LiFePO4 аккумуляторы (размышления на тему)

Мои 3-5 летние стартерные акки выдают по 1кВт/ч энергии каждую ночь. Суммарная (паспортная) емкость 490А/ч. Не так давно проверял реальную емкость - 300-350.
Именно для этого я автономку себе и завел, имея подключение к электросетям - проверить слухи из инета, мол 2-3 месяца и на свинец. Поскольку есть участок для дома в "чистом поле", где подключение к электросетям возможно, но уже (имея ввиду автономку) не рентабельно.
Кстати, все без исключения акки были сняты с автомобилей (моих) по причине выхода из строя.

 

Vvaleryvv, он циклирует по 30%. Неужели автомобильный свинец при таком неглубоком циклировании должен так быстро умереть?
Они же на автомобилях до 5 лет ходит, правильно? А на автомобилях в городском режиме у них вечный недозаряд. Ладно, Москва с ее пробками - там может и нет такого, а у кого до работы 5 минут? У меня до работы 2,5 км, зимой как выехал на холодном движке, так и приезжаю на чуть теплом - бедный аккумулятор, но живет.

 

На автомобилях, самая жесткая эксплуатация у дальнобойщиков - день на морозе или в жаре, ночью постоянный разряд - автономка, тв, кассетничек, рация. И то, по 3-5 лет ходят акки.

 

Господа!
А почему не рассматриваете OPzV акумы?
Они ж вроде выносливые и долговечные?

 

Я даже не слышал о таких аккумах...
Конечно, цены на лифер нечеловеческие, да и не только на него...
Мне для начала хватит не чисто автаномки, а резервного питания ватт на 300.
И лифер меня устраивает безопасностью и, если правильно его юзать, то и ресурс будет, надеюсь.
vvaleryvv, это я не понял, что Вы о приборах- бывает со мной
А зарядку нашел с КПД 92% и ток 50А- это по идее для батареи 100АЧ как раз 0,5С- рекомендованый по Datasheet.
А вообще, я правильно понимаю: если зарядный ток будет гораздо меньше 0,5С, то на батареи это плохо не скажется, а просто будет дольше заряжаться?

 

Зайдите на ebay. com по ссылке http://www.ebay.com/sch/i.html?_trksid=p5197.m570.l1313&_nkw=OPzV&_sacat=0

Увидите комплекты СБ с этими акумами.

 

Поскольку это свинец, то проблемы остаются прежние:
1. Кол-во циклов (порядка 1050 при разряде 80%)
2. Малые токи разряда для долгой работы, соответственно нужен запас емкости значительный (в инверторе Xantrex рекомендация иметь емкость 3-5 от потребляемой... Но даже одна емкость суточная это немало)
3. Что еще хуже для генераторной системы - малые токи заряда, особенно последняя добивка 10-15% на которую уходит столько же времени как и на заряд до 80%. Соответсвенно появляется необходимость долгого заряда генератором. При постоянном недозаряде ресурс сокращается очень значительно.
4. Система нуждается для долгой жизни в балансире по каждому аккумулятору в цепи (вроде как раз идет обсуждение в соседней теме). К сожалению, готовых промышленных решений, как я понимаю, нет.
5. Все теже проблемы с ценой и доставкой (от 3х месяцев () /это касается как opzs так и opzv/

Из плюсов - хорошие инверторы UPSы отлично под него заточены и ненадо колбасить отсебятину с управлением.
Ну и плюс, что ненадо заморачиваться с размещением.
Но в свинце, лучший по соотношению цены/кВтч запасенной энергии окажется OPzS (поскольку у него уже 1500 циклов при 80% разряде) и есть возможность обслуживать (а это важно, особенно если заряжать повышенными токами типа 0,15-0,2С). Цена меньше чем opzv
Еще забыл про минус - зарядка нужна очень мощная для значительной системы (например, 48В 400Ач)

Цена блока аккум OPzV сопоставима с ценой блока LiFeYPO/мощность будет меньше, но это компенсируется большим током отдачи и скоростью зарядки/. Разница большая появляется при управлении лифером Это пожалуй самый главный его минус. Ну и опыта толком нет

 

Итак, по порядку. И прошу учесть, что всё нижесказанное относится к автономке, а не к резервированию.
реальное потребление автономного дома (не дачи) - каждые сутки нам нужно 3-7 кВт*час эл-ва.
1. На автомобилях (при нормальном - исправном оборудовании) режим эксплуатации свинцовых АКБ самый щадящий! Завёлся (потратил сколько-то там процентов заряда) и тут же начинаешь заряжать АКБ. Постоянного разряда в авто НЕТ! Генератор работает. А если есть - значит либо чинить пора, либо навешали чрезмерно оборудования ... но это не в тему.
2. OPzV - это улучшенный GEL с "улучшенной" т. е. увеличенной ценой. Ещё лучше OPzS - улучшенные жидкостные, а ещё GROE - самые долгоживущие ... Кстати любой гель не выносит токов выше номинала ...
... НО ... (пока оставим в стороне температуру работы) когда пишут, что такие-то АКБ можно разряжать 1000-1500 раз на 80%, почему-то не указывают, что заряжать эти АКБ нужно начинать СРАЗУ после разряда. Даже если очень постараться, то в автономке мы периодически будем иметь недозаряженный свинец ... со всеми вытекающими. А подавляющее большинство ну совсем не желает правильно обслуживать АКБ, только не нужно говорить, что вот я-то буду всё делать правильно. Один из ста может и будет, а остальные ФИГ.
3. Приборы ПЛОХО заточены под свинец, отвратительно-таки. Главное - практически все зарядники заряжают свинец в неподходящих режимах, а под конец стремятся его вскипятить. Тут где-то писали про лёгкое шипение/булькание в конце заряда, так это электролиз - разложение воды на кислород и водород. Да, есть рекомбинация, но водород это такая сволочь, часть его всё равно просачивается через неплотности и просто через пластик. Оставшийся кислород, надо думать, вступает в ненужные реакции со всем до чего дотянется...
4. Стоимость владения лет за 20-25 у лифера в несколько раз меньше чем у свинца. Конечно можно сохранить максимально долгую жизнь свинцу, гоняя генератор, но тут начинаются затраты на ГСМ и ремонт, и смею вас уверить, это уже самое дорогое электрообеспечение. Говорю не "по ощущениям", а просто взял и запрограммировал модель поведения автономной ситемы с солнечными панелями и генератором в реальном режиме. Очень хорошо видно, сэкономил на панелях - начинаешь существенно больше (иногда в несколько раз) тарахтеть генератором. А ещё, про режим добивки свинца - все помним?, а про КПД свинцовых АКБ? - 0,65-0,7 (почему-то мало кто видит, что КПД свинца в 0,65-0,7 вынуждает увеличивать ёмкость АКБ на 42-54%). Такова реальность, увы.
5. Лифер гораздо легче заряжать, он боится только перезаряда, но эту проблему Мы уже решили. Лифер обожает быть недозаряженным - типичная циклическая автономка. КПД лифера в автономке стремится к 1,00 - а значит можно поставить на 15% послабее зарядник и MPPT контроллер, и точно подобрать ёмкость лиферной АКБ, и сэкономить на солнечных батареях (кто-нибудь учитывал это?!?). В лифере я всегда и точно знаю, сколько энергии осталось, в свинце же сие сродни гаданию на кофейной гуще, поскольку ёмкость свинца очень сильно и нелинейно зависит от потребляемого тока и температуры.
6. Напоследок, кто-нибудь видел настоящую резервную аккумуляторную комнату где-нить, например в аэропорте? Там температуру держат точно, летом кондиционер гоняют. И один фиг весь AGM через пять лет списывают, что-то ещё годик может поработать, а что-то только на выброс. Через мои руки этого AGM-а прошло немало, так что не выдумываю ничего, поэтому про пять лет работы стартерных батарей в автономке - забудьте, про три года - тоже.
Звиняйте, что многабукафф.

 

А если использовать плюсы и минусы обоих типов аккумулятора и создать гибридную систему. Вот у меня задача построить достаточно мощную электростанцию, ориентир 12 кВтч энергии, ну ночью можно ориентироваться на 4 кВтч энергии. Поэтому я хочу выжать максимум эффективности из всех доступных технологий. Вот например, если литий быстро заряжается, то его можно держать на пиковый нагрузки, ну например если расход идет на пределе около 12 кВтч, то в основном используется литий, так как скорее всего такая нагрузку будет крайней и долго не продлится. средний же дневной расход будет 7-9 кВтч, ночью на долгое хранение используется свинец, да хотя может и ночью расход будет небольшой, поэтому лития может и хватит, а свинец так скажем подстрахует. В итоге, что может литий как более эффективный в быстроте и цикличности может продлить жизнь свинцовым батареям. Литий менять придется чаще, но его наверное надо иметь не столько сколько свинцовых, например треть мощности свинцовых аккумов.
Также плюс в том, например стоит ветряк и солнечная батарея, если использовать например комбинацию из литиевых и свинцовых батарей, то выходит что и тучи бывают и ветер не всегда дует, поэтому литию проще зарядиться в таких условиях. А также можно пойти дальше от лития свинец подзаряжать, чтобы рывками заряжаясь литий отдавал ток свинцу и опять заряжался, чтобы потом еще отдать заряд свинцу.
Понятно тут дело в умном, даже сверхумном контроллере заряда. Но это дело электроники, сам спроектирую и изготовлю, главное разработать правильный алгоритм)

 

Какая, в гузку, рекомбинация, если тепло, выделяющееся при этой "рекомбинации" в состоянии разнести весь аккумулятор.

 

Почему плохо заточены? Гибридные инверторы имеют в своем составе зарядку умную. И заточка именно под свинец. И это мировая практика (Xantrex, Xtender, SMA и т. п.)
Системы резерва ответственных систем построены на свинце (opzs и opzv).

К сожалению, практики по лиферам такой и близко нет (в смысле срока жизни). И это, пожалуй, самый главный недостаток. Цена сама по себе не так уж и страшна, а вот отсутствие опыта - это большой минус. Поскольку есть вероятность, что через какой-то промежуток времени может оказаться, что лифер проживет меньше свинца/щелочи, а стоит система вчетверо больше того же opzsа при равной емкости (имеем ввиду аккум+управление)

 

Гибридную систему наверное сделать можно, но скорее всего она будет ещё дороже, и остаётся главный вопрос - как мониторить свинец? Какой у него SOC в данный момент? Как его в принципе посчитать? Все приборы ВРУТ, даже Xantrex и SMA, они не знают, а предполагают инфу об ампер-часах. Как раз на прошлой неделе гоняли новейший Xantrex на подсевших AGM - каких разнообразных цифирей он только не показывал!
"Какая, в гузку, рекомбинация," та о которой заявляют производители акков, наверное каталитическая... Не берусь глубоко рассуждать на эту тему, если её нет - тем хуже для свинца.
Приборы плохо заточены под свинец, потому что в конце зарядки практически у всех акки греются с разложением воды на составляющие. Это свидетельство некорректных режимов зарядки.
Лифер существует в мире более 5 лет. Все тесты лифера свидетельствуют ЗА. В первую очередь подтверждая ключевое отличие лифера от свинца, а именно: к лиферу не применимо понятие срок жизни в том смысле в каком оно используется для свинца (свинец как известно деградирует и в буферном режиме). Жизнь лифера определяется кол-вом циклов и уровнем DOD. Конечно хочется иметь статистику лет так за 30, но увы ... лет через 25 она будет, а жить нужно сейчас.

 

Значит нужны недорогие схемы (в ценовой категории SOHO) для включения LiFePo4 элементов вместо нынешнего свинца и никеля - тогда пойдет быстрый рост спроса и цены опустятся. Пока этого нет - будет как с литиевыми элементами 18650 и другими "номерными": вроде бы и емкость высокая и остальное круто, но один минусик - высокое напряжение, на которое не рассчитаны имеющиеся приборы.

 

Какое у LiFePo4 напряжение буферного режима?
До какой степени зарядится разряженный LiFePo4, находясь под этим напряжением (время не ограничено)?
Сколько времени потребуется для зарядки LiFePo4 в буферном режиме до 80% (если это вообще возможно)?

Найдя ответы на эти вопросы мы сможем решить, подходит ли LiFePo4 для простой и легкой замены свинца.

И еще один момент. У меня в навигаторе литий-полимер (я понимаю, что это не LiFePo4) умер за 2 месяца. Это периодический нагрев на несколько часов до 56 максимум.
Свинец в подкапотном пространстве регулярно греется до 80 и более. Живет по несколько лет.

Господа! Я ни в коем случае не против нового, но я против объявления всего нового панацеей, если оно ей не является.


Кстати. Не помню, приводился ли здесь этот документ https://www.ev-power.eu/docs/GWL-LFP-PCM-Spec.pdf
Обратите внимание на циклируемость.

Это ведь LiFePO4, верно? Стоимость у них $8.7 за А*ч при 12В или $2.18 за А*ч за банку.
Мне мерещится или параметры недалеко от свинца ушли?
Через 500 циклов 50% разряда останется 80% емкости, а через 800 циклов 60%.

Выходит, не всякий йогурт LiFePO4 одинаково полезен.

 

На отдельные банки Winston вообще не указывает количество циклов, а Sinopoly обещает 2000 циклов при разряде до 80%.