Чи можу я сміливо заряджати батарею 24-вольного привода з парою 12В сонячних батарей?

У мене є привід дверних гаражів Hormann Promatic Akku, оскільки мій гараж не має електричної мережі. Взагалі кажучи, я дуже вражений тим, наскільки добре це працює. На жаль, поки між зарядкою триває близько двох місяців, він майже не помічає, коли заряд акумулятора стає низьким.

Я хотів би, щоб це тривало довше між зарядками, тому деякий час тому я придбав кілька сонячних зарядних пристроїв низької потужності. Мене турбує те, що може бути щось, що я пропустив наївно, що я маю намір їх передати.

Фон

Акумуляторна установка Hormann (внизу праворуч на малюнку) має пару розеток XLR, тому ви можете підключити вивід живлення приводу в будь-який. Я припускаю, що Hormanns володіє (смішно дорогим і недоступним у Великобританії) сонячним зарядним пристроєм підключається до іншої розетки. Внутрішньо є кілька акумуляторів 12В з глибоким розрядом.

^{Аттриб. Горман .}

Повністю заряджений модуль акумулятора вимірює 26,3 В, а привід відмовляється працювати, коли напруга падає до 23,3 В.

Сонячні панелі у мене всього 1 Вт, але мають інтегральний діод. Вони продавались як сонячні зарядні пристрої на 12 В, і тодішні дослідження, які я проводив, припустили, що така маленька потужність повинна вважатися струменем зарядки акумуляторів, тому перезарядка не повинна бути проблемою. Зауважу, хоча напруга відкритого контуру під яскравим сонячним промінням може досягати 18 В, хоча.

На одній з панелей діод роздутий, тому будь-яка порада щодо його заміни також буде корисною (я видалив старий діод, але він був гарячим приклеєним до панелі та видаленням його подряпав частину ідентифікатора, я здогадуюсь, що це 1N4007 , хоча).

Як я маю намір їх підключити

Отже, наївно, я просто збирався з'єднати обидві панелі послідовно, як батареї підключаються, через штепсельну вилку XLR і залишаю їх постійно підключеними.

Я також розглядаю, чи може бути краще залишити діод на другій панелі і просто з'єднати дві панелі разом з одним діодом між ними.

Мої проблеми

Якщо припустити рідкісний британський літній день, я знаю, що лише 1 Вт при 18 В означає досить низький струм до акумулятора, але може 36 В з пари панелей пошкодити схему приводу? Я здогадуюсь, що підключення до акумулятора знизить напругу трохи вище напруги акумулятора, але було б непогано це знати точно.

Крім того, коли привід фактично подає струм, він черпає досить кілька ватт за 20-30 секунд. Чи могли сонячні батареї будь-яким чином пошкодитися? Дивлячись на таблицю даних діода, схоже, кожен з діодів був би більш ніж здатний впоратися з струмом і напругами, про які ми говоримо.

Я розглянув відповідну сонячна комірка позначена і зарядні питання, але не , що я можу знайти , здається, вирішити свої проблеми.

але може 36В з пари панелей пошкодити схему приводу?

Тож ось угода. Свинцево-кислотні акумулятори електрично виглядають як джерело / раковина напруги з невеликим серійним опором, при цьому рівень напруги є функцією стану заряду. 2В / комірка (у батареї 12В послідовно є 6 комірок) номінальна, і якщо я добре пам’ятаю, їх напруга у відкритому контурі - щось на зразок 1,9 В порожній, 2,1 В повний. Це охоплює 90% їх поведінки.

Враховуючи, що специфікація "1W @ 18V" сонячної панелі не зможе "перемогти" проти акумулятора, і напруга сонячної панелі буде знижено до напруги акумулятора, імовірно, що буде 0,05 А (= 1 Вт / 18 В) при будь-якій напрузі акумулятора.

Однак, коли акумулятор повністю заповнений, опір його серії різко зростає, а напруга зростає, поки не вистачить напруги, щоб почати електроліз рідини, і ви не отримаєте генерування H2 та O2 на клемах і втрати електроліту. Свинцево-кислотний акумулятор, залежно від виробника типу +, має певну швидкість рекомбінації H2 + O2 => електроліту, з яким він може працювати; якщо ви електролізуєте при більш високому струмі, ніж це, це призводить до постійних втрат електроліту (+ отже, втрати потужності)

Таким чином, існує безпечний струм, який може постійно подаватися до свинцево-кислотної батареї, де її власна розрядка завдяки електролізу врівноважує струм зарядки. Це залежить від виготовлення + конструкції. Я б не переживав за швидкість заряду C / 10 або C / 20 (де C = струм, необхідний для розрядження акумулятора за 1 годину). Акумулятори на дверних гаражах, ймовірно, ємністю 1 Ач, тому ви повинні бути в безпеці при зарядному струмі 55 мА.

ЯКЩО - я б, мабуть, поставив (стаціонарний діод і резистор послідовно) паралельно з кожною батареєю, ценеровий діод близько 14 В, а резистор, можливо, 10 Ом або близько того, щоб він не міг заряджати клеми акумулятора занадто далеко.

Також: якщо ви можете, підключіть кожну сонячну панель до кожної батареї (і тримайте діоди), а не пару панелей послідовно, підключених до батарей послідовно - тобто спробуйте підключити центральні крани. Тим самим ви зарядите кожну батарею самостійно. В іншому випадку, що може зіпсувати термін служби акумулятора, якщо напруги акумулятора розходяться - той, що має більш високу напругу, як правило, перезаряджений, а інший - перезаряджений і не повністю заряджений.

Підсумок:

• Під час роботи в Оксфорді, Англія, зарядний пристрій забезпечить корисні прибутки в часі між підзарядкою протягом 6+ місяців року.

• Зарядні пристрої можна використовувати як можна безпечніше (два послідовно підключені безпосередньо через батарею 24 В). Підключення одного попереду кожної батареї є життєздатним, але швидкість заряду настільки мала, що коефіцієнт посилення балансу акумулятора від цього неможливо буде корисним.

• Діод 1N400x буде добре працювати (для панелей менше 10 Вт).

• Якщо ви використовуєте дві панелі послідовно, вам потрібен лише один діод - ви можете обійти діод на другій панелі, якщо бажаєте.

• Акумулятори не повинні бути глибоко розрядженими, навіть якщо вони мають "глибокий розряд", якщо потрібно максимальний термін служби акумулятора. Існуючий виріз 23,3 В, ймовірно, влаштований для задоволення цієї потреби.

______________

Розмір в АН батареї невідомий - припустимо, «цегла» 2 x 7AH - може бути більшим.
Розмір панелі PV = номінал 2 х 1 Вт.

Відповідно відрегулюйте результати нижче, якщо батареї більше або менше 7 Ач.

Зупинити прес: Цей сайт пропонує:

• "Акумуляторна батарея для обміну WA 24, 10 Ah для Promatic - Akku в комплекті з тримачем"

за 213 євро!
Якщо припустити, що оригінал також становить 10 Ач, то цифри нижче потрібно збільшити приблизно на 1,5 у порівнянні з місткістю. Коефіцієнти зарядки від 1Вт панелей ПВ ще менше можуть бути шкідливими. Я буду розглядати цю відповідь у світлі цього «знання» вчасно.

The чудовий сайт Gaisma, який надає багато корисної інформації про інсоляцію (сонячне світло, кількість опадів, швидкість вітру та багато іншого) з тисяч сайтів по всьому світу, радить, що середній щоденний сонячний годинний місяць за місяцем в Оксфорді, Англія, січень-грудень:

Ізоляція, кВт / год / м2 / добу = "Сонячний годинник"

• Місяць / середній годин сонячного світла в день
  січень 0.67
  лютого 1.23
  березня 2.23
  квітня 3.39
  травня 4.39
  червня 4.64
  липня 4.66
  серпня 3.99
  вересня 2.76
  жовтня 1.59
  листопада 0.82
  грудня 0.50

тобто 4,66 в липні і 0,5 в грудні.

Це середньодобові години ватт, які ви отримаєте за ватт PV панелі НАЙКРАЩО

Акумулятор на 12 В дає номінально близько 12 Вт годин на годину потужності потужності. Тож "цегла" 7AH дасть 84 Вт годину.

У добрий липневий день панель потужністю 1 Вт дасть вам 4,66 Вт або більше 24 годин, що становить 0,2 Вт. Отже, щоб повністю зарядити акумулятор потужністю 84 Вт із такою швидкістю (при умові 100% ефективності), знадобиться 84 / 0,2 = 420 годин. тобто середня швидкість зарядки в англійській середині літа в Оксфорді з добре орієнтованою панеллю становить C / 420. Навіть при зарядці на повній потужності в денний час норма становить 1 Вт / 84 Вт = С / 84.

C / 100 була б дуже скромною зарядкою для свинцево-кислотної батареї, тому враховуючи припущення 1 х 1 Вт панелі на батарею 7 Ач (2 батареї, 2 панелі), які можна було б залишити на місці без проблем.

Хороша новина полягає в тому, що ви говорите, що в даний час акумулятор працює "близько 2 місяців між зарядками". 60 днів x 24 години = 1440 годин. Тож середняшвидкість розряду акумулятора буде перевищена за результатами роботи панелі в липні. Насправді для середньої норми, яка знизиться, щоб сказати C / 1200 (що дозволяє зробити деяку неефективність), середня добова норма інсоляції повинна знизитися до 4,66 х 420/1200 ~ = 1,6 кВт / год (або 1,6 годин сонячного світла / день). Ця ставка перевищена за 9 місяців з березня по жовтень включно. Як і раніше, це передбачає панель з хорошим станом на 1 Вт та батареї потужністю 7 Ач на 12 В. Фактична ефективна швидкість заряду буде нижчою, оскільки панель оцінюється в 1 Вт або що завгодно в оптимальній точці потужності. Мерфі каже, що напруга на панелі mpp і напруга акумулятора зазвичай будуть різними. Також є втрати ефективності конверсії, але свинцева кислота має досить хороший ККД струму (струм вихідний / поточний в) - ймовірно, 80% - 90%. При низьких показниках заряду (як це) енергоефективність також досить хороша. (При більш високих швидкостях заряду напруга в клемі підвищується через падіння напруги через внутрішній опір). Припустимо, ви отримуєте 80% ефективність перетворення для фігури.

Все вищезазначене має бути в змозі використати для визначення того, як працюватимуть інші батареї Ах та інша панель Wattage у будь-який місяць.

Примітка: навіть якщо ваш акумулятор є глибоким циклом, заряджайте його до того, як він буде глибоко заряджений. Термін експлуатації покращиться. У цьому також допоможе сонячний зарядний пристрій.

Поради щодо використання стабілітрона як захист від перенапруги є хорошим, але при бажанні ви можете легко побудувати набагато чіткіший пристрій відсічення. Регулятор шунта TL431, 4 резистори та транзистор POS-каналу MOSFET або PNP зробить регулятор затискання відповідної напруги, стільки ж розсіювання, скільки дозволяє транзистор, і дуже різке напруження «коліно». Детальніше про це за бажанням.

Мені б дуже цікаво знати:

А рейтинг кожної батареї?
На панель потужності.
Тип панелі (аморфний або кристалічний кремній або ...?)

Енергія на одне відкриття?
Діючий струм
двигуна Мотор двигуна

Тільки здогадки - див. Припущення нижче.

Припустимо:

• 24В х 10 Ач.

• 80% наявної ємності завдяки захисту від глибокого розряду.

• 3 х (відкриття + закриття) на день. Це дозволяє 2 рази на всі дні та кілька разів у вихідні дні тощо.

• 30 секунд час відкриття або закриття.

• 60 днів між перезарядками

10 Ah x 80% = 8Ah.

Час роботи зарядку = 1/2 хвилини x 2 операції x 3 на день x 60 днів = 180 хвилин.
Скажіть 200 хвилин.

Поточний розіграш = 8 Ах х 60 хв / год / 200 хв = 2,4А

2,4A x 24V ~ = 100 Вт або ~~ = 1/8 двигуна від HP

Енергія на відкриття ~~~ = 2.4A x 24V x 30 секунд = ~ 1800 Вт-секунда = 1800 джоулів
= 0,5 Вт години.

Перевірка обгрунтованості:

Ємність акумулятора = 8Ah x 24 V = ~ 200 Wh
Так що дії = 200 / 0,5 = 400
~ = 6 / день
= 3 x (відкрити + закрити),
тому перевіряйте правильність: OK

__________________

Інформація про Гайсу для Оксфорда:

__________________________________________

Інформація про користувача:

Видалена відповідь користувача дала деяку інформацію про досвід "реального світу" з тим самим чи подібним продуктом. Вони сказали:

• Я використовував 2x 5W сонячні панелі з 5Вт регулятором для живлення моїх власних гаражних дверей Hormann. Сонячні панелі встановлюються на плоскій даху гаража. Зберігав акумулятор повністю зарядженим протягом літніх місяців. Перед встановленням мені довелося підзаряджати кожні 2 місяці як ОП.

• Загальна вартість близько 40 фунтів стерлінгів за допомогою панелей / регулятора, отриманих на eBay, Perspex для монтажу тощо. Варто зробити це самостійно