АКБ для резервного и автономного питания. Выбор, нюансы, теория и практика

В цитируемой мной выше статье процесс перераспределения энергии между аккумуляторами считается апериодически затухающим, т. е. перераспределение заряда между аккумуляторами становится ничтожно малым с течением времени. Вы же статье противоречите однако не даете физического объяснения своей теории.

Насчет конденсаторов ваша аналогия неуместна. Контрпример: пусть конденсаторы будут реальные, с конечным внутренним сопротивлением. Тогда КПД операции заряд-разряд не равен 100%. Однако процесс выравнивания зарядов будет апериодически затухающим и уравнивающий ток будет ничтожно малым с течением времени

у меня есть другая теория, объясняющая факт долговременного наличия тока между параллельными аккумуляторами. Дело в токах утечки. У отдельного аккумулятора измерить ток утечки можно лишь косвенно. А когда аккумуляторы собираются параллельно, токи утечки перераспределяются, и их можно наблюдать непосредственно. Однако ускорения снижения заряда не произойдет, т. к. суммарно ток утечки не изменится

 

Да, после каждого заряда и разряда идет почти асимптотически снижающийся ток, но, как известно, даже чистая асимптота никогда не приблизится к своему пределу.
Да нету никакой теории. Все просто и ясно (просто - не на уровне электрохимии, а на уровне электрики): АКБ разряжаются и заряжаются по-разному и поэтому из одного в другой текут токи. Всё!
У конденсаторов этот процесс занимает секунды, а у свинцово-кислотных АКБ - часы (из-за инерционности эл.-хим. процессов). Причем, за счет внутренних утечек (и разного напряжения АКБ) эти токи, скорее всего даже в стационарном режиме весьма заметны.

Думаю, что это - неверная теория, ибо токи утечки, как правило - внутренние токи и перераспределяться во вне они не могут...

 

Это все понятно. Что как бы небыли соединены аккумы они влияют друг на друга. Но я думаю все-таки параллельное подключение более предпочтительно чем последовательное именно с точки зрения аккумуляторов.

 

Чтоб наглядно, раз и навсегда, понять что последовательное соединение лучше, проведите следующий опыт:
Купите 6 батареек (самых дешевых), 3 по 1,5В и 3 по 4,5В, соедините 3 по 1,5В последовательно и 3 по 4,5В параллельно.
Сделали? Теперь подключите к ним лампочки от фонариков. А вот теперь обычным куском провода закоротите одну (любую) батарейку сначала в одной цепочке, потом в другой.
Полученный результат навсегда отобьет охоту параллелить АКБ...

 

На холостом ходу последовательные элементы вообще не влияют друг на друга, а параллельные (даже на ХХ!) влияют, как - я писал выше. Поэтому последовательные - лучше.

 

Ок, посчитаем на уровне электрики. Для этого представим аккумулятор в виде конденсатора с равной энергией. Для 100АЧ акб получается эквивалент в ~115КФ. Последовательное сопротивление посчитаем равным 4мОм из стартерного режима при 8В и 1000А. Отсюда постоянная времени в 460с. Это значит, что при выравнивании заряда каждые 460с ток падает в е раз. То есть если ток при соединении в параллель аккумуляторов был равен 10А, то до 1мА ток упадет менее чем за 2 часа. То есть в практике этим эффектом можно пренебречь.
Для того, чтобы посчитать потери энергии на выравнивание в случае заряда/разряда неодинаковых акб, нужно оценить разницу в напряжениях на конденсаторах, вызываемую неравенством постоянных времени акб. В данной модели с заменой акб на RC- цепочки, разница в напряжении на конденсаторах будет в разнице напряжений на внутреннем сопротивлении R. А так как это R на 2 порядка меньше возможных сопротивлений
нагрузки, то и возможный разбаланс также будет на 2 порядка меньше напряжения акб. Соответственно и энергии в этой разнице напряжений будет запасено на 2 порядка меньше полной энергии акб. То есть в случае сильного отличия (в разы) аккумуляторов либо по емкости, либо по последовательному сопротивлению, можно потерять до 1% энергии в случае быстрого заряда/разряда. Если токи заряда/разряда меньше, то и потери энергии тоже меньше. То есть этот эффект на практике тоже можно не учитывать

 

Если так рассуждать...... то идем дальше ..... берем машину с системой 24 В. (2*12 послед) и машину дизель 12 в. но (2*12 параллель). Убиваем в каждой из машин по одному аккуму...... И ........ Вопрос на засыпку какая машина поедет дальше

 

Некорректное сравнение... Ибо в случае (2*12 параллель) умрут ОБА АКБ но дизелю то фиолетово... А опыт советую провести

 

Зарядил я однажды 4 параллельных литиевых 18650 (2200 мА*ч) без защиты - для фонарика. И потом нечаянно коротнул их тонким многожильным медным проводом. Сначала изоляция стекла, затем медь испарилась. Акк-ры всего на 10 мВ разрядились и живы.

По условию задачи помирает только ОДИН!
Но с обрывом или с КЗ - вот в чём вопрос

А в принципе компараторы с потребляемым током 500 нА и полевики с миллиомным каналом могут защитить каждую банку в сколь угодно "развесистой" батарее - от повышенных токов, напряжений, переразрядки, излишней утечки и т.д.
Только схемы осталось придумать...

 

Господа, я думаю почти все согласны, что система параллельная - более надежна (за счет холодной резервируемости), но менее долговечна, чем последовательная... Чего спорить - не понятно.

Странное рассуждение...
Если АКБ разряжать на 50% хоть малым током, хоть большим, потери энергии на проводах будут абсолютно одинаковые...

 

Вы этого не доказали.

Это не так, т.к. потери от тока зависят квадратично, а не линейно. Зависимость относительных потерь (КПД) от внутреннего сопротивления источника описана в статье a-electronica.ru/energy-saving-off-inverter-dc-ac.html

 

Всегда, когда можно повысить напряжение в системе, нужно его повышать. chen1 в этом отношении прав.
А вопрос разбалансировки напряжений в последовательной цепочке можно решать разными способами, они на форуме изложены подробно и много раз.

 

Да ладно . Смысл в том , что по Вашему мнению этот эффект со временем нарастает (иначе смысл его упоминать), А chen1 считает (и в общем-то верно) что уменьшается , а будучи мизерным в системе с изначально одинаковыми батареями - ничтожно мал в принципе.

 

Если бы это было действительно так - то заряд на последовательно соединенных банках выравнивался бы сам по себе, чего в обычной жизни не происходит даже в пределах одного аккумулятора, несмотря на всю правоту, или не правоту уважаемых товарищей...

Одиночные "двухвольтовые" аккумуляторы - не зря придуманы и используются человечеством, да и сульфатацию пластин пока еще никто не отменял. Остается только согласиться с истиной: "абсолютно одинаковых вещей - не бывает" и принять меры к снижению побочных эффектов.

 

...

Согласен с вами! Наверно и по этой причине в Европе стоимость кВт\часа для жителей зависит от объема потребляемой электроэнергии. Чем больше потребляют - тем дороже платят за кВт.