Batteribank design.

[Endeli]

Etter litt frem og tilbake, endte jeg opp med SAFT Ultima NiCd 476Ah 1.2V batterier etter å bli frarådet 12V VRLA Gel batterier.
De er gratis, så jeg tenker de er verd forsøket. Sjekket med importør, og de var godt egnet, kystverket brukte dem blant annet på Svalbard, så da må de tåle en vinternatt i den norske fjellheimen også. Eneste problemet kunne være litt høy selvutladning hvis det er dårlige sol forhold og for små paneler. Men batteriene skulle uansett tåle å lades ut i minus grader.

Nå lurer jeg på om det er en plass jeg kan finne ut hvordan best koble disse 1.2V cellene til 24V bank. Seriekobler jeg til 6V celler og så videre til 24 eller kobler jeg alle til en 24V bank for så å parallell koble disse igjen til ønsket størrelse?

[Røilern]

Gratis batterier er alltids verdt å prøve

Du bør først finne ut hvilket spenningsområdet disse batteriene opererer i.

Min spenning, helt utladet
Max spenning fullt ladet
Max ladespenning
Hvor mye skal  ladespenning kompenseres for ved temp over eller under 20°

[OS]

Selv med gratis batterier tror jeg dette kan bli dyrt. F.eks må du ha spesielle ladere da ladespenningen på et NiCd batteri må opp i 1,7V. NiCd har andre negative sider også. F.eks vil du ikke kunne få et anslag på SOC ved å måle spenningen.

[Endeli]

Leverandør anbefalte 1.42V (med 0.1C) Maks ladespenning var 1.55V men det ville kraftig redusere levetiden. Hvis en trengte hurtigere lading var maks anbefalt spenning 1.45V. Importøren mente jeg kunne brukke disse i mange år all den tid de har stått i oppvarmet rom med lading.Batteriene hadde da en levetid på 20 år, og disse var ikke 10 år gamle.

Hvis en starter med fulladet bank kan en vel beregne SOC ved å lese input/output. Ikke ideelt gjerne men det bør gjør nytten. Vil uansett dimensjonere batteribanken slik at jeg neppe går tom.
Spørsmålet er mer hvordan jeg skal koble batteriene.
På SAFT brosjyren ser det ut som om 5 celler er koblet sammen til et 6V batteri. Men jeg vet ikke om det er hensiktsmessig. Hvordan kobler man best sammen disse cellene til 24 eller 48V ser i utgangspunktet for meg 60 eller 80 celler

http://the1rak.com/fa/outputfiles/uploads/FilesforDownload/Battery%20Technical%20Data/docs/tm/slm_tm.pdf

[Endeli]

Når det står 1.42V +/- 0.01V pr. celle, hvordan skal lade spenning da være.
Hvis jeg har 4 parallell "banker" med 20 batterier i serie, totalt 80 celler er det da antallet i serien, altså +/- 0.2V eller er det total antallet celler, altså +/- 0.8V?
Da vil jeg ha 24V med 1900 Ah

Med andre ord er det 28,4V +/- 0.2V eller +/- 0.8V

[OS]

Når det står 1.42V +/- 0.01V pr. celle, hvordan skal lade spenning da være.
Hvis jeg har 4 parallell "banker" med 20 batterier i serie, totalt 80 celler er det da antallet i serien, altså +/- 0.2V eller er det total antallet celler, altså +/- 0.8V?
Da vil jeg ha 24V med 1900 Ah

Med andre ord er det 28,4V +/- 0.2V eller +/- 0.8V

Tror NiCd krever spesiell lader så det må du sjekke med importør eller andre eksperter.

Det er antallet i serie du skal multiplisere med:

(1,42V +/-0,01V) * 20 = 28,4V +/- 0.2V

[Endeli]

Da jeg snakket med importør sa jeg at disse skulle brukes på hytte med 2x300 W panel. De burde ikke by på noe problem mente han. Han nevnte ikke noe om spesiell lader. Eneste han sa var 1.42V pr celle var den optimale spenningen for denne type lading og max 0.1C.
Datablad står det
"Ultima batteries may be float
charged at 1.41 to 1.43 V/cell from
a fully discharged condition to a
high stage of charge. This is detailed
in section 8.2 and about 80% of the
capacity will be available after 16
hours of charge."

Hva med 0.1C her er det vel den totale kapasiteten vi regner ut ifra

(4x475)x0.1 = 190Ah

Eller er det kapasiteten i hver streng 475x0.1 = 47.5 Ah en skal dimensjonere for.
Dette er uansett ikke noe problem ved solcelle lading, tenker mer på kjøring av aggregate via Victron lader.

[frank2]

Dette blir sikkert bra, eg har brukt NiCd batterier(saft) fra min tidligere elbil på hytten i 6-7 år og er veldig fornøyd.
Den store fordelen med disse i forhold til bly er at de ikke trenger å stå fulladet, men liker seg egentlig best med lav SOC.
Da er det ikke så nøye med rett ladespenning, spesielt hvis du ikke trenger hele kapasiteten.
Spenningen gir en pekepinn på SOC.

[frank2]

Tror ikke det er noen god ide å koble de i paralell, serie går fint, hvis du passer på at de ikke blir for mye ute av balanse.
Lykke til.

[Røilern]

Hva med 0.1C her er det vel den totale kapasiteten vi regner ut ifra

(4x475)x0.1 = 190Ah

Eller er det kapasiteten i hver streng 475x0.1 = 47.5 Ah en skal dimensjonere for.
Dette er uansett ikke noe problem ved solcelle lading, tenker mer på kjøring av aggregate via Victron lader.

20 slike batterier i serie ser ut til å gi noe som ligner på et 24V batteri. 20 batterier i serie øker bare spenningen men påvirker ikke Ah. Da har du et 24V batteri på 475Ah.

En evt. parallellkobling av flere slike serier med 20 batterier vil derimot øke Ah.

4 serien koblet i parallell gir 4 x 475 = 1900Ah.

Hvorvidt det er problemfritt å koble NiCd batterier i parallell vet jeg ikke

[Ludo]

Batteriene er vel i utgangspunktet ikke veldig egnet i et typisk hytteanlegg med solpaneler som ladekilde. Årsaken er at de som beskrevet lengre opp her liker seg best "oppbevart" når de ikke er fulladet, tomme batterier er faktisk bedre. Tanken bak et anlegg med batterier er jo at batteriene lades opp og holdes fulle mellom hvert opphold. Man kan så klart benytte en programmerbar lader til formålet men litt av hensikten med stor batteribanker er jo at man ønsker stor kapasitet under oppholdet. Lavere spenning på batteri= mindre strøm tilgjengelig.

Batterikjemien har også noe som de lærde forsåvid strides om med noe som kalles minneeffekt. Dette beskrives ofte som tilstanden som oppstår ved gjentatt overlading av batteriet. En vil da få full effekt i kort tid før batteriet virker flatt. Dette kan kompenseres ved å lade ut batteriet helt noen gjentatte ganger. Tilsvarende kan også oppstå ved lengre lagring av batteriet hvor det kan vokse tynne tråder av kadmium fra anoden til katoden. Disse trådene vil kortslutte batteriet og batteripakken er død. Derfor er det lurt å lagre denne typen batterier i utladet tilstand.

Hyttebruk der det kan gå måneder mellom bruk må betraktes for en form for lagring.

Gode ladere er ikke lett tilgengelig om du ikke har mulighet til å lage selv. Årsaken er at batteriene inneholder kadmium som er giftig og man har mer eller mindre sluttet å bruke denne typen batteri.

Da kjemien kom så ble det sett på som et genialt batteri da kjemien ikke forbruker elektrolytten i batteriet. Dessverre lykkes ingen med å gjøre batteriet evigvarende da det har andre egenskaper som gjør at det dør ut.

Du vil også få et problem med "balansering " av cellene. Mange celler og utilstrekkelig fordeling av ladestrøm vil gi ubalanse i banken. Forsøk på å kompensere dette med feil lader kan føre til overoppheting (de liker høy temp særs dårlig) og i værste fall kan de sprekke.

Ellers er det jo bare gøy med gratis batterier:)



http://www.staticpower.com/assets/files/saft/Ultima%20SLM%20Literature.pdf

[Endeli]

Det er vel derfor de anbefaler å lade med 1.42V pr celle, da vil de ikke stå fulladet.

[Endeli]

Dette blir sikkert bra, eg har brukt NiCd batterier(saft) fra min tidligere elbil på hytten i 6-7 år og er veldig fornøyd.
Den store fordelen med disse i forhold til bly er at de ikke trenger å stå fulladet, men liker seg egentlig best med lav SOC.
Da er det ikke så nøye med rett ladespenning, spesielt hvis du ikke trenger hele kapasiteten.
Spenningen gir en pekepinn på SOC.

Hvordan lader du disse?

[frank2]

Har stort sett brukt vanlig blyregulator, men koblet den vekk noen ganger om sommeren i et forsøk på å balansere strengen med overlading.
Har latt de tappes ned om vinteren, også for balansering, tror de trenger det.
Det er klart at dette passer ikke for alle, men det har fungert greit for meg.
Har foreløpig bare 2 blokker på 6V i serie(12V), men har en plan om en 48V serie