Mengisi baterai: Pengisian multi-tahap

Namun sebelumnya kita terjun langsung ke dalam Bab 3: Fungsi dan fitur pengontrol muatan surya, sebaiknya kita melihat informasi yang diperlukan tentang mengisi daya baterai.

Jika Anda sudah cukup familiar dengan informasi ini, Anda dapat melompat ke bab 3 dari sini.

Tuang air ke dalam cangkir

Tuang air ke dalam cangkir

2.1 Interpretasi singkat

Bayangkan menuangkan air ke dalam cangkir - pada awalnya, Anda akan menuangkan lebih cepat; Saat cangkir hampir penuh, aliran air melambat sehingga air tidak meluap dari cangkir. Sebaliknya, jika Anda terus menuangkan air dengan kecepatan yang lebih cepat, sulit bagi Anda untuk menghentikan aliran tepat pada waktunya, dan air akan meluap dari cangkir itu.

Mengisi baterai surya

Mengisi baterai surya

Teori yang sama berlaku untuk pengisian baterai:

  • Saat baterai hampir habis, pengontrol pengisian daya mengirimkan banyak energi untuk pengisian cepat
  • Ketika baterai hampir penuh, ini memperlambat pengisi daya dengan mengatur tegangan dan arusnya.
  • Saat baterai penuh, ia hanya mengirimkan sedikit daya untuk mengisi daya penuh.

Inilah yang disebut pengisian multi-tahap.

2.2 Contoh: 3-4 Tahapan

Set Poin:

Untuk memastikan Anda dapat dengan mudah memahami konten berikut, yang merujuk pada contoh pengisian daya multi-tahap (3-4 Tahapan), pertama-tama mari kita jelaskan jargon "titik setel".

Secara singkat,

pengontrol muatan surya disetel untuk mengubah laju pengisiannya pada tegangan tertentu, yang disebut titik setel.

Titik setel biasanya dikompensasi suhu, dan kita akan membahas topik ini setelah contoh pengisian daya multi-tahap.

Sekarang, mari kita lihat contoh secara detail

Berikut ini adalah contoh dari MorningStar, yang memiliki 4 tahap pengisian daya.

MorningStar 4 tahap pengisian daya

Sumber: MorningStar, 4 tahap pengisian daya

2.2.1 Tahap 1: Pengisian Massal

Pada tahap ini, bank baterai rendah, dan voltase lebih rendah dari titik setel voltase absorpsi. Jadi, pengontrol pengisian daya surya akan mengirimkan sebanyak mungkin energi matahari ke bank baterai untuk diisi ulang.

2.2.2 Tahap 2: Biaya Penyerapan

Ketika voltase mencapai titik setel voltase absorpsi, voltase keluaran pengontrol muatan surya akan mempertahankan nilai yang relatif konstan. Input tegangan yang stabil mencegah bank baterai dari panas berlebih dan gas yang berlebihan. Biasanya, bank baterai dapat terisi penuh pada tahap ini.

2.2.3 Tahap 3: Muatan apung

Seperti yang kita ketahui, bank baterai terisi penuh pada tahap penyerapan, dan baterai yang terisi penuh tidak dapat mengubah energi matahari menjadi energi kimia lagi. Daya lebih lanjut dari pengontrol pengisian daya hanya akan diubah menjadi pemanas dan gas, karena pengisian daya berlebih.

Trickle dari tap

Trickle dari tap

Tahap float dirancang untuk mencegah bank baterai dari pengisian daya berlebih dalam jangka panjang. Pada tahap ini, pengontrol muatan akan mengurangi voltase pengisian dan memberikan jumlah daya yang sangat kecil, seperti tetesan, untuk menjaga bank baterai dan mencegah pemanasan lebih lanjut dan penggunaan gas.

2.2.4 Tahap 4: Biaya penyamaan

Muatan penyeimbang menggunakan tegangan yang lebih tinggi daripada pengisian daya absorpsi, untuk meratakan semua sel di bank baterai. Seperti yang kita ketahui, baterai dalam seri atau / dan paralel merupakan bank baterai. Jika beberapa sel di bank baterai tidak terisi penuh, tahap ini akan membuat semuanya terisi penuh dan menyelesaikan semua reaksi kimia baterai.

Air mendidih

Air mendidih

Karena mengikuti tahap 3 (ketika bank baterai terisi penuh), ketika kita menaikkan tegangan dan mengirim lebih banyak daya ke baterai, elektrolit akan terlihat seperti mendidih. Sebenarnya, itu tidak panas; itu adalah hidrogen yang dihasilkan dari elektrolit, menghasilkan banyak gelembung. Gelembung ini mengaduk elektrolit.

Mengaduk elektrolit secara teratur dengan cara ini sangat penting untuk bank baterai yang banjir.

Kami dapat menganggapnya sebagai overcharge berkala, tetapi bermanfaat (terkadang penting) untuk baterai tertentu, seperti baterai yang banjir dan baterai yang tidak tersegel, seperti RUPS dan Gel.

Biasanya Anda dapat menemukan dalam spesifikasi baterai berapa lama pengisian ekualisasi harus bertahan, dan kemudian mengatur parameter dalam pengontrol pengisian daya yang sesuai.

2.3 Mengapa bank baterai yang banjir membutuhkan pemerataan

Singkatnya,

untuk mencegah sulfasi baterai timbal-asam.

reaksi kimia pemakaian

Reaksi kimia pengosongan

Reaksi kimia pengosongan baterai menghasilkan kristal sulfat timbal lunak, yang biasanya menempel pada permukaan pelat. Jika baterai terus bekerja dalam kondisi seperti ini, seiring berjalannya waktu, kristal sulfat lunak akan berlipat ganda dan menjadi semakin keras dan keras, membuatnya sangat sulit untuk diubah kembali menjadi yang lunak, atau bahkan mengaktifkan lebih lanjut bahan yang merupakan bagian dari elektrolit.

Sulfasi baterai timbal-asam adalah momok dari kegagalan baterai. Masalah ini umum terjadi pada bank baterai yang berdaya tahan rendah dalam jangka panjang.

Jika terisi penuh, kristal sulfat lunak dapat diubah kembali menjadi bahan aktif, tetapi baterai surya jarang terisi penuh, terutama dalam sistem PV surya yang tidak dirancang dengan baik, di mana panel surya terlalu kecil atau bank baterai terlalu besar .

Sulfasi baterai timbal-asam

Sulfasi baterai timbal-asam

Hanya kelebihan muatan berkala pada tegangan tinggi yang dapat mengatasi masalah ini; yaitu pengisian ekualisasi, yang bekerja pada tegangan tinggi, menghasilkan gelembung dan mengaduk elektrolit. Itulah mengapa tahap 4 sangat penting untuk bank baterai yang banjir. Di banyak tata surya off-grid, kita biasanya menggunakan generator + charger untuk menyamakan baterai solar yang banjir secara berkala, sesuai dengan spesifikasi baterai.

2.4 Mengontrol titik setel vs. suhu

Karena titik setel absorpsi (tahap 2), titik setel float (tahap 3) dan titik setel ekualisasi (tahap 4) semua dapat dikompensasikan untuk suhu jika ada sensor suhu, kami ingin menyisihkan beberapa kata untuk artikel ini. tema.

Di beberapa pengontrol pengisian daya tingkat lanjut, titik setel pengisian multi-tahap berfluktuasi dengan suhu baterai. Ini disebut fitur "kompensasi suhu".

Pengontrol memiliki sensor suhu, dan saat suhu baterai rendah, titik setel akan dinaikkan, dan sebaliknya - akan menyesuaikan setelah suhu semakin tinggi.

Pemeriksaan sensor suhu

Pemeriksaan sensor suhu

Beberapa pengontrol memiliki sensor suhu internal, sehingga harus dipasang di dekat baterai untuk mendeteksi suhu. Orang lain mungkin memiliki probe suhu yang harus dipasang ke baterai secara langsung; kabel akan menghubungkannya ke pengontrol untuk melaporkan suhu baterai.

Jika baterai Anda diterapkan pada situasi di mana fluktuasi suhu lebih besar dari 15 derajat Celcius setiap hari, lebih baik menggunakan pengontrol dengan kompensasi suhu.

2.5 Mengontrol titik setel vs. jenis baterai

Ketika kita membahas jenis baterai, artikel lain tentang baterai surya direkomendasikan.

Sebagian besar sistem tenaga surya mengadopsi baterai asam timbal dalam siklus, yang terdiri dari 2 jenis: tipe banjir dan tipe tertutup. Baterai yang dibanjiri timbal-asam tidak hanya ekonomis, tetapi juga lazim di pasaran.

Berbagai jenis baterai surya

Berbagai jenis baterai surya

Jenis baterai juga memengaruhi desain titik setel untuk pengontrol pengisian daya surya; pengontrol modern memiliki fitur untuk memungkinkan Anda memilih jenis baterai sebelum menghubungkan ke sistem tenaga surya.

2.6 Menentukan set point yang ideal

Akhirnya, kita sampai pada teori tentang menentukan titik setel yang ideal. Sejujurnya, ini lebih tentang keseimbangan antara pengisian cepat dan pengisian tetesan perawatan. Pengguna sistem tenaga surya harus mempertimbangkan berbagai faktor, seperti suhu lingkungan, intensitas matahari, jenis baterai, dan bahkan beban peralatan rumah tangga.

Penting untuk hanya mengatasi 1 atau 2 faktor teratas; itu sudah cukup dalam banyak kasus.