Я про это уже рассказывал много раз, но в этот раз я случайно нашел подобную статью на заграничном сайте, и решил ее дополнив своими знаниями опубликовав у себя на сайте. Чтобы людям которым хочется, это узнать, не рыскать по трансляциям, и слушать многочасовые лекции, прочитать все в одном месте.  В будущем может данная статья дополнится и видео рядом.

Аккумуляторы долго живут в лабораторных условиях или при компьютерном моделировании. Слишком часто эти идеальные условия являются источником маркетинговых ходов, например таких как 10-летние гарантии или высокий срок жизни.

Но реальный мир не так прост. В практических условиях новые аккумуляторные  батарей могут рано выходить из строя. Так же, экстремальные температуры, глубокие циклы разряда, и плохое обслуживание, могут сократить срок службы любой батареи, оставив владельцев солнечной системы без их емкости.

При правильном обслуживании аккумуляторы могут прослужить достаточно долго. Эти 23-летние залитые 1200 Ач батареи от Crown Battery питают автономное ранчо. Их фанерный корпус включает в себя защиту от атмосферных воздействий и перекрестную вентиляцию.

Вот почему заслуживающие доверия производители аккумуляторных батарей, тестируют свои батареи в экстремальных и реальных условиях анализируя, как они работают, заряжаются и выходят из строя.

В течение последних двух десятилетий Crown Battery установила многочисленные комплекты своих аккумуляторных батарей, в сложных и важных местах, включая автономные дома, больницы, заводы и шахты по всей Северной Америке. Эти батареи подвергаются цифровому мониторингу и анализу, подвергаются химическому анализу, помещаются под сканирующие электронные микроскопы, подвергаются рентгеновскому исследованию и все это делается для того чтобы понять при каких условиях Аккумуляторные батареи прослужат дольше и что действительно увеличивает их срок жизни. И что стоит доработать в аккумуляторах, чтобы они служили еще дольше.

Эти тесты при испытании от батарей показали основные уроки о том, что действительно важно для батарей с возобновляемой энергией, и вам не нужно тратить десятки тысяч часов или миллионы долларов, чтобы извлечь выгоду из этого исследования. Удивительно то что мне все обошлось гораздо дешевле, хотя аккумуляторов на мои эксперименты ушло около сотни.

Вот как вы можете максимизировать рабочие циклы аккумуляторных батарей, производительность и надежность:

• Начните с подходящих батарей для вашей системы — Выбирая батареи под ваши потребители, и потребляемую ими мощность
• Защищать их от суровых условий — Жара/холод
• Избегайте глубокой разрядки
• Рассмотрим систему управления батареями (BMS)
• Автоматизировать обслуживание — проверка уровня электролита, степень заряда батарей, по отдельности, если акб баночные.
• Проверяйте соединители
• Убирайте следы окислений.

1. Выберите правильные батареи для вашей системы

Какой химический состав батарей подходит именно вам ? Свинцово-кислотные батареи и литий-ионные системы являются одними из наиболее популярных вариантов.

Залитые свинцово-кислотные батареи имеют самую низкую стоимость за киловатт-час (кВтч) и требуют регулярного технического обслуживания. Свинцово-кислотные батареи с абсорбирующим стекломатем (AGM) требуют почти нулевого технического обслуживания, но имеют более высокую стоимость за ампер-час. Все свинцово-кислотные аккумуляторы подлежат переработке на 99%. А это значит при сдаче АКБ вы так же можете вернуть часть ее стоимости, в зависимости от жадности приемщиков цвет мета.

Литий-ионные аккумуляторы также обеспечивают практически нулевое обслуживание и отличаются самой высокой удельной мощностью. Их стоимость также выше. Плотность мощности литий-ионного аккумулятора высока, но при его разогреве или повреждении корпуса может привести к пожарам, или к его потери цикличности от 0–60%

Так что нет идеального аккумулятора. Но для большинства применений, свинцово-кислотные аккумуляторы предлагают хорошее сочетание надежности, рентабельности и огромного опыта их испытаний (более 100 лет полевых испытаний и развития технологий). Снаружи большинство свинцово-кислотных аккумуляторов выглядят почти одинаково, но внутренние и технологические различия, сильно влияют на техническое обслуживание, производительность и долговечность.

Вот что нужно искать в свинцово-кислотных батареях:

• Конструкция, оптимизированная для возобновляемых источников энергии: обычные или автомобильные аккумуляторы не предназначены для глубокого разряда возобновляемых источников энергии. — Капец за столько лет первый раз вижу чтоб писали в США, что автомобильные аккумуляторы не подходят. Видно многие люди насмотрелись Российско Украинских роликов 🙂 что даже там подняли эту тему!
• Тяжелые пластины и более активный материал позволяют проводить больше химических реакций и увеличивать как количество циклов, так и увеличить срок службы аккумуляторной батареи. То есть, чем АКБ тяжелее, тем толще пластины, тем больше срок службы, при надлежащей эксплуатации.
• Компьютеризированное производство оксида свинца, смешивание пасты и отверждение улучшают качество и консистенцию для пластин аккумуляторной батареи.
• Роботизированная сборка повышает надежность производства аккумуляторных батарей и сокращает объем технического обслуживания.
• Сварка методом литья на ленте (COS) обеспечивает 100-кратную точность ручной сварки, что снижает эксплуатационные расходы и увеличивает время безотказной работы.
• Системы аэрокосмического наблюдения усиливают контроль качества.

2. Дай мне Помещение

Экстремальные температуры повреждают батареи. Батареи служат дольше, и работают лучше всего при температуре  77 ° F, или 25 °C, что исходя из личного опыта я так же подтверждаю, и подобного материала я уже выкладывал много ранее. Холодная погода уменьшает температуру аккумулятора, в следствии чего падает производительность батареи —  прием заряда, и соответственно уменьшения ее емкости.

В то время как Жаркая погода наоборот сокращает срок службы и производительность аккумуляторной батареи.Проще говоря, циклы будут уменьшатся быстрее, а емкость батареи будет близка к максимальной.

К сожалению, обычные свинцово-кислотные аккумуляторы которые герметично упаковывают в «батарейные ящики», такие как изолированные холодильники и наоборот в утепленные боксы, часто ухудшают характеристики батарей из за экстремальных температур.

Где вы должны хранить батареи?

• Сухое помещение с температурами (от 50 °(10.0С) до 85 ° F(29.4С)) являются лучшими.
• AGM и другие аккумуляторы, не требующие обслуживания или не требующие технического обслуживания, можно хранить внутри дома или в здании.
• Залитые аккумуляторные батареи с жидким электролитом, лучше всего хранить в защищенных, вентилируемых коробках в сарае или в гараже.

Как хранить свинцово-кислотные батареи ?

• Храните батареи в сухом полу/помещении, хорошо изолированном корпусе с надлежащей вентиляцией. Это продлит срок службы батареи, и уменьшит температурные деградации.
• Убедитесь, что батареи находятся вдали от электрических розеток, выключателей и других потенциальных источников искр.
• Установите сухой химический огнетушитель в хорошо обозначенном месте.
• Всегда закрывайте аккумулятор.
• Рекомендации по вентиляции см. В Национальном электротехническом кодексе, статья 490.9 (A).

Если вы не можете защитить батареи от холодной погоды, установите батарею большего размера/емкости, чтобы компенсировать снижение емкости.

3. Избегайте глубокой разрядки

При расчете систем возобновляемой энергии, существует опасная тенденция. Некоторые недобросовестные продавцы оценивают системы для 100% глубины разряда (DOD) — часто для того, чтобы сэкономить деньги покупателя который в этом ничего не понимает но хочет снизить стоимость системы за счет АКБ. Или же продать АКБ которые выгодны продавцу, а не клиенту за счет моржи. При этом расчеты по разряду могут вообще не строится, ведь у многих продавцов солнце каждый день и по 12 часов в день.  При правильном расчете системы, АКБ должны хранить в запасе энергии которой должно хватить минимум на 2 дня автономной работы. А такие системы больно бьют по кошельку покупателей, из за чего они думают что их и при правильном расчете системы разводят за деньги, отказываясь от дорогих АКБ и приобретая автомобильные, многие подписывают уже на начальном этапе приговор своим деньгам и системе которая вряд ли сможет работать на них полноценно.

Даже если конкретная технология батареи может разрядиться глубже 80% (DOD) , вы не можете позволить себе рисковать циклами и временем жизни ваших АКБ. Это связано с тем, что каждая батарея нуждается в резервной мощности в случае повышенного потребления электроэнергии, или снижения выработки энергии (например, в облачные, туманные или безветренные дни). Ну то что я написал выше, что АКБ должны иметь запас.

Кроме того, в то время как безопасные уровни (DOD) изменяются при цикле заряд/разряд в допуске до 80%, все свинцово-кислотные батареи умирают рано, когда они разряжаются слишком глубоко. Хорошим решением является увеличение емкости батареи, чтобы при разряде емкость не опускалась на более чем 50% (DOD) от емкости батареи, до ее заряда.

Несколько правил которые стоит знать:

• Чтобы не превышать 50% DOD, измените вашу систему и увеличьте емкость АКБ в два раза или больше, чем нужно в А/ч, независимо от химического состава батареи.
• Если батареи разряжаются ниже 50%, установите дополнительные батареи.
• Увеличьте запас энергии на три-шесть дней (батареи и / или резервный генератор) при отключении от сети.
• Никогда не превышайте 80% DOD (50% DOD оптимально для увеличения резерва мощности и долговечности батарей).

4. Посмотрите на системы управления батареями (BMS)

Во время испытаний продукта Crown Battery в лаборатории  внимательно следили за внутренним состоянием батарей, используя системы управления батареями (BMS).

Вы можете сделать то же самое в своей системе; BMS может увеличить срок службы и производительность, уменьшить повреждения от экстремальных температур и сэкономить время на обслуживании. Общими функциями BMS являются мониторинг DOD, датчики предупреждения о недопустимом температурном диапазоне, общее напряжение и напряжение на элемент и многое другое.

Хотя система управления батареями является мощным инструментом для свинцово-кислотных систем.

Для литий-ионных систем BMS необходимы для предотвращения перезаряда и снижения риска теплового разогрева батареи. То есть БМС которая применяется для Литий-ионных аккумуляторов необходимо использовать с датчиком температуры, для уменьшения рисков.

5. Делайте техническое обслуживание регулярным

Регламентное обслуживание увеличивает время работы от батарей и надежность. И каждая батарея-даже модели без или с низким уровнем обслуживания — должна регулярно проверяться в соответствии с рекомендациями производителя.

Регулярное обслуживание свинцово-кислотной батареи может включать:

Очистка клемм аккумулятора и проверка кабелей.
Проверка уровня электролита и доливка дисц. воды.
Выравнивание батарей (запланированная перезарядка) для десульфирования пластин и достижения четности напряжения. Подобное как я уже многократно рассказывал не требуется при нормальном высоком токе заряда. Проще говоря при правильно рассчитанных системах.
Посматривайте ежедневно, когда есть такая возможно. Проверяя состояние системы визуально.
Чтобы упростить обслуживание, приобретите подходящие инструменты, которые вам понадобятся, храните инструмент в том же месте где установлена ваша система. Запланируйте плановый осмотр в своем календаре и запишите, какое обслуживание вы выполнили. Для этих целей можно вести дневник, записывая в нем так же возникшие проблемы и способы решения.

Вам не нужно тестировать тысячи аккумуляторных батарей, чтобы узнать, какие аккумуляторные батареи будут работать лучше всего. С этими пятью уроками, ваши батареи будут служить дольше, и вы будете тратить меньше времени и денег на них пока они находятся в исправном состоянии.

Даже не обслуживаемые батареи требуют осмотра и обслуживания, которое куда проще чем заливные батареи. Литий так же бывает разный, по химии. Но они так же требуют проведения планового технического обслуживания, и осмотра.

Перевод — Н Дмитрий Peling

Статья взята тут solarpowerworldonline.com/2019/08/5-lessons-you-can-learn-from-battery-torture-tests/