Jak zrobić magazyn energii na bazie akumulatorów trakcyjnych 6V?

Witam.

Planuje zbudować instalacje fotowoltaiczna hybrydową. Aktualnie jestem na etapie planowania projektowania. Chciałbym wiedzieć dokładnie co robię nim zacznę coś kupować. Puki co największy problem mam z magazynem energii.
Wstępnie zdecydowałem sie go budować w oparciu o akumulatory trakcyjne. Wydają mi się one najłatwiejsze do ogarnięcia ( na moim poziomie wiedzy) wypadają rozsądnie cenowo i mają niezłą żywotność a przy tym są bezpieczne. Magazyn ma być w 48v i tu sie pojawia
pewny problem. Najekonomiczniej wypadają akumulatory trakcyjne 6v +-225ah. Teoretycznie można by je dać w szeregu 8 sztuk tylko pojawia sie kłopot z ich balansowaniem. Na rynku niespecjalnie widzę jakieś balansery na 12v głównie są dostępne 24v ( na dwa akumulatory 12v). Nawet jakby były 12v to spięcie 8 w szeregu z balanserami to juz niezła plątanina by była. Pytanie ew czy byłby sens łączyć 6v akumulatory w pary po 12V i dopiero takie pary wpinać do balanserow 24v czyli jakby balansery podpinać co drugi akumulator? Czy takie coś zadziała i na ile poprawi żywotność akumulatorów czy i tak nie okaże sie ze co drugi akumulator będzie rozładowywany znacznie szybciej?

Dzieki za pomoc i przepraszam za ew głupoty ale dopiero zgłębiam temat.

Zawsze możesz sam sprawdzać i wyrównywać na nich napięcie rozłączając je i doładowując te najsłabsze co jakiś czas.

Wolałbym tego uniknąć. Cierpie na chroniczny brak czasu a i tak trzeba będzie sprawdzać poziom elektrolitu wody itp. co jakiś czas. Wolałbym tak zbudować instalację by działało bezobsługowo na ile się da.

W akumulatorach 6V masz 3 cele i nie są w żaden sposób balansowane. W akumulatorach litowych balansowanie jest niezbędne, w ołowiowych nigdy go nie stosowano, po prostu w przeładowywanym akumulatorze rośnie samorozładowanie i napiecia sie same wyrównują. Pozostaje pytanie, czy rezygnacja z tego wewnętrznego mechanizmu balansowania, na rzecz zewnętrznego balansera wpłynie na trwałość, czy nie.

Widziałem dużo więcej niż osiem akumulatorów, w szeregu, w UPSach dużej mocy, po prostu regały wypełnione akumulatorami i połączone szeregowo bez balanserów, choć nie przyglądałem się długo żeby podać dokładne dane ile i jak połaczono, taki regał miał metr, na dwa, lub trzy metry w podstawie, na górnym piętrze było widać tylko połączenia szeregowe.

Niby tak ale z drugiej strony jak szukałem ew używek i były pakiety z widłakówi melexów. To jak sprawdzałem poszczególne akumulatory z pakietów to te od strony ładowania zwykle były w o wiele lepszym stanie jak te od minusa. Czyli jednak zużycie następuje nierówno. Aczkolwiek masz racje wewnątrz 12v pakietu było kilka celi chyba 6 patrząc po ilości korków.
Ma może ktoś jakieś doświadczenia z użytkowania tego typu rozwiązań na ile balansery maja sens na ile nie ?

jarek_lnx napisał:

Widziałem dużo więcej niż osiem akumulatorów, w szeregu, w UPSach dużej mocy, po prostu regały wypełnione akumulatorami i połączone szeregowo bez balanserów, choć nie przyglądałem się długo żeby podać dokładne dane ile i jak połaczono, taki regał miał metr, na dwa, lub trzy metry w podstawie, na górnym piętrze było widać tylko połączenia szeregowe.

Też widuję co jakiś czas podobne regały z mnóstwem akumulatorów i stojącym obok UPSem. Nie ma żadnych zewnętrznych balanserów. Są tylko mostki łączące klemy i olbrzymi bezpiecznik z wkładkami DC.
Dla trwałości akumulatorów ważniejsze są:
1. Jeden typ akumulatora w całym pakiecie.
2. Temperatura w pomieszczeniu. Najlepiej ok 19-20 oC.

To ostatnie jest w mojej gestii. Wg. badań właśnie obniżenie temp wpływa pozytywnie na trwałość akumulatorów.

Powinieneś zacząć od podstaw - czym są akumulatory i jak się je łączy. Akumulator kwasowo ołowiowy to tzw. cela (żywcem wyjęte z angielskiego "battery cell"). Bateria to kilka akumulatorów połączonych szeregowo. Bateria 6V to 3 akumulatory, bateria 12V to 6 akumulatorów połączonych szeregowo.
W trakcie ładowania gdy napięcie akumulatora osiągnie (14,4V/6=2,4V zaczyna się gazowanie elektrolitu. Dochodzi do ubytku wody, który należy uzupełnić. Tobie się nie chce, więc żeby ograniczyć to zjawisko nie przekraczasz napięcia 2,4V na akumulator w baterii. Akumulatory będą niedoładowane, ale będzie bezobsługowo jak z bateriami rozruchowymi do samochodów.
Mamy baterię szeregową i teraz jej cechy to: napięcie baterii jest sumą napięć poszczególnych ogniw. Prąd płynący przez baterię płynie przez wszystkie jej ogniwa (celle). Pojemność baterii jest taka, jak pojedynczego ogniwa (celi, akumulatora).
I teraz ładujesz sobie baterię o jednakowo pojemnych akumulatorach. Napięcia rosną sobie jednakowo i kończysz ładowania gdy bateria osiągnie 7,2V lub 14,4V. Życie nie jest idealne, więc akumulatory mają niejednakową pojemność. Te, które szybciej się naładują (mniej pojemne) zaczną gazować elektrolitem. Widać to w postaci gazującego elektrolitu, widać też że elektrolitu brakuje. Mieszanina tlenu i wodoru lubi sobie wybuchnąć z byle powodu. Akumulatorownia musi być dobrze wentylowana. Jak ubędzie wody i jej nie uzupełnisz, to stężenie kwasu w elektrolicie będzie zbyt duże i kwas zeżre płyty. W zasadzie poza gazowaniem i korozją płyt nie powstają większe szkody w czasie przeładowania akumulatorów kwasowo ołowiowych.
W czasie rozładowania mniej pojemny akumulator rozładuje się np. do 0V i będzie stawiał opór bardziej pojemnym sąsiadom. W czasie ładowania może się nie naładować tak samo jak pozostałe akumulatory w baterii. Przy większych prądach oddawanych do obciążenia może się grzać i tracić wodę na skutek parowania. Poza tym większych zagrożeń nie ma.
Akumulatory litowo jonowe lubią się zapalić pod byle pretekstem, więc stosowane są zabezpieczenia (PCM, BMS) i układy wyrównujące napięcie akumulatorów w baterii.
W czasie ładowania baterii akumulatorów kwasowo ołowiowych możesz stosować metody, które nieco wyrównają napięcia poszczególnych baterii bez układów balansujących. Bez dostępu do pojedynczych akumulatorów w baterii nie ma sensu równoważenie napięć całych baterii połączonych szeregowo. Wewnątrz każdej z nich zawsze znajdzie się mniej pojemne ogniwo. Gdy dojdzie do zasiarczenia lub zwarcia ogniw to baterię się na nową. Układy ograniczające napięcie baterii trochę ograniczą szybkie zasiarczenie ogniw. Sposób ładowania baterii kwasowo ołowiowych o napięciu 48V i wyższym jest opisany w dokumentacji układu UC3906.

Baterie trakcyjne mają grubszą elektrodę dodatnią, więc można je głęboko rozładowywać. Baterie rozruchowe z samochodów szybko stracą pojemność jeśli tak samo głęboko zostaną rozładowane.

Dodałbym że li-ion potrafi się zapalić (dostać wewnętrznego zwarcia) od za głębokiego rozładowania czy przeładowania. Za dużego prądu ładowania czy rozładowania czy zbyt wysokiej temperatury ogniwa i przed tymi sytuacjami ma chronić BMS. Zdarza się i tak mimo to że dojdzie do spontanicznego przerwania wewnętrznej warstwy izolacyjnej elektrod i wtedy mamy też fajerwerki.

Nie pisalem ze niechce mi sie dolewac wody czy elektrolitu bo to robic trzeba. Nie chce jedynie biegac co pare dni i balansowac pakietu 8 akumulatorow. taki proces to pare godzin w akumulatorowni. Czyli reasumujac. Wedle was stosowsnie balanserow nie ma wiekszego sensu. Kwestia teraz jak unikac przeladowania i totalnego wyladowania poszczegolnych baterii ew jak to wykrywac? Biegac z miernikiem czy moze zamontowac mierniki z np alarmem rozladowania czy przeladowania. Akumulator to prawie 1000zl sztuka szkoda by go zajechac w wyniku niepoprawnego uzytkowania.

Witam.
Podłączam się pod temat.
Akumulator z wózka:


48V 575Ah, pojemność więc ok 27kW.
Zakładam jego regenerację. Koszt ok 3000-4000 PLN. Mimo to i tak przyjmuje spadek pojemności o ok 20% już po regeneracji.
Pytania:
1. Czy to aku z pancernymi płytami?
2. Czy w użytku domowym by się sprawdził (chodzi o jego żywotność przez 8-10 lat) przy założeniu, że byłby podłączony do obwodów, które łącznie zużywają do 5kW na dobę. Nie był by rozładowany do zera. A ładowanie było by za pomocą kilku paneli.
3. Ile orientacyjnie paneli po ok 400W bym potrzebował żeby naładować baterię przez ok 3 dni (tak aby nie dopuścić do rozładowania poniżej +/-30% - jaki może być bezpieczny próg rozładowania w tego typu akumulatorach? )?
4. Czy wybór inwertera SINUS PRO 3000 S 48/230V (2100/3000W) + 60A MPPT jest akceptowalny ( - na szybko to najmniejszy na 48 jaki znalazłem. Wiadomo, opinie różne. Ale działał by na 50-70% mocy z 2100W)?

Szacowany koszt to ok 10kPLN z panelami więc podstawowym parametrem jest wg mnie wytrzymałość akumulatora na ciągłe ładowanie i rozładowanie przez wspomniane 8-10 lat żeby to w ogóle było opłacalne. Pozyskanie aku jest darmowe.
Czy taki układ ma prawo zadziałać?

Wiedza z poziomu laika więc proszę o jasne odpowiedzi.
Pozdrawiam.