Tôi có thể sạc pin một cách an toàn cho pin thiết bị truyền động 24v với một cặp pin mặt trời 12 v không?


16

Tôi có một thiết bị truyền động cửa nhà để xe Hormann Promatic Akku, vì nhà để xe của tôi không có điện chính. Nói chung tôi rất ấn tượng với cách nó hoạt động tốt. Thật không may, trong khi nó kéo dài khoảng hai tháng giữa lúc sạc, nó hầu như không có thông báo nào về thời điểm sạc pin sắp hết.

Tôi muốn nó tồn tại lâu hơn giữa các lần sạc, vì vậy một thời gian trước tôi đã mua một số bộ sạc năng lượng mặt trời năng lượng thấp. Mối quan tâm của tôi là có thể có điều gì đó tôi đã bỏ lỡ theo cách ngây thơ mà tôi dự định sẽ kết nối chúng.

Lý lịch

Bộ pin Hormann (phía dưới bên phải trong hình) có một cặp ổ cắm XLR, vì vậy bạn có thể cắm dây dẫn bộ truyền động vào một trong hai. Tôi đoán rằng Hormanns sở hữu bộ sạc năng lượng mặt trời (đắt tiền và không có sẵn ở Anh) cắm vào ổ cắm khác. Trong nội bộ, có một vài pin 12 v xả sâu nối tiếp.

Thiết bị truyền động cửa nhà để xe Hormann Promatic Akku, được sử dụng mà không được phép, nhưng với sự ghi nhận Attrib. Hormann .

Khi được sạc đầy, mô-đun pin đo 26.3v và bộ truyền động từ chối hoạt động khi điện áp giảm xuống 23.3v.

Các tấm pin mặt trời tôi có chỉ 1w, nhưng có một diode tích hợp. Chúng được bán dưới dạng bộ sạc pin năng lượng mặt trời 12 v, và nghiên cứu mà tôi đã làm vào thời điểm đó cho thấy rằng một công suất nhỏ như vậy sẽ được tính là nhỏ giọt sạc pin, vì vậy việc sạc quá mức không phải là vấn đề. Tôi lưu ý rằng mặc dù điện áp mạch mở dưới ánh sáng mặt trời có thể đạt đến 18v mặc dù.

Trên một trong các bảng, diode được thổi, do đó, bất kỳ lời khuyên nào về việc thay thế nó cũng sẽ hữu ích (tôi đã loại bỏ diode cũ, nhưng nó đã được dán vào bảng điều khiển và loại bỏ một số ID bị trầy xước, tôi đoán nó một 1N4007 dù).

Làm thế nào tôi có ý định nối chúng

Vì vậy, ngây thơ, tôi chỉ nối dây cả hai bảng, giống như pin được nối dây, thông qua phích cắm XLR và để chúng được kết nối vĩnh viễn.

Tôi cũng đang xem xét liệu có nên để diode ra khỏi bảng thứ hai hay không và chỉ nối hai bảng với nhau bằng một diode duy nhất giữa chúng.

Những lo lắng của tôi

Giả sử một ngày mùa hè hiếm hoi ở Anh, tôi biết rằng chỉ 1w @ 18v có nghĩa là dòng điện khá thấp đối với pin, nhưng 36v từ một cặp bảng có làm hỏng mạch truyền động không? Tôi đoán rằng việc được kết nối với pin sẽ giảm điện áp xuống ngay trên điện áp pin, nhưng chắc chắn sẽ rất tốt nếu biết.

Ngoài ra, khi bộ truyền động thực sự vẽ dòng điện, nó sẽ vẽ khá nhiều watt trong 20-30 giây. Pin mặt trời có thể bị hư hại theo cách nào? Nhìn vào bảng dữ liệu diode, có vẻ như mỗi điốt sẽ có khả năng đối phó với dòng điện và điện áp mà chúng ta đang nói đến.


Tôi đã xem xét các câu hỏi về pin mặt trời có liên quan và sạc pin , nhưng không phải là vấn đề mà tôi có thể tìm thấy dường như giải quyết mối quan tâm của tôi.

Câu trả lời:


21

Nhưng 36v từ một cặp bảng có thể làm hỏng mạch truyền động không?

Vì vậy, đây là thỏa thuận. Pin chì-axit trông giống như một nguồn / bồn điện áp với điện trở nối tiếp nhỏ, với mức điện áp có chức năng trạng thái tích điện. 2V / cell (có 6 cell nối tiếp trong pin 12 V) là danh nghĩa và nếu tôi nhớ đúng, điện áp mạch mở của chúng là khoảng trống 1.9V, đầy 2.1V. Điều đó bao gồm 90% hành vi của họ.

Xem xét rằng, thông số kỹ thuật "1W @ 18V" của bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ không thể "chiến thắng" với pin và điện áp của bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ được kéo xuống điện áp pin, cung cấp có thể 0,055A (= 1W / 18V) ở bất cứ giá trị nào của điện áp pin.

Tuy nhiên, khi pin đầy hoàn toàn, điện trở nối tiếp của nó tăng lên đột ngột và điện áp tăng lên, cho đến khi có đủ điện áp để bắt đầu điện phân chất lỏng và bạn sẽ tạo ra H2 và O2 ở các cực và mất điện phân. Pin axít chì, tùy thuộc vào loại + nhà sản xuất, có tốc độ tái hợp nhất định của H2 + O2 => chất điện phân mà nó có thể xử lý; nếu bạn điện phân ở dòng điện cao hơn thế, nó sẽ dẫn đến mất điện giải vĩnh viễn (+ do đó mất công suất)

Vì vậy, có một dòng điện an toàn có thể được đưa đến pin axit chì liên tục, trong đó tự xả do điện phân làm cân bằng dòng sạc. Nó phụ thuộc vào sản xuất + xây dựng. Tôi sẽ không cảm thấy lo lắng về mức sạc C / 10 hoặc C / 20 (trong đó C = dòng điện cần thiết để xả pin trong 1 giờ). Pin cửa nhà để xe có thể có dung lượng> 1Ah, do đó bạn nên an toàn với dòng sạc 55mA.

TUY NHIÊN - Có lẽ tôi sẽ đặt song song (diode zener và điện trở) song song với mỗi pin, diode zener khoảng 14V và điện trở có thể là 10 ohms hoặc hơn, để nó giữ cho các cực của pin không bị sạc quá xa.

Ngoài ra: nếu bạn có thể, hãy nối từng tấm pin mặt trời với từng pin (và giữ các điốt), thay vì cặp pin nối tiếp với dây nối tiếp với pin - tức là thử kết nối các vòi trung tâm. Bằng cách đó, bạn sẽ sạc từng pin một cách độc lập. Mặt khác, những gì có thể làm hỏng tuổi thọ pin là nếu điện áp pin phân kỳ - cái có điện áp cao hơn sẽ có xu hướng bị sạc quá mức, trong khi cái còn lại sẽ có xu hướng bị sạc quá mức và không được sạc đầy.


Câu trả lời sâu sắc. Mặc dù vậy, OP có nên sử dụng mạch sạc với bộ chuyển đổi tăng tốc hay không, vì vậy anh ta có thể nhận được một số khoản phí ngay cả trong những ngày ít ánh sáng?
Nick Johnson

4
không thực sự; các đường cong VI cho pin mặt trời thường đạt cùng điện áp mạch ngoại trừ trong điều kiện ánh sáng rất thấp. Mức ánh sáng thay đổi dòng điện ngắn mạch. Để đạt được công suất tối đa, bạn cần sử dụng bộ chuyển đổi buck (hiếm khi là bộ chuyển đổi tăng tốc) và tìm điểm năng lượng tối đa của pin mặt trời và sống với hiệu quả của bộ chuyển đổi. Có ý nghĩa ở mức 5kW, không phải ở 5W.
Jason S

10

Tóm lược:

  • Khi được vận hành ở Oxford, Anh, bộ sạc sẽ mang lại lợi ích hữu ích về thời gian giữa quá trình sạc lại trong hơn 6 tháng trong năm.

  • Các bộ sạc có thể được sử dụng như an toàn (với hai bộ nối tiếp được kết nối trực tiếp qua pin 24V). Kết nối một pin trên mỗi pin là khả thi nhưng tốc độ sạc quá nhỏ khiến mức tăng cân bằng pin từ việc này khó có thể hữu ích.

  • Một diode 1N400x sẽ hoạt động tốt (cho các bảng dưới 10 watt).

  • Nếu bạn sử dụng hai bảng nối tiếp, bạn chỉ cần một diode - bạn có thể bỏ qua diode trên bảng thứ hai nếu muốn.

  • Không nên xả pin sâu, mặc dù chúng là "mức xả sâu" nếu bạn muốn tuổi thọ pin tối đa. Việc cắt bỏ 23.3V hiện tại có lẽ được sắp xếp để đáp ứng nhu cầu này.

____________

Kích thước tính bằng AH của pin không xác định - giả sử 2 x 7AH "cục gạch" - có thể lớn hơn.
Kích thước của bảng PV = 2 x 1 watt danh nghĩa.

Điều chỉnh kết quả bên dưới cho phù hợp nếu pin nhiều hơn hoặc ít hơn 7 Ah mỗi pin.

Dừng bấm: Trang web này cung cấp một

  • "Pin trao đổi có thể sạc lại WA 24, 10 Ah cho Promatic - Akku hoàn thành với giá đỡ"

chỉ với 213 Euro!
Giả sử bản gốc cũng là 10 Ah thì các số liệu dưới đây cần tăng thêm khoảng 1,5 về công suất. Tốc độ sạc từ các tấm PV 1W thậm chí ít có khả năng gây hại. Tôi sẽ xem xét sửa đổi câu trả lời này theo "kiến thức" này trong khóa học do.


Các hoàn toàn tuyệt vời Gaisma trang web cung cấp rất nhiều thông tin hữu ích về phơi nắng (mức nắng, lượng mưa, tốc độ gió và nhiều hơn nữa) từ hàng ngàn trang web trên toàn thế giới, tư vấn cho rằng với mức trung bình hàng ngày giờ nắng tháng theo tháng ở Oxford Anh, tháng một-tháng mười hai là:

Cách ly, kWh / m2 / ngày = "Giờ nắng"

  • Tháng / giờ nắng trung bình mỗi ngày
    Tháng 1 0,67
    tháng 2 1,23
    tháng 3 2,23
    tháng 4 3,39
    tháng 4 4,39
    tháng 6 4,64
    tháng 4 4,66
    tháng 8 3,99
    tháng 9 2,76
    tháng 10 1,59
    tháng 11 0,52
    tháng 12 0,5

tức là 4,66 vào tháng 7 và 0,5 vào tháng 12.

Đó là số giờ trung bình hàng ngày mà bạn nhận được trên mỗi watt của bảng điều khiển PV TỐT NHẤT.

Một pin 12V cho công suất bình thường khoảng 12 watt mỗi giờ amp. Vì vậy, một "viên gạch" 7AH sẽ cho 84 giờ.

Vào một ngày TỐT, tháng 7, bảng điều khiển 1 W sẽ cho bạn sản lượng 4,66 Wh hoặc hơn 24 giờ, trung bình 0,2 Watts. Vì vậy, để sạc đầy pin 84 Wh ở tốc độ này (giả sử hiệu suất 100%) sẽ mất 84 / 0,2 = 420 giờ. tức là mức phí trung bình trong tiếng Anh giữa mùa hè của Oxford với bảng điều khiển được định hướng tốt là C / 420. Ngay cả khi sạc đầy công suất vào ban ngày, tốc độ là 1 watt / 84 Wh = C / 84.

C / 100 sẽ là một khoản phí nhỏ giọt rất khiêm tốn cho pin axit chì, do đó, giả sử bảng 1 x 1 watt cho mỗi pin 7Ah (2 pin, 2 tấm) có thể được đặt đúng chỗ mà không gặp vấn đề gì.

Tin vui là bạn nói rằng hiện tại pin kéo dài "khoảng 2 tháng giữa các lần sạc". 60 ngày x 24 giờ = 1440 giờ. Nghĩa tốc độ xả pin sẽ vượt quá sản lượng của bảng điều khiển vào tháng Bảy. Trong thực tế, tỷ lệ trung bình giảm xuống để nói C / 1200 (cho phép một số sự không hiệu quả), tốc độ cách ly trung bình hàng ngày sẽ cần giảm xuống 4,66 x 420/1200 ~ = 1,6 kWh / ngày (hoặc 1,6 giờ nắng / ngày). Tỷ lệ này được vượt quá trong 9 tháng kể từ tháng 3 đến tháng 10. Như trước đây, điều này giả sử bảng điều khiển tốt 1 W và pin 7Ah 12V. Tốc độ sạc hiệu quả thực tế sẽ thấp hơn vì bảng điều khiển được đánh giá ở mức 1 watt hoặc bất cứ điều gì ở điểm công suất tối ưu. Murphy cho biết bảng mpp và điện áp pin thường sẽ khác nhau. Ngoài ra còn có tổn thất hiệu suất chuyển đổi, nhưng axit chì có hiệu quả hiện tại khá tốt (hiện tại / hiện tại) - có thể là 80% - 90%. Ở mức phí thấp (như thế này) hiệu quả năng lượng cũng khá tốt. (Ở tốc độ sạc cao hơn, điện áp đầu cuối tăng do sụt áp trên điện trở trong). Giả sử bạn nhận được 80% hiệu suất chuyển đổi để tìm.

Tất cả những điều trên có thể được sử dụng để tìm ra cách một số pin Ah khác và bảng điều khiển Công suất khác sẽ hoạt động trong bất kỳ tháng nào.


NB: mặc dù pin của bạn là chu kỳ sâu, hãy sạc pin trước khi nó được chu kỳ sâu. Cuộc sống sẽ được cải thiện. Bộ sạc năng lượng mặt trời cũng sẽ giúp điều này.


Lời khuyên khi sử dụng zener là bảo vệ quá điện áp là tốt, nhưng bạn có thể dễ dàng chế tạo một thiết bị cắt sắc nét hơn nhiều nếu muốn. Một bộ điều chỉnh shunt TL431, 4 điện trở và bóng bán dẫn P Channel MOSFET hoặc PNP sẽ tạo ra một bộ điều chỉnh điện áp có thể thiết kế, tiêu tán nhiều như bóng bán dẫn cho phép và điện áp "đầu gối" rất sắc nét. Thêm vào đó nếu muốn.


Tôi rất muốn biết:

Đánh giá của từng pin?
Mỗi bảng điều khiển công suất.
Loại bảng điều khiển (silic vô định hình hoặc tinh thể hoặc ...?)


Năng lượng mỗi lần mở?
Động cơ hoạt động hiện tại
Động cơ?

Guesstimates chỉ - xem các giả định dưới đây.

Giả định:

  • 24 x x 10 Ah.

  • 80% công suất có sẵn do bảo vệ xả sâu.

  • 3 x (mở + đóng) mỗi ngày. Điều này cho phép 2 lần vào tất cả các ngày và nhiều lần vào cuối tuần, v.v.

  • 30 giây thời gian mở hoặc đóng.

  • 60 ngày giữa các lần sạc

10 Ah x 80% = 8AH.

Thời gian hoạt động mỗi lần sạc = 1/2 phút x 2 thao tác x 3 mỗi ngày x 60 ngày = 180 phút.
Nói 200 phút.

Bốc thăm hiện tại = 8 Ah x 60 phút / giờ / 200 phút = 2.4A

2.4A x 24V ~ = 100 Watts hoặc ~ ~ = 1/8 động cơ HP

Năng lượng mỗi lần mở ~~~ = 2.4A x 24V x 30 giây = ~ 1800 Watt-giây = 1800 Joule
= 0.5 watt giờ.

Kiểm tra sự tỉnh táo:

Dung lượng pin = 8Ah x 24 V = ~ 200 Wh
Vì vậy, các hành động = 200 / 0,5 = 400
~ = 6 / ngày
= 3 x (mở + đóng)
để kiểm tra độ tỉnh táo OK :-)

Ngày mai

Thông tin về Gaisma cho Oxford:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Giới thiệu

Thông tin người dùng:

Câu trả lời của người dùng đã xóa cung cấp một số thông tin về trải nghiệm 'thế giới thực' với cùng một sản phẩm hoặc tương tự. Họ nói rằng:

  • Tôi đã sử dụng các tấm pin mặt trời 2x 5W với bộ điều chỉnh 5W để cung cấp năng lượng cho cửa nhà để xe Hormann của riêng tôi. Tấm năng lượng mặt trời được gắn trên mái nhà để xe bằng phẳng. Đã giữ cho pin của tôi được sạc đầy trong suốt những tháng mùa hè. Trước khi cài đặt, tôi phải sạc lại 2 tháng một lần với tư cách là OP.

  • Tổng chi phí khoảng £ 40 bằng cách sử dụng bảng / bộ điều chỉnh có nguồn gốc eBay, Perspex để gắn, v.v ... Rất đáng để tự làm


Upvote cần +1 và +10.
Bryan Boettcher
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.