Τάση συσσωρευτών σε αυτόνομο Φ/Β

[genesis]

Ένα πολύ σημαντικό στάδιο της φόρτισης των μπαταριών μολύβδου-θειικού οξέως είναι το στάδιο της απορρόφησης (absorption).

Σε αυτό στάδιο η μπαταρία έχει φτάσει την επιθυμητή τάση φόρτισης και πλέον με σταθερή την τάση (θεωρητικά, βάσει του datasheet της συγκεκριμένης μπαταρίας,  27,6V όλη η συστοιχία ή 2,30V ανά στοιχείο) η μπαταρία "τραβάει" όσο ρεύμα χρειάζεται για να την διατηρήσει.

Συνήθως το στάδιο αυτό δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 1 - 2 ώρες για φόρτιση στο ~ 85-90% ενώ κάποιοι κατασκευαστές συνιστούν ακόμη μεγαλύτερο ανάλογα με τις υπόλοιπες παραμέτρους φόρτισης.

 

Στην δική σου περίπτωση αυτό το στάδιο δεν πραγματοποιείται καθόλου αφού μόλις η τάση φτάσει το επίπεδο αυτό ενεργοποιείται ο αυτοματισμός και σταματά η φόρτιση.

Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία απο-θειίκωσης (που είναι η φυσιολογική χημική διεργασία που συμβαίνει κατά την φόρτιση) δεν ολοκληρώνεται πλήρως ή έστω σε πολύ καλό βαθμό.

Σταδιακά, ο θειικός μόλυβδος που παραμένει αποκτά κρυσταλλική μορφή που δεν διασπάται εύκολα κατά την φόρτιση. Το αποτέλεσμα λέγεται "θειίκωση" ή "θείωση" και οδηγεί σε σταδιακή μείωση της χωρητικότητας του στοιχείου.

 

Είναι προτιμότερο να ενεργοποιείται ο αυτοματισμός όταν έχει ολοκληρωθεί και το στάδιο της "απορρόφησης" και πλέον ο ρυθμιστής φόρτισης περνάει στο στάδιο φόρτισης "συντήρησης" (float charging).

Η απενεργοποίηση θα μπορούσε να γίνεται μετά από κάποιο σταθερό χρόνο (π.χ. 1 ώρα) ή όταν η τάση της μπαταρίας πέσει αρκετά χαμηλότερα από 25,6V, π.χ. 25 ή 24,8V. θα μπορούσε επίσης να σχετίζεται με την παραγωγή ενέργειας των Φ/Β ώστε η απενεργοποίηση να γίνεται όταν η ισχύς των Φ/Β πέφτει κάτω από π.χ. 500 ή 1000W.

 

Η ονομαστική τάση ενός στοιχείου πλήρως φορτισμένου είναι της τάξης των 2,1V σε κατάσταση ηρεμίας.

Κατά την διάρκεια της φόρτισης και καθώς το διάλυμα θειικού οξέως φτάνει σε κορεσμό η τάση του στοιχείου ανεβαίνει.

Η πτώση τάσης στην εσωτερική αντίσταση του στοιχείου προστίθεται στην ονομαστική του και το στοιχείο φτάνει τα 2,30V ή ψηλότερα.

Όταν η φόρτιση σταματήσει το στοιχείο θα επιστρέψει στην ονομαστική του τάση.

Όταν γίνεται εκφόρτιση η πτώση τάσης στην εσωτερική αντίσταση αφαιρείται από την ονομαστική με αποτέλεσμα να μετράμε μικρότερη τάση από αυτήν ανάλογα με το ρεύμα εκφόρτισης.

 

Στην φάση που η συστοιχία φορτίζεται και φτάνει τα 28,4V ξαφνικά εμφανίζεται ένα φορτίο γύρω στα 70A όταν ανάβει η αντίσταση.

Ανάλογα με την ισχύ που δίνουν τα Φ/Β εκείνη την στιγμή πιθανόν η συστοιχία να περάσει αμέσως σε στάδιο εκφόρτισης.

Είναι πολύ λογικό να "πέσει" σχεδόν ακαριαία κατά 2 - 2,5V.

Το ίδιο θα πρέπει να παρατηρείς με όλα τα "βαριά" φορτία ανάλογα με την ισχύ τους και με την ισχύ που μπορεί να δώσουν τα Φ/Β εκείνη την στιγμή.

[cosygatos]

+1 @ Genesis.

 

Το θερμικό φορτίο που έχουν βάλει πάνω είναι μικρό για να ταλαιπωρήσει τις μπαταρίες - θεωρητικά, θα μπορούσε να "σηκώσει" για μερικά δευτερόλεπτα μέχρι και... 60 KW (!), αν φυσικά το σήκωναν τα καλώδια και οι ασφάλειες.

 

Δεν είχα σκεφτεί όμως το πρόβλημα που επεσήμανε (πολύ σωστά) σχετικά με τη διακοπή της αποθείωσης. Ίσως θα μπορούσε να γίνει η δουλειά με έναν "έξυπνο" φορτιστή. Genesis, ξέρεις κάποιον προγραμματιζόμενο φορτιστή ή Inverter-charger που να κάνει κάτι τέτοιο, πχ βγάζοντας σήμα προς ψυχρή επαφή;

[genesis]

Υπάρχουν αρκετά μηχανήματα με δυνατότητες προγραμματισμού ψυχρής επαφής ή auxiliary output για οδήγηση relay και για διάφορες συνθήκες.

Αυτός είναι ένας ρυθμιστής που ξέρω σίγουρα ότι το κάνει. Έχει aux. output που μπορεί να προγραμματιστεί να ενεργοποιείται όταν ο ρυθμιστής φτάνει στο στάδιο Float charging.

[cosygatos]

Ενδιαφέρον θεμα. Ευχαριστούμε για την ενημέρωση, genesis!

[Spiros Merianos]

Παρομοιο συστημα με μικρες διαφορες εχω φτιαξει κι εγω...συγκεκριμενα εχω 2kw φωτοβολταικους συλλεκτες με δυo mppt των 40a εκαστος και 2 μετατροπεις,ενα studer C 2600 κι εναν westech στα 3kw οι οποιοι τροφοδοτουνται απο μια συστοιχια τεσσαρων 6βολτων στοιχειων Rolls s605.Θεωρω λογικη την πτωση τασης ακομα και κατω των 25 βολτ απο τη στιγμη που ζηταμε υψηλα ρευματα απο τις μπαταριες μας....φυσικα αυτο σε συναρτηση με την κατασταση φορτισης των μοαταριων.Αντιστασεις και μεγαλα επαγωγικα φορτια οδηγουν σε βαθιες εκφορτισεις τους συσωρευτες,καλο θα ειναι να περιοριζονται χρονικα οι βαθιες εκφορτισεις,εγω λογου χαρη χρησιμοποιω για αντισταση θερμανσης νερου χρονοδιακοπτη μεχρηση μικροτερων διαστηματων σε διαστημα καποιων ωρων ουτως ωστε να αποφευγω τις βαθιες εκφορτισεις ετσι ωστε να πετυχαινω ημερησιες εκφορτισεις των συσωρευτων μου γυρω στο 30% ημερησιως.

 

[Μιχάλης Πέτσιος]

Θεωρητικά μία μπαταρία 24V-605Ah (προσοχή ούτε 400Ah σε C10) δεν πρέπει ούτε να φορτίζεται ούτε να αποφορτίζεται με πάνω από 40-60Α. Στα 24V αυτό σημαίνει 1000-1400Watts... Αν λοιπόν θεωρήσουμε ότι τα 2kwp φωτοβολταϊκά είναι ΟΚ στο μεγαλύτερο μέρος του χρόνου, τότε η πτώση τάσης είναι λογική αν κάθε Inverter δώσει ακόμη και το 50% σε φορτίο...