Солнечная батарея на балконе: использование аккумуляторов

    Привет Geektimes! Данная статья является продолжением предыдущей части, про опыт установки 100-ваттной солнечной батареи на балконе. В первоначальном варианте к батарее был подключен DC-DC преобразователь, от которого можно заряжать различные домашние устройства. Следующим шагом было решено добавить возможность накопления энергии для использования в вечернее и ночное время.


    Что получилось, подробности под катом.

    Теория


    Как говорилось в предыдущей части, несмотря на не оптимальные углы установки и малое количество панелей (2х50Вт), солнечная панель в принципе работает. Но дальше возникает вопрос что делать как эту энергию использовать.

    Вариантов несколько:

    1) Использовать энергию только по мере надобности, например для зарядки планшета. В плане КПД это самый плохой вариант — днем когда светло, все на работе, да и использовать 100-ваттную панель для зарядки телефона слишком избыточно — 95% светлого времени солнечная панель стоит неподключенной.

    Опционально, можно просто подключить готовый USB power bank, например на 10000мАч. Работать будет, но решение во-первых, неинтересное в плане творчества, во-вторых, максимальная мощность для зарядки по USB около 10Вт, т.е. уже для 50-ваттной панели большая часть энергии будет пропадать впустую (хотя для пасмурной погоды сойдет). Ну и в-третьих, выбор подключаемых по USB устройств не так уж велик.

    2) Отдавать энергию в электросеть (технология grid tie), чтобы она использовалась другими электроприборами. В принципе, это современный и наиболее используемый в частных домах вариант. Очень удобно, ничего не пропадает, все что сгенерировалось, отдается в сеть, количество требуемых компонентов минимально. Для моего балкона оно увы, не заработало — рекомендуемая мощность панелей для нормальной работы инвертора от 200Вт, а увеличивать число панелей еще в 2 раза уже не входило в бюджет. Да и экономического смысла большого не было — окна выходят на восток, и прямые солнечные лучи попадают на них только утром до 11-12 часов дня.

    3) Накапливать энергию в аккумуляторе. Раз первые два способа не подошли, это единственное что остается делать.

    Плюсы очевидны:

    — Возможность использования запасенной энергии в любое время.
    — Возможность подключения к батарее более мощной нагрузки (например электродрель не заработает от солнечной панели, а от аккумулятора легко).
    — Возможность использования разнообразных устройств, рассчитанных на 12В — светодиодные лампы, зарядки для ноутбука и пр.
    — Опциональная возможность подключения инвертора на 220В, и как бонус, появление в доме резервного источника питания на случай отключения электричества.
    Минус тоже очевиден: батареи в таких системах это самый недолговечный, весьма дорогой, да и экологически вредный компонент. Но последний минус мы наоборот обратим в плюс — батареи могут использоваться повторно (примерно то же, что по слухам, делает Маск в своих Tesla Powerwall).

    Полезных для нас видов аккумуляторов мы выделим два:

    Свинцовые и их разновидности: гелевые, щелочные, автомобильные, от UPS и пр. Дешевы, пожаробезопасны, но на этом плюсы заканчиваются. Количество циклов невелико, масса и габариты неудобны. В то же время, это самый дешевый и простой вариант — и дешево, и просто, и «накосячить» тут невозможно. Цена контроллера заряда на eBay менее 1000р, аккумулятор можно купить в любом ближайшем магазине.

    Литиевые. Их много разных видов, и запутаться куда легче.
    «Традиционные» литий-ионные: напряжение 3.7В, максимальное напряжение зарядки 4.2В, минимальное напряжение 3.0В. Не любят перезаряда (число циклов снижается кардинально), и гипотетически (при отсутствии защиты и нарушении режима эксплуатации) пожароопасны.
    Литий-железо-фосфатные (LiFePO4): напряжение 3.2В, максимальное напряжение зарядки 3.65В, минимальное напряжение 2В. Пожаробезопасны, судя по тестам, даже при КЗ лишь воняют, но не горят.

    Литий-титанатные (Li4Ti5O12): напряжение 2.4В, максимальное напряжение зарядки 2.85В, минимальное напряжение 1.8В. Пожаробезопасны, плюс имеют большое количество циклов (по разным источникам, от 7000 до 15000), что делает их практически «вечными». Минус в том, что напряжение минимально, да и купить их непросто.

    Более подробно описание разных видом, с их плюсами и минусами, можно почитать здесь. Очевидно, что каждому типу аккумуляторов нужен свой режим заряда, и в общем случае зарядные устройства несовместимы с разными типами ячеек, если в настройках нет возможности выбора. Попытка зарядить LiFePO4 обычным зарядником «для лития» до напряжения 4.2В просто испортит батарею.

    В итоге, из всего разнообразия, было решено остановиться на самом простом и проверенном варианте: литий-ионных батареях форм-фактора 18650.

    — Это самый популярный форм-фактор, такие батареи используются в ноутбуках, шуруповертах, powerbank-ах и пр.
    — Такие батареи легко достать, например из б/у ноутбучных батарей, в которых обычно выходит из строя только несколько ячеек, а остальные вполне работоспособны.
    — Как следствие предыдущего пункта, повторно используя батареи, мы не только не вредим экологии, а наоборот, даем элементам вторую жизнь.

    Здесь можно подробно посмотреть на тестирование таких батарей:

    Извлечение и тестирование ячеек из батареи ноутбука


    Элементы 18650 несложно купить и новые, а при покупке большими партиями цена батарейки может составлять меньше доллара за штуку. Это позволяет энтузиастам создавать системы типа таких:


    Или даже таких (фото с youtube):


    Кстати, если кому интересно посмотреть на более-менее профессиональный подход к сборке батарей, делается это так:

    Youtube видео


    Для балкона, столько разумеется не надо. Батареи напряжением 12В и емкостью 8-10Ач для первой итерации вполне достаточно. При желании число элементов можно будет потом увеличить.

    В качестве нагрузки планируется во-первых, зарядка всевозможных девайсов, во-вторых, использование 12-вольтовой LED-лампы в качестве вечернего освещения. Дальше будет видно, в зависимости от того сколько энергии удастся собирать.

    Практика


    Для сборки системы нам потребуется ряд компонентов. Все довольно-таки дешевое, космических цен здесь нет.

    1. Контроллер заряда


    Контроллер является логическим центром всей системы, он берет энергию от солнечных батарей и заряжает ею аккумуляторы, также включает и отключает нагрузку, если батареи слишком разрядились. Цена вопроса от 15$ за дешевый контроллер как на фото, этого вполне достаточно. Главное чтобы в контроллере была возможность настраивать напряжение батареи, т.к. напряжение литиевой батареи отличается от свинцовой.

    2. Аккумуляторы 18650

    У меня не стоял вопрос как максимально сэкономить, поэтому я просто заказал 6 штук на eBay.


    По идее, если поспрашивать в сервис-центрах, то старые ноутбучные батареи можно найти практически даром, единственное что для их тестирования понадобится измеритель емкости, цена вопроса около 4$:


    Уже заказав аккумуляторы, я понял что проще было-таки купить батарею от ноутбука: ячейки там уже с припаянными выводами, присоединить их было бы проще, да и цена была бы чуть ниже. Видео как аккуратно разобрать батарею, можно посмотреть здесь:

    Разборка батареи ноутбука


    А так, пришлось купить еще держатели для аккумуляторов, впрочем стоят они недорого. Как вариант, можно купить аккумуляторы с уже припаянными пластинами, стоят они чуть дороже.

    Кстати, если кто-то решит брать аккумуляторы 18650 на eBay, стоит иметь в виду, что их реальная емкость 2000-3500мАч. Батарей емкостью 9900мАч и выше, не бывает, то что продается на ебее с такой надписью — китайский фейк.

    Реальная емкость таких батарей видна на скриншоте с видео от одного из покупателей:


    Такую батарею стоило бы взять, только если расчитывать открыть диспут и получить возврат денег от продавца (жуликов надо наказывать). Только месяц ожидания того не стоит, да и батарея с емкостью 500мАч годится только для мусорного ведра.

    3. BMS

    Чтобы ячейки в батарее заряжались корректно, нужна плата BMS — battery management system. Плата обеспечивает равномерный заряд ячеек, а также отключает заряд/разряд при выходе напряжения за границы допустимых.


    Искать проще на eBay по словам 18650 Protection Balance Board.

    Примечание: как показало тестирование, данная плата не совместима с контроллером заряда, т.к. в контроллере заряда уже есть задаваемые пороги отключения. Нужна простая плата с балансиром «LiPo Balance Board», все остальное контроллер заряда берет на себя. Подробнее описано в статье про тестирование контроллера.

    На схеме условно показаны 3 аккумулятора, в реальности их можно параллелить, и вид батареи может быть примерно такой (фото с сайта продавца):


    Кстати, о количестве аккумуляторов в батарее. Их в принципе, много не бывает. Во-первых, даже небольшой недозаряд значительно увеличивает продолжительность жизни батареи — если снизить максимальное напряжение заряда с 4.2 до 4.1В, количество циклов возрастет вдвое, а емкость уменьшится лишь на 10%. Во-вторых, если параллелить ячейки, то зарядные токи также уменьшаются, что уменьшает нагрев и увеличивает продолжительность жизни батареи. Так что по возможности, 12 аккумуляторов лучше чем 9, а 9 лучше чем 6, и так далее, верхний предел ограничен лишь ценой и здравым смыслом.

    Не является обязательным, но вполне удобным является прибор для контроля напряжения ячеек, цена вопроса так же около 5$. Он же может работать как балансир ячеек.


    Теперь соберем это в кучу, и как говорится, со всем этим попытаемся взлететь. Статья и так получилась большой, так что продолжение в следующей части.

    Аналогичный эксперимент от других пользователей можно посмотреть например здесь:

    Видео в 3х частях:




    PS: Вместо заключения: про безопасность литиевых батарей

    В интернете ходит много страшилок о пожароопасности литиевых батарей, да и случаи возгорания действительно иногда случаются, последний epic fail c телефонами Samsung тому пример. Насколько безопасна описанная выше батарея? Еще раз напомним, что ячейки 18650 массово используются в ноутбуках, так что эксплуатация такой системы ничуть не более опасна, чем использование ноутбука, включенного в розетку. Даже более того, элементы здесь имеют лучший температурный режим, чем в закрытом корпусе ноутбука, а защита от перенапряжения является двойной (настройка напряжения в контроллере заряда + наличие платы защиты). И еще более того, токи заряда в «солнечной» системе меньше чем в ноутбуке — здесь нет нужды зарядить аккумуляторы максимально быстро, достаточно если они зарядятся за световой день. Так что шанс возгорания минимален. Но все-таки, надо написать, хотя это должно быть и так очевидно: все эксперименты делаются на свой страх и риск, за возможные негативные последствия автор ответственности не несет.

    И разумеется, при создании самодельных девайсов важно помнить, что литиевые батареи запасают в себе достаточно много энергии, так что их важно защитить от короткого замыкания, детей, домашних животных и пр. Также при использовании б/у батарей их следует отобрать и протестировать на емкость и токи заряда/разряда.
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 126
    • 0
      Интересно…
      хотя не, подключение трех аккумуляторных батареек абсолютно не интересно.
      Сколько будет стоить контроллер 30-100Ач?

      Вот как запитать например компьютер (300вт..1000вт) от альтернативных источников энергии, без лишнего преобразования 12в -> 220в -> 12в+5в?

      Есть ли возможность управлять нагрузкой компьютера (понижение частоты, или тот же майнер приглушить) в зависимости от текущей генерации (т.е. необходима передача информации о текущих объемах генерации и остатке заряда в батарее?
      • 0
        Вот как запитать например компьютер (300вт..1000вт) от альтернативных источников энергии, без лишнего преобразования 12в -> 220в -> 12в+5в?

        Есть адаптеры для питания ATX-шлейфа от 12-19В (от "ноутбучного БП"). Управлять там нечем, конечно же, но зато двойного преобразования не будет.

        • +1
          Не забывайте о том, что чем выше напряжение, тем требуется проводник меньшего сечения для передачи эквивалентной мощности. Чтобы понимать разницу — посмотрите какой толщины проводники используются для питания усилителей в автомобильном аудио. А если речь о квартире — там еще больше расстояния, а значит и бОльшие будут потери — еще больше сечение потребуется.
          • 0
            На счет потерь в масштабах квартиры и 300-500Вт мощности все не так печально, к счастью. 500Вт при 12В это 30А ток, что дает сечение кабеля порядка 6мм2. Двухжилки. В принципе не смертельно, такими проводами подключают потребители вроде электроплит и мощных водонагревателей.
            Что касается потерь, то УС для меди составляет 0,018 Ом·мм²/м, т.е. на расстоянии в 10 метров при сечении 6мм2 (сопротивление порядка 28.00 мОм) и токе 30А потери составят где-то 1.83В. Неприятно, но не смертельно, т.к. общие потери будут порядка 15%, а двойное преобразование с кпд даже в 90% (что весьма дорого в виде железа) даст итоговый КПД системы 0.9*0.9=0.81%. Если же принять КПД импульсных блоков за 80%, что гораздо реальнее, то потери уже составят аж 35%. Что ни говори, в пределах 10-30 метров от аккумулятора будет выгоднее использовать один инвертор, нежели два. Провод медный нынче недорог, порядка 1-1.5 у.е. за погонный метр.
        • 0
          Не обязательно три, их же можно параллелить, плюс есть BMS на разное число ячеек.
          Вот скриншот с видео одного из юзеров:
          Фото


          Опыты с питанием компа от солнечной панели делали как-то, правда батареи были еще свинцовые:
          http://www.thg.ru/howto/solar_pc_ii/
        • 0
          Стоит понимать что в этих простейших BMS токи балансировки на уровне 100мА(которого естественно недостаточно при зарядке стартовыми токами от 1А и выше, потому что к концу цикла заряда они все еще будут на уровне около 20% от стартового тока) и каждый раз во время зарядки у Вас будет перезаряд части ячеек или вообще отключение по защите перенапряжения ячеек, если емкость или внутреннее сопротивление ячеек прилично отличаются.

          P.S.
          «Даже более того, элементы здесь имеют лучший температурный режим, чем в закрытом корпусе ноутбука, а защита от перенапряжения является двойной (настройка напряжения в контроллере заряда + наличие платы защиты).»
          Вот только там(в аккумуляторе ноутбука) есть датчик температуры, который в случае перегрева может уменьшить нагрузку или токи заряда, а здесь нет, только одноразовые клапана ячеек 18650 как последний уровень защиты от перегрева.
          • 0
            Судя по размеру компонентов в ноутбучной BMS, вряд ли там кардинально бОльшие максимальные токи. Скорее всего, примерно такие же.

            Если знаете лучшие варианты BMS для 3S, пишите, добавлю в текст.

            Датчик температуры да, solar controller позволяет его подключить, подробно пока не выяснял как это лучше сделать.
            • 0
              Там(в ноутбучной BMS) меньшие токи, но там как раз BMS, с полноценным контроллером, в отличии от просто платы защиты по напряжению с балансировкой.(Много полезного про полноценные BMS с контроллерами можно подчерпнуть из этих статей https://geektimes.ru/post/265164/ https://geektimes.ru/post/266210/)

              Эта постоянно активная(«бездумная») балансировка, как я уже писал, еще и мешать(точнее вредить) очень сильно может:
              Есть у Вас полностью заряженный аккумулятор, вы разряжаете его до нуля, но при этом ячейки не идеально сбалансированы и получается итоговое напряжение 3.0, 3.3, 3.3. За какое-то время балансировка опускает напряжение на последних ячейках до 3.0. Начинаете заряжать, и в какой-то момент получается что напряжение на первой ячейке 4.2, а на двух других 4.1(потому что их емкость выше первой ячейки, но после полной разрядки аккумулятора балансировка просто так рассеяла их излишки заряда в тепло и теперь чтобы зарядить их до 4.2 им нужен больший заряд чем первой ячейке), соответственно процесс заряда продолжается дальше перезаряжая первую ячейку выше нормы(потому что токи балансировки меньше тока заряда и зарядка для этой ячейки все так же продолжается, хоть и чуть медленнее чем для остальных).
              • 0
                Спасибо, посмотрю.
                • 0

                  Имеется этот эффект при токах зарядки равному балансировочному?


                  PS Использую несколько банок 18650 разной убитости с копеечной платой защиты и балансировки для питания небольшой маломощной автономной схемы. Заметил, что после завершения зарядки напряжение на банках не одинаковое. Скорость зарядки в принципе не имеет значения, какой максимальный зарядный ток лучше использовать для продления жизни всей батареи?

                  • +1
                    Нет.
                    Балансировка по своей сути это подключение сопротивлений параллельно нужным(уже зарядившимся или имеющим напряжение выше чем остальные) ячейкам, чтобы энергия рассеивалась на этом сопротивлении и ячейка дальше не заряжалась. Соответственно балансировочный ток это ток, который может «забрать» балансировка с каждой из ячеек во время своей работы. И если ток, протекающий через сборку равен или меньше максимально возможному току балансировки, значит балансировка способна предотвратить перезаряд уже зарядившихся ячеек и дать возможность дозарядить остальные ячейки.
                    Это если говорить о балансировке через рассеивание лишней энергии. Есть варианты когда балансировщик «излишками» энергии одних ячеек может заряжать остальные ячейки.

                    Как по мне, хороший вариант(из вариантов попроще) это плата защиты отдельно(либо с настраиваемой балансировкой, только во время зарядки при напряжении ячеек выше, к примеру, 4.1В), зарядка с балансировкой отдельно. Тогда во время заряда зарядное будет видеть напряжение на ячейках и сможет когда нужно понизить ток заряда до уровня балансировочного и соответственно не перезаряжать уже зарядившиеся ячейки. И во время разряда не будет происходить ненужная балансировка ячеек, что особенно важно с разными ячейками, потому что отдав один и тот же заряд они могут иметь разное текущее напряжение(грубо говоря, отдав половину заряда ячейки могут иметь напряжение 3.67 3.73 3.77 и так далее, а отдав полный заряд все станут ровно 3.0 В, а балансировка все это время будет пытаться выравнять их по напряжению и получится только хуже.
                    • +1
                      По поводу максимального адекватного тока может подсказать пожалуй только Datasheet на ячейки + значение внутреннего сопротивления(то есть если по Datasheet'у можно заряжать довольно высокими токами, но ячейки уже б/у и имеют высокое внутреннее сопротивление, лучше уменьшить ток, чтобы не перегревать их.(либо заряжать чем-то, что может контролировать температуру).

                      p.s. Я обычно заряжаю токами 0.3С-0.4С, если торопиться некуда. Только стоит учитывать что если несколько ячеек соединены параллельно и они разные, то токи заряда(и разряда) каждой отдельно взятой ячейки могут сильно отличаться от соседних. К примеру, в теории, может получиться что заряжая сборку из 2 параллельных разных ячеек током в 3А Вы заряжаете одну током 2А, а вторую током 1А, а через какое-то время(в процессе цикла заряда\разряда) может стать наоборот, по-этому лучше использовать новые брендовые ячейки(по крайней мере одинаковые, с одинаковой химией и характеристиками), особенно если планируются серьезные нагрузки.
                • 0
                  С температурой никаких проблем, надо просто брать BMS с датчиками температуры.
                  • 0
                    Качественным элементам балансировка не нужна практически. Разбег параметров у них — доли процентов. В правильно собранной батарее они все заряжаются и разряжаются синхронно. Разбегаться им некуда. Чтобы появился разбег между последовательными секциями, нужно либо подключать нагрузку к части ячеек, что очень моветон, либо иметь ячейки из подвала дядюшки ляо с плавающей величиной саморазряда и всех остальных параметров от экземпляра к экземпляру. Панасоники, описанные в статье, очень годные. Я на похожих езжу. Уже за сотню циклов перевалили, заряжаю до 4.15, балансиры, настроенные на 4.19 бездействуют, разбег между четырнадцатью секциями на уровне погрешности измерений (единицы милливольт) во всем диапазоне напряжений 3.3 — 4.15 (5%-95%).

                    Если не гонять их под токами больше 0.5С (а в автономных системах токи как правило сильно меньше), то вряд ли даже большую сборку получится нагреть выше 35-40 градусов при внешней 25. Допустимая для иона в плане безопасности температура по всем даташитам 60-70.
                    • +1
                      Даже если ячейки будут идеальными, через некотрое время эксплуатации параметры убегут, как минимум из-за разного температурного режима (монтаж 'впритык' — в центре теплее чем с краю), разной нагрузки (например из-за сопротивления проводников, их соединяющих), а уж слегка отличающиеся еще больше будут отличаться к концу срока эксплуатации.
                      • 0
                        Для ноубучных батарей разница между ячейками в 50мВ уже повод для паники контроллера. И тем не менее работают годами, и как правило когда контроллер регистрирует аномалию это означает что с одной из батарей уже совсем плохо, и её ресурс уже исчерпан. Применить такую батарею можно только в неответственных местах вроде слабенького фонарика. Недавно разбирал две батареи от ноутбука с симптомом «не держит». Провалялась она месяца три до разборки — в одной одна ячейка из 3-х по нулям, в другой 3 ячейки из 4-х по нулям. т.е. совсем всё плохо к концу было.
                        • 0
                          В нормальных элементах из одной партии не убегают даже за несколько лет эксплуатации. Балансировщих бездействует обычно. А несколько литиевых батарей у меня собрано вообще без BMS, только с механических(плавким) предохранителем по току от КЗ. Напряжение на банках максимум на 10-20 мВ расходится после эксплуатации в течении года в весьма жестких условиях (электроинструмент). Когда уже совсем износятся и начнут помирать наверно появится значительная разбалансировка из-за разной реальной емкости, но пока работают синхронно без всякой электроники.
                      • 0
                        Стоит понимать что в этих простейших BMS токи балансировки на уровне 100мА(которого естественно недостаточно при зарядке стартовыми токами от 1А и выше, потому что к концу цикла заряда они все еще будут на уровне около 20% от стартового тока) и каждый раз во время зарядки у Вас будет перезаряд части ячеек или вообще отключение по защите перенапряжения ячеек, если емкость или внутреннее сопротивление ячеек прилично отличаются.


                        Кто это такое сказал? При нормальной зарядке лития к концу заряда должны быть токи 2-3% от начального. даже 100ма вполне хватит. Большие токи могут быть, только при первом включении батареи из сильно разбалансированных элементов. Поэтому их лучше первый раз грубо выровнять вручную (например зарядив по отдельности каждый элемент до одного напряжения). Или при сборке батареи из элементов сильно отличающихся по емкости (а так вообще делать противопоказано). При обычной эксплуатации балансировочные токи очень маленькие.
                        • 0
                          Выше я уже описывал как может себя вести BMS с постоянной балансировкой в случае батареи аккумуляторов из ячеек разных марок, даже собранных в блоки ячеек с равным зарядом. Сама BMS с балансировкой и будет их разбалансировать во время разряда. https://geektimes.ru/post/288945/#comment_10053679

                          Если Ваше зарядное позволять настраивать токи окончания заряда, я бы не советовал ставить ниже 10%(точнее, не стоит ставить ток окончания заряда ниже 0.1С). Если не позволяет настраивать, то токи окончания заряда у него в стандартном диапазоне 10-20%. Балансировочный разъем + токи окончания разряда 20% и аккумуляторы будут заряжаться солидно быстрее чем без него и с токами окончания разряда 5%, при этом разница в уровне заряда не существенная.
                          • 0
                            Мы ввообще о литии и CCCV зарядке говорим? У лития штатный и правильный режим заряда, когда 2я фаза зарядки идет при постоянном напряжении (например 4.2 вольта для ячейку для большинства химий) и постепенно снижающемся токе до тех пор пока ток не снижается до 2-3% от номинала после чего зарядка считается оконченной. Это стандартный алгоритм/схема применяемые в большинстве зарядных устройств.

                            Чтобы в конце шли токи в 10-20% от номинала либо должна быть неправильная зарядка повышающая к концу напряжение зарядка выше номинала (для поддержания приличного тока до самого конца зарядки и сокращения ее времени), что для лития не рекомендуется делать, т.к. ведет к ускоренной деградации.
                            Ну либо отключать аккумуляторы недозаряженными где-то по достижении 90% от максимальной емкости. Аккумуляторам будет хорошо и время зарядки сокращается, но тогда часть полезной емкости теряем.
                            • 0
                              Я конечно не знаю какие именно зарядные Вы имеете в виду, но простые бытовые зарядные имеют токи окончания заряда 10-20% ( можете посмотреть тесты у товарища на сайте: http://www.lygte-info.dk/info/indexBatteriesAndChargers%20UK.html ), хобби зарядные(всякие SkyRC, Junsi и т.д.) так же.
                              Чтобы в конце CV цикла шли токи 10-20% от начального тока заряда, нужно всего-лишь заканчивать цикл заряда при достижении таких токов. Не уверен что разница в емкости между окончанием заряда на 10% и 2% составит хотя бы 1-2% от емкости аккумулятора.
                              Стандартные профили заряда для готовых микроконтроллеров тоже оканчивают заряд на 10-20%(по крайней мере просмотрел продукцию http://www.ti.com).
                              Если хотите, могу даже в живую протестировать разницу в емкости, возможность есть.
                              • 0
                                Честно говоря озадачили. Я тестированием зарядных не занимался, но то что попадалось было настроено где-то на токи отсечки не выше 4% от номинальной емкости.

                                В одном зарядном это было в документации написано(сам не перепроверял), в другом на которой документов не было я сам измерял и тоже оказалось около 3%. 3е простенькое ноунейм китайское зарядное оказалось вообще никакой отсечки не имеет. На элементы просто подается стабилизированное (достаточно качественно стабилизированное плюс минус 0.02В максимальный разброс замеры показали несмотря на дешевизну и простоту) напряжение (4.2 или 3.6 В в зависимости от типа аккумулятора) и зарядка идет просто пока не вытащишь аккумулятор.
                                Через несколько часов токи там опускались ниже 1%.
                                Ну еще одна шибко умная(с микропроцессором и экраном) зарядка попадалась, там и конечное напряжение и ток отсечки пользователям произвольно в широком диапазоне задаются.

                                Так себе конечно статистика. Но зато я смотрел кучи паспортов (даташитов) на литиевые аккумуляторы разных типов и разных производителей. И в большинстве случаев производителя в качестве эталонной/рекоондуемой схемы зарядки указывают CCCV c отсечкой по току для 2й фазы (CV) в 50-100 мА если о типоразмере 18650 говорить. Что при типичной емкости в 2500-3500 мА*ч для этого габарита дает ток в 1,5-4% от номинала (1С). Был уверен, что большинство производителей зарядок этих рекомендаций и придерживаются.

                                Сейчас полистаю еще тесты, подборка там большая…
                                • 0
                                  Полистал тестирование нескольких зарядных для литиевых аккумуляторов. Ну собственно оказалось как я говорил — токи к концу цикла зарядки 50-150 мА у большинства или 2-5% номинала для 18650 ячеек:
                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Xtar%20MC4%20UK.html

                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Xiamen%20Nanfu%20HG-1412W%20UK.html

                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Klarus%20K1%20Smart%20Charger%20UK.html

                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Miboxer%20C2-3000a%20UK.html

                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20TP5000%204.2-3.6V%20module%20UK.html

                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Miboxer%20C2-3000%20UK.html

                                  и т.д.

                                  А вот неправильная зарядка, высокий ток отсечки, но чтобы избежать недозаряда аккумуляторов из-за этого завышает зарядное напряжение:
                                  http://lygte-info.dk/review/Review%20Charger%20Fenix%20ARE-X1%2B%20UK.html
                                  • 0
                                    И тут я понял почему мы начали этот спор =)
                                    Я считаю % от начального тока заряда(который зависит от конкретного устройства или настроек, к примеру, СС стадия током 1А, соответственно при токе окончания заряда 10% он будет 100мА), а Вы от емкости аккумулятора.
                                    • 0
                                      А, ну да. Проблема как часто это бывает оказалось в том, что забыли сначала договорится о терминах/умолчаниях.
                                      Да, я от номинальной емкости аккумулятора имел ввиду. Производители обычно 0.02-0.03 С в качестве тока отсечки для CV фазы рекомендуют и паспортная емкость как раз для такого режима зарядки указывается.

                                      Если «медленную» зарядку взять с начальными токами 0.5-1А, то эти 50-100ма отсечки будут уже от 5% до 20% начального тока составлять.
                                      • 0
                                        Я даже не уверен как будет правильнее, просто привык к своему варианту, потому что в зарядном, которое использую (Junsi iCharger 308duo), в профилях настраивается ток окончания заряда в % от начального(потому что начальный ток может быть быстро изменен перед началом заряда или во время заряда).
                        • +2
                          при наличии центральной сети подобные системы экономически не целесообразны в принципе. использование аккумуляторов удорожает электроэнергию в разы.
                          когда в нашей стране можно будет в течении дня отдавать лишнюю энергию с солнечных батарей в сеть, а вечером ее забирать обратно, тогда это будет выгодно.
                          • 0
                            кстати, вопрос, а если вместо твердых аккумуляторов использовать проточные?
                            • 0
                              надо считать )
                              • 0
                                да я тупо удивился отсутствию результатов в гугле по запросу 'купить проточный аккумулятор', может они как то подругому в рознице называются?

                                хочется какую-нибудь фигню, типа маленький девайс с насосом и клеймами, два краника для подключения трубок и пару канистрочек, с возможностью неограниченного их добавления.

                                и ценой не 700$ за киловатчас
                                • +1
                                  Их просто тупо не делают мощностью меньше 100кватт. Как правило, там электролит требует спец емкостей, химического образования, постоянного контроля и так далее.
                                  • 0
                                    так они обслуживания требуют? О_о, ой беда.
                                    • 0
                                      Ну да, 2 насоса, 2 ёмкости, обменник. Надо постоянно проверять, что осталося в ёмкости. Вот так както http://www.vesti.ru/doc.html?id=2692810&cid=2161. В промышленном использовании — обменник это куб 2х2 метра, а Ёмкости — 30т цистерны закопанные. Ну и трубы 30мм.
                                      • 0
                                        что может быть в емкости и какую проверку нужно делать, что ее нельзя автоматизировать?
                                        • +1
                                          От реагента зависит. Там основная проблема в том, что реагенты стареют и диффузируют один в другой.
                                          • 0
                                            меня удивила фраза про 'требуется химик', т.е. там не получится работать по табличке — загорелась эта лампочка, вылей этот сосуд в тот, а если эта бумажка-индикатор синеет, то сыпь этот порошок в таких пропорциях туда.
                                            • +1
                                              Можно. Но если каждый раз менять, то будет ОЧЕНЬ дорого. И лампочкой в большинстве вариантов — не обойдешься.
                                  • +5

                                    Еще больше удивитесь, когда не найдете литературы по проточным-редокс аккумуляторам на русском, кроме пару мутных переводов и обзоров.
                                    Сейчас мучаю железо-железную гибридную систему (All-Iron Hybrid Redox Flow Battery), но мне проще, как химику. Материалы: железный купорос, соль, мембрана из картона, графитовые электроды. Система вполне для домашней сборки и использования, для небольших аккумуляторов проточностью вполне можно пренебречь — обычные банки в раствором, картонной мембраной и электродами, без перекачивания раствора разрядная сила тока будет ниже, за счет концентрационной поляризации. Теоретическая емкость 47Ач/л растворов, при напряжении на одной ячейке 1,2/0,85В (холостой/под нагрузкой). Опытные батареи из трех стаканчиков спокойно выдавали 1500-2000 мАч, при напряжении 2,5В — см. фото, в дальнейшем приблизился до 75% от теоретической емкости. Сейчас все подвисло на контроллере заряда с логированием на ардуинке, много хотелок и околонулевая база в электротехнике. Как домучаю, до приемлемого образца для самостоятельной сборки любым желающим — с меня статья на ГТ, по прикидкам, не ранее, чем через пол года.


                                    Некрасивые фото

                                    Общий вид
                                    image


                                    Заряжаем
                                    image


                                    Разряд
                                    image


                                    Катод
                                    image

                                    • +2
                                      Вау! Пишите, интересно. А что с количеством циклов?
                                      • +2

                                        Количество циклов ограничено падением кислотности раствора за счет небольшого выделения водорода на катоде, это стандартная болезнь железных проточных аккумуляторов. Зато, за счет использования одинаковых растворов в качестве католита и анолита, электролит легко регенерировать: 1) глубокий разряд батареи, чтоб железо растворилось с катода; 2) перемешать католит с анолитом; 3) откорректировать pH кислотой и снова в бой.
                                        В первых версиях аккумов, у меня получалось 3-6 циклов до начала помутнения католита — pH растет с 2 до 4, дальше можно спокойно работать еще несколько циклов до pH 5-6, дальше коррекция.

                                      • +1
                                        Пожалуйста, начните писать сейчас,… уже вопрос по конкретике состава, соотношения, использование воды,…

                                        Проточность — это как раз та самая фишка, что интересна… например как управлять насосом (от нагрузки?)

                                        Как повысить напряжение? пробовали ли вы вместо плоских электродов сетку?

                                        47ач/л выглядит вполне неплохо! особенности в купе со стоимостью купороса.

                                        Я почти на 99.9...% уверен что стоит вам выложить в статье подробности вашего проекта, найдутся специалисты и советчики больше чем требуется, отмахиваться будете.
                                        • +1

                                          С Днем Победы всех! Я думаю, автор статьи простит нас за небольшое зафлуживание его топика, прекрасно понимаю интерес товарищей.
                                          Практически уговорили, в ближайшие пару недель подготовлю теорию и вступительную статью по тому, что сейчас есть.
                                          1) Насос нужен очень небольшой производительности, в зависимости от силы тока при заряде/разряде. Небольшой самодельный мембранник из пары шприцов, куска пленки, аквариумных обратных клапанов и двигателя с шатуном справляется с небольшими токами. Ну и аквариумные постоянного тока никто не отменял
                                          2) Напряжение зависит от числа ячеек, сила тока — от площади электродов и мембраны.
                                          Остальное чуть позже, написал комментарий на свою голову :)

                                • 0

                                  По довольно достоверным слухам, это произойдёт если не к концу текущего года, то в следующем точно.

                                  • 0
                                    посмотрим, но наша страна устроена так что в пику данному закону придумают 100500 разрешений и согласований + сертификацию и в итоге все будет как обычно.
                                    • 0

                                      О, думаю всё будет куда прозаичнее. Просто стоимость счётчиков, умеющих считать в оба конца, будет такой, что система никогда не станет рентабельной. Как в случае со счётчиками горячей и только горячей воды. (Увы, не получилось найти пруф, хотя история была опубликована здесь. Но взамен предлагаю другою историю. Как раз про чудеса экономики двухтарифного электричества.

                                    • +1
                                      Какая достоверность может быть у слухов, если в начале года (январь ИМНИП) были не просто слухи, а вполне официальное постановление правительства на этот счет, по которому с апреля уже должны были начать реализовывать.

                                      И на которое все просто забили болт и теперь никто не вспоминает даже, что было какое-то постановление. Галочку в графе пиар новых технологий и экологии поставили и хватит.
                                  • 0
                                    Поправьте в тексте, что вы выбрали именно Li-ion 18650 (18650 это только типоразмер).
                                    p.s. Фото вашей сборки где-то в тексте есть или тут всё чужие фото и видно?
                                    • 0
                                      Поправил, спасибо. Фото пока чужие, да, по мере накопления результатов свои опубликую позже.
                                    • 0
                                      Вот про литий-титанатные интересно, спасибо. Не знал даже, что такие есть. Задумаюсь над их применением в одной маленькой поделке, цены в принципе не шибко-то и задраны.

                                      По сути вашей статьи

                                      1) Литий хорош для таких целей, когда соблюдается хотя бы один из пунктов
                                      • Досталось задаром или почти задаром (аккумы ноутбуков, гироскутеров, электроинструмента, знакомые моделисты и т.д.
                                      • Нужна компактность, легкость и при этом — высокая энергоемкость
                                      • Нужны большИе токи заряд\разряд


                                      В вашем же случае в принципе выбор лития не совсем очевиден. С моей колокольни кажется, что было бы проще прикупить б\у свинцовый АКБ от какой-то фуры (на 12 или 24В, не важно), емкостью 150-200Ач номинальной и порядка 70-100Ач реальной. Это где-то от 900 (12В) до 2400 (24В) Втч емкости, чего для дома более чем достаточно. У нас такие акб можно найти по цене от 50 до 100 у.е., срок службы (если на них не вешать электрочайник) порядка 4-5 лет без проблем. Тем более, коль система размещается на балконе, а значит, с вентиляцией проблем не будет.

                                      2) Я бы рекомендовал все-таки использовать простейший контроллер температуры на терморезисторах, прицепленным к аккумуляторам. Даже с брендовыми АКБ бывают проблемы, хотя и очень редко. В вашем случае результатом КЗ\возгорания может стать серьезный пожар. К тому же литий горит весьма ядовитым дымом… Проверено на собственном опыте.

                                      А в целом — желаю удачи ;-)
                                      • 0
                                        Спасибо. Судя по набирающей популярности девайсов типа Tesla Powerwall, за литием-таки будущее, ну и число циклов таки побольше, и эффекта памяти нет. Ну и цель была еще и разобраться в технологии, понятно что об окупаемости тут речи не идет. И да, я специально про ноутбучные аккумы и писал, их можно недорого достать если задаться целью.

                                        У моей балконной солнечной системы токи малы, так что шанс пожара тут вообще почти нулевой, ну и батареи я таки брал брендовые. Тут токи заряда даже наверно 1С не будут. Кстати это самый щадящий режим для лития, особенно если верхнее напряжение чуть снизить, число циклов возрастает чуть не вдвое — http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_prolong_lithium_based_batteries.

                                        А в целом согласен насчет контроля температуры, только пока не придумал как его можно сделать. Судя по youtube народ особо не заморачивается.
                                        • 0
                                          LiIon — плохо подходит для подобных, стационарных решений. Оно конечно можно, молодежно, прогресивно, но…
                                          1. Кол-во циклов LiIon все-таки в несколько раз меньше чем у классических свинцовых аккамуляторов.
                                          2. Эффект памяти — у них все-таки присуствует, хоть и небольшой. При «обычном» режиме их эксплуатации им можно принебречь, а вот при таком — не уверен.
                                          3. В расчете на удельную емкость — они дороже классики из свинца.
                                          4. Они заразы пожароопасны и требуют специальных противопожарных мер. И простым термоконтролем — тут не обойдешся, порошковая автоматическая система пожарутешния для таких сборок — все-таки обязательна. Проблема не только в больших токах заряда/разряда, но и в том что в процессе старения LiIon повышаются шансы схлопотать козу внутри самого аккума, что может привести к пиротехническим спецэффектам. При этом возможна «цепная реакция» — пиротехнические эффекты при разрушении одной ячейки повреждают соседние, которые в свою очередь начинают реагировать аналогичным образом…

                                          А вот их классические преимущества LiIon — типа высокой удельной емкости, для стационарных систем — маловажна. Вообщем не просто так ни в одном источнике бесперебойного питания они не используются — только свинцовая классика.
                                          Ну и видео на закуску, как выглядят пиротехнические эффекты от одного 18650

                                          Прошу обратить внимание — явно что в этот момент устройством не пользовались, не заряжали и не разряжали, оно просто лежало в кармане.
                                          • +1
                                            Литиевые химии хорошо подходят для стационарных решений.
                                            1. Количество циклов сильно больше любой свинцовой химии. А если циклы частые и глубокие(т.е. разряжается аккумулятор по полной), о свинцовых можно даже не думать.
                                            2. Про эффект памяти в любом случае можно не вспоминать, периодически все равно придется делать полный цикл разряда-заряда, чтобы контроллер аккумулятора мог оценивать его состояние и выдавать правильную информацию о его работе.
                                            3. «Классика из свинца», это стартерные(автомобильные) аккумуляторы? Которые умрут после 50-150 циклов полного разряда-заряда.
                                            4. Я думаю, такое(цепная реакция) можно сделать только с ячейками в полимерных(серебристых) пакетиках в виду их малой механической прочности и отсутствия какой-либо защиты самих ячеек.

                                            Если уж говорить про видео — это не пиротехнические эффекты от одного 18650, это пиротехнические эффекты от устройства, в составе которого в том числе есть 18650 и что там на самом деле произошло, тот еще вопрос.
                                            • +1
                                              lrsi, спасибо за коммент, но думаю не все так страшно.

                                              — Именно эти ячейки, о которых я писал, используются в ноутбуках по всему миру, миллионными тиражами, люди их оставляют включенными в розетку годами, оставляют в машине на солнцепеке и пр. Что-то никто не хранит ноутбук в несгораемом шкафу с огнетушителем в комплекте. Хотя да, случаи возгорания были, где-то 1 на несколько миллионов, ну так это меньше чем вероятность падения кирпича на голову. При заряде малыми токами, в стационарных условиях, шансов что с ними что-то случится, крайне мало.

                                              — Количество циклов у лития таки больше (пруф http://batteryuniversity.com/learn/archive/can_the_lead_acid_battery_compete_in_modern_times и http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_prolong_lithium_based_batteries). А если чуть-чуть поднастроить пороги зарядки, то и еще вдвое больше будет при чуть меньшей емкости, в тексте про это написано.

                                              Почитайте forumhouse.ru, там народ с автономными домами с большим удовольствием переходит на литий, проблема собственно одна, в цене.
                                              • +1
                                                В ноутах кстати — не самые безопасные аккумы. Они обычно не отличаются высокой токоотдачей, то есть поджечь их посредством козы — проще чем те, которые используются в электронных сигаретах. :)
                                                Плюс к этому ты используешь «отработку» как я понял — то что уже неплохо поработало. Это соотвественно говорит о том что их ресурс — в значительной мере исчерпан, то есть срок службы — меньше, а вероятность козы — выше. Плюс в этой сборке аккумов куда больше чем в батареи ноута, а следовательно — и выше вероятность проблем.
                                                В зарядке годами — увы не показатель. Я говорю не о взрыве на заряде, я говорю о взрыве за счет внутренней козы. Для этого аккум вовсе не должен быть вообще куда-либо подключен — я неоднократно наблюдал пироэффекты от LiIon 18650 который просто стоял на столе — вынутый из мода и никуда не вставленный, просто отдельно стоящий аккум 18650. Да это были аккумы от электронных сигарет, то есть — с высокими токами отдачи и защитой, но эксплуатируещиеся в весьма жестких режимах. И таки да — он обычно не просто так стоял на столе, в принципе потенциальные проблемы с 18650 действительно легко определяются по его температуре. Он начинает греться — даже будучи никуда не подключенным. :) Это — достоверный признак что он готовится к организации праздничного феерверка.
                                                По поводу кол-ва циклов — на пруфах какой-то бред, извини. Они не указывают кол-во циклов заряд-разряд для кислотных аккумов — а оно скитается ~1000-2000 в зависимости от условий эксплуатации и типа свинцовой батареи. Для LiIon это же значение редко превышает 500, обычно — меньше. Как показывает мой многолетний опыт общния с LiIon падение емкости становится заметным после ~100 первых циклов заряд/разряд, после ~200 оно становится очень ощутимым и в тех же электронных сигаретах этот аккум становится использовать не очень комфортно. До 500 циклов у меня не дожил ни один аккум — любо емкость становилась такой что только для светодиодного фонарика и годится, либо просто дохли, либо — изображали из себя новогоднюю шутиху.
                                                Ну и еще раз — теже UPS стоят столько, что с точки зрения цены глубоко пофиг что туда вставлять — LiIon или Pb. Но почему-то LiIon в UPS не ставят, хотя «свинцовые кубики» всех достали. Как ты думаешь — почему? Правильно — потому что вероятность возникновения пиротехнических эффектов весьма высока и никому не охота подставляться. Даже в сервернах — с их терморегуляцией и системами пожаротушения. А срок службы получается такой маленький что стандартные 3 годы гарантии давать не получается. А ведь под некоторые UPS приходится специально перекрытия укреплять… И именно поэтому тесловский повервалл так и остался на бумаге…
                                                • +1
                                                  Я предположу, что в электронных сигаретах максимальные токи сильно завышаются, что и приводит к быстрой деградации аккума, оттого и кз. В норме такого не должно быть.

                                                  Да, Википедия говорит про <350 циклов для свинцовой батареи, даже не про 1000:
                                                  https://en.wikipedia.org/wiki/Lead–acid_battery
                                                  • 0
                                                    Нет, там при штатном токе за 60 секунд максимум загорается сигарета. Просто если заклинил выключятель или коротнуло и незаметили — загорится. Ни разу не видел сигарету с сигналом перегрева.
                                                    • –1
                                                      Про кз понятно, тут логично. А оказывается электронные сигареты еще и взрываются:
                                                      https://geektimes.ru/post/276500/

                                                      Странно это все-таки.
                                                      • +1
                                                        Ну так это предмет, который постоянно таскать с собой. Экономия на весе и на стоимости. Можно сделать с радиатором, зумером и так далее. Будет в два раза дороже в полтора — тяжелее. Просто их нельзя не в выключенном виде вообще никуда класть. Но людям влом выключать.
                                                        • 0
                                                          Если загоревшийся литиевые аккумулятор был стараниями идиота производителя или идиота самоделкина курильщика-парильщика (в этой среде очень пулярны самодельные или модифицированные дейвайсы, причем многие весьма приблизительно понимают что делают) заключен в герметичный прочный корпус без клапана для сброса давления, то после возгорания может и вполне прилично взорваться при разрыве этого самого корпуса выделяющимися при горении аккумулятора газами.
                                                      • 0
                                                        >> Википедия говорит про <350 циклов для свинцовой батареи

                                                        Это, видимо, какой-то «просто» свинцовый аккумулятор. Ну или стартерный. Кстати, «просто свинцовый аккумулятор» (ну, типа тех, которые в 60х годах питали ламповые рации), ЕМНИП, не может давать ток больше 0.1C.
                                                        Между тем, чуть ниже в той же статье есть указание на некие специальные «deep cycle» батареи, которые живут в несколько раз дольше стартерных в режиме глубокого разряда.
                                                        Вот еще нашел сравнение срока службы разных типов батарей в этом режиме:
                                                        Starting: 3-12 months
                                                        Marine: 1-6 years
                                                        Golf cart: 2-7 years
                                                        AGM deep cycle: 4-8 years
                                                        Gelled deep cycle: 2-5 years
                                                        Deep cycle (L-16 type etc): 4-8 years
                                                        Rolls-Surrette premium deep cycle: 7-15 years
                                                        Industrial deep cycle (Crown and Rolls 4KS series): 10-20+ years.
                                                        Telephone (float): 2-20 years. These are usually special purpose «float service», but often appear on the surplus market as «deep cycle». They can vary considerably, depending on age, usage, care, and type.
                                                        NiFe (alkaline): 5-35 years
                                                        NiCad: 1-20 years

                                                        (отсюда)
                                                        • –1
                                                          Да, там не низкие токи разряда — порядка 20-30А. Но это «почти импульсный» режим — редко время работы превышает 3-5 сек. И вообщем они находятся в допустимых пределах для данного типа 18650 — именно поэтому батареи «для вейперов» стоят в несколько раз дороже чем «для фонарщиков» — именно по причине доопустимости таких токов разряда «по паспорту».
                                                          В норме такое и бывает — именно поэтому крупные батарейные сборки из LiIon снабжают не только защитой от перезаряда/переразряда, но и детекторами внутреннего давлени и обязательно — системой автоматическиго порошкового пожаротушения. И пожалуйста — не ссылайтесь на Маска — я считаю его жуликом и его данным — не верю. А верю производителям промышленного оборудования, у которых есть реальное железо, которое реально работает, а не одни красивые презентации.
                                                          Кстати о педовикии — она как обычно врет, вот например ссылочка где для свинцовых аккумов указано 1500 циклов — http://tyumen-battery.ru/68/161, вот тут 1200 — http://www.akbcentr.ru/category_27.html И таких ссылок вы можете самостоятельно найти вагон и маленькую тележку.
                                                          К сожалению рекламные бюджеты бизнесменов а-ля Маск включают в себя заказные правки педовикии — учитывайте это. В данном случае они сделали очень просто — взяли характеристики самых поганых стартовых свинцовых аккумов и приписали их ВСЕМ свинцовых аккамуляторов, «забыв» указать что это только один их тип. И к слову — это угнетает, даже в чисто технических вопросах педовикии стало доверять затруднительно.

                                                          P.S. Хотите нормально пообщаться — пишите в джаббер например.
                                                          • +2
                                                            Спасибо, почитаю.

                                                            Tesla powerwall я вживую не видел, а в Тесле лично ездил, так что если Маск и жулик то не совсем :)
                                                    • +1
                                                      Сигареты обычно закорачиваются, они по сути высокотехнологичные зажигалки. Как только кнопку коротит — все, никакой защиты.
                                                      • +1
                                                        то что оно было в кармане — это единственное что мы знаем наверняка. ни тип устройства, ни его состояние нам не известно — я вполне себе наблюдал девайся, у которых кнопка была сильно выступающей по внешнему ребру, такую продавить в узком кармане нефиг делать.

                                                        а то и вообще какой-нить мехмод окажется, где вся защита целиком дело рук владельца.
                                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                    • 0
                                                      Спасибо, подумаю. У меня панель дает максимум 40Вт, что при 12В грубо, 3А, т.е. при 3х ячейках в параллель, ток заряда менее 0.5С. Будут ли они вообще греться, не знаю, впрочем померяю тепловизором при возможности :)

                                                      Проект солнечного контроллера со встроенной BMS и кучей наворотов, был на кикстартере, и вроде успешно закончился: https://www.youtube.com/watch?v=bg1x6X8tZok. Но цены там не сильно гуманные.
                                                      • 0
                                                        На самом деле цена очень гуманная, на уровне себестоимости производства.(Так оно примерно и есть, все таки это не массовое производство на заводе, он и начинал все это разрабатывать для себя, но искал других желающих, чтобы за счет массовости уменьшить итоговую стоимость отдельно взятого устройства)
                                                        Даже если не учитывать богатый программный функционал, аппаратные характеристики устройства с лихвой перекрывают редкие аналоги других производителей из той же ценовой категории.(Если вообще есть аналоги, потому что все что находил дешевле даже 300-400$ даже не имело балансировочного разъема для адекватной работы с литиевыми аккумуляторами).
                                                        • 0
                                                          Самое что понравилось, комплектующие выбираются не подешевле, а лучшие из того что можно достать(для себя же делает). К примеру TDP последней версии контроллеров для модели SBSM120 на уровне 12W(у предыдущей версии модели SBSM100 было 22W) при токах заряда и нагрузки 120А, можно сравнить с MPPT аналогами других производителей, которые почему-то используют гигантские радиаторы для своих контроллеров с заявленным высоким КПД.
                                                          • 0
                                                            Тут вопрос думаю в том, что для «солнечных» систем литий вообще активно не используется — проще сразу в сеть отдавать и не париться. Так что рынка солнечных контроллеров для литиевых батарей по сути и нет, есть только изделия типа «для себя» с малым тиражом.

                                                            А так да, тоже искал готовый бюджетный контроллер с поддержкой LiIon и не нашел (впрочем возможно плохо искал). Платить 200$ за девайс со встроенной BMS, когда можно купить контроллер за 20$ и BMS за 10$, не счел целесообразным.
                                                            • 0
                                                              Зависит от целей, даже самая маленькая его модель SBSM40 рассчитана на токи до 40А, соответственно для поиграться с маленькими панелями точно не стоит.
                                                              Самое главное, быть аккуратным с зарядом аккумуляторов, потому что то, что у продавцов называется BMS, в 99% случаев является только платой защиты от разряда/перезаряда по напряжению.
                                                              • 0
                                                                Согласен, для 40А-токов 200$ за контроллер это нормально, там цена все равно будет незаметна на фоне числа панелей и аккумуляторов :)

                                                                Про то, что и balance и protection у продавцов может называться BMS, я в тексте писал, да.
                                                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                      • 0
                                                        Насчет покупки аккумуляторов, а вы не смотрели в магазинах, которые торгуют электронными сигаретами? Там их, в принципе, можно найти достаточно дешево. Я покупал Samsung 25R (2500mAh) за 270руб, посмотрел на ebay, вроде бы цена примерно та же.
                                                        • 0
                                                          Можно купить лучше и дешевле, вопрос в нужном количестве.
                                                          К примеру, можно купить 36 штук https://ru.nkon.nl/panasonic-ncr18650pf-3-7v-2900mah.html (9.97Wh при токе разряда 1А) за 90.90€ (из них 9.9€ доставка), то есть грубо по 162 рубля за штуку. (при курсе 63.85руб за евро)
                                                          Получится 16.2 ₽/Wh, что очень неплохо.
                                                          p.s. у Samsung INR18650-25R емкость 9.034Wh при токе разряда 1А
                                                        • 0

                                                          Почему именно 18650?

                                                          • 0
                                                            Потому что «смотрите, сколько на ютубе роликов», подозреваю. Для означенных целей гораздо проще взять высокоемкие батареи в пластиковой оболочке, на пару десятков ампер-часов — гораздо проще балансировать, если там будет три банки, соединенных последовательно, чем если это последовательно-парралельная схема, собранная из непонятных 18650 из разных партий.
                                                            • –1
                                                              > Потому что «смотрите, сколько на ютубе роликов»

                                                              Хм, а ничего что в Tesla Model S тоже 18650 используются? :)
                                                              Фото
                                                              image
                                                              • 0
                                                                Хорошо, беру свои слова обратно. Не «смотрите, сколько на ютубе роликов», а «смотрите, эти аккумуляторы используются в тесле». Стало легче?
                                                                И, кстати, они используются не только в Model S, но и во всех остальных машинах.
                                                                • –1
                                                                  Просто на вопрос «почему» ответ простой — самый популярный и дешевый формат. Есть и другие типоразмеры в продаже, конечно.
                                                                  • +1
                                                                    Потому что вы не знаете, как сделать проще/лучше и ориентируетесь на ролики на ютубе.
                                                          • 0
                                                            Одни сплошные картинки из интернета. А где то, что сделали вы?
                                                            • 0

                                                              Контроллер за $15, для литий ионных батарей — это мягко говоря рискованно. Выше уже писали про термоконтроль. Более того, я не знаю, какие у вас бывают температуры на балконе, но ниже 10-15 градусов нужна температурная компенсация тока заряда, а ниже нуля литий ион вообще нельзя заряжать — рискуете убить батарейку. Можете использовать LiFePo4, они подороже, и у них ёмкость поменьше, но они более пожаробезопасны, неприхотливые по температуре, и у них огромное (по сравнению с литий ионовыми) количество циклов заряда-разряда, у элементов A123 26650 до 8000 циклов до 80% потери емкости, то есть они несмотря на более высокую цену они выгоднее литий ионных, в том числе экологически. Контроллеров на небольшие мощности немного, я, для своего проекта автономного робота (солнечная панель 20 ватт + вышеупомянутые батарейки) ничего достойного не нашёл. Поэтому пилю сам. Есть много готовых микросхем, в том числе с поддержкой MPPT, но можно сделать и самому на DC-DC преобразователе и ардуине.

                                                              • 0

                                                                Также у литий ионных аккумуляторов и свинцово кислотных разные алгоритмы заряда, что тоже не есть хорошо.

                                                                • 0
                                                                  Кстати, «зимний пакет» лития решается довольно просто, если на балконе холодно, то просто пенопластовый ящичек и в нем пара 5Вт керамических резисторов, на которые подается небольшой ток через простейшую схемку. Такое решение позволяет легко и непринужденно поддерживать во время заряда температуру на уровне +10...+15 градусов даже когда за бортом -15. Это проверено на себе, на моей текущей работы примерно такое же решение сделано для некоторых блоков электроники, которые крайне не любят перепады температур. Летом панель, где они установлены, охлаждает кондиционер, до приемлемых +25, а вот зимой пришлось сделать такой колхозинг. На ящичек размерами 25х20х15см достаточно как раз двух керамических резисторов, каждый из которых дает около 4Вт при температуре корпуса порядка 85-90 градусов. + потребление самих блоков правда еще порядка 10-12Вт, но так аккумуляторы при зарядке греются ощутимо)
                                                                  • 0

                                                                    Да, но на небольших мощностях и емкостях такие установки жрут больше, чем повышают производительность аккумов, ИМХО.

                                                                    • 0
                                                                      Подогрев нужен только во время заряда. При учете, что источник энергии у нас как бы бесплатный, мы просто немного (процентов на 10) увеличиваем время заряда. А разряжаться литий может и в охлажденном состоянии вроде бы как )
                                                                  • 0
                                                                    CreFroD, про LiFePo4 я думал, но выбор и ячеек, и аксессуаров (тех же плат, балансиров и пр) для них в разы меньше. А в перспективе да, подумаю и о таком варианте, по результатам тестирования этого.

                                                                    Аккумуляторы и контроллер стоят в комнате, так что мерзнуть зимой литий не будет.
                                                                    • 0

                                                                      А вы не думали про систему позиционирования, хотя бы одноосевую. Тем более у вас батареи относительно легкие, несложно реализовать.

                                                                      • 0
                                                                        У меня батарея прямо на ограждении балкона висит, просто и дешево, а для позиционирования уже пришлось бы часть балкона задействовать, моторы/контроллеры всякие, смысла нет, в крайнем случае проще еще одну панель повесить.
                                                                      • 0

                                                                        На зарядном напряжении всей батареи в 25.2В, 7 LiFePo4 эквивалентны 6 Li Ion и соответственно Li Ion зарядник будет работать. С балансирами посложнее, но они вроде менее прихотливые — ведь они рассчитываются на балансировку на протяжении всего цикла.

                                                                        • 0
                                                                          Да, я погуглил немного, купить LiFePo4 не проблема, BMS на 4S тоже есть, хотя цены на батареи конечно не особо гуманные.

                                                                          74EUR за пак из 4х штук с коннекторами:
                                                                          https://www.aliexpress.com/item/4pcs-Top-Quality-NEW-3-2V-10Ah-38120-38120S-LiFePO4-Battery-Cell-Ele-Bicycle-Battery-For/32708723689.html

                                                                          Зато конечно удобно и смотрится красиво, никакого колхоза и паять ничего не надо.
                                                                          • +1
                                                                            Так это большущие элементы типоразмера 38120. Обычного типоразмера 18650 железофосфат стоит примерно столько же как обычный(литий-кобальт, литий-никель-алюминий) литий — начиная от 150р/2,5$ за штуку. Только емкость у этой химии намного меньше: 1.1-1.5 А*ч на 18650 элемент если китайские подделки с липовыми характеристиками отбросить. Но зато высокая безопасность и большой срок службы.
                                                                            • 0
                                                                              Да, 1.1ач это ни о чем, так что если на LiFePo4 переходить, так большие брать.
                                                                              • +1
                                                                                Для сборки стационарного накопителя я бы кстати скорее в строну NMC (литий-никель-марганец-кобальт) смотрел.
                                                                                Желефосфатные хороши в основном тем, что хорошо переносят большие токи заряда и разряда без значительного ускорения деградации и имеют низкое внутреннее сопротивление (=низкие нагрев и потери энергии при работе на больших токах). Ну и просто отличной безопасностью, даже проткнутый насквозь аккумулятор обычно не загорается, а лишь сильно греется и дымит, КЗ или многократные перезаряд/переразряды вообще без видимых эффектов(просто быстро портится). Если это не не принципиально важные параметры, то они неоправданно дороги в расчете на единицу емкости получаются.

                                                                                NMC ячейки не очень хорошо высокие токи переносят, но зато на низких служат очень долго — до 1000 полных циклов с потерей всего 5-7% номинальной емкости если токи не превышают 0.3-0.5С, по дальнейшей деградации в таком режиме информации достоверной нет, т.к. даже 1000 циклов с током ниже 0.5С прогнать это около года непрерывно нужно заряжать/разряжать.

                                                                                И емкость у них достаточно высокая(хоть и не рекордная для лития), а цена уже опустились до вполне нормального уровня. Безопасность тоже выше чем у обычных(литий-кобальт) аккумуляторов оптимизированных на максимальную емкость, хоть и не такая высокая как у «железных» и «титановых».

                                                                                В промышленных стационарных накопителях именно на эту химию сейчас производители переходят.
                                                                      • 0
                                                                        Кстати посмотрел видео про LiFePo4 типоразмера 38120, внушает :)
                                                                        https://www.youtube.com/watch?v=HqI2vywj3o8

                                                                        Оставлю как идею для будущего апгрейда.
                                                                      • 0
                                                                        А можно такие солнечные контроллеры запускать от батареи конденсаторов? Зачем? Просто потому что это круто.
                                                                        • 0
                                                                          «Реальная емкость таких батарей видна на скриншоте с видео от одного из покупателей»
                                                                          на скриншоте не видно что зарядка закончилась. не показательный пример.

                                                                          в первой статье вы поделились результатами, а в этой описали только условия эксперимента, а результат?
                                                                          • +1
                                                                            По этим аккумам много обзоров в youtube, например вот:
                                                                            https://www.youtube.com/watch?v=VGV1QAAti9s
                                                                            Здесь получилось 580мАч, чуть лучше, но все равно до 9900 не достает немного :)

                                                                            Результаты будут чуть позже.
                                                                            • +1
                                                                              мне тоже как-то попались, вродже не 9000 было а поменьше около 3000 написано. Разобрал, а внутри серый песочек и аккумулятор-заморыш, милиампер на 100… Хотя на свои 100ма*ч вполне работает и держит заряд.
                                                                          • 0
                                                                            Ответьте, зачем вам всё это? Разве что просто, побаловаться. В квартире, на случай локального блэкаута, проще иметь аккумулятор или пару емких повербанков, заряженных от сети.
                                                                            • 0
                                                                              и гипотетически (при отсутствии защиты и нарушении режима эксплуатации) пожароопасны.

                                                                              Литиевые не гипотетически, а вполне практически пожароопасны. Знакомые пары раз горели так. Один судомоделист вообще квартиру спалил. При чём, ЕМНИП, заряжал брендовый аккумулятор брендовой зарядкой...

                                                                              • 0
                                                                                Господи, ну сколько ж можно. Эти литиевые аккумуляторы стоят во всех ноутбуках и во всех смартфонах в мире. Да, они пожароопасны, но вероятность пожара меньше чем вероятность падения кирпича на голову.
                                                                                • +1
                                                                                  Во-первых, модельные и ноутбучные — разные типы аккумуляторов. Во-вторых, ноутбучные батареи — законченное тестированное изделие с контроллером, который просто заблокирует заряд/разряд, если ему покажется, что с батареями что-то не так, контроллеры сейчас очень умные. Самоделка с китайскими компонентами имеет шансы спалить квартиру гораздо выше.
                                                                                  • 0
                                                                                    Если знаете более качественные bms, или если есть конкретные претензии по схемотехнике к выбранным компонентам — пишите, добавлю в текст. А комментарии в стиле «фи китай» сейчас уже как-то бессмысленны, когда вокруг все китайское.
                                                                                    • +1
                                                                                      Я не говорил «фи, китай». Я лишь поясняю, что говорить «ну, в ноутах же все ок», защищая самодельную батарею, собранную из китайских компонентов несколько… самонадеянно. Уровень немного разный.
                                                                                      • 0
                                                                                        Регулировка в solar контроллере — достаточно простой ШИМ, накосячить там сложно, плюс пороги напряжения выставляются. Потом еще bms с балансиром и второй защитой по напряжению сверху. Токи зарядки малы, меньше 0.5С. Риторический вопрос — что этим аккумуляторам будет-то?

                                                                                        Хотя да, если перестраховаться, можно LiFePo4 ячейки купить, они тоже есть продаже, только дороже.
                                                                                        • 0
                                                                                          Ох, зря вы так утверждаете про «накосячить там сложно». При желании — все можно. И дело даже не в том, что там маленький ток зарядки, а в том, что эта электроника может быть подключена к составной батареи, которая может выдать от 50 ватт до киловатта мощности.
                                                                                          • 0
                                                                                            Тут согласен, да, про ограничение мощности добавлю в текст. Т.к. батарея позиционируется как балконная, то разумеется подключение киловаттного источника я не рассматривал и не тестировал.
                                                                                            • 0
                                                                                              Киловатт — это я про аккумуляторную батарею. Если ее замкнуть, аккумуляторы в пике могут много чего выдать.
                                                                                    • 0
                                                                                      Ага. Умные. Разбирал я свою батарейку от ноута. Балансира нет, электронной защиты нет. Только плавкие термопредохранители. Бизнес-серия тошибы, если что.

                                                                                      В целом, качественные современные банки электрически поджечь довольно сложно. В подавляющем большинстве случаев для этого потребуется механическое повреждение.
                                                                                      • +1
                                                                                        Кроме разве что самых примитивных литий-кобальтовых, их спалить можно если сильно накосячить.
                                                                                        А так даже NCA банки уже крайне сложно без мех. повреждений поджечь, у части производителей КЗ полностью заряженного аккумулятора и длительный сильный перезаряд слишком высоким напряжением входят в стандартную программу испытаний на безопасность, которую аккумуляторы должны проходить без возгорания и разрушения корпуса иначе вся партия списывается в брак.
                                                                                • 0
                                                                                  FTGJ:
                                                                                  свинцовые != щелочные;
                                                                                  свинцовые == кислотные.
                                                                                  • 0
                                                                                    2) Отдавать энергию в электросеть

                                                                                    Хотя это и выходит за рамки вашего рассказа, можно подробнее?
                                                                                    В наличии балкон с южной стороны и куча всякой мелочевки, постоянно потребляющей энергию (роутер, NAS, БП радиотелефонов) временами — стиралка и холодильник. Было бы интересно попробовать прикрутить солнечные панели с преобразователями, которые отдавали бы в электросеть квартиры 220В. Без применения аккумуляторов.
                                                                                    • 0
                                                                                      Ищите по слову grid tie solar inverter.
                                                                                      • 0
                                                                                        Это я поищу. Больше интересует вопрос — что надо поменять во вводной автоматике (рубильник/автомат/узо на входе в квартиру) чтобы солнечные ватты не утекали в городскую сеть? Ибо счетчик у меня в обратную сторону крутиться не умеет (ибо электронный).
                                                                                        • 0
                                                                                          Там все достаточно сложно, и готового дешевого решения я не видел. Поищите на forumhouse по слову «лимитер», вроде народ ставил такие. Вроде они недешевые. Но имхо можно не заморачиваться — даже с 200-ваттной панелью реальная выработка будет ватт 50, что без проблем потребится домашними устройствами.
                                                                                          • +1
                                                                                            Прикинул стоимость панелей + инвертора :). Огорчился.
                                                                                            В любом случае, спасибо за разъяснения.
                                                                                            • 0
                                                                                              Инвертор примерно от 90$ на ebay, сколько в РФ не знаю, не искал.
                                                                                              • +1
                                                                                                Инвертор примерно от 90$ на ebay, сколько в РФ не знаю, не искал.
                                                                                                Там основная стоимость — это панели. Сборка 100Вт 12 В стоит минимум 5000 руб. А чтобы более менее загрузить инвертор — таких надо 4-6 штук…
                                                                                    • 0
                                                                                      А где искать измеритель ёмкости, по каким ключевым словам?
                                                                                      • +1
                                                                                        ну например вот https://blog.lexa.ru/2017/03/24/moya_prelessst.html
                                                                                        • 0
                                                                                          Есть много авиамодельных зарядок для LiPo в которых есть и charge и discharge, мАч тоже показываются, цена вопроса от 30$, ищите на сайтах вроде Hobbyking.

                                                                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.