Ионисторы - накопители энергии для систем автономного питания

Если можно, может кто-то написать сколько будет стоить эксплуатация + стоимость ионисторов на 1Квт/час и разных типов аккумуляторов.

Т.е.
(стоимость устройства такого-то для обеспечения 1 Квт/час) /(ресурс устройства час).

Слышал, что можно сделать самодельные ионисторы, в сети полно информации, стоит ли пробовать?

(я предполагаю использовать вместе с солнечными батареями.)

 

Значит так. 1 кВт*ч емкости на ионисторах ЭСМА обойдется примерно в 180-190 тысяч рублей. Срок жизни, если заряжать токами не более 15-20 Ампер и разряжать не более 100 Ампер, составит по заявлению производителя >10000 циклов. Саморазряд гораздо больше чем у максвелл и Эпкос. Этот самый киловатт запасается в диапозоне напряжений 45-22 Вольта.
Не передумали еще? Импорт хоть и лучше, но стоит тоже в разы круче. Б/у импорт хоть и дешевый, но это все равно что б/у аккумуляторы брать.
Про электролитические алюминиевые конденсаторы я писал с учетом реально доступных конденсаторов при работе с максимально возможным током пульсаций, а не простого хранения при температуре 105 градусов. Они просто при нахождении в условиях высокой температуры ссыхаются.
По поводу шуруповерта. Его и хватает наверно 10 шурупов ввернуть-отвернуть. Есть немецкая техника на никель-кадмии и литии, которая имеет емкость такую, что несколько дней крутишь и никак аккумуляторы не садятся. При этом полный заряд за 5-15 минут происходит.
По поводу малого внутреннего сопротивления. Эсма прекратила выпуск тяговых ионисторов потому как при быстром заряде они закипали и циклируемость и до 100 не доходила, а при заряде малыми токами они не нужны никому с такой маленькой емкостью и ценой в разы больше аккумуляторной. Их емкость 80-130кФ. Читайте внимательно килоФарад! У Максвел и Эпкос 3 и 5 кФ. Емкость меньше в 40 раз и соответственно возможность заряда большими токами за короткое время, да и конструкция симметричная.
Схема активного выравнивания может быть вообще без операционника или компаратора. Резистор 3,3 ома непонятен. Это максимальный ток в 0,7 А обеспечит при шунтировании. Если заряд токами не более 2А ,то потянет. Иначе при большой разнице в эмкости элементов батареи возможен перекос и превышение на элементах с меньшей емкостью. Далее, схема с вероятностью 99% зазвенит, но это надо посмотреть на какой частоте точно зазвенит. Конденсатор надо не между инвертирующим и прямым входами, а с выхода на инвертирующий вход. Вообще схему всю лучше махнуть. Источник опорного проще сделать на маломощном светодиоде или биполярном транзисторе. Поищите на радиолюбительских порталах "аналог мощного стабилитрона", т.к. рисовать влом из-за возможных ошибок на праздничную голову.

 

Забудьте ЭСМА!

Забудьте Эпкос!
Они завязали с ионисторами.

Забудьте электролиты!
У тех (реально доступных) указан возможный ток пульсаций в интервале 105-125С.

Где нужна высокая надёжность и много вольт - ставят батареи бумаги, плёнки или большие банки наподобие unlytic

Хорошо, 0,5 Ома, его я "от балды" написал.

Низзя, инв. вход на ВЧ заземлён через С2. Получится перегрузка выхода на ВЧ (для такого медленного операционника это единицы килогерц).

Ага, если предложите транзистор или светодиод с напряжением стабилизации ниже 2В при токе 1 мкА

 

user343, я конечно уважаю мнение любого, если оно адекватно. Вы просили вам помочь с активным выравниванием, а сами начинаете учить схемотехника что он не прав.
Ваша схема полностью бред. Для нормальной устойчивой работы требуется как минимум ПИ-регулятор, а здесь нескомпенсированный блок с большими фазовыми сдвигами из-за того что цепей коррекции вообще нет, а конденсатор между входами дает просто сногсшибательный фазовый сдвиг.
Светодиоды, обратносмещенные переходы база-эмиттер маломощных транзисторов являются отличными маломощными стабилитронами, работающими при токах 1-5 мкА. Стабисторы-диоды, работающие в прямом направлении для стабилизации напряжения. Управляемый стабилитрон TL431 и пара-тройка биполярных транзисторов вам помогут. Можно и ваш источник опорного применить, а к нему токже связку биполярных подцепить. Максимальный ток шунтирования 8-10А это обеспечит.
Дальше вам что-то советовать желания нет. Вы и сам оказывается заправский схемотехник , а книга Хорвица и Хилла вами прочитана еще в ранней юности.

 

Жрут они много.
Я такой контроллер заряда для солн. батареи 30Вт делал и эксплуатировал, но для ионисторов не пойдёт.

Хочется достичь саморазряда охлаждённых ионисторов <20% в год.
Если вы профессионал-электронщик, то наверное привыкли "план гнать" для "диких капиталистов". Пофиг, что после окончания гарантии устройство сгорит из-за высохших кондёров или деградации силовых ключей.

А теперь представьте, что вы делаете себе автономное LED освещение на полвека службы, и запчасти взять будет негде. Поэтому устройство должно быть простым и надёжным, как армейский дозиметр образца 1962 г. или светильник шахтёрский головной взрывозащищённый СГД-5. С толстым эбонитовым корпусом и аккумулятором: никель-кадмиевая доливная батарея 3ШНКП-10М.05.

И ещё у меня отвращение к "радиопередатчикам" - ШИМ или другим ВЧ преобразователям. Технически можно так обосновать: меньше переключений - меньше тепловых ударов транзисторам при скачках тока. Посему максимально допустимая частота коммутации 0,1Гц

А корпус должен быть цельнометаллическим, платы покрыты лаком, детали залиты вазелином, ЦИАТИМом или др. густой, химически инертной смазкой.

 

Хочу вас заверить что тепловой удар в нормально просчитанной конструкции ни один силовой ключ не хватит. сейчас специально все чаще квазирезонансные преобразователи делают для того чтоб можно было использовать тормозные дешевые транзисторы, но иметь меньше потерь на переключение. Деградация же полупроводников всегда происходит при их работе и даже без работы. Не зря полупроводниковые компоненты после 2-х лет хранения на складе должны уценять, а через 10 лет хранения списывать или продавать за копейки без какой-либо гарантии.
Коммутация с частотами менее 400 Гц для преобразовательной техники экономически- , габаритно- и технологически- невыгодна в современном мире. Проще уж тогда линейные стабилизаторы применять с кпд паровоза.
А по секрету даже постоянный ток образует вокруг себя магнитное поле. И что, в свинцовых трусах и железных шапках ходить?

 

См. картинку.

Этот преобразователь U-2U-4U переключается только по мере заряда/разряда ионисторов (раз в час например). Потери на 3-х открытых полевиках: I^2*0,02 Ома. Затворы заряжены, на управление ими ток не тратится. Только чем заряжать - оптопарой?

Если стоит задача примерно повторить такую штуку, то там уже всё блочное - и солнечные батареи из множества элементов и светодиоды десятками.
Пересоединяй и властвуй...

А мы его витой парой задушим при передаче

 

Вот тут вроде образцы сабжей раздают.
Сколько стоит завести счёт в федексе, или это USA-only?

Там есть 12В модули CLG02P120L48, которые не требуют балансировки и с утечкой меньше, чем у Maxwell. 65 мкА на 120мФ cellergy против 5,2мА на 3000Ф Maxwell. Пересчёт даёт 1,625 мА для 3000Ф.

Впрочем "нахимичить" с утечкой легко. Другие производители указывают условия измерения, например "через 72 часа, при температуре +20°С".

 

Цена 1 конденсатора Cellergy 420mF CLG03P420L48 = 31.5 $ (в партии до 1000 шт)
А говорили, что их уникальный автоматический техпроцесс печати кондёров бьёт всех конкурентов

У Максвеллов $414 за 12000F 2.7V (ebay, новые, c доставкой, таможня не приставала).
Что означают номера на "банках" вида:
C15PT09272B0474
C15PT09272B0478
C15PT09272B0135
C15PT09272B0072

Это 2009 год 27 неделя и уникальный номер каждого?

И ещё сравнительную таблицу энергохранилищ можно скорректировать
(Ultracap: $7,26/W*h, в России, без схем балансировки).



Сюда расписал расчёт стоимости ватт-часа:
https://www.forumhouse.ru/threads/44901/page-13#post-2330009

А тут о схемах балансировки (потому что местный форум png картинки 9кБ, 700*350 точек отвергает):
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=34256

 

Ну, вобщем, вы считаете только то, что хотите считать. По мощности да, ионисторы в табличке дешевле получаются, но по энергии накапливаемой дороже свинцовых аккумуляторов в 10 раз. Людям проще иметь тогда в 3 раза дешевле и примерно в 4 раза емче систему на свинце и менять его раз в 3-4 года. Речь идет об очень хороших свинцовых аккумуляторах, а не о стартерных или ИБП-шных обычных. Притом свинец даже в этом случае будет легче чем ионисторы. Так что вопрос об утилизации тяжелого свинца тоже притянут за уши.
З.Ы. Китайский литий сейчас значительно подешевел. Кпд его высок, и количество циклов заряда-разряда держит более 500 при не очень сильном снижении емкости. Причем встроенный защитный регулятор не дает ни перезарядить, ни переразрядить, ни коротнуть.

 

Для автономного дома не так важны: габариты, вес, максимальный ток разряда -как емкость, количество циклов заряд-разряд и цена Квтч, на данный момент у ионнисторов, кроме количества циклов заряд-разряд ,этого нет.
Литий(кстати там доходят уже до 3000-5000 циклов) есть смысл использовать только в транспорте и передвижном оборудывании, из-за цены, но он (благодаря транспорту)дешевеет.

 

Тогда это не автономная система. Её владелец обязан подневольно работать в вонючем городе - на бензин и новую дозу аккумуляторов.
Если горизонт планирования расширить со стрекозиного на муравьиный (google: Крылов "лето красное пропела"), хоть на 30 лет, то нефть и асфальт закончатся и перевозка акк-ров станет невыгодной.
А литий, пусть нано- с 15-ю килоциклами, может взорваться от вспышек на Солнце.

 

В том-то и дело что литий глубокое циклирование держит без напряга, и при тех же параметрах по емкости будет даже дешевле ионисторов в разы, а возить или носить его можно будет в авоське.
Взорвать же литиевые аккумуляторы можно только сильным нагревом или ударом таким, чтоб аккумулятор деформировался. Вспышки на Солнце им по барабану. Меньше фантастики по Рен-ТВ смотрите.
КПД лития высок. Дешево и с большим количеством циклов идут никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы. Правда их КПД маловат :50-60%.
В который раз повторяю что заменить аккумуляторы ионисторами невыгодно. Для увеличения срока службы аккумуляторов можно прицепить батарею ионисторов небольшую впараллель, но никак не иначе. При такой очень малой емкости ионисторов либо накопленного за день заряда даже на вечер не будет хватать, да и днем до упора зарядятся, а дальше некуда складировать будет выработанное, либо стоимость батареи превысит стоимость дома.

 

...или зарядом на морозе. А под боком в тепле держать эту бомбу не хочется.

57 Вт*ч на дежурное освещение хватит (можно нарастить постепенно), а стирка и качание воды - только летом, когда солнце светит или по праздникам, когда ветер дует

 

Ну вот ваш литий-тритий, "не теми болтами" прикрученный:
https://www.forumhouse.ru/threads/27113/page-12#post-1435169

Холопы должны постоянно работать на господ, поэтому энергетической независимости им не положено.
"Добьёмся мы освобожденья своею собственной рукой"