[Rozwiązano] Magazyn energii - jaki typ akumulatorów jest najbezpieczniejszy ?

Witam jak w temacie, zrobiłem testowo 5x30W panel na daszku nad wejściem do domu, prąd z tego otrzymuję 10A przy 12V.

Chciałbym używać przetwornicy 300W do oświetlenia oraz ewentualnie zasilanie awaryjne pieca.

Jako że akumulatory mam na strychu (na razie kwasowy 80Ah) ale planuję kilka, pytanie jest zasadnicze, chcę jak najbezpieczniej zrobić taką instalację.

Jaki typ akumulatorów wybrać, po tym jak naoglądałem się płonących samochodów elektrycznych li-ion odpada.

CY zatem kwasówki czy żelowe czy są jeszcze inne do tego celu.

Wiem że Aku są dosyć drogie planuję co roku dokupować Aku około 100Ah.

Akumulatory będą montowane równolegle ale poprzez bezpieczniki dla zapewnienia bezpieczeństwa w przypadku gdy nastąpi zwarcie w celu wewnątrz akumulatora.

Całość też zabezpieczona bezpiecznikami od strony Aku i od strony odbiorników.

Panele podłączone są też równolegle poprzez diody półprzewodnikowe blokujące, zabezpieczają przed płynięciem prądu do paneli gdy te znajdują się już w cieniu.

Oczywiście instalacja na niskim napięciu w odpowiednim przekroju przewodów aby prąd (póki co 10A) po stronie odbiorników i akumulatorów wytrzymywały i się nie grzały.

Regulator ładowania i licznik póki co jest również na strychu i do tego czujnik dymu na 12V tak dla bezpieczeństwa.

Proszę o rady sugestie i pomysły.

Jak najbezpieczniej uruchomić taką instalację, kwestia bezpiecznych akumulatorów, lub taki typowych do tego typu zastosowań ?

Pozdrawiam...

AGM. Do kwasowych potrzeba zrobić wentylację itd.

SP5IT ... Do AGM też ( niech nie zmyli cie opis szczelny.)

@Kwazor jak bezpiecznik puści to tak, ale nie gazuje tak jak kwasowe. Miałem kiedyś dwie kwasówki pod ups podpięte, stały na balkonie.
M

I tak wypusci podczas gazowania ( o czym sam sie przekonałem jak koreczki szukalem po pokoju -- zdjeta gorna "osłona blokada" zaworków..

Wiec i tu i tu jest potrzebna wentylacja.

Witam wentylacja jest zapewniona, paneli dokładnie jest 6 po 30W, 5 z nich jest używanych do ładowania aku, a jeden poprzez przetwornicę 12V podpięty jest pod wentylator w drzwiach (aktywna-wymuszona wentylacja) wentylatorem mam taki 12x12cm od starego kompa Dell z poborem prądu 1.6A więc pięknie to pompuje, używałem go kiedyś (i nadal) do przewietrzania strychu aby zapachu typowego dla strychu nie było, dodatkowo dwie kratki wentylacyjne 15x20cm tu stanowi wylot z tłoczonego powietrza i dodatkowo są po przeciwnych stronach więc gdy nie ma słońca to te kratki robią przewiew. Tak więc wentylacja zapewniona jest.

Do UPSów na allegro widzę AGMy i takie chyba będę kupował.

Tylko ciekawi mnie czy akumulator może dostać wewnętrznego zwarcia tak że skutkiem może być samozapłon, zakładając że podpiętych jest 5szt Aku na jednym nastąpi zwarcie celi, napięcie na nim spadnie pozostałe zaczną go chwilę doładowywać aż zadziała bezpiecznik i Aku w tym momencie bezpiecznie odłączy się od instalacji, czy taki akumulator bezpiecznie wytrąci swoją energię, czyli w praktyce nie wybuchnie zapali się itp.

Bo przy ogniwach li-ion widziałem już takie wybuchające baterie, np przy ładowaniu szybkich telefonów komórkowych.

Przy prądzie ładowania moim obecnie około 10A pierwszy Aku chcę kupić 100Ah, i kolejne więc finalnie 500Ah.

Prąd rozładowywania też około 10A więc taka bateria starczy teoretycznie na 10h.

Przez cały dzień latem powinna się naładować, a jeśli będzie więcej akumulatorów 100Ah to wiadomo czas ładowania też wydłuży się ale i zgromadzona energia w razie czego starczy na dłużej.
Docelowo
Instalacja ma w sytuacjach braku prądu zapewnić oświetlenie oraz zasilanie pracy pieca na ekogroszek.

Później wiadomo trzeba będzie kupić przetwornicę o czystym sinusów tak aby pompki od pieca mogły pracować oraz nieco większej mocy.

Pozdrawiam...

DJCheester napisał:

Jaki typ akumulatorów wybrać, po tym jak naoglądałem się płonących samochodów elektrycznych li-ion odpada.

Czy zatem kwasówki czy żelowe czy są jeszcze inne do tego celu.

Jak chcesz mieć 100% pewności bezpieczeństwa, to odpowiedź jest prosta - ŻADEN aku

A tak na poważnie - każdy typ aku może eksplodować lub zapalić się. Taką informację znajdziesz w każdej nocie informacyjnej informacji każdego szanującego klienta producenta.

A sedno sprawy jest w tym, że minimalizacja takiego zagrożenia do absolutnego minimum to eksploatacja aku wg zaleceń producenta.

Sytuacje nadzwyczajne, czyli samozapłon / wybuch to właśnie nie zachowanie odpowiednich reżimów eksploatacji aku (na co ma się 100% wpływ) i/lub uszkodzenie się elektroniki (przeładowanie aku / zbyt duże prądy rozładowania, etc) na co nie ma się zasadniczo wpływu, jeśli stosuje się do zaleceń eksploatacyjnych. Po prostu, czasami awarie się zdarzają i nic się na to nie poradzi.

Sumując - typowo wybiera się typ aku do swoich preferencji, możliwości eksploatacyjnych i budżetu.

DJCheester napisał:

Wiem że Aku są dosyć drogie planuję co roku dokupować Aku około 100Ah.

Złota zasada jest taka, że łączy się w zestaw aku tego samego producenta, typu (chemia) i o takiej samej pojemności rzeczywistej. Tylko takie działanie zapewnia bezpieczeństwo, 100% wykorzystanie możliwości WSZYSTKICH aku w zestawie, no i ich długą żywotność.

Tak więc pomysł dokładania aku co roku nie jest najszczęśliwszy, bo przez rok eksploatacji aku straci część swojej pojemności i dołączenie kolejnego spowoduje nierównowagę w zestawie, doprowadzającą zwykle do szybkiej degradacji aku.

Oczywiście, dokładając aku co rok będzie działało, tyle, że możesz się spodziewać, że krócej i z mniejszą wydajnością. Ale, jeśli będzie to uwarunkowane ekonomicznie lub innych względów, to tak.

DJCheester napisał:

Oczywiście instalacja na niskim napięciu w odpowiednim przekroju przewodów aby prąd (póki co 10A) po stronie odbiorników i akumulatorów wytrzymywały i się nie grzały.

Tak, zwróć uwagę na przekroje przewodów, bo przy niskich napięciach nawet krótkie przewody to mogą być znaczne straty energii.

Zawsze lepiej iść w wyższe napięcia, bo to i bezpieczniej, i mniejsze koszty inwestycyjne (kable). Pamiętaj - czym niższe napięcia tym większa uwaga MUSI być skupiona na wszystkich połączeniach i złączach. To tam typowo robią się problemy, nie na kablach.

Na PW wrzucę Ci linki do przeczytania, zanim podejmiesz ostateczne decyzje i zabierzesz się za wykonanie.

DJCheester napisał:

ąd z tego otrzymuję 10A przy 12V. (....) Regulator ładowania

Tak z ciekawości, jaki to regulator?

Bo jak naładować aku 12V z panelu o napięciu 12V???

Panele mają na jałowo 21V co nadaje się do używania w instalacjach 12V, nie napisałem tego wcześniej.

Robiłem już prostą instalację typu regulator ładowania panel akumulator na działce (działka bez prądu) i działa wyśmienicie.

Regulatory mam dwa takie.



Oba powinny się nadać, 20A.

Zwarcie elektroniki jeśli by wystąpiło można wyeliminować za pomocą bezpieczników, rurkowe wystarczą lub samochodowe z dobrymi gniazdami.

Co do połączeń wiadomo, większość lutowaną przewód do przewodu, a inne na solidnych łączach śrubowych, skręcane z podkładkami sprężynującymi i nakrętkami z gumkami aby się nie odkręcały.

Zdaję sobie sprawę że większe napięcia 24V 48V skutkują mniejszym prądem tylko panele podłączone szeregowo któryś wejdzie w cień i drastycznie spada wydajność całego łańcucha.

Instalację nie planuję rozbudowywać w sensie boru prądu poprzez odbiorniki czyli do 20A jak i również do 20A panele, tych może w przyszłości dokupię.

Co do pojemności Aku wiadomo z roku na rok maleje, ale inaczej nie dam rady kupować, poza tym przy równoległym połączeniu (z zachowaniem bezpieczników) róźne pojemności tak aż nie wpłyną na pracę zestawu, gorzej gdyby były w szeregu, wtedy najsłabszy akumulator decyduje o wydajności całego łańcucha.

No i kwestia monitorowania napięć na każdym Aku oddzielnie.

Co do zaleceń producenta wszystkie zachowuję.

Pozdrawiam...

DJCheester napisał:

Regulatory mam dwa takie. Oba powinny się nadać, 20A.

Nie w tym rzecz. Chodzi o to, że dbając o jak najdłuższy czas eksploatacji aku powinno się dobierać prądy ładowania / rozładowania / głębokości rozładowania do użytych aku.

Dodatkowo, regulatory pwm (prawy na pewno, lewy wygląda na też) mogą nie dawać optymalnej mocy ładowania, skutkiem czemu mogą ładować aku dłużej niż regulatory mppt. Istotne przy słabej pogodzie / dużych poborach na obciążeniach.

DJCheester napisał:

Zwarcie elektroniki jeśli by wystąpiło można wyeliminować za pomocą bezpieczników, rurkowe wystarczą lub samochodowe z dobrymi gniazdami.

Takie zabezpieczenia to podstawa, ale to zapewnia właśnie ochronę przed zwarciami na obciążeniu / linii zasilającej obciążenia. Nie zabezpieczy przed zwarciem wewnątrz aku lub przeładowaniem aku z uwagi, np. na awarię regulatora.

DJCheester napisał:

Zdaję sobie sprawę że większe napięcia 24V 48V skutkują mniejszym prądem tylko panele podłączone szeregowo któryś wejdzie w cień i drastycznie spada wydajność całego łańcucha.

To prawda. Ale po to w panelach są diody by-pass. Chyba, że twoje panele takich diod nie mają.

DJCheester napisał:

Co do pojemności Aku wiadomo z roku na rok maleje, ale inaczej nie dam rady kupować, poza tym przy równoległym połączeniu (z zachowaniem bezpieczników) róźne pojemności tak aż nie wpłyną na pracę zestawu,

Obyś się przykro nie zdziwił. Odpukaj w niemalowane.

DJCheester napisał:

No i kwestia monitorowania napięć na każdym Aku oddzielnie.

To przy szeregowym połączeniu. Na równoległym masz to samo napięcie na każdym aku - nie ma co mierzyć.

k_pec napisał:

Obyś się przykro nie zdziwił. Odpukaj w niemalowane.

Co masz na myśli skoro Aku się starzeje to rośnie jego rezystancja wewnętrzna czyli i prąd, teraz dla testu spiąłem dwa Aku kwasowe nowy i stary 40Ah każdy przy pomiarach ładowania jak i rozładowania wygląda to tak że prąd ładowania jest 6A to ten starszy przyjmuje 2A a ten nowszy 4A i tyle. Przy odbiornikach 6A sytuacja dokładnie odwrotna. Nic więcej się nie dzieje.

Co do kontroli napięcia na pojedynczych Aku miałem na myśli wyższe napięcia czyli zastosowanie Aku 12V do instalacji 24V 48V.

Pozdrawiam...

DJCheester napisał:

Co masz na myśli skoro Aku się starzeje to rośnie jego rezystancja wewnętrzna czyli i prąd

Wzrost rezystancji --> zmniejszenie prądu.

DJCheester napisał:

spiąłem dwa Aku kwasowe nowy i stary 40Ah każdy przy pomiarach ładowania jak i rozładowania wygląda to tak że prąd ładowania jest 6A to ten starszy przyjmuje 2A a ten nowszy 4A i tyle. Przy odbiornikach 6A sytuacja dokładnie odwrotna. Nic więcej się nie dzieje.

.
Dzieje się. Następuje wzajemne rozładowywanie się aku. Jeden zżera drugi w krótszym bądź dłuższym czasie, wykańczając go w końcu. Oczywiście, do czasu pożarcia, system może sobie jakoś tam działać. Nie przejmuj się, jakby co, to nie byłbyś pierwszy i ostatni w tej experiencji...

DJCheester napisał:

Co do kontroli napięcia na pojedynczych Aku miałem na myśli wyższe napięcia czyli zastosowanie Aku 12V do instalacji 24V 48V.

A, to tak. BMS. Każdy litowy ma zabudowany taki w sobie celem kontroli ładowania tego aku, ale stosuje się również dodatkowe kontrolujące równomierność ładowania poszczególnych baterii w zestawie, tak by zawsze być w optymalnej wielkości pojemności zestawu i przeciwdziałać wzajemnemu szkodliwemu wpływowi aku na siebie. Do kwasowych też czasami stosuje się BMS-y.

k_pec napisał:

Dzieje się. Następuje wzajemne rozładowywanie się aku. Jeden zżera drugi w krótszym bądź dłuższym czasie, wykańczając go w końcu. Oczywiście, do czasu pożarcia, system może sobie jakoś tam działać.

No o tym nie pomyślałem, fakt jeden ten lepszy doładowuje ten słabszy, no to trzeba pomyśleć no ale 5x500PLN to dla mnie jak na raz za duży wydatek. No może dwa od razu kupię i musi wystarczyć.

A tak wspomniałeś, balanser do żelowych na 24V 20A są takie, mam autko takie co dzieciom robiłem dwa Aku żelowe 12V w szeregu, brak balansera powoduje że szybko pada jeden z nich.

Możesz dać jakieś namiary na DIY lub gotowca chińskiego ?

Pozdrawiam...

k_pec napisał:

Następuje wzajemne rozładowywanie się aku.

Jak oba są sprawne tylko różnej pojemności (faktycznej a nie znamionowej z nalepki) i rezystancji wewnętrznej? Jak to się dzieje?
W samochodzie mam fabrycznie dwa akumulatory 12V połączone równolegle i wzajemne rozładowanie obserwuje tylko jak w jednym padnie cela (dostanie zwarcia) wtedy jego napięcie spada i drugi próbuje go doładować sam się rozładowując.
Nie liczyłbym na zadziałanie bezpiecznika w takim wypadku bo zwarcie celi nie musi mieć tak małej rezystancji aby prąd ładowania tego akumulatora znacznie przekroczył normalne prądy eksploatacyjne.
Prędzej jakieś boczniki lub pomiar cęgowy prądu na każdym akumulatorze pokaże różnice i zasygnalizuje konieczność wymiany któregoś z nich.

DJCheester napisał:

mam autko takie co dzieciom robiłem dwa Aku żelowe 12V w szeregu, brak balansera powoduje że szybko pada jeden z nich.

Jeśli był wymieniony tylko jeden z szeregu to nic dziwnego. Akumulatory łączone w szereg wymienia się całymi łańcuchami na identyczne.

k_pec napisał:

Każdy litowy ma zabudowany taki w sobie celem kontroli ładowania tego aku

Głównie dlatego że w ich przypadku przeładowanie lub zbyt głębokie rozładowanie może spowodować pożar/wybuch.

k_pec napisał:

Do kwasowych też czasami stosuje się BMS-y.

Nigdy w życiu nie spotkałem balansera przy kwasowych. Gdyby to było wymagane to każdy akumulator miałby takowy zamontowany, nawet zwykły samochodowy 12V składa się z cel o napięciu 2V połączonych szeregowo.

A gdy by zastosować diody od każdego akumulatora do zasilania urządzeń i drugie diody od regulatora też do każdego. Akumulatory nie miały by wtedy połączenia między sobą. Diody Schottkyego aby zmniejszyć spadek napięcia .

Maverick73 napisał:

Daleko nie trzeba szukać:
https://www.youtube.com/watch?v=YZjF9csv7_w

Miałem na myśli zawodowe użycie a nie amatorskie zabawy.

DJCheester napisał:

No o tym nie pomyślałem, fakt jeden ten lepszy doładowuje ten słabszy, no to trzeba pomyśleć no ale 5x500PLN to dla mnie jak na raz za duży wydatek. No może dwa od razu kupię i musi wystarczyć.

Jak pisałem wcześniej - jest sporo okoliczności wpływających na sposób budowy / rozbudowy instalacji, więc można zwykle realizować jakiś pomysł na różne sposoby. Najważniejsze to mieć zorientowanie, co się może odbywać w takiej instalacji w czasie jej eksploatacji (u Ciebie akurat głównie temat aku). Wtedy można już świadomie budować, np. kreując instalację do własnych możliwości finansowych, starając się wybrać jak najmniejsze zło.

DJCheester napisał:

A tak wspomniałeś, balanser do żelowych na 24V 20A są takie, mam autko takie co dzieciom robiłem dwa Aku żelowe 12V w szeregu, brak balansera powoduje że szybko pada jeden z nich.

Możesz dać jakieś namiary na DIY lub gotowca chińskiego ?

Sądząc z tego opisu, to BMS przydałby się teraz tym aku z tego autka jak umarłemu kadzidło. Pamiętaj, że BMS przeznaczony jest do współpracy z aku w zestawach, co oznacza, że z założenia z takimi samymi akumulatorami, o tej samej / bardzo zbliżonej kondycji. Tylko wtedy jest w stanie korygować niewielkie różnice pomiędzy poszczególnymi akumulatorami, dbając o jak największa sprawność i długowieczność zestawu.

U Ciebie mleko się już wylało - jeden z aku się skiepścił i różnica pomiędzy nimi to przepaść. Tak więc, jedyne, moim zdaniem, co Ci zostaje, to próba regeneracji / odświeżenia padniętego aku. Dobrze regenerowały się aku z płynnym kwasem, AGM i żele w zasadzie są podobno odporne na takie zabawy, ale poszukaj dokumentacji producenta tych aku. Ja już spotkałem się z możliwościami regeneracji takich aku, stosując zalecane procedury ładowania / rozładowania.

k_pec napisał:

Sądząc z tego opisu, to BMS przydałby się teraz tym aku z tego autka jak umarłemu kadzidło. Pamiętaj, że BMS przeznaczony jest do współpracy z aku w zestawach, co oznacza, że z założenia z takimi samymi akumulatorami, o tej samej / bardzo zbliżonej kondycji. Tylko wtedy jest w stanie korygować niewielkie różnice pomiędzy poszczególnymi akumulatorami, dbając o jak największa sprawność i długowieczność zestawu.

U Ciebie mleko się już wylało - jeden z aku się skiepścił i różnica pomiędzy nimi to przepaść. Tak więc, jedyne, moim zdaniem, co Ci zostaje, to próba regeneracji / odświeżenia padniętego aku. Dobrze regenerowały się aku z płynnym kwasem, AGM i żele w zasadzie są podobno odporne na takie zabawy, ale poszukaj dokumentacji producenta tych aku. Ja już spotkałem się z możliwościami regeneracji takich aku, stosując zalecane procedury ładowania / rozładowania.

Przy tym sutki są dwa Aku 12V 18Ah to że są zużyte to wiem ale chciałbym po wymianie na nowe (dwa identyczne) zastosować zabezpieczenie.

Pozdrawiam...

A ładowane i rozładowywane są oba jednocześnie?

Tak potrzebowałem zasilania 24V więc dwa w szeregu i ładowanie 24V i rozładowywanie też. Projekt tu.

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3537798.html

Pozdrawiam...

Łączenie równoległe to powsżny błąd zwłaszcza gdy następny jest rok młodszy . A o gwarancji zapomnij. Lepiej pomyśl o szeregowym.

GBW napisał:

Łączenie równoległe to powsżny błąd zwłaszcza gdy następny jest rok młodszy . A o gwarancji zapomnij. Lepiej pomyśl o szeregowym.

Tak teraz już wyjaśniliście mi koledzy. Trzeba to będzie inaczej rozwiązać.

Pozdrawiam...

DJCheester napisał:

Przy tym sutki są dwa Aku 12V 18Ah to że są zużyte to wiem ale chciałbym po wymianie na nowe (dwa identyczne) zastosować zabezpieczenie.

Nie wiem, czy to miałoby uzasadnienie ekonomiczne przy tak małych aku, chyba, że sam byś wydłubał jaki DIY, ale to też by coś tam kosztowało, nie licząc czasu.

Lepiej zwróć uwagę na eksploatację tych aku - czy ich nadmiernie nie rozładowujesz, czy masz optymalny profil ładowania / podtrzymania aku, no i najważniejsze - czy pilnujesz ładowania aku po użyciu autka. Albowiem aku kwasowe powinny być doładowywane do pełnej pojemności niezwłocznie po cyklu użycia. Niezwłocznie, to powiedzmy, w okresie doby. Utrzymywanie ich dłuższy czas w stanie niepełnego naładowania nie robi im dobrze.

Jest ładowarka co kontroluje ładowanie 24V do żelowych, tak więc dzieciaki ładują.

Tu chodzi tylko o balanser między nimi bo kontroli nie ma

Pozdrawiam...

DJCheester napisał:

Jest ładowarka co kontroluje ładowanie 24V do żelowych

Akumulatory żelowe w pracy cyklicznej powinny być ładowane do 14,4-15V. Jeśli ten zestaw był ładowany do 24V to ciągłe niedoładowanie.

Ona na wyjściu ma coś 28,6V na jałowo - typowa do żelowych specjalnie kupiłem do tego celu.

Trochę mało.

Przy dwu identycznych aku z jednej serii powinny się zachowywać poprawnie w dłuższym czasie. No, ale różnie to bywa, zwłaszcza przy intensywnej eksploatacji, jak to pewnie jest w przypadku tego autka.

A może po prostu aku zakończyły naturalnie swój żywot - w końcu, przy głębokich rozładowaniach (a podejrzewam, że w autku tak może być) ich żywot to może być marne kilkaset cykli.

Co do BMS-ów, to przykładowo --> Link

DIY --> Link