Советы по выбору аккумуляторов
В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся избегать формул и научных обоснований, просто приведем причины, по которым нужно выбирать тот или иной тип аккумуляторов в зависимости от конкретного применения системы электроснабжения.
Существует 3 лидирующих технологии аккумуляторных батарей: литий-ионные, никель-металл-гидридные и герметичные свинцово-кислотные. Каждая из этих технологий имеет свои уникальные достоинства и недостатки, которые определяют их применение в различных случаях.
Как выбрать правильную батарею?
Итак, главный вопрос — какая батарея наиболее подходит для моего случая? Ответ довольно прост, а предопределяется природой каждой из вышеперечисленных технологий аккумуляторов.
- Для маленьких, маломощных электронных устройств
Литиевые аккумуляторы применяются в карманных компьютерах, мобильных телефонах, и т.п. Они обеспечивают быстрый заряд, малый вес и компактные размеры, и не требуют обслуживания. Обычно вы скорее замените свое электронное устройство, чем литиевая батарея выработает своей ресурс.
Автомобильные адаптеры существуют для большинства этих электронных устройств, и эти же адаптеры можно использовать с 12V солнечной батареей (обычно мощностью до 10 Вт).
- Для цифровых фотоаппаратов и камер, радиоприемников и фонариков
Здесь применяются NiMh аккумуляторы как замена стандартных алкалиновых элементов типа ‘AA’ или ‘AAA’. Хотим отметить батарейки varta, которые отличаются прекрасным качеством. Они питают достаточно хорошо вспышки фотоаппаратов, доступны повсеместно и есть очень много зарядных устройств хорошего качества в любом специализированном магазине.
основным недостатком NiMh аккумуляторов является их неспособность сохранять заряд в течение длительного времени. В 2008 году появились новые технологии NiMh батарей, которые преодолевают эти недостатки (например PowerEx Imedion).
Когда дело доходит до заряда АА батарей, появляются много возможностей. Но лучше купить хорошее зарядное устройство. Многие зарядные устройства, которые позволяют быстро заряжать аккумуляторы, приводят к их перегреву. Помните, что оптимальный ток заряда составляет 200-300 мА. Появившиеся в последнее время мощные зарядные устройства с током до 1 А не позволяют полностью заряжать ваши батареи и сокращают их срок службы.
- Для солнечных электростанций
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Когда нужно сохранить энергию, выработанную солнечными батареями, королями по прежнему являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Домашние фотоэлектрические системы используют специальные аккумуляторы глубокого разряда (похожие на аккумуляторы для гольф-каров). Они имеют низкую цену, широко доступны и способны сохранять энергию месяцами при очень малом саморазряде. когда вы инвестируете в солнечные батареи, очень важно не терять так дорого достающуюся электроэнергию. Работа свинцово-кислотных батарей показала в течение многих лет эксплуатации их стабильность и предсказуемость.
Маленькие переносные устройства с солнечными батареями используют маломощные литиевые аккумуляторы для того, чтобы обеспечить их малый вес и не повлиять отрицательно на их дизайн.
Почему не применяются литиевые и метал-гидридные аккумуляторы в солнечных электросистемах? Есть пара причин, но в основном из-за разрядных характеристик. Мало какие литиевые батареи обеспечат более 50Вт мощности. Поэтому они не в состоянии обеспечить энергией мощных потребителей. Также, химические процессы в литиевых и метал-гидридных аккумуляторах становятся нестабильными при больших размерах батарей. Именно поэтому внешние батареи для ноутбуков размером почти такие же, как и ноутбуки. Сложность регулирования и схемы управления сильно возрастает при увеличении емкости литиевых аккумуляторов. Было бы конечно заманчиво иметь батарею намного более легкую, чем свинцово-кислотная, но, к сожалению, сейчас литиевые и металгидридные аккумуляторы наиболее подоходят только для маломощный потребителей постоянного тока.
NiMh батареи трудно сделать большими, и максимальная емкость одного аккумулятора из тех, которые есть на рынке, составляет 4 А*ч. При неправильном заряде, NiMh аккумуляторы могут выделять водород . Это не проблема для пальчиковых батарей, но если аккумуляторная батарея довольно большая, то это нужно учитывать при эксплуатации. Также, если NiMh батарея выходит из строя, это происходит практически сразу. т.е. один день она работает хорошо, но на следующий день она может выдать не более 50% емкости — это не очень хорошо, если вы находитесь далеко от электрической розетки.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Литиевые батареи содержать специальные электронные схемы для обеспечения безопасной работы, и которые не позволяют их заряжать слишком быстро или перезаряжать, а также ограничивают разрядные токи. Большинство литиевых батарей не смогут выдать больше, чем их двойная номинальная емкость. Это означает, что самые большие батареи для ноутбука не могут обеспечить более 100Вт мощности. Попробуйте подключить инвертор к 12В литиевой батареи, и он даже не сможет распознать, что к нему подключена батарея. Почти все аккумуляторные батареи на литиевых аккумуляторах не поддерживают даже самые маленькие инверторы, если к ним подключена нагрузка. Также, как и NiMh аккумуляторы, литиевые выходят из строя неожиданно, когда приближается окончание их срока службы. Многие замечали, что их сотовые телефоны неожиданно начинают работать намного меньше, чем совсем недавно. Это также не добавляет уверенности в работе аккумуляторов, если вы уезжаете далеко от электрической розетки, от которой можно в любое время подзарядить аккумулятор.
Поэтому, для использования в автономных системах электроснабжения остаются только «медленные» свинцово-кислотные аккумуляторы. Они имеют большой срок службы, просты в эксплуатации и предсказуемы в работе. Эти батареи работают как резервуары, которые хранят вашу солнечную энергию до тех пор, пока она не понадобится. Они также работают как буфер для тех моментов, когда ваша солнечная батарея не может полностью обеспечить нагрузку. Они могут быть подключены к оборудованию и заряжаться одновременно — в отличие от литиевых аккумуляторов. Даже 7 А*ч аккумулятор, такой как используется в комплекте для ноутбука, может питать ноутбуки, зарядные устройства для батарей, может заряжаться от солнечных батарей и весит не так уж много.
Почитайте разделы по солнечным батареям и по контроллерам заряда, чтобы иметь более ясное представление о том, как работает солнечная энергосистема, какие режимы заряда и разряда необходимы для обеспечения надежного обеспечения энергией вдали от сетей централизованного электроснабжения.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Выбор батарей: итоговые замечания
Литиевые батареи
- могут обеспечивать до 500+ зарядных циклов
- Наиболее длительный срок службы при разряде на 80%
- Могут заряжаться за 1-2 часа
- Могут работать при минусовых температурах, но заряжать нужно при плюсовых температурах
- Не могут заряжаться малыми токами
- Не могут питать мощную нагрузку более 100 Вт (даже для самых больших литиевых батарей)
- Не требуют обслуживания и выравнивания
- Саморазряд на уровне примерно 10% в месяц
- Можно хранить в холодном месте при заряженности не менее 40% от полной
- Низкая токсичность, но желательно утилизировать после окончания срока службы
Никель-металгидридные батареи
- Могут обеспечить до 300+ зарядных циклов
- Заряд происходит за 2-4 часа
- Могут работать при минусовых температурах
- Не могут заряжаться малыми токами, низкая устойчивость к перезаряду
- Могут обеспечивать большие токи при мощности до 200Вт (для самых больших NiMh батарей)
- Требуют периодического обслуживания и выравнивания (каждые 3 месяца)
- Саморазряд на уровне примерно 30% в месяц
- Можно хранить в холодном месте при заряженности не менее 40% от полной
- Низкая токсичность, но желательно утилизировать после окончания срока службы
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы
- Могут обеспечить до 300+ зарядных цикловЗаражаются за 8-16 часов
- Могут работать при минусовых температурах
- Могут заряжаться малыми токами и выдерживают перезаряд
- Не требуют обслуживания
- Могут обеспечить высокие разрядные токи при больших мощностях
- Желательно не разряжать более, чем на 50%
- Саморазряд — около 5% в месяц
- Хранить при комнатной температуре и полностью заряженными
- Содержат токсичные материалы и должны быть утилизированы после окончания срока службы
{social}
