Môj pokus o nízkorozpočtovú malú FVE

[FRSO]

Ahojte priatelia, potrebujem zas odbornú radu - tentokrát od špecialistov "baterkárov".
Mám takto zapojené svoje 4ks Vrla bateriek:

zapojenie bateriek 5-2020.png

Dnes som si chcel po plnom nabití zistiť u jednotlivých bateriek stav ich aktuálnej kapacity podľa napätia naprázdno.
Takže baterky som doobeda nechal prejsť Boostom (28,6V) a po prejdení do fázy Float som zo zvedavosti začal merať U jednotlivých bateriek.
Nastalo prekvapenie lebo tam bol nameraný dosť rozdiel:
batéria 1 - mala cca 13,2 V
batéria 2 - mala cca 14,1 V
batéria 3 - mala cca 13,2 V
batéria 4 - mala cca 14,1 V

Po pár hodinách som vypol od bateriek panely, meniče a regulátory a znovu zmeral napätia článkov:
batéria 1 - mala cca 12,81 V
batéria 2 - mala cca 12,78 V
batéria 3 - mala cca 12,80 V
batéria 4 - mala cca 12,77 V

V čom je problém že pri prvom meraní boli také veľké rozdiely, mám niečo blbo zapojené alebo čo to vlastne naznačuje ?

To chce použít balancer a on ti to srovná, ty barerie stárnou a mění se jejich vnitřní odpor, nepomůže to ani srovnat nabíjením, rozjede se to vždy za chvilku, mám to vyzkoušené za ty roky u AGM aku, lepší by bylo použít pumpy od Mandy na 12V, ty používám na bloky 6V ale 6V a je to super vyrovnané.
https://eshop.neosolar.cz/bateriovy-bal ... ron-energy
Jinak AGM aku nabíjím na 28,80V, Float 26,80V-26,70V.

[antoni_sk]

Ahojte,
všetkým vdaka za príspevky - mne sa hlavne jednalo zistiť akú kapacitu majú tieto baterky ešte kapacitu z nominálnej podľa napätia naprázdno takže som ich chcel v prvom rade do plna nabiť, zrovnať vyšším Boostom, odpojiť a zmerať U naprázdno - akurát ma prekvapili tie rozdiely po Booste.
Večer som znovu tie baterky meral a mali: 12,64 - 12,62 - 12,64 - 12,62
Pokiaľ je pravda to čo píše jiriK "Protože baterka u mínusu je vždycky nabitá dřív" neznamená to že by som mal predlžiť dobu Boostu aby sa poriadne dobili aj baterky pri + póle ?
Dnes som zvyšoval Boost aj Float napätie aj kvôli tomu že síce regulátory merajú napr. 28,8V ale na baterkách je napätie len napr. 28,5V.

Interpretujem teda správne že by tieto baterky mohli mať ešte cca 85% pôvodnej kapacity ?

[Lui]

Protože baterka u mínusu je vždycky nabitá dřív. 'Logické vysvětlení po mě nechtějte. Vypozoroval jsem to nějak... Chce to prostě ty olova občas prohodit, kolegovi to u náklaďáku radím už pár let. Vždycky mu odejde baterka blíž k mínusu...

Tiež možem toto isté potvrdiť,ale nie z mojej skúsenosti ale u suseda to bolo takto dvakrát za sebou,a tiež mal 12V baterky.U 2V článkoch som toto nevysledoval nikdy.

[antoni_sk]

Na nete som našiel atypické serivo-paralelne zapojenie 4ks 12V bateriek na 24V systém:

atyp. seriovo paralelne zapojenie 24V.PNG (11.97 KiB) Zobrazeno 619 x

Máte to niekto takto, respektíve malo by mať takéto zapojenie nejaké výhody k bežne používaným ?

[Tibor889]

Veď to je bežné zapojenie 2S2P.

[antoni_sk]

Kua, máš pravdu - len prehodené poradie bateriek ... Asi mi to moc nemyslí, mal som viacej spať

[Joskob]

Kua, máš pravdu - len prehodené poradie bateriek ... Asi mi to moc nemyslí, mal som viacej spať

Až na to, že je bez stredového prepoja, čo podľa mňa spôsobí ešte väčšie rozhodenie batérií

[antoni_sk]

Jaskob, to práve som si nie istý - skoro rok som to mal zapojené bez stredového prepoja a žiadne rozhodenia napätia bateriek som nezaznamenal - problém sa mi začal prejavovať práve ked som tam pridal ten stredový vodič a teda spravil zo zapojenia 2S2P vlastne zapojenie 2P2S...

[Joskob]

Jaskob, to práve som si nie istý - skoro rok som to mal zapojené bez stredového prepoja a žiadne rozhodenia napätia bateriek som nezaznamenal - problém sa mi začal prejavovať práve ked som tam pridal ten stredový vodič a teda spravil zo zapojenia 2S2P vlastne zapojenie 2P2S...

Myslím, že to je skôr zhoda okolností, že sa to práve vtedy začalo prejavovať . A ešte k tomu si to mal celý čas bez balancera. Tak či onak, nemôžem to porovnávať s mojím šrotovným olovom. Na to sú tu väčší odborníci na pb.

[antoni_sk]

Potreboval by som zas poradiť a podiskutovať:
- rozmýšlam o kúpe nejakých Li článkov (bud 14x 60Ah Li-Ion SDI, alebo 8x 105Ah Lifepo4). Teraz mám 4x Pb Vrla baterky á160Ah.
Ide o to že by som nechcel prísť o momentálny stav vyťažovania prebytkov do elektr.bojlera. Momentálne to riadim cez PC a Scada program - podľa prúdu z oboch regulátorov + podľa napätí batérie.
- keby som kúpil Li-Ion tak by som sa asi musel zbaviť Pb bateriek pretože by sa asi paralelne vzhľadom na napätia bez komplikácii moc prevádzkovať nedali. Výhoda Liion by bolo že by som nemusel meniť spôsob spínania vyťažovania - vedel by som podľa ich U na koľko sú cca nabité. ALE: trošku sa obávam ich bezpečnosti...
- keby som kúpil Lifepo4 asi by som ich mohol prevádzkovať viacmenej bez problémov spolu s olovom ? Problém vidím ale s logikou vyťažovania kedže podľa napätia bateriek by som asi moc nevidel na koľko sú nabité ? Viem že pri Lifepo4 sa pre vyťžovanie používa SOC, ale to ja z mojich regulátorov správny údaj určite asi nevytiahnem. Mám síce Hall merač nabitia bateriek ktorý by mal mať možnosť skomunikovania, ale vidí sa mi to príliš komplikované. Výhodu Lifepo4 vidím v ich vhodnosti pre FV a ich bezpečnosť.
No a teraz by som potreboval vaše rady a skúsenosti - dopredu ďakujem.

[josse]

Přesně obráceně.
Zachovat logiku+olovo: LiIon.
LiFePO4: zahodit logiku, koupit SOC meter, zahodit olovo.

LiFePO4 drží stále napětí 3.33V/článek, jak je to kompatibilní s paralelně zapojeným olovem?

[Joskob]

Na tvojom mieste by som si olovo nechal s vlastným regulátorom, buď ako nutnú zálohu v prípade núdze alebo ho použil zvlášť na nejaký menej náročný okruh spotrebičov.

Z lixxx som za li-ion kvôli cene a jednoduchosti. Z hľadiska bezpečnosti ich mám v oceľovej krabici (trezor) na balkóne.
Čo som tak čítal témi, tak ani lifepo nie sú nejak super bezporuchové.

[kybos]

Potreboval by som zas poradiť a podiskutovať:
- rozmýšlam o kúpe nejakých Li článkov (bud 14x 60Ah Li-Ion SDI, alebo 8x 105Ah Lifepo4). Teraz mám 4x Pb Vrla baterky á160Ah.

Provozuji VRLA AGM olovo paralelně s LiFePO již několik let a vytěžovače fungují řízené vzorkem napětí na akumulátorech k plné spokojenosti. Po nějaké době LiFePO poněkud změkne a napěťové průběhy článků lze s úspěchem použít pro řízení vytěžování. Důležitá je napěťová stabilita referenčního zdroje a malé odchylky okolních teplot, které mají vliv jak na napětí baterií tak i na stabilitu referenčního zdroje. Olovo se v paralelním chodu s LiFePO stává jen zálohou poslední instance (pro případ nouzového odpojení LiFePO) a aktivního cyklování se příliš neúčastní. Svým samovybíjením v podstatě jen zhoršuje parametry úložiště. Je to tak jen daň za bezpečnost regulátorů pro případ odpojení LiFePO ve fázi solárního nabíjení.

[kybos]

LiFePO4 drží stále napětí 3.33V/článek, jak je to kompatibilní s paralelně zapojeným olovem?

Někomu možná drží napětí stále na 3,33V na článek, ale u mne to tak není. Možná je to dáno přesností měření, možná stářím a zaloužilostí článků ale u mne napětí článků LiFePO v závislosti na SOC kolísá od 3,308 V do 3,350V. A tento rozdíl bohatě stačí i na úplně jednoduché analogové řízení přebytů FVE.

Záznam průběhu napětí na článcích LiFePO po vteřinách

[antoni_sk]

Josse:
No vidíš - 100 ľudí=100 názorov, ale čo som čítal príspevky na koexistenciu Pb a Li, tak väčšina tvrdí že s Pb skôr lifepo4 ako LiIon.
Vieš poradiť aj nejaký vhodný SOC meter s komunikáciou modbus za prijateľnú cenu ?
Napätia:
Vrchné: 3,4V x 8 = 27,2V čo je presne odporúčané Float napätie (a aj odporúčané udržiavacie) pre moje Vrla baterky.
Spodné: 3,1V x 8 = 24,8V je tiež v pohode U pre Vrla baterky - teda U pri ktorom sú v podstate skoro celé nabité.

Joskob:
Potreboval by som tvoj nápad viac rozviesť - myslíš že mať dva okruhy bateriek ? Mám na polici v zálohe ešte jeden 40A Mppt, ale mám málo panelov. Možno v lete prevázkovať Pb+Lifepo a v zime odpojiť PB a nechať len Lifepo ?
Ja mám baterky na schodisku v dome, preto skôr z hladiska bezpečnosti začínam rozmýšlať o Lifepo. Poruchovosť predpokladám zhruba rovnakú. LiIon viem kúpiť za 200€/kwh, Lifepo za 220€. Nie je pri takomto rozdiele vhodnejšie Lifepo ?

Kybos:
Je super že sa ozval niekto kto to takto úspešne prevádzkuje. Nie sú mi ale úplne jasné niektoré odborné pojmy:
- vytěžovače fungují řízené vzorkem napětí. Čo myslíš pod "vzorkem napětí" ?
- na stabilitu referenčního zdroje - tomuto tiež úplne nerozumiem. Myslíš samotné FV regulátory ktoré vlastne nabíjajú batérie a teda aj presnosť ich merania napätia ?
PB ako záloha Lifepo ja asi celkom fajn, navyše Vrla baterky majú nízke samovybíjanie, navyše keby pomohli naspodku kapacity - napr. od tých 24,8 do 24V tak Lifepo majú ešte 3V čo ani pre Lifepo4 nie je príliš nízke napätie a teda ich úplné vybitie... Alebo uvažujem v niečom zle ?
Ty prevádzkuješ Lifepo v rozmedzí od 3,308 V do 3,350V čo je 0,042V x 8 = 0,336V... Nie je to prílš málo na nejaké zistenie SOC Lifepo a teda aj analógového riadenia vyťažovania ?

[marsal64]

Já řeším při vytěžování problém tří regulátorů připojených na jedny baterie: jejich absorbci/float napětí nastavit tak, aby šly do absorbce/floatu podle možností současně (mají různé algoritmy, různé délky kabelů, různě měří napětí) a toto napětí aby se nebilo s vytěžováním.
Ideálně bych tak potřeboval, abych mohl nastavit cílové napětí pro vytěžovač např. na 26.6 V a napětí pro float pro regulátory o dost výše, řekněme i trochu nad 27V, aby regulátory měly napěťovou rezervu a nechodily zbytečně do floatu. Ale to bych musel mít stoprocentní jistotu, že vytěžovač vše vytěží a s mou měkkostí baterek zůstane u těch 26.6. Jenže tu jistotu úplně nemám a nechci baterky trápit, tak nastavuji absorbci/float napětí na 26.7 V a pak jen koukám, jak vytěžování/dobíjení není úplně optimální.

[rottenkiwi]

Napatie u lítia, ale aj u olova nezávisí len na SOC, ale aj na prúde do baterky.
Ak je prúd do baterky záporný, tak vidno na obr., že je večer napatie nižšie,
lebo ten záporný prúd je vysoký, potom keď je prúd len cca. -2 A, tak
hoci SOC je nižžie, tak napatie je vyššie. Podobne ak je prúd do baterky kladný,
ale naopak, tu s vyšším prúdom napatie stúpa.

[antoni_sk]

Marsal64
- v podpise máš písané že máš len Lifepo4... alebo máš aj nejaké Pb ???
Pri Lifepo máš nastavené rozdielne napätia pre ABS a Float ? Myslel som že pre lifepo sú tieto napätia rovnaké...

Já řeším při vytěžování problém tří regulátorů připojených na jedny baterie: jejich absorbci/float napětí nastavit tak, aby šly do absorbce/floatu podle možností současně (mají různé algoritmy, různé délky kabelů, různě měří napětí) a toto napětí aby se nebilo s vytěžováním.
No nemusíš mi o tom hovoriť - ja mám momentálne LEN dva v podstate rovnaké regulátory na jedny baterky - všetky nastavenia v oboch regoch sú rovnaké ale napriek tomu neviem dosiahnúť to čo by si chcel aj ty (aby šly do absorbce/floatu podle možností současně).
Problém je to čo píšeš ty - rozdielne meranie U + rozdielne meranie teploty bateriek + asi torchu rozdielny algoritmus SW...
Napriek tomu my vyťažovanie ako tak funguje (nie ideálne) - ako referenč. U bateriek používam údaj len z jedného regla

[marsal64]

Tak to potvrzuje mé zkušenosti. Mám jen LifePO4 a mám stejně absorbci a float napětí. Reagoval jsem na příspěvek kybose o rozdílu napětí. Kybos má 48V, tak jeho rozdíl napětí mu bude stačit. U 24V je to trochu horší, je tam menší bezpečnostní hranice pro horní napětí, a kdo se horní hranice bojí, jako já, pak má neoptimální vytěžování i nabíjení.
Další důvod pro 48V oproti 24V, pokud je to rozumně možné.

[kybos]

Josse:

Kybos:
Je super že sa ozval niekto kto to takto úspešne prevádzkuje. Nie sú mi ale úplne jasné niektoré odborné pojmy:
- vytěžovače fungují řízené vzorkem napětí. Čo myslíš pod "vzorkem napětí" ?
- na stabilitu referenčního zdroje - tomuto tiež úplne nerozumiem. Myslíš samotné FV regulátory ktoré vlastne nabíjajú batérie a teda aj presnosť ich merania napätia ?
PB ako záloha Lifepo ja asi celkom fajn, navyše Vrla baterky majú nízke samovybíjanie, navyše keby pomohli naspodku kapacity - napr. od tých 24,8 do 24V tak Lifepo majú ešte 3V čo ani pre Lifepo4 nie je príliš nízke napätie a teda ich úplné vybitie... Alebo uvažujem v niečom zle ?
Ty prevádzkuješ Lifepo v rozmedzí od 3,308 V do 3,350V čo je 0,042V x 8 = 0,336V... Nie je to prílš málo na nejaké zistenie SOC Lifepo a teda aj analógového riadenia vyťažovania ?

Vytěžovač, který jsem zde na fóru publikoval, je schopen udržovat napětí baterie (48V) v pásmu cca 200mV. Řízení vzorkem napětí znamená, že celkové napětí baterie se podělí odporovým děličem na vhodnou úroveň a přivede na analogový komparátor, který tento podíl napětí porovnává s napětím referenčního zdroje (TL431). Přesnost regulace tedy závisí na několika parametrech:
1. Na přesnosti dělícího poměru děliče (lze zajistit výběrem odporů).
2. Na stabilitě zdroje referenčního napětí (dáno výběrem obvodu - TL431, je možno vybrat i stabilnější referenci). To je napětí, se kterým se podíl napětí na akumulátoru porovnává.
3. Na zisku komparátoru (dáno výběrem komparačního obvodu).
4. Na fluktuaci napěťové nesymetrie komparátoru (dáno výběrem komparátoru).
5. Na velikosti kvanta zátěže. Při použití SSR se spínáním v nule je to jedna perioda průběhu výkonu připojeného spotřebiče.

Při návrhu vytěžovače jsem zvolil pro funkci referenčního zdroje i komparátoru obvod TL431 z důvodu jednoduchosti a nízké ceny vytěžovače. Je možno samozřejmě zvolit přesnější referenční zdroj i komparátor s větším ziskem za cenu komplikovanějšího zapojení a vyšší ceny vytěžovače. Podle mého názoru ale i při použití akumulátorů typu LiFePO navržený obvod TL431 pro řízení vytěžování plně postačuje.
Pro 24V akumulátor bude pásmo udržení napětí vytěžovačem přibližně poloviční vzhledem k přibližně polovičnímu dělícímu poměru děliče.
Pro tento typ vytěžovače je potřeba mít k dispozici střídač, který není háklivý na stejnosměrnou složku zatížení. Některé HF střídače při zatížení pouze půlperiodou průběhu indikují chybu a odmítají spolupracovat. Všechny transformátorové LF střídače, které mi prošly rukama, zvladají tento způsob zátěže bez problémů.