Aufladen von Blei-Säure-Batterien mit variablem Strom

Ich entwerfe einen Solarregler, um SLA-Batterien aufzuladen.

Ich habe einige Nachforschungen zu dedizierten ICs angestellt, die als Controller fungieren, und festgestellt, dass die meisten eine Art MPPT implementieren, um die höchste Energiemenge zu extrahieren.

Da die Leistung, die die PV-Module abgeben, zeitlich variieren kann, nehme ich an, dass der Ladestrom keine Konstante ist, sondern von den Bedingungen abhängt. Wie wirkt sich diese Ungleichmäßigkeit des Stroms im Vergleich zu einer idealen CC-CV-Ladekurve auf die Batterielebensdauer aus?

Wäre es besser, die Ladung zu deaktivieren, wenn die Panels nicht die Leistung liefern können, die erforderlich ist, um den eingestellten Strom zu erfüllen (wie ein Ein-Aus-Steuerungsschema)?

Wenn jemand irgendwelche zusätzlichen Informationen hat, würde ich es schätzen. Danke!

Die CC-Ladung ist nur ein sicheres Maximum. Sie können sicher mit jedem kleineren Strom laden, es dauert nur proportional länger. Wenn überhaupt, sollten die Batterien bei einer etwas langsameren Ladung länger halten. Der CV ist eine feste Grenze, und hier können Sie einen Unterschied zur Lebensdauer machen - relativ niedrig schwebend, gelegentlich hoch aufgeladen, schnelle Entladungsstöße usw.

Antworten (2)

Die kurze Antwort ist - NEIN! Keine Notwendigkeit, Strom von den Panels zu verschwenden.

Sie haben Recht, die Blei-Säure-Batterien werden am besten mit einem CC-CV-Verfahren aufgeladen. Konstantstrom bedeutet jedoch nicht, dass der Batterie ein exakt vorgegebener Strom zugeführt werden muss oder die Batterie leidet. Es wäre besser als maximaler Strom zu interpretieren, mit dem die Batterie geladen werden kann.

In einer idealen Welt, in der Blei-Säure-Batterien besser funktionierten, würden wir einfach die Spannung auf dem Niveau der konstanten Spannung anlegen und den Strom fließen lassen, bis er gesättigt ist. Wenn wir das bei derzeit produzierten Blei-Säure-Batterien tun würden, wäre der Stromfluss bei niedrigeren Ladezuständen leider so hoch, dass sie die Batterie braten würden. Als Lösung beginnt die Ladung mit einem niedrigeren konstanten Strompegel, bis sich die Batterie bis zu dem Punkt füllt, an dem Sie die konstante Spannung anlegen können, und der Strom an diesem Punkt nicht zu hoch ist, da die Batterie bereits vorhanden ist ziemlich voll.

Wenn das also Sinn macht, sollten Sie den Blei-Säure-Akku in der Konstantstromphase des Ladevorgangs mit einem niedrigeren und ungleichmäßigen Strom laden, solange der Strom nicht die vom Hersteller für den verwendeten Akku empfohlenen Werte überschreitet .

Um Ihre Frage zu beantworten, schadet das Laden mit niedrigerem Strom dem Akku nicht (es sei denn, der Strom ist so niedrig, dass der Akku niemals aufgeladen wird, da die Selbstentladung größer als der Ladestrom ist!).

Zu deiner Frage:

Wäre es besser, die Ladung zu deaktivieren, wenn die Panels nicht die Leistung liefern können, die erforderlich ist, um den eingestellten Strom zu erfüllen (wie ein Ein-Aus-Steuerungsschema)?

Ich stimme Fileks kurzer Antwort zu: Deaktivieren Sie den Ladevorgang NICHT .

Batterieladegeräte verwenden die Konstantstromgrenze (CC) während der Massenladephase , aber dies wird als Obergrenze angesehen, die mit der Batteriegröße und Batteriekapazität verbunden ist, um Strom aufzunehmen und in elektrochemische Ladung umzuwandeln.

Ein klassisches 3-stufiges Batterieladesystem wird hier gezeigt (adaptiert von hier ):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Leistung eines photovoltaischen „PV“-Panels ist jedoch nicht konstant und variiert mit der Menge an momentan verfügbarer Sonnenenergie.
Bei der Recherche nach kommerziellen Solarladereglern enthält das Benutzerhandbuch dieses von Schneider Electric nützliche Informationen anhand der folgenden Bilder - über MPPT-Tracking:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und über die 3-stufige Lademethode, die als Referenz verwendet wird, aber der blau umrandete Text zeigt, dass die tatsächlichen Ladeparameter von der Verfügbarkeit von Solarstrom abhängen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich habe auch eine bemerkenswerte Informationsquelle über MPPT- und CC-CV-Algorithmen und Methoden für einen intelligenten asynchronen Abwärtswandler und MPPT-Controller gefunden , die vollständig von TechBuilder hergestellt und auf einer Instructables- Seite geteilt wurden. Die herunterladbare PDF-Version hat 156 Seiten und es gibt auch ein Video, das das Design und den Aufbau des MPPT-Ladegeräts zeigt , das ich vor dem Lesen empfehlen sollte.
Innerhalb des TechBuilder-Projekts erwähnte er, dass er den variablen Ladealgorithmus mit seiner modifizierten Version der „Coulomb-Zählmethode“ entwickelt habe.

Ich habe auch zwei Artikel gefunden, in denen verschiedene MPPT -Techniken und die Überwachung des Ladezustands „ SoC “ von Batterien diskutiert und überprüft werden. Die Links sind hier und hier . Es gab mir ein besseres, nicht kommerziell voreingenommenes Verständnis der bestehenden SoC- und MPPT-Techniken.