Автомобильный аккумулятор для солнечной панели

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

Подбираем аккумулятор для солнечной электростанции

Солнечные батареи вырабатывают электричество только в период светового дня. Потребление же электроэнергии происходит практически круглосуточно. Для того, чтобы пользоваться электричеством от солнца в любое время суток, к солнечным электростанциям подключают аккумуляторы.

Почему не автомобильные

Очевидным, на первый взгляд, решением становится установка на солнечную электростанцию нескольких автомобильных аккумуляторов от грузовика – 180-250Ач.

Мощности сборки таких аккумуляторов действительно должно хватать на питание дома, да и стоимость одной такой батареи начинается с 65$ (за тюменскую батарею), однако авто аккумуляторы рассчитаны на применение в совершенно других условиях и разряд даже на 30% для них – экстремальные условия. В то же время они могут выдавать высокие пусковые токи (для запуска двигателя авто), которые в условиях жилого дома вряд ли пригодятся.

Режим использования в автомобиле отличается от применения аккумуляторов в системе солнечных электростанций. В светлое время суток контроллер в основном только заряжает батарею, а в темное – батарея «кормит» все токоприемники. В этом режиме авто аккумулятор сможет прослужить не больше года, после чего емкость будет очень быстро падать, повышается риск закипания и внезапного выхода из строя.

Емкость

При расчете емкости устанавливаемых в систему солнечной электростанции аккумуляторов следует учитывать следующие параметры:

Температура эксплуатации аккумулятроных батарей – от нее напрямую зависит емкость. Емкость АКБ указывается при температуре окружающей среды в 20°С, а уже при 0°С – емкость снижается до 80%. В общем, вот таблица:

Емкость аккумулятора в зависимости от температуры

В нижней части таблицы указывается коэффициент, на который необходимо умножить емкость в зависимости от температурных условий. Становится понятным, что аккумуляторы выгоднее хранить в отапливаемом помещении.

Уровень допустимого разряда. Батареи нельзя разряжать на все 100% — так они очень быстро выходят из строя, поэтому остаточный ток должен составлять не менее 60-70% и чем больше этот %, тем дольше служит аккумулятор в солнечной электростанции.

Что подключается. К сожалению, стоимость аккумуляторных батарей на данный момент такова, что полностью заменить потребление всех токоприемников с их помощью невозможна. Поэтому под аккумуляторы не подключают ни стиральные машины, ни пылесосы, ни другие мощные потребители. Подключается освещение, холодильник, компьютер/ноутбук.

КПД инвертора. Современные преобразователи постоянного тока в переменный весьма производительны, но не превышают 96%,т.е. 4% вы будете терять гарантированно. Подключение светодиодного освещения напрямую к сети в 12В значительно снижает потери.

При различных подходах к экономии электричества, ваши показатели в таблице могут значительно отличаться.

Токоприемники, способные кормиться от аккумуляторов

• Переводим потребляемую мощность в амперы 6000 Вт / 12 вольт = 500 А
• 500 А /1,03 = 515 А (делим на коэффициент, при использовании аккумулятора при t = 25°С
• 515 А / 0,3 = 1716 А (делим на % допустимого разряда батареи)
• 585,73 А/ 0,96 = 1787 А (делим на КПД инвертора).

Как видим, для обеспечения 6 кВт в сутки понадобится аккумуляторы, общей емкостью не менее 1787 А/ч

Какие брать?

Фактически, аккумуляторы – главный тормоз развития альтернативной энергетики в целом, её слабая сторона. Современные технологии не сделали батареи компактнее, легче и дешевле. Применительно к системе солнечного электроснабжения используются два типа аккумуляторов:

Разница есть и в цене и во внутреннем строении, но самая большая разница заключается в эффективности. Гелевый аккумулятор гораздо лучше переносит глубокий разряд, это нормальный режим работы для него. К недостаткам гелевых батарей можно отнести низкие пусковые токи при минусовой температуре, хотя в условиях использования в системе электроснабжения дома такие токи не понадобятся. Также, гелевые аккумуляторы стоят значительно дороже.

Стоимость

Цена аккумуляторных батарей, вместе с их износом, делают этот элемент самым слабым звеном в цепи солнечного электроснабжения. Из рассмотренного примера видно, что для питания даже самых маломощных приборов, необходимо приобрести 8 аккумуляторов по 200 А/ч каждый. Если перевести все это в цифры, то Delta GX12-200 стоит 452,4$ x 8 = 3619$ — такая система гарантированно прослужит 15 лет.

Видео. Как выбирать аккумулятор

В ролике описаны основные критерии, влияющие на выбор, а также тонкости, связанные именно с применением в системе солнечной электростанции.

Источник

Зарядка автомобильного аккумулятора с помощью солнечных батарей

В энергосистемы жилых помещений солнечные батареи проникли достаточно давно. Но автомобили, которые оснащаются зарядками аккумулятора от энергии солнца, пока ещё являются редкостью. Хотя уже есть серийные образцы, используемые в реальных условиях на дорогах общего пользования. Автомобильные гиганты занялись этим вопросом в связи с увеличением интереса к источникам альтернативной энергии во всех сферах народного хозяйства. И в продаже можно встретить всевозможные образцы, которые заряжают АКБ, преобразуя солнечную энергию в электрическую. Так, что уже можно использовать такие устройства на практике.

Солнечные батареи на автомобиль уже реальность?

Практически все автолюбители знакомы с проблемой разрядки аккумулятора автомобиля в самый неподходящий момент. Причины могут быть разные: длительное время была включена музыка, забыли выключить фары, автомобиль долго стоял. Очень повезёт, если в такой ситуации вам даст прикурить владелец другого автомобиля. Некоторые даже возят с собой запасную аккумуляторную батарею. В подобных ситуациях может выручить гелиопанель, которая представляет собой батарею из солнечных панелей. Это устройство подзарядит аккумулятор, что позволит завести автомобиль.

Производители уже освоили выпуск солнечных батарей, предлагая различные варианты по выдаваемому напряжению и мощности. В том, числе и для зарядки автомобильного аккумулятора. Поэтому выбрать есть из чего уже сейчас и в дальнейшем ассортимент будет только расширяться.

Здесь стоит отметить, что зарядка автомобильного аккумулятора от солнечных батарей является процессом, сильно растянутом по времени. Процесс зарядки полностью разряженного аккумулятора от такой панели может занимать от 9 до 11 часов. Так, что гелиопанели лучше всего применять для поддержания необходимого уровня заряда в поездке. А в экстренной ситуации солнечные батареи помогут восстановить заряд аккумулятора, необходимый для запуска. Солнечные панели, устанавливаемые в автомобилях, отлично подходят для тех, кто ездит на длительные расстояния и вдали от цивилизации.

Также гелиопанели могут заинтересовать тех, что активно использует мультимедийные системы в автомобилях, а также прочие системы с большим расходом энергии. Кстати, их можно использовать и на морском транспорте. Такие солнечные батареи уже приобрели популярность у рыбаков и людей, которые любят отдых на природе вдали от городов.

Установка гелиопанелей на автомобиле

Часто солнечные панели можно встретить в исполнении для установки на крышу автомобиля. Такие модели позволяют получить высокую отдачу и достаточно быструю зарядку. Для этого необходим модуль солнечных батарей, площадь которого примерно один метр квадратный. В местах с жарким климатом и большим количеством солнечных дней некоторые автовладельцы применяют несколько фотомодулей. Они закрепляют их на специальных стойках. В результате на крыше автомобиля находится мобильная электростанция, используя которую вы сможете заряжать аккумулятор.

Такие решения очень популярны в местах, которые удалены от цивилизации. Есть примеры, когда благодаря солнечным панелям из автомобиля убирали генератор. Вместо него зарядка аккумулятора велась от гелиопанели. В результате этого снимается некоторая нагрузка на двигатель и уменьшается расход топлива. Но такие решения не носят массовый характер. Для этого требуется достаточное количество солнечных батарей и наличие солнечного света.

Компактные солнечные батареи могут также размещаться и в салоне. В этом случае они применяются для питания приёмника, телевизора и некоторых других потребителей тока в салоне. Для зарядки автомобильного аккумулятора они не подойдут, а способны лишь освободить его от лишней нагрузки. Если цель в том, чтобы заряжать автомобильный аккумулятор, то потребуется более мощная модель.

Если вы не можете себе позволить установить солнечные батареи на крыше (допустим, там вы перевозите вещи, оборудование и т. п.), то можно подумать о приобретении мобильного варианта. Складные гелиопанели для зарядки аккумулятора автомобиля можно возить в багажнике.

Практически все современные солнечные батареи для автомобильных аккумуляторов предлагают для подключения два варианта:

• С помощью клемм напрямую к аккумулятору;
• Через прикуриватель.

В любом случае обязательно ознакомьтесь с инструкцией производителя батареи. Неправильное подключение может повредить, как саму батарею, так и электрооборудование автомобиля.
Вернуться к содержанию

Особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи

Как вы знаете, процесс зарядки кислотных аккумуляторов для автомобиля – это не быстрая процедура. Эти АКБ должны заряжаться силой тока, составляющей 0,1 от номинальной ёмкости. При ускоренной зарядке большими значениями силы тока, сокращается срок службы аккумулятора.

Специалисты рекомендуют для автомобиля выбирать модуль солнечных батарей, который в длину составляет 1 метр, номинальной мощностью примерно 15 ватт и напряжением 12 вольт. Крайне рекомендуется приобретать модель с контроллером заряда или приобретать отдельно соответствующее устройство. Контроллер требуется для того, чтобы защитить автомобильный аккумулятор от излишнего заряда или от обратного разряда. При достаточной площади крыши можно разместить несколько гелиопанелей и соединить их в единую цепь для большей мощности. К примеру, площадь крыши автобуса, микроавтобуса вполне может сгодиться для организации такой системы.
Вернуться к содержанию

Примеры гелиопанелей для автомобиля от разных производителей

Солнечная батарея «SunForce»

Компания «SunForce» — это производитель солнечных панелей из Канады. Они выпускают солнечные батареи различного назначения. В том числе, для зарядки автомобильных аккумуляторов. В их продуктовой линейке имеются достаточно мощные модели.

Солнечная батарея «SunForce»

Солнечная батарея «ТСМ-15F»

Эта гелиосистема для автомобиля выпускается в гибком корпусе.

Солнечная батарея «ТСМ-15F»

Габариты ТСМ-15F составляют 60 на 27 на 0,5 см. Мощность устройства равна 15 ватт. Ток заряда 1 ампер. Устройство имеет компактные размеры и без проблем устанавливается на крыше автомобиля.

КПД это гелиопанели составляет 22 процента. Корпус, согласно заявлениям производителя герметичный и надёжный.
Вернуться к содержанию

Sunsei Solar Power

У этого производителя для автомобилистов есть достаточно популярное устройство под названием Sunsei SE-500. Гелиопанель имеет габариты 37,5 на 36 на 2,6 см. Она производится в водонепроницаемом корпусе. Мощность составляет 7,5 ватт, а сила тока 0,5 ампер. На автомобиле Sunsei SE-500 крепится с использованием штатива, который приобретается отдельно. Панель предназначена для поддержания аккумулятора в рабочем состоянии. С его помощью можно спокойно использовать мультимедиа, пользоваться дополнительными приборами при заглушённом двигателе.

Sunsei Solar Power

Среди минусов можно отметить небольшую мощность панели Sunsei SE-500. Но зато она позволяет соединять несколько этих панелей вместе. Ток можно собрать систему с необходимой мощностью. Эти панели компактны и могут быть установлены практически в любом месте.
Вернуться к содержанию

Источник