Ограничение заряда никель-кадмиевых аккумуляторов

[Ribak11109]

48 минут назад, Armenn сказал:

Представим ситуацию, что день выдался не солнечный. На примитивной зарядке Аккумулятор не зарядится, а импульсник начнет работать от более низкого напряжения и зарядит аккумулятор даже в непогоду.

к сожалению, так не выйдет, это было моей изначальной идеей, повысить напряжение, а потом понизить до нужного уровня, но когда пришли панели, я провел на них эксперименты. когда солнечная погода, панель выдает около 2,3 вольта, довольно стабильно, ток около 100ма, даже до 120 доходит, если четко направить на солнце. Тут все нормально и логично. Но когда солнца нет, напряжение опускается до 1,5-1 вольт холостого хода, но тока нет почти вообще, пару миллиампер, напряжение при этом надает в ноль, тоесть нацепить накую то нагрузку в виде повышайки не выйдет, напряжения просто нет. Как только хоть чуть чуть выходит солнце, даже сквозь тучи, напряжение подскакивает снова до 2,3 вольта и ток становится от 50ти миллиампер и выше. Тоесть даже переходного процесса не наблюдается, панель или выдает ток или нет. тоесть минимальный ток, который выдает панель около 50 ма, напряжение при этом выше 1,5 вольта по любому. если нагружать панель, ток остается стабильным а напряжение падает. Пересчитаем мощьность. нагрузка переменный резистор, погода полусолнечная, панель работает в минимальном режиме. Подбираем изменением сопротивления резистора максимальный ток, при максимальном напряжении, вышло 1,7вольта при токе 50ма, считаем выходит 0,085 ватта. Это то, что можно залить в аккумулятор при худших условиях, когда панель работает в минимальном режиме. Зарядка будет идти, напряжение выше 1,5 вольта. Если мы попытаемся нацепить преобразователь, мы просто поднимем напряжение, но мощьность останется той же, даже меньше изза кпд преобразователя ниже единицы. Если бы панель без солнца выдавала ток миллиампер 20-40, но напряжение при этом было бы ниже 1,5 вольта, то тогда есть смысл повышать напряжение, но панель сама по себе полупроводник и у нее тоже наверное есть какой то порог, ниже которого панель просто закрывается. (другого объяснения я не нахожу)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[AlexVl]

6 часов назад, Ribak11109 сказал:

пару миллиампер, напряжение при этом надает в ноль

Можно добавить промежуточную ёмкость и воспользоваться встроенным в преобразователь UVLO с гистерезисом. Условно: конденсатор большой ёмкости заряжается до 1,1 В, преобразователь включается, расходует заряд до напряжения 0,8 В, заряжая второй конденсатор, затем процесс повторяется. Для такого лучше всего использовать топологию charge pump. Со второго конденсатора работает LDO также с UVLO с гистерезисом. Однако эффективность такой системы будет весьма низкой.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Ribak11109]

2 часа назад, AlexVl сказал:

Можно добавить промежуточную ёмкость и воспользоваться встроенным в преобразователь UVLO с гистерезисом

такая система наверное больше подошла бы для зарядки лития или свинцового акб, когда напряжение панели недостаточно для прямой зарядки, это если в наличии достаточное количество низковольтных панелей, и их тупо некуда девать, но тогда наверное проще соединить несколько панелей последовательно, ну или купить уже готовую например 6ти вольтовую панель и использовать импульсный понижающий преобразователь. Ну а несчет повышайки, конденсаторов как вы написали, ну в принципе в виде эксперимента и чего то необычного, то можно было бы и попробовать собрать, идея довольно интересная.

[Реклама]

Hongfa для различных применений в Компэл. Большой выбор в наличии!

Компания HONGFA - это не только крупнейший в мире производитель электромеханических реле, но также производитель конденсаторов, вакуумных прерывателей, трансформаторов и низковольтного коммутационного оборудования. На складе КОМПЭЛ регулярно поддерживаются около 100 самых популярных позиций электромеханических реле. Реле Hongfa могут заместить многие изделия производства недоступных брендов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[AlexVl]

2 часа назад, Ribak11109 сказал:

если в наличии достаточное количество низковольтных панелей

Их можно объединить последовательно и кратно их количеству увеличить выходное напряжение.  Это основная схема их использования: повышать напряжение последовательным массивом (батареей), тем самым не повышая ток и не увеличивая потери в проводах, но повышая выходную мощность.

[Реклама]

Тренды и лучшие решения для разработки зарядных станций в России

К 2029 году в России прогнозируется увеличение числа зарядных станций до 40 000. При этом отечественный рынок электротранспорта имеет климатические, потребительские и географические особенности. Для успешной разработки и построения инфраструктуры станций заряда в России идеальным вариантом является использование решений и электронных компонентов китайских производителей – лидеров индустрии электротранспорта и возобновляемой энергетики, которые уже представлены в КОМПЭЛ. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Armenn]

15 часов назад, Ribak11109 сказал:

но тока нет почти вообще,

Спасибо за результат из практики. Вдруг солнечный трекер задумаете ставить, как вариант. 

[Реклама]

Секреты депассивации литиевых батареек FANSO EVE Energy

Самыми лучшими параметрами по энергоемкости, сроку хранения, температурному диапазону и номинальному напряжению обладают батарейки литий-тионилхлоридной электрохимической системы. Но при длительном хранении происходит процесс пассивации. Разберем в чем плюсы и минусы, как можно ее избежать или уменьшить последствия и как проводить депассивацию батареек на примере продукции и рекомендаций компании FANSO EVE Energy. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Ribak11109]

3 часа назад, Armenn сказал:

Вдруг солнечный трекер задумаете ставить, как вариант. 

я кстати делал подобный несколько лет назад на заказ, на большую панель метр на два. На операционном усилителе, мотор от дворников был, насколько я помню. два датчика освещения, и с автовозвратом после захода солнца на восток. Электронную часть я сделал, но человек так до конца проект и не довел, решил поставить стационарно и не заморачиваться, провел замеры, что особо много от поворота панели он не выигрывал. хоть я с ним и не согласился, но дело его.

[dolmatovva]

@Ribak11109 по трекеру, когда солнечно, АКБ и так подзарядятся, несмотря на небольшое отклонение угла лучей, можете покрутить солнечную панельку под ярким солнцем с резистивной нагрузкой и ток с напряжением оценить.

схему зарядки отладили, это было ваше ТЗ, теперь про практику применения решения, а именно эффект памяти никелевых АКБ в условиях регулярной неполной зарядки, и с какой сезонностью применять.

[Ribak11109]

46 минут назад, dolmatovva сказал:

теперь про практику применения решения, а именно эффект памяти никелевых АКБ в условиях регулярной неполной зарядки, и с какой сезонностью применять.

Ну с этим довольно трудно бороться, очень сложно проконтролировать степень заряженности аккумулятора и степень его разряженности, ввиду нестабильности системы заряда. В идеале система заряда должна быть с избытком, что бы даже в пасмурную погоду она заряжала аккумулятор полностью, но тогда в солнечную погоду будет слишком большой ток зарядки, в идеале должна быть система контроля не только напряжения, но и тока. Так же и нагрузка должна быть просчитана так, что бы полностью разряжать аккумулятор до рассвета. вроде все логично, но ввиду изменения длины светового дня система разбаллансируется и ее придется корректировать. Все это усложняет и удорожает конструкцию и целесообразность остается под вопросом. Как это не удивительно, но нестабильность солнца может сыграть нам на руку, Представим, что несколько дней подряд солнечная погода, аккумулятор заряжается полностью, но при этом не полностью разряжается за ночь, появляется эффект памяти, потом может наступить пасмурная погода аккумулятор будет не полностью заряжаться, но при этом разряжаться еще до утра, при этом сам устранит эффект памяти, такие качели вгонят аккумулятор в определенный баланс, чередование солнечных и пасмурных дней сами будут тренировать аккумулятор. Здоровья конечно это аккумулятору не добавит, но и не убьет в течении нескольких месяцев. Расчет в принципе на это, но как оно будет а реале, покажет только практика, так же на практике нужно подбирать и нагрузку. А вот вопрос в зимние короткие дни остается открытым, зимой скорее всего эта система будет работать очень плохо, нужно или забить и махнуть рукой, в надежде на живучесть никелевых аккумов, ну или подстраивать нагрузку, чем врядли кто то будет заниматься, идеально будет вообще отключить аккумулятор и хранить его в подобающих условиях до наступления тепла

[dolmatovva]

зимой помимо малой инсоляции, ещё и под снежной коркой может быть солнечный элемент, на эту тему есть прения по поводу вертикального угла монтажа панелей, по неделе запечатанные, соответственно терять вам нечего, кроме как опыт обрести и поделиться им )

Изменено 14 июля, 2023 пользователем dolmatovva

[Dr. West]

Зимой появится ещё один фактор - потеря ёмкости аккумуляторами на морозе. Что логично - химические процессы идут менее активно. От одной трети до половины номинала, по разным источникам. Так что, если дело происходит не в южных широтах, систему на зиму лучше сворачивать, толку от неё всё равно не будет.

[100482]

В 15.07.2023 в 03:24, Dr. West сказал:

Зимой появится ещё один фактор - потеря ёмкости аккумуляторами на морозе.

Ну ещё и теряется способность заряжаться вообще.

[Ribak11109]

2 часа назад, 100482 сказал:

Ну ещё и теряется способность заряжаться вообще.

судя из википедии, никель кадмиевый аккумулятор способен стабильно работать на морозе до −40 °C, хотя я очень в этом сомневаюсь)

[Dr. West]

Прекрасно помню, как советский аккумуляторный фонарик очень быстро "подыхал", будучи вынесенным на улицу зимой. Собран был как раз на Д-0,55.

[He3haika]

1 час назад, Ribak11109 сказал:

судя из википедии, никель кадмиевый аккумулятор способен стабильно работать на морозе до −40 °C

А судя по даташиту, от −20 °C до +50 °C.

[dolmatovva]

1 час назад, Ribak11109 сказал:

никель кадмиевый аккумулятор способен стабильно работать на морозе до −40 °C

7-8 лет тогда прикупил шуруповерт бош, с типа умной зарядкой умеющей до -20градусов. конечно если инструмент ночевал в машине , с мороза сам плавно управлял, по прогреву акб всё крутилось. в холодных условиях эксплуатировал, первые годы на ночь домой заносил, но спустя 5 лет понял что не вижу разницы. акб на 10,8В, ещё не вскрывал.

[Dr. West]

Так этот бош на литии, скорей всего.

[dolmatovva]

18 минут назад, Dr. West сказал:

бош на литии

 но многие говорят что и литий мороз нелюбит. купился на зарядку что умеет до -20 умнО заряжать батарейку. датчики температуры в акб есть. зарядка видит их. в работе резко не кручу когда вот и из мороза в мороз. но бывают случаи что едешь на объект на улице в мороз работать, и инструмент тоже замерзший, плавно прогрев инструмента и алга.

[He3haika]

1 час назад, dolmatovva сказал:

говорят что и литий мороз нелюбит

Так это главный минус литиевых источников тока.

[Юный пионер]

В военные щелочные аккумуляторы, как раз к NaOH добавляли Li OH, чтобы они работали на морозе.

[LazyEd]

Это ж военные, у них все не как у людей. И значение cos φ в военное время достигает четырех и вода кипит при 90 градусах.

[APB]

Во времена СССР в ответственной военной аппаратуре использовались серебряно цинковые аккумуляторы. Сейчас какие не знаю.

Изменено 16 июля, 2023 пользователем APB