Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Как на ваш взгляд щелочные аккумуляторы в плане долговечности?
Они не бояться КЗ и глубокого разряда.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Хорошая тема, а то все разбросано по разным местам.

У меня вопрос по использованию щелочных аккумуляторов в автономных системах с одним источником энергии - генератором. Из нашего опыта знаем, что свинцово-кислотные АБ не долго держатся в таких системах - глубокие циклы и хронический недозаряд. Поэтому, думаю имеет смысл посмотреть в сторону щелочных АБ с жидким электролитом. В таких условиях работы можно смириться с такими недостатками щелочных АБ, как невозможность заряда малыми токами (можно от генератора выставить любой, и даже лучше если ток будет большой - быстрее зарядится) и эффект памяти (циклы будут как раз глубокие). Щелочные, как я понимаю, даже лучше недозаряжать - дольше прослужат.

Собственно, вопросы:
1. Где взять описание зарядного процесса для щелочных АБ с жидким электролитом? В интернете полно по зарядке герметичных щелочных АБ, в основном мелких.
2. Какие есть особенности эксплуатации?
3. Подойдет ли ББП с регулировками заряда, изначально для свинцово-кислотных? Можно обычно регулировать напряжения от 40 до 60В (для 48В системы), вроде этих пределов должно хватить, т.к. заряжать надо начиная с 1-1,1 В/элемент, а заканчивать на 1,75В/элемент, при этом номинал 1,2В/элемент (вроде так, поправьте если не прав). Если брать 40 шт., то пределы должны быть 40-70В. Такого высокого напряжения может и не быть. Можно ли заряжать до меньшего напряжения заряда (60-62В)?
4. Где их делают в России? Цены?

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Для информации, щелочным аккумуляторам нужен ток зарядки равный 25% от их ёмкости, они используются в отечественных троллейбусах, выпускаемых в Энгельсе Саратовской области, где производят эти аккумуляторы не знаю. Эти аккумуляторы не убиваемые, служат десятилетиями и почти не теряют ёмкость в резервном питании, токи разряда у них не такие огромные как у стартёрных, но машину холодную летом легко заводят, зимой при морозах в 17-20* не заводят. Раньше их ёмкость была 75А/ч, стояли по два аккумулятора на троллейбусе, там низковольтная сеть 24 вольта.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Провел поиск по форуму по фразе "щелочной аккумулятор". Любопытно, что народ отзывается о них как долгоживущих и не убиваемых и потом спрашивает про опыт других, а опыта-то и нет...
Просто любопытно...


Вот некое простенькое (и, по-моему, древнее) введение в тему.
Оттуда:
Недостатки щелочных аккумуляторов по сравнению со свинцово-кислотными:
- меньшая э. д. с.; почему это - недостаток? 10 штук по 1,2В=12Вольт...
- более низкий к. п. д. (52—55%); для автономок - недостаток, а для резервных - нет.
- более высокая стоимость. надо считать все на круг, а не только цену...
Подчеркнутым - мои комментарии - Андрей А. А.
А теперь - достоинства (выписал только важные):
- при длительном бездействии несут малые потери на саморазряд и не портятся, имеют большой срок службы; у народа - по 40 лет и работают...
- при работе выделяют меньшее количество вредных газов и испарений; герметичные
- имеют большее внутреннее сопротивление, чем свинцово-кислотные, поэтому не боятся внезапных перегрузок. класс
Навскидку - идеальные источники питания для резервных систем.
Вопрос только в цене...

Да, это было из учебника:
Кузнецов М. И.
Основы электротехники. Учебное пособие. Изд. 10-е, перераб. «Высшая школа», 1970

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Еще одна цитата с нашего сайта:

Т.е. не для всякой резервной или автономной системы подходят щелочные аккумуляторы. Если есть солнечные батареи или ветроустановки, т.е. источники, которые выдают разные токи, в т.ч. и малые, щелочные аккумуляторы ставить смысла нет - энергия малых токов будет просто теряться без пользы.

Однако, я затеял эту тему именно для случая автономной системы с топливным генератором в качестве единственного источника энергии. В такой системе свинцовые аккумуляторы долго не живут -максимум год. Здесь много уже писали почему (хронический недозаряд и глубокое циклирование).

Только для этого случая может оказаться так, что щелочные аккумуляторы с жидким электролитом (не герметичные!) будут экономически эффективны и надежны. Поэтому выделять они все-таки что-то будут, т.к. при заряде довольно сильно бурлят. Но, где-то читал, что выделения не такие взрывоопасные, как у кислотных.

Прошу всех, кто знает, где взять информацию о таких аккумуляторах, накидать сюда ссылки или цитаты. Если есть опыт реального использования с генераторами в качестве заряда - тоже делитесь.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Да, эффект памяти будет мешать использовать их для резервных...
Не будем торопиться:
1. Надо сначала узнать "величину" этого эффекта памяти и потом просчитать все на круг. А вдруг?
2. Для автономок мешает низкий КПД.
Какой он в современных ЩАКБ? Тоже надо узнать и тоже все просчитать.
Естественно, сравнить со свинцово-кислотными.
Посчитал бы я легко, но где взять исходную инфу?
Разве что совместным поиском.
Народ, подключайтесь!
Нужно:
1. Количественные характеристики эффекта памяти для разных типов ЩАКБ.
2. КПД тоже разных типов.
В общем, документация нужна...


Для начала - условные обозначения.
В самом низу - международные, выше - наши.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

НКhttp://www.laborant.ru/eltech/22/1/4/03-98.htm или http://www.accumulator.ru/variety/stationary/element.php?IBLOCK_ID=77&SECTION_ID=0&ELEMENT_ID=2496&back_url=/variety/stationary/index.php , http://www.accumulator.ru/variety/stationary/element.php?IBLOCK_ID=77&SECTION_ID=0&ELEMENT_ID=2492&back_url=/variety/stationary/index.php так, навскидку, подобного навалом.Можно и здесь порыться http://www.gostedu.ru/search/

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Для генераторной системы эффект памяти не важен - мы же разряжаем АБ как можно сильнее, чтобы запускать генератор как можно реже.

По поводу КПД - если щелочные АБ можно заряжать большим током, то его низкий КПД с лихвой окупится более эффективным режимом работы генератора. Ведь для дозаряда свинцовых АБ требуется долго заряжать их малыми токами, т.е. практически на холостом ходу генератора. А у щелочных единственное ограничение при заряде, как я понял - это температура аккумуляторов.

Это так, мысли вслух. Действительно, нужны параметры и расчеты.

Уже кое-что... Смущает необходимость заряда с вывернутыми пробками (кто-ж в автоматическом режиме уследит) и необходимость замены электролита каждые 150 циклов. Радует возможность быстрого заряда за 6 часов.

Это что, получается для 40 элементов (48В в номинале) нужно подавать зарядное напряжение 80В?

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Если речь о резервной генераторной, т.е. у которой есть еще и гос. сеть, то там, видимо, часто сеть будет опять включаться еще до запуска генератора - тогда и эффект памяти будет работать.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

нет, я говорю именно об автономной генераторной, где имеют место полные циклы заряд-разряда.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Господа!
А задумайтесь над тем, что мало того, что нужны специальные зарядные устройства, так ещё - и возможно это самое главное - любой инвертор в котором нет возможности применять щелочной аккумулятор - отключит нагрузку при напряжении соответствующем разряду кислотного аккумулятора. И возможность отдавать токи при низком уровне разряда использоваться не будет. Жидкостные щелочные аккумуляторы имеют очень агрессивные пары, раньше на электрокарах использовались такие аккумуляторы, все аккумуляторщики оставались без зубов, за 10-15 лет работы разъедало. Сейчас всё чаще используются кислотные тяговые.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

http://www.laborant.ru/eltech/22/1/5/18-98.htm
Довольно много полезной информации

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

У почти всех инверторов есть возможность регулировать напряжение отключения. Например у Xtender и Outback это 9,5 — 17В (на 12В АБ). Нам нужно 1-1,1В на банку, т.е. 10-11В, что есть практически во всех инверторах (напомню, "стандарт" защитного отключения у инверторов даже без регулировок - 10,5В. А в Новосибирске делают инверторы-убийцы аккумуляторов с отключением даже на 8,5В ) .

Ток тоже регулируется. Есть режимы equlization, при которых АБ заряжается при 17В. Это почти требуемые 1,75В на банку для щелочных элементов. Важный вопрос при этом - есть ли аккумуляторы, в которых не надо отвинчивать крышки при заряде? Ведь для кислотных тоже рекомендуется отвинчивать крышки, но современные аккумуляторы заряжают и без такой процедуры.

По поводу зубов - не знаю, может на самом деле и так. А что они зубами делали с аккумуляторами ? Понятное дело, что АБ с жидким электролитом нужно обслуживать и иметь для них специальное вентилируемое помещение. Так это и для кислотных так же.

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Добавлю свои три копейки:
У МАП ЛСД вроде есть регулировка, а у ТриппЛайт и МеанВелл - вроде нету...

 

Разбираемся. Щелочные аккумуляторы для автономных систем

Узнал насчет цен на аккумуляторы ТНЖ 250А*ч Великолукского аккумуляторного завода - стоят в Москве около 2800 за банку + электролит + перемычки. В этоге сокрее всего получится 30-35 тыр. за аккумулятор на 12В и, соответственно, 120-140 тыр. за 48В емкостью 250А*ч.

Если учесть, что у свинцово-кислотных AGM такая емкость в номинале стоит в районе 4*15=60 тыр., а с учетом 50% разряда 120 тыр. (для гелевых соответственно 80-160 тыр.), получаем соизмеримые цены. Количество заявленных циклов для 100% разряда отличается раза в 4-5 для AGM (1000/200) и для 2,5-3 для геля (1000/300-400). Вроде так. Экономия на лицо (или на зубы, если верить PvR ). Даже с учетом замены электролита через каждые 150 циклов.

Заряжать с закрученными колпачками тоже вроде можно. Остается узнать про режимы заряда - сколько заряжать, когда отключать, предельные соотношения по напряжению/температуре/времени заряда и т.п.