Kann ich eine 24-V-Garagenstellantriebsbatterie mit einem Paar 12-V-Solarmodulen sicher aufladen?

aber könnten 36 V von einem Plattenpaar die Aktuatorschaltung beschädigen?

Also hier ist der Deal. Blei-Säure-Batterien sehen elektrisch wie eine Spannungsquelle/-senke mit einem kleinen Serienwiderstand aus, wobei der Spannungspegel eine Funktion des Ladezustands ist. 2 V / Zelle (in einer 12-V-Batterie sind 6 Zellen in Reihe geschaltet) ist nominal, und wenn ich mich recht erinnere, beträgt ihre Leerlaufspannung etwa 1,9 V leer, 2,1 V voll. Das deckt 90 % ihres Verhaltens ab.

In Anbetracht dessen wird die „1W@18V“-Spezifikation des Solarpanels nicht in der Lage sein, gegen die Batterie zu „gewinnen“, und die Spannung des Solarpanels wird auf die Batteriespannung heruntergezogen, was wahrscheinlich 0,055A (=1W/ 18V) unabhängig von der Batteriespannung.

Wenn eine Batterie jedoch vollständig voll wird, steigt ihr Serienwiderstand dramatisch an und die Spannung steigt, bis genügend Spannung vorhanden ist, um die Elektrolyse der Flüssigkeit zu starten, und Sie H2- und O2-Bildung an den Anschlüssen und Verlust des Elektrolyten bekommen. Eine Blei-Säure-Batterie hat je nach Typ + Hersteller eine gewisse Rekombinationsrate von H2 + O2 => Elektrolyt, die sie verträgt; elektrolysiert man mit höherem Strom, führt dies zu permanentem Elektrolytverlust (+daher Kapazitätsverlust)

Es gibt also einen sicheren Strom, der kontinuierlich an eine Blei-Säure-Batterie geliefert werden kann, wo ihre eigene Selbstentladung durch Elektrolyse den Ladestrom ausgleicht. Es kommt auf die Herstellung + Konstruktion an. Ich würde mir keine Sorgen über eine Laderate von C / 10 oder C / 20 machen (wobei C = der Strom ist, der zum Entladen einer Batterie in 1 Stunde benötigt wird). Garagentorbatterien haben wahrscheinlich eine Kapazität von > 1 Ah, daher sollten Sie mit 55 mA Ladestrom auf der sicheren Seite sein.

JEDOCH - Ich würde wahrscheinlich eine (Zenerdiode und einen Widerstand in Reihe) parallel zu jeder Batterie schalten, wobei die Zenerdiode etwa 14 V und der Widerstand etwa 10 Ohm beträgt, damit die Batterieklemmen nicht zu weit aufgeladen werden.

Außerdem: Wenn Sie können, verdrahten Sie jedes Solarpanel mit jeder Batterie (und behalten Sie die Dioden bei), anstatt das Paar von Panels in Reihe mit den Batterien in Reihe zu verdrahten - dh versuchen Sie, die mittleren Abgriffe zu verbinden. Auf diese Weise laden Sie jeden Akku unabhängig voneinander auf. Andernfalls kann die Batterielebensdauer ruiniert werden, wenn die Batteriespannungen auseinanderlaufen – die eine mit der höheren Spannung wird dazu neigen, überladen zu werden, während die andere dazu neigt, überentladen und nicht vollständig aufgeladen zu werden.

Zusammenfassung:

• Wenn das Ladegerät in Oxford, England, betrieben wird, bietet es nützliche Zeitgewinne zwischen dem Aufladen für mehr als 6 Monate im Jahr.

• Die Ladegeräte können so wie sie sind sicher verwendet werden (mit zwei in Reihe geschalteten direkt über die 24-V-Batterie). Das Anschließen eines über jede Batterie ist praktikabel, aber die Laderate ist so gering, dass der Gewinn an Batteriebalance dadurch wahrscheinlich nicht nützlich ist.

• Eine 1N400x-Diode funktioniert gut (für weniger als 10-Watt-Panels).

• Wenn Sie zwei Panels in Reihe verwenden, benötigen Sie nur eine Diode - Sie können die Diode auf dem zweiten Panel umgehen, wenn Sie möchten.

• Die Batterien sollten nicht tiefentladen werden, auch wenn sie „Tiefenentladungs-zertifiziert“ sind, wenn Sie eine maximale Batterielebensdauer wünschen. Der vorhandene 23,3-V-Ausschnitt ist wahrscheinlich dafür ausgelegt, diesen Bedarf zu decken.

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Größe in AH der Batterie unbekannt - nehme 2 x 7AH "Ziegel" an - kann größer sein.
Größe des PV-Moduls = 2 x 1 Watt nominal.

Passen Sie die Ergebnisse unten entsprechend an, wenn die Batterien jeweils mehr oder weniger als 7 Ah haben.

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Angenommen, das Original hat auch 10 Ah , dann müssen die folgenden Zahlen in Bezug auf die Kapazität um etwa 1,5 erhöht werden. Die Laderaten von 1-W-PV-Modulen sind sogar noch weniger schädlich. Ich werde erwägen, diese Antwort angesichts dieses „Wissens“ zu gegebener Zeit zu überarbeiten.

Die absolut wunderbare Website Gaisma, die viele nützliche Informationen über die Sonneneinstrahlung (Sonneneinstrahlung, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und vieles mehr) von Tausenden von Standorten weltweit bereitstellt, weist darauf hin, dass die durchschnittlichen täglichen Sonnenstunden in Oxford, England, Monat für Monat, von Januar bis Dezember sind:

Einstrahlung, kWh/m²/Tag = „Sonnenstunden“

• Monat / durchschnittliche Sonnenstunden pro Tag
  Jan 0,67
  Feb 1,23
  Mrz 2,23
  Apr 3,39
  Mai 4,39
  Jun 4,64
  Jul 4,66
  Aug 3,99
  Sep 2,76
  Okt 1,59
  Nov 0,82
  Dez 0,50

dh 4,66 im Juli und 0,5 im Dezember.

Das sind die täglichen durchschnittlichen Wattstunden, die Sie BESTENS pro Watt PV-Modul erhalten würden.

Eine 12-V-Batterie liefert nominell etwa 12 Wattstunden pro Amperestunde Kapazität. Ein 7AH "Ziegel" ergibt also 84 Wattstunden.

An einem GUTEN Julitag liefert Ihnen ein 1-W-Panel 4,66 Wh oder über 24 Stunden durchschnittlich 0,2 Watt. Das vollständige Aufladen eines 84-Wh-Akkus mit dieser Rate (unter der Annahme von 100 % Effizienz) würde also 84/0,2 = 420 Stunden dauern. dh der durchschnittliche Ladestrom in Oxfords englischem Hochsommer mit gut ausgerichtetem Panel beträgt C/420. Selbst bei Vollladung tagsüber beträgt der Wert 1 Watt/84 Wh = C/84.

C/100 wäre eine sehr bescheidene Erhaltungsladung für eine Blei-Säure-Batterie, also unter der Annahme von 1 x 1-Watt-Panel pro 7-Ah-Batterie (2 Batterien, 2 Panels), die problemlos an Ort und Stelle belassen werden könnte.

Die gute Nachricht ist, dass Sie sagen, dass der Akku derzeit "etwa 2 Monate zwischen den Ladevorgängen" hält. 60 Tage x 24 Stunden = 1440 Stunden. Also der MittelwertBatterieentladungsrate wird von der Ausgabe des Panels im Juli überschritten. Tatsächlich müsste die mittlere tägliche Einstrahlungsrate auf 4,66 x 420/1200 ~ = 1,6 kWh/Tag (oder 1,6 Sonnenstunden/Tag) fallen, damit die mittlere Rate auf sagen wir C/1200 fällt (unter Berücksichtigung einiger Ineffizienzen). Dieser Satz wird für die 9 Monate von März bis einschließlich Oktober überschritten. Dies setzt wie zuvor ein 1-W-Panel in gutem Zustand und 7-Ah-12-V-Batterien voraus. Die tatsächliche effektive Laderate ist niedriger, da das Panel am optimalen Leistungspunkt mit 1 Watt oder was auch immer bewertet ist. Murphy sagt, dass Panel Vmp und Batteriespannung normalerweise unterschiedlich sind. Es gibt auch Umwandlungseffizienzverluste, aber Bleisäure hat eine ziemlich gute Stromeffizienz (Stromausgang/Stromeingang) - wahrscheinlich 80 % - 90 %. Bei niedrigen Laderaten (wie dieser) ist die Energieeffizienz auch recht gut. (Bei höheren Laderaten steigt die Klemmenspannung aufgrund des Spannungsabfalls am Innenwiderstand). Angenommen, Sie erhalten eine Umwandlungseffizienz von 80 % zum Rechnen.

All dies sollte verwendet werden können, um herauszufinden, wie eine andere Ah-Batterie und ein anderes Wattage-Panel in einem bestimmten Monat funktionieren.

Hinweis: Auch wenn Ihr Akku einen tiefen Zyklus hat, laden Sie ihn auf, bevor er einen tiefen Zyklus hat. Die Lebensdauer wird sich verbessern. Dabei hilft auch das Solarladegerät.

Der Rat, einen Zener als Überspannungsschutz zu verwenden, ist gut, aber Sie können auf Wunsch leicht ein weitaus schärferes Trenngerät bauen. Ein TL431-Shunt-Regler, 4 Widerstände und ein P-Kanal-MOSFET oder PNP-Transistor ergeben einen Klemmregler mit gestaltbarer Spannung, so viel Verlustleistung, wie der Transistor zulässt, und einem sehr scharfen Spannungs-"Knie". Auf Wunsch mehr dazu.

Mich würde sehr interessieren:

Ah-Wert jeder Batterie?
Leistung pro Panel.
Paneltyp (amorphes oder kristallines Silizium oder ...?)

Energie pro Öffnung?
Motorbetriebsstrom
Motorleistung?

Nur Schätzwerte – siehe Annahmen unten.

Übernehmen:

• 24 V x 10 Ah.

• 80 % Kapazität verfügbar durch Tiefentladeschutz.

• 3 x (Öffnung + Schließung) pro Tag. Dies ermöglicht 2 mal an allen Tagen und mehrmals am Wochenende etc.

• 30 Sekunden Öffnungs- oder Schließzeit.

• 60 Tage zwischen Aufladungen

10 Ah x 80 % = 8 Ah.

Betriebszeit pro Ladung = 1/2 Minute x 2 Betätigungen x 3 pro Tag x 60 Tage = 180 Minuten.
Sprich 200 Minuten.

Stromaufnahme = 8 Ah x 60 Minuten/Stunde / 200 Minuten = 2,4 A

2,4A x 24V ~= 100 Watt oder ~~= 1/8 PS Motor

Energie pro Öffnung ~~~= 2,4A x 24V x 30 Sekunden =~ 1800 Watt-Sekunde = 1800 Joule
= 0,5 Wattstunde.

Gesundheitsüberprüfung:

Batteriekapazität = 8Ah x 24 V =~ 200 Wh
Also Aktionen = 200 / 0,5 = 400
~= 6/Tag
= 3 x (Öffnen + Schließen)
also Plausibilitätsprüfung OK :-)

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Gaisma-Informationen für Oxford:

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Nutzerinformation:

Eine gelöschte Benutzerantwort lieferte einige Informationen über Erfahrungen in der „realen Welt“ mit demselben oder einem ähnlichen Produkt. Sie sagten:

• Ich habe 2x 5-W-Solarmodule mit einem 5-W-Regler verwendet, um mein eigenes Hormann-Garagentor mit Strom zu versorgen. Auf dem flachen Garagendach sind Sonnenkollektoren montiert. Hat meine Batterie während der Sommermonate voll geladen gehalten. Vor dem Einbau musste ich als OP alle 2 Monate nachladen.

• Gesamtkosten ca. £ 40 mit eBay-bezogenen Paneelen / Regler, Plexiglas für die Montage usw. Es lohnt sich, es selbst zu tun