Microsmart

Технологии => Самоделки => Тема начата: Livemaker от 22 Апрель, 2015, 09:53:39

Название: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 22 Апрель, 2015, 09:53:39
Собираю аккумуляторные банки для батарей. Каждая банка состоит из 48 литий-ионных аккумуляторов типоразмера 18650, соединённых параллельно. Номинальное напряжение 3.7В, ёмкость 2200мА. Эта информация не обсуждается.
Вопрос состоит вот в чём: как себя чувствует довольно большое количество аккумуляторов, соединённых параллельно? Даже, если предположить, что у них может быть приличный разброс по ёмкости. Долго напрягал мозг и причин для беспокойства не нашёл. Но, на всякий случай, решил спросить. Может быть есть тут опытные в этом деле?
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 22 Апрель, 2015, 13:50:21
Литий при параллельном соединении ведет себя достаточно толерантно. Почти все производители гаджетов допускают применение в питании параллельное соединение литиевых элементов. Но при этом городят такИе громадные схемы контроля, мама не горюй. И это оправданно, так как литий имеет нехорошее свойство взрываться. Если хоть один элемент даст какой нибудь сбой, то вразнос идет вся сцепка. Поэтому контроль нужен жесткий.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 23 Апрель, 2015, 08:35:23
Рассматривая одну банку, где все аккумуляторы соединены параллельно, вижу лишь один, возможный вариант неприятности, который может возникнуть. Если, например, есть пара с различной ёмкостью, а, соответственно, с различным внутренним сопротивлением, токи заряда/разряда в них потекут неодинаковые. Т.е., в одном аккумуляторе при зарядке потечёт ток, скажем, 0.3А, в другом - 2.5А. В более "здоровом" аккумуляторе может протекать ток, превышающий паспортное значние. Ограничивать ток на каждом аккумуляторе - безумие, материально невыгодное. По-сему, думаю ограничиться контролем температуры в двух - четырёх местах в банке. Если в процессе эксплуатации со временем температура начнёт превышать некоторое значение, значит банку пора на переборку. Другого варианта контроля пока не придумал. Ну и максимальный ток заряда/разряда всей банки нужно выбирать меньшим, чем максимальный.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 23 Апрель, 2015, 08:58:48
Ограничивать ток на каждом аккумуляторе - безумие, материально невыгодное. По-сему, думаю ограничиться контролем температуры в двух - четырёх местах в банке.
Этим ни кто ни когда не занимался и врятли будет заниматься.
А вот температуру желательно контролировать на каждом элементе, если позволяет конструкция. Если все элементы жестко соединены в одну монолитную конструкцию то тогда да можно измерять температуру в двух - трех местах, на усмотрения разработчика.
Обычно на выходе у литиевых батарей ставят систему мониторинга, которая обеспечивает использование батареи в безопасных, допустимых режимах.
Например вот такие:
(http://www.channypicture.com/pic/Uploadfile/6/SKU105782/B323CF1333CECE13434DCE13CBCC3373CB8333CAA023.JPG)
или такие,
(http://i.ebayimg.com/00/s/MTYwMFgxNjAw/z/NhYAAOSw9NxTt2Py/$_57.JPG)
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 23 Апрель, 2015, 09:21:59
Смотрел на такие платки. Опять-таки, их применение сводит на нет "самодельщину". Как Вы понимаете, целью является сделать бюджетный вариант. Конечно, с минимальным ущербом для безопасности. Расстояние между 18650 в банке планируется 3.5мм. Мониторить температуру кажного в отдельности, с применением МК тоже, довольно накладно. Можно увеличить количество точек контроля температуры до 8-ми.
Вот, кстати, один из вариантов расположения элементов в банке. Желтые - стяжки верхней и нижней панели корпуса, сделанные (панели) из огнестойкого материала. Боковых стенок, скорее всего, не будет. Понимаю, открытый воздух не способствует пожаробезопасности. Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку. Такой вариант пока на бумаге.
Да, зарядное устройство будет отдельным для каждой банки в батарее. Это для обеспечения балансировки между банками. Другого, лучшего, пока не придумал.
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=123.0;attach=2074;image)
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 23 Апрель, 2015, 12:52:43
Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку.
Не совсем понял, это зачем же так изголятся? Все же элементы параллельны. Так привязать их к одной токопроводящей пластине, с каждой стороны. Можно на сварку посадить для надежности.
При такой сборке можно и четырьмя точками измерения температуры обойтись, распределить их равномерно.
Да солидная "буханка" получится. Я подобные у электровелосипедистов видел.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 23 Апрель, 2015, 14:29:45
Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку.
Не совсем понял, это зачем же так изголятся? Все же элементы параллельны. Так привязать их к одной токопроводящей пластине, с каждой стороны. Можно на сварку посадить для надежности.
Предположим, что от каждого элемента к клемме банки идёт отдельный проводник. Тогда в каждом проводнике потечёт ток, который отдаёт отдельный элемент. Если же все, или часть элементов будут висеть на одной шине, которая подключается к клемме одним концом, ток на участке шины будет тем больше, чем ближе к клемме этот участок. Вероятно, это некое излишество, но так, к тому же, при необходимости, появляется некая свобода доступа к информации о работе каждого элемента.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: De_Kan от 24 Апрель, 2015, 10:38:24
АДская батарея получится.
Я не слышал про самопроизвольное замыкание литий-ионных аккумуляторов, но при замыкание одного элемента даже страшно предположить что произойдет.
Я бы предложил сделать 4 шины, к которым равномерно подключить аккумуляторы. И подключить шины к одной точке через схему, которая бы контролировала например ток (отдаваемый, направление) каждой группы акк-ов.
При условии зазора в 3.5мм между акк-ми желательно увеличить количество точек контроля температуры. Писалось о 8ми точках, и не меньше. Так как воздушная прослойка даже в 3.5мм уже задержит нагрев соседних акк-ов, и перегрев отдельного элемента заметить будет сложно невозможно. А перегреваться будет самый меньший по емкости элемент, так как при отдаче тока он разрядится первым, и все остальные 47 элементов будут заряжать его и немаленьким током.
Совместно с контролем температуры внешними средствами, я бы поставил несколько термопредохранителей внутри всей батареи.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 24 Апрель, 2015, 12:40:39
А перегреваться будет самый меньший по емкости элемент, так как при отдаче тока он разрядится первым, и все остальные 47 элементов будут заряжать его и немаленьким током.
Совместно с контролем температуры внешними средствами, я бы поставил несколько термопредохранителей внутри всей батареи.
Прошу минуточку внимания. Батареи при параллельном включении имеют свойство само-балансироваться. Поэтому утверждение о перетекании больших токов между элементами в корне неверно. Да токи будут, но они не такие большие (скорей совсем маленькие) как бы Вам думалось, хотелось. А вот с применением термопредохранителей я полностью согласен.
Самый большой недостаток "лития", это его нагрев при перезаряде. Даже превышение напряжения на 0.1В допустимого зарядного напряжения приводит к большому перегреву и раздуванию элемента.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Phil от 24 Апрель, 2015, 13:53:31
Шеф , может тебе из пластика пластинки с отверстиями "настучать" на пресе ЧПУшном ?
Есть инструмент под 18мм отверстия.
Можно и в жестянке исполнить, и коробочку из брони с отверстиями для естественной вентиляции. :D

ЗЫ А вооще, нахрена эти аккумы нужны, тем более что могут и ухнуть  ;)
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 24 Апрель, 2015, 15:41:07
"Настучать" было бы здорово. Чертежи к среде доделаю.
Единственное, чего мне не хватает для того, что бы в солнечное полугодие перейти на полную автономию с электричеством, это некое количество толковых аккумуляторов. А это 150 евро в месяц экономии. Игра стОит свеч лишь в том случае, если заниматься самодельщиной.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Phil от 24 Апрель, 2015, 17:34:39
"Настучать" было бы здорово. Чертежи к среде доделаю.
Да всегда, велком!
Правда, расположение может стОит поменять, по причине проблемы в охлаждении (потоки будут плохо проходить) ?
Цитировать
Единственное, чего мне не хватает для того, что бы в солнечное полугодие перейти на полную автономию с электричеством,...
Волшебного импульсного генератора, тебе не хватает. :)
Не удержался, пардон, ШУТКА !  ;D

Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 24 Апрель, 2015, 19:39:48
Я себе, года три назад, поставил солар-систему на 3кВт. Про выгоду пришлось забыть, срок окупаемости получился больше 50 лет. При чем я половину системы сделал сам. АКБ самому  сложновато сделать, а их у меня 8 шт по 100 А.ч.
Если будет интересно то могу посоветовать посетить эти сайты:
https://www.forumhouse.ru/forums/162/

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=48.0

Успеха в освоении.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Phil от 24 Апрель, 2015, 20:49:31
Я себе, года три назад, поставил солар-систему на 3кВт. Про выгоду пришлось забыть, срок окупаемости получился больше 50 лет. При чем я половину системы сделал сам. АКБ самому  сложновато сделать, а их у меня 8 шт по 100 А.ч.
Если будет интересно то могу посоветовать посетить эти сайты:
https://www.forumhouse.ru/forums/162/

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=48.0

Успеха в освоении.

Если не сИкрет, можно узнать район установки примерно  (для определения "солнечных дней") ?


 
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 25 Апрель, 2015, 07:43:04
Отчего же, не сИкрет. Юг Московской области.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 25 Апрель, 2015, 09:16:33
Это около 900 солнечных часов в год.
Математика довольно проста. Если не терять эту энергию, то один киловатт солнечной системы за год отобъёт 0.15 евроцентов x 900 = 135 евро. Кто из Росии, Украины и других государств, подставте свои цифры. При стоимости системы 1000 евро за киловатт, она отобъётся за 7.5 лет. Это неплохой показатель. Нужно учитывать срок жизни аккумуляторов. Т.е., они должны отработать не менее 7.5 лет. Т.е., 2500 циклов заряда/разряда.  Считаем... Панели сегодня стоят 0.4 евро за киловатт. Монтаж нужно вписать в 0.2 евро за киловатт. Остаётся 0.4 евро, в которые нужно вписать электронику и аккумуляторы. Собрать электронику самому можно за 0.2 евро за киловатт (а в Новосибирске за такую сумму можно и купить). Остаётся 0.2 евро на аккумуляторы.
З.Ы., в "старой" Европе всё гораздо проще - там платят за отданную в сеть энергию больше, чем за потреблённую. Увы, у нас не так.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 25 Апрель, 2015, 10:18:13
Во блин, думаю в тысячах и пишу так же. Сорри! 0.4, 0.2 и т.д, имеется ввиду тысяч.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 25 Апрель, 2015, 10:20:46
Математика довольно проста. Панели сегодня стоят 0.4 евро за киловатт.
Порадовала меня эта математика. От куда такие впечатляющие цифры?
Я решил, что самодельные панели должны были получиться дешевле заводских аналогов. Я тогда был наивным и неопытным. После закупки всех комплектующих, я изготовил 16 панелей по 60Ватт каждая. И каково было мое разочарование, когда я подвел итоги по расходам, я не говорю про потраченное время. Оказалось, что ровно в такую же цену можно было приобрести китайские панели, не плохого качества и в два раза легче по весу. Так вот стоимость 120 Ватт-ной панели равна 6000 р. или почти 100 евро. После этого докупил еще 8 панелей по 120 Ватт. Как то не клеится с цифрой в 0.4 евро за киловатт. И тогда вся выше изложенная математика плавно перемещается из разряда привлекательной в разряд малопривлекательной. Я то делал эту систему не для экономии, а для обеспечения себя бесперебойным питанием. Как вспомню 2010 год, когда после ледяного дождя две недели сидели без электричества под новый год....
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 25 Апрель, 2015, 10:37:38
Покупаю панели 230Вт (честных) по 100 евро прямо здесь, в Риге. Весит одна около 22кГ, если память не изменяет.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 25 Апрель, 2015, 11:15:33
Это кто ж по такой цене производит такие панели? Дай на ФоррумХаусе ссылку, народ с руками оторвет.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 25 Апрель, 2015, 12:06:57
Ну уж нет. Этот форум один из не многих, где нет рекламы. В тексте тоже, её делать не буду. Прсто знайте, что такие цены есть. Раз есть, значит можно найти.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 25 Апрель, 2015, 13:33:30
Так я ведь не про этот форум говорил. А там люди заинтересованные.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Phil от 25 Апрель, 2015, 17:25:58
Это кто ж по такой цене производит такие панели? Дай на ФоррумХаусе ссылку, народ с руками оторвет.
Реально, цены и ниже есть. :-)
У меня родственник ими занимается, админ не даст соврать.
Я бы сказал что цены даже ниже, видел последний инвойс неделю назад, производитель - польша, и в подарок еще и водки прислали за два палета панелек 30шт х230ват в серднем. Недавно с Конго звонили, хотели купить 1-2 МВт,  но проблема с оплатой - "предлогали только золотом" не шутка!

Но я всеже думаю приобрести, солнечные коллекторы и цена комплекта 2000 еур на дом выходит.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: grok от 25 Апрель, 2015, 19:41:05
Хорошо живете, у нас таких цен нет.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Phil от 25 Апрель, 2015, 20:20:05
Хорошо живете, у нас таких цен нет.
Самое смешное, что мы думаем так же про вас :)
Но, у вас есть плюсик, гиганский рынок сбыта. У вас хош-нехош - заработаешь !
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 05 Ноябрь, 2016, 12:54:54
Слегка некузяво без оболочки. Зато себестоимость около 15 евро, ёмкость 1.1КВтч, вес чуть больше 8-ми кг. Если использовать новые, современные пальчики, емкость была бы в двое больше, себестоимость возросла бы до 600 евро.
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=123.0;attach=2466;image)
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: fotgeor от 28 Апрель, 2017, 18:50:09
Занимался давно свинцовыми аккумуляторами http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=14362.180#topmsg
и воздушно-алюминиевыми батареями http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=18200&highlight=%E2%EE%E7%E4%F3%F8%ED%EE под ник-ом Georgios  . Тогда были планы со временем перейти на автономное энергообеспечение. Даже начал заказывать солнечные элементы из Америки,чтобы самостоятельно собрать панели.https://www.youtube.com/watch?v=TywKStG2ZMg
Потом  у нас (живу в старой Европе уже 25 лет) появился закон о возможности продажи электричества государству .Так и забросил всё это дело,купил 42 панели Sanyo за 30000 € (10kW) установил на крыше и теперь продаю за 0,47€/kW . Покупаю у государства за 0,1€/kW. В этом году всё окупилось и теперь они работают на меня .В этой системе хорошо то,что не используются аккумуляторные батареи , а есть трёхфазный инвертор DC/AC 10kW , который посылает в сеть электричество.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 29 Апрель, 2017, 08:55:46
Не верю! Да, было выгодно лет пять назад в старой Европе. Но что бы 0.47/0.1... В какой стране?
Сегодня даже итальянская торговая палата об аккумуляторах грезит и просят разработать хорошее решение.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: fotgeor от 29 Апрель, 2017, 11:00:59
В какой стране?
В Греции.
Почему то нас торопили тогда . По закону обещали 0,55€/kW , тем ,кто успеет установить до конца 2011 года .
Так и платили до 2013 , но , потом вдруг придумали новый закон, по которому снизили до 0,475€/kW , тем, кто не успел до конца лета 2011-ого(я установил в ноябре).Так что мне платят 0,475€/kW , а ночной тариф у нас 0,05€/kW.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 29 Апрель, 2017, 11:30:22
Так и есть. Беру свои слова обратно. Остаётся лишь пожелать, что бы так оставалось как можно дольше.
В общем, по Европе, тенденция к упразднению такой лафы и люди всё больше смотрят в сторону аккумуляторов.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: fotgeor от 29 Апрель, 2017, 12:12:50
Остаётся лишь пожелать, что бы так оставалось как можно дольше.
Спасибо
такой лафы
Это скорее всего не лафа , а вынужденная мера государства. Приходилось платить штраф в размере 300 млн € каждый год за загрязнение окружающей среды каменноугольными электростанциями.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 11 Апрель, 2018, 07:02:13
Появилась задача отображать степень заряженности АКБ в процентах, в частности, LiFePO4 12В, 20Ач.
Батарея постоянно либо заряжается, либо разряжается. Понятно, что чисто по уровню напряжения это сделать невозможно, поскольку при зарядке напряжение прыгает вверх, при разрядке - вниз. Если глянуть на графики заряда и разряда, можем увидеть, что при разряде напряжение батареи 13.2В, примерно соответствует 100%, при зарядке это же напряжение, это около 0%. https://www.batteryspace.com/prod-specs/9055.pdf
Вывернул мозг, как в любой момент времени точно определить уровень заряда в процентах?
З.Ы., ток заряда измеряется, ток разряда не измеряется, но он известен и примерно постоянен.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 11 Апрель, 2018, 15:59:23
Оказалось не так уж и сложно. Кому интересно, ответ тут:
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Владимир от 12 Апрель, 2018, 20:13:46
Оказалось не так уж и сложно. Кому интересно, ответ тут:
Лет тридцать пять - сорок  назад в зарядных устройствах (ЗУ), назначенных для подзарядки аккумуляторов малогабаритных переносных радиостанций, контроль степени заряда аккумуляторов выполнялся следующим образом.
 
Заряжаемая батарея периодически отключалась от источника подзаряда, к ней подключалось сопротивление, имитирующее реальную нагрузку при работе батареи в радиостанции - и контролировалось падение напряжения батарей относительно номинального напряжения полностью заряженной батареи.
Процесс зарядки батареи прекращался, когда падение напряжения на подключенной нагрузке переставало превышать заданную величину.

 Все операции, включая сигнализацию о прекращении заряжания, ЗУ выполняло автоматически.
Название: Re: Аккумуляторные батареи
Отправлено: Livemaker от 12 Апрель, 2018, 21:52:02
Спасибо, Владимир! Воспользуюсь информацией.