Аккумуляторы в солнечной электростанции мой опыт

Читая различные интернет ресурсы можно узнать множество мнений о том какие АКБ лучше для солнечных батарей, но мало кто это может подтвердить. Продавцам надо продавать АКБ, и они не заинтересованы в независимых тестах, да и не делают их вообще. Обычно советуют покупать дорогие специализированные АКБ типа тяговые, панцирные и прочие. Автомобильные почти никто не советует, но многие люди используют в своих электростанциях так-как эти АКБ доступны и дешёвые.

Я тоже не исключение и начинал именно с автомобильных АКБ

фото моей электростанции

>

Первый акб был автомобильный на 60Ач, продержался он в системе ровно полгода и по окончанию своей жизни полностью потерял ёмкость и потемнел электролит в нём. Причина это постоянное нахождение в полу разряженном состоянии, АКБ редко заряжался на 100%, и часто разряжался до 10 вольт. В итоге он такого не перенёс, ведь в автомобиле АКБ всегда заряжен и его всегда заряжает генератор, а в солнечной системе приходится надеяться на солнце, которое зимой бывает неделями не показывается.

Потом были куплены ещё три автомобильных АКБ по 60Ач каждый, в зиму я покупал два штуки и они тоже за зиму полностью потеряли ёмкость. Стали заряжаться за 10 минут, и так-же быстро разряжаться. Весной купил ещё один АКБ, и с ним пережил лето, на следующую зиму он тоже умер.

Я начал разбираться почему так быстро умирают аккумуляторы, ведь деньги жалко так тратить на акб каждый год, и об этом ранее уже писал статьи всё разъясняющие (см в разделе "Аккумуляторы"). В итоге стало понятно что автомобильные АКБ не переносят глубоких разрядов и буквально за несколько таких разрядов до 10 вольт катастрофически теряют ёмкость. Причина в конструкции пластин самих АКБ, пластины тонкие и призваны отдавать большие токи чтобы крутить стартер, а при глубоком разряде пластины расширяются - деформируются и начинает отставать от решотки намазка пластин. Так-же наступает сильная сульфатация из-за постоянного недозаряда АКБ.

То-есть эти акб вообще не приспособлены для работы в автономных системах, где нет возможности держать АКБ постоянно заряженными, и акб работают не в буферном, а в циклическом режиме.

Тогда я решил перейти на литиевые АКБ, купил 8шт ячеек Lifepo4 по 20Ач, и собрал аккумулятор на 12в 40Ач. Покупал самые дешёвые ячейки на алиэкспресс и это оказалось моей ошибкой. Дешёвые ячейки отличались по ёмкости, и из-за этого разбегались по напряжению. Я купил плату защиты АКБ, и она часто отключала АКБ (уходила в защиту), Пришлось до конца не заряжать эти акб чтобы снизить разбежку по напряжению. Я стал заряжать акб до 13.2 вольта. После этого всё хорошо работало, но потом отказала плата защиты АКБ (BMS) и две ячейки в АКБ пепезарядились и вздулись. Пришлось акб снять и отложить так-как две ячейки испортились, а денег на замену ячеек и покупку новой платы защиты не было. Ну и разочарование от того что большая разбежка по ёмкости у ячеек, от этого по напряжению разбежка большая.

Далее у меня появились два аккумулятора более дорогих по 65Ач каждый, эти свинцово-кислотные AGM аккумуляторы бренда MNB. Я теперь решил что не буду разряжать АКБ ниже 12 вольт. Потом к ним я купил автомобильный АКБ на 90Ач, и в зиму я ушёл с тремя АКБ. И на удивление за зиму аккумуляторы не потеряли ёмкость и остались работоспособными. Потом я купил ещё два автомобильных акб по 90Ач и в итоге у меня стало пять аккумуляторов. Общая ёмкость составила 400Ач.

В итоге сейчас вторую зиму будут работать эти пять аккумуляторов. По ощущению ёмкость если и упала то вроде не заметно, но ёмкость большая и трудно понять что там на самом деле. Самое главное что как только я перестал глубоко разряжать АКБ то они стали работать гораздо дольше. Но всё-же было интересно как в этом случае себя чувствуют акб. Я взял и сделал тест на разряд одного из акб чтобы узнать какая ёмкость реальная.

На тест я вынул из системы Тюменский АКБ на 90Ач, он проработал в системе ровно два года, и ниже 12 вольт никогда не разряжался. Результаты этого теста заснял на видео.



В итоге результат меня разочаровал, за два года акб потерял половину своей ёмкости, он должен был отдать около 1000 ватт энергии при разряде 1:10 от ёмкости в течении 10 часов, но разрядился за 5 часов и отдал 487 ватт энергии. Скорее всего после этой зимы в нём останется 10-20% ёмкости, и можно его сдавать в утиль. Двум другим акб по 90Ач уже год исполнился, и они вторую зиму будут в системе. Я их не тестировал, но понятно что они тоже уже потеряли по 20-30% от своего номинала.

Потом я поставил на разряд током 1:10 от ёмкости AGM аккумулятор ёмкостью 65 Ач. Ниже видео из которого всё понятно.



В итоге что самый дешёвый автомобильный АКБ, что более дорогой AGM одинакого потеряли ёмкость в системе, а если нет разницы зачем покупать более дорогие. Автомобильный проработал 2 года и потерял 50% ёмкости, AGM проработал 2,5 года и тоже потерял 50% ёмкости. При этом АКБ не разряжались ниже 12 вольт, то-есть я их разряжал всего на 50%. Раньше я разряжал АКБ на все 100% и автомобильные этого не переносили. Думаю вот здесь AGM продержался бы лучше, но в общем картина удручающая.

Понятно что когда АКБ постоянно подзаряжаются то они прослужат долго. Например в ИБП АКБ всегда заряженные стоят и могут служить много лет. Но в полной автономке нет таких условий. Если летом от солнца акб каждый день заряжаются на 100% то зимой когда нет солнца то и АКБ не заряжаются, а наоборот с них ещё больше энергии приходится брать.

Получается что свинцово-кислотные вообще не предназначены для такого использования, и придётся их менять через каждые 2-4 года. Тогда будем смотреть в сторону литий-ионных АКБ, только не китайские. И можно подумать над использованием щелочных, но с ними тоже есть проблемы, и низкий КПД.