос. К сожалению, на рынке много чего гуляет из так называемых «гелиевых» аккумуляторов, качество которых ниже плинтуса, а их продажа – чистой воды развод покупателей (продавцы даже не знают, что аккумуляторы должны быть «гелевыми», а отнюдь не «гелиевыми», и что все упомянутые выше типы аккумуляторов – такие же свинцово-кислотные, как и стартерные). Только заложены в них технологии, призванные увеличить достижимую глубину разряда при большом циклическом ресурсе.

Кстати, стоит сказать, что мощность и срок службы аккумуляторов далеко не всегда определяется их весом и количеством свинца внутри, хотя некоторая зависимость есть (если исключить, конечно, явные подделки, где вместо пластин фольга). Срок службы и циклический ресурс аккумуляторов при нормальной эксплуатации определяется толщиной пластин и их составом. В стартерных аккумуляторах пластины тонкие (чтобы развивать большие пусковые токи), а к свинцу добавляется кальций — для лучшей адгезии активной пастообразной массы в решетке (скелету пластины). При глубоком разряде тонкие пластины недолговечны (из-за протекания тока деформируются и осыпаются). Для повышения глубины разряда пластины делаются толще, а для повышения циклического ресурса наилучшие производители добавляют еще и олово (оно в 10 раз дороже свинца, но что поделать).

Электролит в гелевых аккумуляторах – сгущенный раствор серной кислоты (путем добавления в него силиконосодержащих добавок) становится более густым и лучше удерживает материал пластин, не давая ему отслаиваться. В аккумуляторах AGM типа электролит жидкий, но абсорбирован в стекло-капиллярном материале сепараторов, которые также поддерживают активное вещество пластин от осыпания.

Качество аккумуляторов, их отдача и срок службы определяется в значительной мере и чистотой активных материалов. У порядочных производителей AGM и гелевых батарей это всегда первичный свинец чистотой не менее 99,94%, а у прочих – переработанный (а у стартерных — только переработанный! – чтобы было подешевле…).

Стоит добавить, что и гель, и стекло-капиллярные сепараторы служат еще и процессу рекомбинации водорода и кислорода (превращению их в воду) и делая таким образом аккумуляторы необслуживаемыми и безопасными, позволяя эксплуатировать их в помещении.

Теперь о работе стартерных аккумуляторов на описываемом объекте: сравнительно небольшая нагрузка (всего-то микроволновая печь) просаживает аккумуляторы изрядной ёмкости ниже уровня переключения на сеть. У аккумуляторов с нормальной ёмкостью, да еще и 450 Ач, такого быть не может! Это свидетельствует о том, что реальная ёмкость данных аккумуляторов уже далеко не равна начальной. Может 50- 60%, а похоже, что и меньше. Между прочим, по международным критериям срок службы аккумуляторов определяется достижением остаточной ёмкости 80% от начальной, так что Ваши аккумуляторы по таким критериям уже «покойники».

Что тогда, спрашивается, дают такие большие, но стартерные аккумуляторы потребителю? Да почти ничего, кроме иллюзии пользования солнечной системой с накоплением энергии. Солнечная система еще способна дать что-то, но вот накопительная для автономности – почти ничего! Зато дешево. А в чем тогда изначальный смысл всей затеи? Взяты аккумуляторы подешевле, но большой ёмкости, а ощутимой автономности для сколь-нибудь реальной нагрузки получить нельзя. «Экономия» денег под большим вопросом, да и зачем тогда весь сыр-бор?

Конечно, не специалист может и не знать всех подробностей и нюансов по аккумуляторному оборудованию. Ссылаться на то, что в этом не очень разбираешься, можно, конечно, но тогда не стоит и проповедовать то, в чем слабо ориентируешься.

Источник

5 вариантов КУДА ДЕВАТЬ Б/У АККУМУЛЯТОР от автомобиля

При правильной эксплуатации и своевременном уходе хорошая автомобильная аккумуляторная батарея способна прослужить не менее 5 лет. Даже если за ней совсем не смотреть и не обслуживать, то и в таких условиях она «проживет» 3 года, как минимум. Потом ее надо куда-то девать. Выбрасывать нельзя – вредно для экологии. Хранить в гараже – бессмысленно, так как лучше она не станет. А вот выгодно продать старый аккумулятор сегодня очень даже можно. Кроме того, в некоторых случаях умельцы умудряются с пользой применять оставшийся в них потенциал.

В рассматриваемой статье предлагается аж целых 5 вариантов – куда девать аккумулятор после того, как он стал непригоден для эксплуатации в автомобиле. Каждый из них гарантированно лучший, чем решение выбросить АКБ в мусорный бак, на свалку или куда-нибудь еще. Кроме того, подробно рассказано о выгодах и недостатках этих вариантов, принципах оценки б/у аккумуляторов, что в них вообще может быть ценного и так далее.

Вариант №1. Эксплуатация б/у аккумулятора не на машине

Этот способ не принесет никакой прямой финансовой выгоды (разве что попозже), да и подходит далеко не для всех старых аккумуляторов. А дело все в том, что автомобильные АКБ «умирают» не с одинаковым исходом. На этом остановимся немного подробнее.

В преобладающем большинстве случаев старый аккумулятор бракуется автолюбителями тогда, когда он не способен стабильно запускать двигатель по утрам. Чаще это бывает зимой. АКБ вроде и заряд берет, и держит его, и плотность электролита в норме. А вот ночь постоит, и двигатель прокрутить не может. В таких случаях аккумулятор просто не в состоянии дать стартеру ток нужной силы (так называемый пусковой ток порядка 100-200 А).

Однако это вовсе не означает, что такая батарея уже ни на что не сгодится. Если она хоть как-то берет и держит заряд, плотность во всех «банках» близка к норме, то ее вполне можно применить по назначению. Пусть и не по совсем прямому. Описанные выше признаки (заряд и плотность) говорят о том, что емкость у аккумулятора еще осталась. То есть, в ней еще возможно запасти некое количество энергии, которую она отдаст, хоть и не с такими большими значениями тока, какого требует стартер автомобиля.

Примеры. От такой б/у батареи легко заработает:

• светодиодный фонарь;
• портативное радио;
• автомагнитола с не очень мощными динамиками;
• зарядное устройство для телефона (только не сетевое, а автомобильное на 12 В, которое под прикуриватель рассчитано);
• небольшой автомобильный холодильник.

А весь этот набор очень даже неплохо пригодится вдали от цивилизации, например, на рыбалке, охоте, пикнике и так далее. То есть вам уже не придется все эти достижения прогресса подключать к установленному в автомобиле аккумулятору, и рисковать высадить его в ноль с известными последствиями. У вас будет отдельный источник питания, можно даже сказать power bank , емкостью 30-50 А*ч. Многие любители рыбалки и охоты даже соединяют по несколько таких АКБ, вывозя на природу по 500-1000 ампер-часов автономной электроэнергии.

Если в вашем регионе есть перебои с электроэнергией, то такой аккумулятор и вовсе станет незаменимой вещью. При большом желании от него даже ноутбук можно подключить, как и много других маломощных приборов, рассчитанных на низковольтное питание (автомобильный телевизор, кипятильник, чайник и прочее). Любители повыводить домашнюю птицу в инкубаторах тоже достаточно успешно практикуют применение убитых автомобильных аккумуляторов в качестве источника резервного питания.

Теперь о случаях, когда старую АКБ оставлять на хозяйстве для вышеописанных целей бессмысленно. К таким аккумуляторам относятся экземпляры, которые не только не способны выдать большой пусковой ток, но также не принимают заряд, не держат его, обладают большим значением саморазряда. К этой же категории можно отнести аккумуляторы, в которых есть закороченные банки, заметно разная плотность электролита в отсеках, механические повреждения, вздутия корпуса и прочие дефекты. Для таких случаев подойдут следующие три варианта, куда можно сдать старые аккумуляторы.

Вариант №2. Сдача в пунктах приема цветных металлов

На момент написания статьи в абсолютно любом автомобильном аккумуляторе основной материал – это свинец. Из него сделаны токоведущие пластины и клеммы что в обычных кислотных АКБ, что в гелевых, что в кальциевых или в так называемых серебряных. Последние два варианта вовсе не означают, что пластины в аккумуляторе сделаны из кальция или серебра. Там тоже свинец, с той лишь разницей, что он покрыт тончайшим слоем кальция или серебра.

А свинец – это цветной металл, который представляет ценность для скупщиков этих самых цветных металлов. Стоит он, конечно, дешевле, чем алюминий или медь. Но тем не менее, на большинстве пунктов приема металлолома продать старый аккумулятор можно без проблем. Причем его даже не придется разбирать и отделять свинец от пластика, сульфатов и электролита. Приемщики лома все это сделают своими силами.

В таких случаях стоимость вашего аккумулятора будет оцениваться по фиксированному тарифу за единицу веса. Указывать его здесь нет никакого смысла, так как ценники сильно разнятся в зависимости от региона, к тому же, меняются чуть ли не каждый день. Стоит, однако, отметить, что на некоторых пунктах приема цветных металлов за чистый свинец вам заплатят заметно больше, чем за неразобранный аккумулятор. Стоит ли заморачиваться с довольно трудоемким процессом варварского демонтажа АКБ – дело сугубо индивидуальное. Для многих – стоит.

Если кому вдруг интересно, то свинец, извлеченный скупщиками металлолома из старых аккумуляторных батарей, сдается ими на перерабатывающие предприятия. Они очищают металл от примесей, сульфатов и прочего шлака, после чего продают на заводы, которые производят все те же автомобильные аккумуляторы. Нередко на таких заводах имеются и свои линии по переработке старых АКБ с целью извлечения из них довольно недешевого (если брать в промышленных масштабах) сырья.

Вариант №3. Сдача скупщикам аккумуляторов

Сегодня такие «точки» есть не только в городах, но и в небольших поселках. Более того, продать старый аккумулятор можно даже на улице, ведь во многих местах есть та называемые мобильные скупщики. Как правило, это легковой автомобиль, в котором весь день сидит человек, и платит живую денюжку за принесенные людьми аккумуляторы.

В данном случае принцип оценки «вашего добра» может несколько отличаться от того, как работают большие пункты приема металлолома. Конечно, есть и такие, кто принимает старые аккумуляторы по весу, то есть, по фиксированной цене за килограмм. Однако гораздо чаще подобного рода точки устанавливают ценники не за килограммы, а за ампер-часы. Причем не за те, которые в изношенном и видавшем виды аккумуляторе есть на данный момент, а за написанные на этикетке, на корпусе.

Так, например, если на вашем ненужном АКБ написано, что он емкостью 60 А*ч, а цена за 1 А*ч на точке составляет, скажем, 5 рублей, то вы получите за него 300 рублей. В некоторых населенных пунктах этот способ избавления от непригодного аккумулятора немного выгоднее, чем сдача в пункт приема металлолома. Однако далеко не во всех.

Если вдруг опять кому интересно, то ответим на вопрос – с какой целью такие дяденьки скупают б/у аккумуляторы, даже если они полностью «дохлые»? А направлено это все туда же. Где их перерабатывают, извлекают свинец, и делают новые АКБ. Как правило, перепродают они принятые у народа аккумуляторы по удвоенной или даже утроенной цене. Выгодно? Еще бы. Потратил 300 рублей, а заработал 600-900 рублей.

Вариант №4. Покупка нового аккумулятора с обменом на старый

Этот вариант тоже подходит для абсолютно любых автомобильных аккумуляторов – закороченных, потекших и так далее. Смысл простой. Вы снимаете с автомобиля свою старую АКБ, несете ее в магазин, где продаются новые. Затем получаете скидку на покупку аккумулятора, иногда весьма ощутимую.

При этом, ваш б/у аккумулятор оценивается не абы как, а уже по знакомому вам принципу. По ампер-часам, указанным на этикетке. По весу в специализированных магазинах принесенные на обмен АКБ не оцениваются практически нигде.

В итоге, если вы принесли с такой целью батарею емкостью 60 А*ч, то при цене за один ампер-час в 5 рублей вы получаете скидку на покупку новой в размере 300 рублей. Конечно, при стоимости бюджетного аккумулятора в 5-6 тысяч рублей такая скидка может показаться несопоставимо маленькой. Но, во-первых, есть магазины, которые дают за ампер-час гораздо больше. Во-вторых, у вас могло скопиться больше одного непригодного аккумулятора. В-третьих, это куда лучший вариант, чем просто выбросить опасную для окружающей среды батарею в мусорный бак или на свалку.

Как и в предыдущих случаях, здесь бизнес работает по все тому же принципу. Продавец новых аккумуляторов собирает достаточное количество бывших в употреблении экземпляров, и сдает их оптом на перерабатывающие предприятия. Выгода в том, что их у него примут по удвоенной, а то и утроенной цене, по сравнению с той скидкой, которую получили вы при покупке новой АКБ с обменом на старую.

Вариант №5. Продажа любителям альтернативной энергетики

Этот вариант, в отличие от описанных выше, почему-то во встречающихся аналогичных материалах в Интернете почти никем не предлагается. Видимо, из-за незнания «фишки». А фишка вот в чем. Абсолютно у всех любителей альтернативной энергетики «на балконе», «на даче» или «на крыше» есть одна общая проблема – аккумуляторы для систем на солнечных панелях и ветрогенераторах являются самой большой статьей расхода.

Кроме того, для мало-мальски практичной солнечной станции или ветряка этих самых батарей надо много. А новые стоят они сами знаете сколько. И вот, чтобы сэкономить, повысив шанс на окупаемость альтернативной энергии, многие ее любители находятся в ежедневном поиске именно бывших в употреблении автомобильных аккумуляторов. Зачем им дохлые АКБ? Вопрос вполне справедливый, потому дадим на него ответ.

Дело все в том, что в любой домашней электростанции на солнечных батареях или ветрогенераторах аккумуляторы эксплуатируются в очень и очень щадящих режимах.

1. Во-первых, заряжаются они стабилизированным при помощи контроллеров напряжением, и сравнительно небольшими токами, а также редко разряжаются в ноль.
2. Во-вторых, накопленная в нескольких соединенных параллельно аккумуляторах электроэнергия потребляется в сравнительно малых количествах на единицу времени. Сопоставимых с потребляемыми стартером 100-200 А на одну АКБ в таких системах нет, и быть не может.

А это все означает, что даже убитая, но имеющая хоть какую-то способность заряжаться и сохранять энергию АКБ, представляет ценность для владельцев подобных систем. При таких щадящих условиях эксплуатации старый аккумулятор способен прослужить верой и правдой не один год. А учитывая рыночную стоимость таких накопителей энергии, шансы на окупаемость сконструированной в домашних условиях солнечной электростанции, повышаются в разы.

Итого. Если аккумулятор в вашей машине умер не полностью (принимает и держит заряд, но пускового тока уже не выдает), то его вполне можно продать тем, кто занимается альтернативной энергетикой в бытовых масштабах. Такая сделка может оказаться выгодной не только для любителя солнечных панелей и ветрогенераторов, но и для вас. Поскольку за более или менее живую и бодрую АКБ вам могут предложить побольше денег, чем приемщики металлолома и перекупщики аккумуляторов.

Источник