Batterier för solpaneler

Inom solenergi upptar batterier en speciell plats, som spelar rollen som en mellanhand i överföringen av elkraft till slutanvändare. Detta kan förklaras av det faktum att den maximala mängden elektrisk energi genereras av solbatteriet under intensiv ljusbelysning som inträffar på dagtid.

Den största konsumtionen genomförs emellertid med början av mörker, när belysning med hushållsapparater används massivt. Batterier låter dig spara överskott av el som genereras under dagen för kvälls- och nattbruk.

Naturligtvis, som ett alternativ, på dagtid kan du stänga av en del av de fungerande solmodulerna i reserven, men detta kommer inte att lösa problemet med kvällens elbrist.

Batteriprincip

Alla elektriska batterier betraktas som återanvändbara likströmskällor med förmågan att genomföra reversibla kemiska processer genom att genomföra flera laddningscykler med passering av elektriska strömmar i motsatt riktning mot omvänd rörelse av elementära partiklar under urladdning.

Varför välja blysyramodeller?

Statistiska studier avslöjade att elitens arbete litiumbatterier PRC-produktion kostar cirka $ 0,4 per 1 W / timme med en resursvaraktighet på 1000 ÷ 2000 laddnings- / urladdningscykler, som varar i 3-6 år.

De billigaste, naturligt, miljömässigt osäkra blybatterierna är priset till $ 0,08 med ungefär samma egenskaper, men med en effektivitet på ≈75% (de förlorar en fjärdedel av den mottagna energin).

Dessa exempel indikerar den ekonomiska olämpigheten av att använda dyra batterikonstruktioner i solenergisystem i hemmet.

Vi rekommenderar också att se:

Gelbatterier - enhet, applikation och funktioner

Nyckelbatteriets prestanda

Dessa inkluderar:

• kapacitet

• energitäthet

• självurladdning,

• temperatur och atmosfäriska förhållanden

• skriver.

Batterikapaciteten bestäms av mängden laddning, som mäts när energin tillförs konsumenterna från ett fulladdat tillstånd till det minsta tillåtna värdet på utspänningen.

För internationella tekniska mätningar används SI-systemet (enheten är ”Pendant”). Vid praktiska aktiviteter i OSS-länderna har det länge varit en tradition att bestämma batterikapaciteten i ampertimmar med ett standardförhållande på 1A / timme = 3600Kl.

Nu har en annan liknande egenskap börjat användas - energikapacitet, vilket innebär den mängd energi som ges till konsumenterna från ett fulladdat batteri för att uppnå läget för minsta utspänning.

Mätenheten i SI-systemet är "Joule", och i praktiken - watt-timme med ett förhållande på 1W / timme = 3600J.

Energitäthet tar hänsyn till den totala mängden energi som distribueras per batteriets volym (eller vikt). Denna parameter används för att jämföra effektiviteten hos designfunktioner för olika modeller.

Självutladdning används för att analysera förlusten av den mottagna laddningen vid tomgång när det inte finns någon last. Termen infördes för att bedöma kvaliteten på arbetet för en viss design under långvarig energilagring.

Blysyrabatteriernas självutladdningsprestanda uppskattas av förlusten på 40% av kapaciteten under årlig lagring vid en temperatur på +20^omC eller 15% vid - +5^omS.Dessa exempel visar tydligt en ökning av självutladdning med ökande temperatur.

Vid lagringsförhållanden +40^omMed en förlust på 40% kapacitet kan inträffa efter 4 månader.

Temperatur och atmosfäriska förhållanden

Batterier tolererar inte plötsliga temperaturförändringar, värme över +40^omC och kylning lägre än -25^omS.

De kan inte hållas nära öppna lågor på grund av möjligheten till självantändning av ångor eller oavsiktlig uppvärmning. Inträngning av vatten och nederbörd på batteriet är oacceptabelt på grund av förekomsten av självutladdningsströmmar genom ytterligare elektriska kretsar.

Batteritypen bestäms utifrån husets utformning:

• kräver kontroll av elektrolyten och återställande av dess nivå under kokning av ångor,

• förseglade modeller med en sluten slinga. De kan vara underhållsfri utförande med en garanti för arbete upp till 5 år (känslig för djup urladdning och överladdning) eller lågt underhåll, vilket kräver kontroll och fyllning av vatten två gånger per år.

Batteriladdningsprocess

Batteridrift är förknippad med en förändring av dess interna kemiska energi. Dess tillförsel minskas ständigt under urladdningen och leder till en minskning av ström och spänning. För att återställa det räcker det att hoppa över en likström med högre spänning i motsatt riktning.

I praktiken är det vanligt att välja dess värde med förhållandet: det numeriska uttrycket för 100% av den nominella kapaciteten i ampere / timmar delas med 10 och det aktuella värdet i ampère erhålls. Detta empiriska värde har ingen vetenskaplig motivering, men används ofta i åtta timmars laddningscykler. Det är dock bäst lämpat för NiMh- och NiCd-konstruktioner snarare än blysyra.

I solkraftverk utförs laddning under kretsens driftcykel.

Enheten och principen för drift av ett solkraftverk har tidigare beaktats här:Solkraft för hem

Funktioner för drift av batterier för solbatterier

Sparar driftsläge

Regulatorns och inverterarens algoritmer bör ge maximala möjligheter för överföring av energi från solmoduler till slutanvändare utan deltagande av fungerande batterier, vars resurs endast bör användas för lagring och överföring av överskottsenergi som de mottagit.

Skakar skydd

Under rörelser och / eller vibrationer i huset är läckage av elektrolyt till den yttre ytan möjlig, vilket orsakar ökad självutladdning. För att förhindra det är det nödvändigt att neutralisera de resulterande fläckarna med svaga vattenhaltiga lösningar av natron eller tvätt tvål i ett tillstånd som motsvarar typen av flytande gräddfil.

Temperatureffekt

Batteriets höga temperatur leder till vattenindunstning: densiteten hos elektrolyten ökar och utspänningen stiger. Denna process kräver kontroll - kontaktplattor kan exponeras. Därför är det nödvändigt att tillsätta destillerat vatten regelbundet till kontrollnivån.

Vid låga temperaturer ökar viskositeten hos elektrolyten: den är sämre i kontakt med elektroderna, börjar ge mindre laddningar, den är snabbare tömd.

Elektrolytstatus

Lösningstäthet

Den bästa elektrolytledningsförmågan observeras vid rumstemperatur och en lösningstäthet av 1,23 g / m³. Vid kalla driftförhållanden rekommenderas att höja den till ett värde av 1,29 ÷ 1,31 g / cm³.

Sänktes till 1,10 g / cm³ Täthet i svår frost kan orsaka frysning av elektrolyten, vilket manifesteras genom uppblåsning av batterihöljet.

Frånvaro / närvaro av föroreningar

Endast special syrafri syra och destillerat vatten ska hällas i batterilådan. Användningen av industrisyra och / eller vanligt vatten stör kemiska processer, leder till en ökning av sulfateringen av plattor (bildning av ett dielektriskt skikt av föroreningar), självutladdning och en minskning av kapacitet och resurs.

Föroreningar kan inte tas bort helt, och det är meningslöst att använda ett helt batterisystem även om det har en djup självutladdning. Han kommer att förstöra allt.

Batteriåtervinning

Med fysisk förstörelse av plattorna kan batteriet inte återgå till arbete. Och du kan försöka förebygga sulfatering, men ... utan en korrekt garanti för resultatet.

Metoden för användning av en lösning av magnesiumsulfat

Batterisektioner hälls med en lösning och utsätts för flera urladdnings- / laddningscykler. De resulterande sulfaterna och föroreningarna på plattorna börjar smulas till botten. De måste tas bort: elektriska kretsar kan kortslutas. Väl tvättade burkar hälls med en ny elektrolyt med en nominell densitet och tas i drift.

Denna metod tillåter i vissa fall att förlänga batteriets livslängd.

Rippelladdning

Ibland, för att förhindra sulfation, laddar mästare batteriet med en likriktad ström, erhållet genom att skära en halvvåg av en industriell sinusoid kraftfull diod. Det antas att laddningen som utförs av kortströmspulser förhindrar bildandet av ett dielektriskt skikt av föroreningar på plattorna.

Den här metoden fungerar tyristor / triac laddare.

Fördelar och skillnader mellan blybatterier utvecklade för solkraftverk

Bilbatteriets läge

Sådana batterier finns tillgängliga för pålitlig startdrift under alla, till och med kalla säsonger. Processen att rulla rotorn hos en motor med en vevmekanism är associerad med stora mekaniska krafter som kräver ökade strömmar för startmotorn vid start.

Under resan laddas batteriet ständigt från generatoren.

Driftläge för en solkraftstation

Batterier laddas med driftströmmar av solbatterier och upplever inte stora kortvariga belastningar, som bilmotparter.

Sonnenschein A700, A500, A400 stationära underhållsfria batterier för industriella applikationer fungerar framgångsrikt i cykliska och / eller kontinuerliga laddningslägen.

Delta-uppladdningsbara batterier levereras huvudsakligen med ventilreglering av gastrycket inuti höljet och fungerar i alternativa energikretsar.

Ledande tillverkare av batterier för solbatterier (solbatterier)

De populäraste företagen på den ryska marknaden producerar batterier för industriella ändamål: Bosh (Tyskland), Sonnenschein (Tyskland), YUASA (Storbritannien), C&D Technoloqies (USA), Delta (Kina), Haza (Kina), APS (Taiwan).

Var och en av dem har sina egna egenskaper. Till exempel finns Haza-batterier tillgängliga i AGM och HZY (gel) -teknologier för samarbete med solmoduler.

För att välja en lämplig batterimodell för ett solkraftverk måste du först tänka noga över förhållandena för deras drift och först efter det leta efter en specifik design med hjälp av spänning, kapacitans och andra beskrivna egenskaper.

Funktionsprincipen för styrenheter för laddning av solpaneler, en enhet som beaktas vid valet beaktas här.