태양 전지판용 배터리: 젤, 납산 등

콘텐츠

필요한 배터리 용량 계산
유지 관리: 젤 배터리 복원 방법, 전해질 교체
젤 배터리에 전해질이나 물을 부을 수 있습니까?
수명
운영 규칙
자동차 배터리의 종류와 종류
태양 전지 선택 기준
태양광 발전소 장치의 계획
배터리의 종류
리튬
납산
알칼리성
젤라틴
주주총회
캐스트 니켈 카드뮴 배터리
자동차 배터리

필요한 배터리 용량 계산

배터리 용량은 배터리를 충전하지 않은 상태에서 예상되는 배터리 수명과 전기 제품의 총 소비 전력을 기반으로 계산됩니다.

시간 간격에 따른 전기 제품의 평균 전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

P = P1 * (T1 / T2),

어디에:

P1 - 장치의 명판 전원;
T1 – 장치 작동 시간;
T2는 총 예상 시간입니다.

거의 러시아 전역에서 악천후로 인해 태양 전지 패널이 작동하지 않는 오랜 기간이 있습니다.

일 년에 몇 번만 전체 부하에 대해 대규모 배터리 어레이를 설치하는 것은 비경제적입니다.따라서 장치가 방전에서만 작동하는 시간 간격의 선택은 평균값을 기반으로 접근해야 합니다.

태양 전지판에서 생성되는 에너지의 양은 구름의 밀도에 따라 다릅니다. 해당 지역의 흐린 날씨가 드문 일이 아닌 경우 배터리 팩의 부피를 계산할 때 입력 전력 부족을 고려해야 합니다.

태양광 패널을 사용할 수 없는 장기간의 경우, 예를 들어 디젤 또는 가스 발전기를 기반으로 전기를 생산하기 위해 다른 시스템을 사용할 필요가 있습니다.

100% 충전된 배터리는 완전히 방전될 때까지 전력을 공급할 수 있으며, 이는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

피 = 유 x 나

어디에:

유 - 전압;
나 - 현재 강도.

따라서 전압이 12볼트이고 전류가 200암페어인 배터리 하나는 2400와트(2.4kW)를 생성할 수 있습니다. 여러 배터리의 총 전력을 계산하려면 각 배터리에 대해 얻은 값을 더해야 합니다.

판매시에는 정격 전력이 높은 배터리가 있지만 가격이 비쌉니다. 때로는 연결 케이블이 완비된 여러 일반 장치를 구입하는 것이 훨씬 저렴합니다.

얻은 결과에 여러 감소 요인을 곱해야 합니다.

인버터 효율. 인버터 입력에서 전압과 전력이 적절하게 일치하면 최대값 0.92 ~ 0.96에 도달합니다.
전원 케이블의 효율성. 전기 저항을 줄이기 위해서는 배터리를 연결하는 전선의 길이와 인버터까지의 거리를 최소화하는 것이 필요합니다. 실제로 지표의 값은 0.98에서 0.99 사이입니다.
배터리의 최소 허용 방전.모든 배터리에는 하한 충전 제한이 있으며 그 이상으로 장치의 수명이 크게 단축됩니다. 일반적으로 컨트롤러는 15%의 최소 충전 값으로 설정되므로 계수는 약 0.85입니다.
배터리 교체 전 최대 허용 용량 손실. 시간이 지남에 따라 장치의 노화가 발생하고 내부 저항이 증가하여 용량이 돌이킬 수 없게 감소합니다. 잔여 용량이 70% 미만인 기기를 사용하는 것은 수익성이 없으므로 지표 값을 0.7로 취해야 합니다.

결과적으로 새 배터리에 필요한 용량을 계산할 때 적분 계수의 값은 대략 0.8이고 오래된 배터리의 경우에는 0.55입니다.

집에 전기를 공급하기 위해 충방전 주기의 길이에 따라 1일에 해당하는 배터리 12개가 필요합니다. 6개 중 한 블록이 방전되면 두 번째 블록이 충전됩니다.

유지 관리: 젤 배터리 복원 방법, 전해질 교체

제조업체의 권장 사항에 따라 전원 공급 장치를 수리하면 문제없이 유용한 수명을 제공하며 추가 조치가 필요하지 않을 가능성이 큽니다. 전원 공급 장치가 부풀어 오르거나 플레이트가 파손되면 복원하지 말고 새 것을 구입하는 것이 좋습니다. 어떤 경우에 젤 배터리를 되살릴 수 있습니까?

배터리의 용량 손실이 발견되면 젤 구성 요소가 건조되었을 수 있습니다. 이 경우 증류수로 요소의 수분 균형을 복원해야합니다. 다음으로 그 방법을 단계별로 알려드리겠습니다.

플라스틱 덮개를 제거합니다.

항아리에서 고무 마개를 제거하십시오.

주사기를 가지고 증류수 1-2 큐브를 그립니다.
각 항아리에 물을 붓습니다.

젤이 물에 스며들 수 있도록 배터리를 몇 시간 동안 그대로 두십시오.
물이 충분하지 않으면 추가하십시오. 과잉이 있으면 주사기로 제거하십시오.
단자의 전압 레벨을 확인하십시오.
플러그를 교체하고 배터리 덮개를 닫습니다.
배터리를 충전하십시오.

또한, 배터리의 작동 중에 형성되는 플레이트의 강한 황산화로 인해 배터리의 활성화가 필요할 수 있습니다. 탈황에는 두 가지 방법이 있습니다.

화학 성분 Trilon V의 도움으로 구입하여 지정된 비율로 희석하고 미리 건조 된 배터리에 부어야합니다.

젤 배터리에서 젤 형태의 전해질을 항상 완전히 제거할 수 있는 것은 아닙니다. Trilon B로 탈황 후 내부를 증류수로 헹구고 용액을 준비한 후 겔 전해질을 배터리에 다시 부어야 합니다.

보시다시피 이 방법은 상당히 번거롭고 지식과 기술이 필요합니다.
다양한 진폭의 펄스 전류 덕분에. 이 작업 동안 펄스 전류는 황산 납을 파괴합니다. 위에서 언급했듯이 젤 배터리는 급격한 전압 강하와 고전류를 극도로 부정적으로 인식한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 방법을 시도한 사용자는 목표를 달성하는 것이 항상 가능한 것은 아니라고 말합니다. 이것은 황산 납 외에도 판 자체가 파괴되어 용량 손실로 이어진다는 사실로 설명됩니다.

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보시다시피 배터리를 복구하는 방법이 있지만 젤 전원 공급 장치에는 적합하지 않습니다. 젤 배터리를 되살리려고 하지 말고 새 배터리를 구입하는 것이 좋습니다.

젤 배터리에 전해질이나 물을 부을 수 있습니까?

젤 배터리 유지 관리의 일환으로 위에서 설명한 방식으로 증류수로 충전할 수 있습니다. 일반 수돗물을 전원에 붓는 것은 권장하지 않습니다. 올바른 반응을 방해하는 불순물이 너무 많습니다.

순수한 형태의 전해질은 젤 배터리에 부어지지 않습니다. 흡수된 전해질을 만들 수는 있지만 그러한 실험의 결과를 보증할 수는 없습니다.

자동차 용 젤 배터리는 유지 보수가 필요 없기 때문에 꽤 유명합니다. 보시다시피 이러한 전원 공급 장치의 작동은 매우 간단합니다. 그러나 많은 사람들이 높은 비용 때문에 미루고 있습니다. 적절한 유지 관리-적시 충전, 보관 조건 준수-이 배터리는 오래 지속되며 용량 복원에는 많은 시간과 노력이 필요하지 않습니다. 젤 배터리는 어떻게 관리하고 계신가요? 충전 또는 복구 중에 문제가 발생했습니까? 독자들과 경험을 공유하십시오.

수명

가정용 태양 전지판을 사용하는 대부분의 경우 배터리 하위 시스템의 주기는 하루입니다. 이 모드에서 작동하면 배터리가 동일한 볼륨으로 에너지를 축적하는 능력이 감소합니다. 배터리 수명이 끝날 때까지 배터리의 남은 용량은 공칭 용량의 80%가 되어야 합니다.

이 기능을 감안할 때 태양 전지 패널이 있는 시스템에서 특정 배터리를 선택하는 경제적 타당성을 계산하는 것은 매우 간단합니다.

서비스 수명(주기)에 대한 방전 깊이의 영향

서비스 수명(년)에 대한 온도 영향

운영 규칙

배터리와 모든 기술 장치를 작동할 때는 규칙을 따라야 합니다. 태양광 발전소 시스템에서 배터리를 사용하는 경우 작동 규칙은 해당 시스템의 작동 특성에 따라 결정되며 위에서 설명한 대로 배터리 요구 사항에 표시됩니다.

일반적으로 전원 공급 시스템에 연결되는 큰 전기 부하로 인해 단일 그룹에 여러 개의 배터리를 포함해야 합니다. 이것은 총 커패시턴스를 증가시키고 출력에서 전압을 증가시키거나 두 가지 목표를 모두 달성하기 위해 수행됩니다.

배터리 그룹을 켜는 세 가지 방식이 사용됩니다.

일관되게. 이를 포함하면 그룹의 용량은 배터리 1개의 용량과 같게 되며,
전압은 그룹에 있는 모든 배터리의 전압 합계에 반영됩니다.

평행한. 이 포함으로 전압은 변경되지 않고 배터리 1개의 공칭 전압과 같으며 그룹의 용량은 포함된 배터리의 용량의 합으로 결정됩니다.

결합. 이 스위칭 방식에서는 배터리의 직렬 및 병렬 연결이 사용됩니다.

배터리를 그룹으로 결합할 때 배터리는 한 그룹에서 사용해야 함을 기억하십시오.

한 종류;
하나의 컨테이너;
하나의 정격 전압.

배터리는 작동 시간과 제조업체가 동일한 것이 바람직합니다.

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끝까지 읽어주셔서 감사합니다!

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자동차 배터리의 종류와 종류

납판과 전해질로 황산 용액이 있는 기존 배터리는 납산 또는 WET(외국 용어로 "습식") 배터리 클래스에 속합니다. 자동차에서 이러한 유형의 배터리는 오랫동안 사용되어 왔으며 유지 관리의 복잡성과 관련된 여러 단계의 진화를 이미 거쳤습니다.

사실은 충전 및 방전 사이클 과정에서 추가 양의 물이 형성되어 증발하여 전해질의 밀도가 변경된다는 것입니다. 또한 전해질의 화학 반응은 황산 납과 물의 형성뿐만 아니라 가스 (수소 및 산소)의 발생과 전해질 자체의 증기 형성을 동반합니다.

가스 형성 과정은 집중 운전 및 고전류로 배터리를 충전하는 동안 특히 활성화됩니다. 그러면 배터리가 "끓는다"고 말합니다.

일부 전해질의 증발은 밀도를 변화시킬 뿐만 아니라 플레이트 상부를 노출시켜 배터리의 효율과 내구성을 저하시킨다. 그렇기 때문에 최근 납축전지는 충전량을 모니터링하는 것 외에도 밀도와 전해질 수준을 지속적으로 확인해야 했고 주기적인 유지보수가 작동의 필수 부분이었습니다.

이 유형의 배터리에서 전해질의 황산화 및 증발 외에도 판재는 물과 상호 작용하여 납 산화물을 형성합니다 - 부식의 원인 및 판의 점진적 파괴.

배터리의 개선에는 우선 이 세 가지 요인의 부정적 영향을 줄이는 것이 포함되었으며, 문제를 해결하는 주요 방법은 신소재를 사용하는 것이었습니다.

따라서 판재의 내구성을 높이기 위해 안티몬을 사용하는 것은 오래전부터 알려져 왔다. 현대 기술로 인해이 요소의 비율을 줄이고 "끓는"강도를 눈에 띄게 줄일 수 있습니다. 배터리의 유지 보수 시간이 크게 단축되었으며 이미 낮은 유지 보수라고합니다.

자동차 배터리 개선을 위한 다음 단계인 납 합금에 칼슘을 사용함으로써 가스 형성 강도를 더욱 줄이고 자가 방전 전압을 높일 수 있었습니다. 이제 배터리를 방전된 상태로 더 오래 보관할 수 있게 되었고 전해질을 끓이는 과정이 중요하지 않은 역할을 하기 시작하여 배터리가 유지보수가 필요 없게 되었습니다(완전히 사실은 아니지만 배터리 충전은 다음 중 하나입니다. 유지 보수 작업).

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승용차용 "유지보수가 필요 없는" 배터리는 거의 생산되지 않습니다. 그러나 "낮은 유지 관리"(때로는 "무인"이라고도 함)는 온보드 네트워크가 불안정한 기계(특히 주행 거리가 있는)에서 사용하기에 매우 합리적입니다. 이러한 배터리는 부하 변동에 강합니다.

저 안티몬 배터리와 칼슘 배터리 사이의 중간 위치는 하이브리드 배터리가 차지합니다.그 중에서 양극 판은 안티몬 함량이 낮고 음극 판에는 칼슘이 포함되어 있습니다. 이 솔루션을 사용하면 두 옵션의 장점을 어느 정도 결합할 수 있지만 안타깝게도 단점도 있습니다. 사실 "칼슘" 배터리는 온보드 네트워크의 변화에 민감합니다.

자동차 배터리 개선의 다음 중요한 단계는 전해질을 액체 상태에서 젤 같은 상태로 전환하는 설계 및 기술 솔루션이었습니다. 액체가 아닌 겔을 전해질로 사용하는 기술을 사용하여 만든 배터리를 겔 배터리라고 합니다.

젤을 사용하면 한 번에 여러 문제를 해결할 수 있습니다.

안전 - 황산 용액은 인간과 환경 모두에게 극도로 위험하며 누출 가능성이 항상 존재합니다.
방향 - 젤과 같은 상태를 통해 배터리는 수평선의 모든 경사에서 작동할 수 있습니다. - 배터리의 전해질은 단단히 고정됩니다.
진동 저항 - 헬륨 필러는 움푹 들어간 곳에서 흔들리는 것을 두려워하지 않습니다. - 전극판과 관련하여 고정되어 있으므로 전극 표면의 일부가 노출될 가능성이 배제됩니다.

겔의 종류 중 하나(이에 대한 용어 논쟁이 있음)는 AGM 배터리(AGM - Absorbent Glass Mat의 약어 - 흡수 유리 재료)이므로 적절한 기술의 이름을 따서 명명되었습니다. AGM의 특징은 플레이트 사이에 전해질을 유지하고 플레이트를 흘리지 않도록 추가로 보호하는 특수 다공성 재료가 있다는 것입니다.

겔 농도로 농축된 액체를 전해질로 사용하는 배터리는 승용차에 사용되지 않습니다.

태양 전지 선택 기준

제조업체는 태양 전지에 대한 기술을 지속적으로 개선하고 있으며 작동 중인 동일한 디지털 성능 지표가 완전히 다른 방식으로 나타날 수 있습니다.

그러나 그러한 지표에 확실히주의를 기울여야합니다.

용량의 작동 수준;
충전 전류;
방전 전류.

배터리를 선택할 때 친환경 시스템 자체의 수를 고려해야 하며 이에 따라 필요한 배터리 용량이 달라집니다. 대부분의 경우 전압이 12V인 배터리가 발견되며 이를 기반으로 직렬로 연결해야 하는 배터리 수를 계산해야 합니다.

태양 전지의 작동 전압이 한 배터리의 전압을 초과하는 경우 연결해야 하는 배터리 수를 계산해야 합니다. 일반적으로 그 수치는 12의 배수입니다. 또한 다음을 염두에 두어야 합니다. 배터리를 직렬로 연결하면 전압이 변경되지만 용량은 동일하게 유지되고 병렬은 그 반대입니다.

태양광 발전소 장치의 계획

시골집의 태양계가 어떻게 배열되고 작동하는지 고려하십시오. 주요 목적은 태양 에너지를 가전 제품의 주요 전원인 220V 전기로 변환하는 것입니다.

SES를 구성하는 주요 부품:

태양 복사를 DC 전류로 변환하는 배터리(패널).
배터리 충전 컨트롤러.
배터리 팩.
배터리 전압을 220V로 변환하는 인버터.

배터리 설계는 장비가 -35ºC ~ +80ºC의 다양한 기상 조건에서 작동할 수 있도록 설계되었습니다.

적절하게 설치된 태양 전지판은 겨울과 여름에 동일한 성능으로 작동하지만 한 가지 조건에서 - 맑은 날씨, 태양이 최대 열량을 방출하는 것으로 밝혀졌습니다. 흐린 날에는 성능이 급격히 떨어집니다.

중위도 지역의 태양광 발전소의 효율은 높지만 대형 주택에 전력을 충분히 공급하기에는 턱없이 부족합니다. 더 자주, 태양계는 전기의 추가 또는 백업 소스로 간주됩니다.

300W 배터리 1개의 무게는 20kg입니다. 대부분의 경우 패널은 집 옆에 설치된 지붕, 정면 또는 특수 랙에 장착됩니다. 필요한 조건 : 태양 광선의 수직 낙하를 제공하는 태양과 최적의 기울기 (지구 표면에 대해 평균 45 °)를 향한 비행기의 회전.

가능하면 태양의 움직임을 추적하고 패널의 위치를 조절하는 추적기를 설치하십시오.

배터리의 윗면은 강화 충격 방지 유리로 보호되어 있어 우박이나 폭설에도 쉽게 견딥니다. 그러나 코팅의 무결성을 모니터링해야 합니다. 그렇지 않으면 손상된 실리콘 웨이퍼(광전지)가 작동을 멈춥니다.

컨트롤러는 몇 가지 기능을 수행합니다. 주요 기능인 배터리 충전량의 자동 조정 외에도 컨트롤러는 태양 전지판의 에너지 공급을 조절하여 배터리가 완전히 방전되지 않도록 보호합니다.

집에서 만든 태양광 시스템의 경우 가장 좋은 선택은 10-12년의 중단 없는 작동 기간을 갖는 젤 배터리입니다. 10년 작동 후에는 용량이 약 15-25% 감소합니다. 이들은 유해 물질을 방출하지 않는 유지 보수가 필요없고 절대적으로 안전한 장치입니다.

겨울이나 흐린 날씨에도 패널은 계속 작동하지만(정기적으로 눈이 제거되는 경우) 에너지 생산은 5-10배 감소합니다.

인버터의 임무는 배터리의 DC 전압을 220V의 AC 전압으로 변환하는 것입니다. 그들은 수신 된 전압의 전력 및 품질과 같은 기술적 특성이 다릅니다. Sinus 장비는 압축기, 가전 제품과 같은 현재 품질 측면에서 가장 "변덕스러운"장치를 제공할 수 있습니다.

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약 1kW의 태양 에너지가 행성 표면의 1m²에 떨어지는 것으로 추정되며, 1m²의 태양 전지 배터리는 약 160-200와트를 변환합니다. 따라서 효율성은 16-20%입니다. 올바른 장치를 사용하면 집안의 모든 저전력 기기에 전기를 공급하기에 충분합니다.

컨트롤러는 배터리 충전량을 백분율로 표시합니다. 24볼트 장비에 27볼트 배터리 충전이 표시되면 100% 충전된 것입니다.

200Ah(정격 전력 4.8kW)의 강력한 젤 배터리 한 쌍. 이것은 180-200 와트의 논스톱 소비로 전기 제품을 작동하는 날입니다. 에너지 저장 장치는 서리에 강합니다. 즉, 다락방에 설치할 수 있으며 안전하므로 거주지 옆에 설치할 수도 있습니다.

인버터의 디지털 디스플레이는 일반적으로 전력 소비량과 전력 시스템의 총 전압이라는 두 가지 매개변수를 표시합니다. 추가 충전기 옵션을 사용하면 발전기를 연결하고 배터리를 빠르게 충전할 수 있습니다(태양이 없는 경우)

주요 구성 요소를 포함하는 태양광 발전소의 가장 간단한 계획.그들 각각은 SES의 작동이 불가능한 자체 기능을 수행합니다.

배터리의 종류

거의 모든 배터리를 태양 전지판에 사용할 수 있습니다. 그러나 가장 중요한 것은 그것이 오랫동안 작동한다는 것입니다. 배터리의 기능은 제조 유형 및 재료에 따라 다릅니다.

에너지 저장 장치의 주요 유형:

리튬.
납산.
알칼리성.
젤라틴.
주주총회
젤리 니켈 카드뮴.
OPZS.

리튬

리튬 이온이 금속 분자와 반응하는 순간 에너지가 나타납니다. 금속은 추가 구성 요소입니다.

이러한 유형의 배터리는 대용량으로 매우 빠르게 충전할 수 있습니다. 이 배터리는 무게가 작고 크기가 작습니다. 또한 비용이 상당히 높습니다. 이 때문에 태양 에너지에서는 거의 사용되지 않습니다. 그들은 젤보다 2 배 적게 작동합니다. 그러나 요금이 45%를 초과하면 더 적게 제공합니다. 이 시점에서 용기의 부피를 원하는 수준으로 유지할 수 있습니다.

이러한 배터리는 작은 전압 범위에서 작동합니다. 이러한 장치의 중요한 단점은 시간이 지남에 따라 용량이 감소한다는 것입니다. 그리고 이것은 모든 기술 규칙의 준수 여부에 달려 있지 않습니다.

납산

개발 단계에서 그들은 수용액과 함께 전해질을 위한 여러 구획을 갖추고 있었습니다. 이 혼합물에는 납 전극과 다양한 불순물이 침지되어 있습니다. 덕분에 배터리는 부식에 강했습니다.

이러한 장치는 오랫동안 작동하지 않습니다. 이것은 방전 속도 때문입니다.

알칼리성

이 배터리는 전해질이 부족합니다. 그들의 화학 물질은 그것에 녹을 수 없습니다. 서로 반응조차 하지 않습니다.

알카라인(알카라인) 배터리는 오래 사용할 수 있습니다.그들은 전력 서지에 잘 견딥니다. 젤 배터리와 달리 이 배터리는 낮은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 그리고 추위에 그들은 오랫동안 일할 수 있습니다.

100% 방전된 상태로 보관해야 합니다. 이는 향후 충전 중에 용량이 손실되지 않도록 하기 위해 필요합니다. 이 기능은 태양광 발전소의 운영을 심각하게 방해할 수 있습니다.

젤라틴

이 유형은 전해질이 젤 형태로 제공되기 때문에 그러한 이름이 있습니다. 격자 층으로 인해 실제로 흐르지 않습니다.

이 태양 전지는 오래 지속되며 여러 번 충전할 수 있습니다. 기계적 손상에 강합니다. 모든 종류의 균열이 기능을 방해하지 않습니다.

영하 50도 이하의 저온에서도 작동이 가능하며 용량이 줄어들지 않습니다. 장기간 사용하지 않아도 젤 배터리는 특성을 잃지 않습니다.

이 배터리를 추운 방에서 사용하는 경우 절연해야 합니다. 어떠한 경우에도 충전 수준을 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 폭발하거나 실패할 수 있습니다. 또한 전력 서지에 매우 민감합니다.

주주총회

사실, 그들은 납산의 유형에 속합니다. 그러나 차이점이 있습니다. 이것은 내부의 유리 섬유이며 전해질에 있습니다. 산은 이 물질의 층을 채웁니다. 이것은 그녀가 퍼지지 않는 것을 가능하게 합니다. 이 모든 것은 그러한 태양 전지가 어떤 위치에든 배치될 수 있음을 시사합니다.