Val av batteri?

[qualmos]

Jag och min far hade ett snack om deras nyinstallerade reservstation(80kwh) på hans jobb.

Han sade att de hade valt ett batteri som kunde laddas
hela tiden: s.k. "Stationärt batteri".

Tydligen är det inte meningen att ett vanligt bilbatteri
skall laddas hela tiden. "Det "mår inte väl av det"

Självklart är det ju då mycket dyrare om man väljer
ett stationärt batteri. Men de skall kanske även hålla
lite längre i jämförelse med det vanliga batteriet..

Stämmer det här, ni som har lite erfarenhet?

Tack till er som delar med er av er kunskap!  :') *glädjetår*

[Mikael Perman]

Hej.
Om man läser internationella batteritidskrifter, så förekommer det "roliga" skämt som säger.
Det finns tre lögner.
1. Du blir inte med barn av detta.
2. Betalningen är på väg.
3. Det är ett 10-års batteri.

Alltså i verkligheten är det så at ett 10-årsbatteri håller i 5.6 år. Räknat över 10000 batterier från olika tillverkare.

Alla batterier, även bilbatterier tål konstantladdning, om man gör det vid rätt spänning. Det kräver dock väldigt bra likriktare med väldigt konstant laddningsspänning.

Men ett bilbatteri har inte mer än säg 3-5 års livslängd i bästa fall, medan batterier av bättre kvalitet kan överleva 10-15-20 år. Det är skillnaden.

Batteriers livsläng beror dels på antalet laddningscykler, dels på underhållsladdningslivslängden, Här är olika batterityper väldigt olika i sina egenskaper. Men det kräver en längre utredning.

Helt enkelt olika batterier är mer lämpade för bilar, för eltruckar, för telestationer, för solceller, osv. Det finns inga universalbatterier.

Mikael Perman.

[Mikael Perman]

Hej
Mitt svar var kanske för abstrakt?
Med stationära batterier menar du säkert anläggningar med batterier som matar känsliga telekom och industianläggningar.

De batterierna är gjorda för att hela tiden få en liten, liten underhållsladdningsström. Den ligger på under 1 ampere per batteri.

För att detta inte ska försöra batterierna, måste man ha ett väldigt väl kontrollerat laddningsförlopp och laddningsspänningar som hålls konstant inom +-1%av ideellt värde.

Det kräver i sin tur väldigt bra likriktare, som grejar laddningsströmmen till batterierna. De är dyra, och högeffektiva likriktare, normalt med en verkningsgrad som överstiger 90%. Med avancerad styrutrustning som styr laddningsförlopp, tester, spänningar, larmar för felaktigheter, osv.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Laddar du ett normalt bilbatteri med en normal batteriladdare som du köpt på Biltema (Bilbuttrix), så kommer det att gå sönder väldigt snart.

Väljer du att använda en avancerad likriktare av samma typ, som man använder för stationära batterier, ja då går det mycket bättre.

Jag har inte provat själv, men jag har hört om andra som gjort det, att det fungerar en ca 3 år, alltså med dålig livslängd i förhållande till högkvalikativa batterier, speciellt avsedda för konstantladdning, som i bästa fall kan överleva en drygt 20 år.

För de billiga bilbatterierna är alltså i grunden samma konstruktion som de som håller i mer än tjugo år. Det är bara att de som håller i tjugo år är dimensionerade för längsta hållbarhet, medan bilbatterierna håller mycket kortare. Ingen vill helt enkelt betala för den merkostnaden i en bil.

Men i princip kan man alltså konstantladda ett bilbatteri oxå, om man vet hur man ska göra och anänder rätt utrustning. Men det är ingen poäng med att göra det. Bilbatteriet har ändå så dålig kvalite, att man hellre köper bättre batterier.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Så även om batterierna i grunden är samma trågiga bly-svavelsyre-cellerna, så kan man genom plattornas utformning, syrans densitet och val av syramnängd, syrans vätskeform, osv,  åstadkomma batterier som är lämpliga för olika saker. Man kan prioritera sådant som lång livslängd, många i och urladdningscykler, brett temperaturområde, höga tillfälliga strömmar, tålighet mot långvarig delvis urladdning, lågt pris, osv.

Det finns ingent universalbatteri, alltså.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Men finns det ingen annan typ av batterier? Jo det finns det NiFe batterier, och olika Metallhydridbatterier och Cadmiumbatterier. Men alla faller de på att blybatterierna är så mycket billigare. Och därför har vi dem i alla fall där det kräver större battericapacitet, och det kommer vi nog få dras med tills bränslecellrna kommer på bred front, om en sisådär 10 år.

Här börjar vi också komma in i närheten till frågan varför batteridrivna bilar inte fungerar speciellt bra, utom i stadsmiljö, trots att man försökt i över 100 år. Och renodlade elbilar kommer aldrig att kunna bli annat än en marginell företeelse, tills bränslecellerna eller nanoteknologiska batterier finns framme till vettiga priser.

Mikael Perman

[qualmos]

Mikael> Tack för ett väldigt redogörande svar.

Men jag undrar en sak.

Ex:

Om du skall komma upp i 16 ampere i en elcentral.

16 A * 230 V = 3680 W

Om jag använder 20ah-batterier.
Hur mångar behöver jag, och hur räknar man om
12 v till 230/16A mha en växelriktare

[Mikael Perman]

Hej.
Hur länge ska batterierna orka hålla ut, utan ny laddning?

Mikael Perman.

[Mikael Perman]

Hej.

Förresten, stunta i det, just nu, vi kan räkna lite ändå.

Säg att du vill ha  maximalt 16 ampere i en elcentral, med 230 Volt.

Det första jag kan säga är att 12 Volt är en vansinnig spänning att utgå ifrån, det blir på tok för stora strömmar att hantera.

För strömmen på 12-sidan blir ju åtminstonde 3680W / 12V = 307 Ampere.

Det är en ström som du inte hanterar hur som helst, för det kräver extrema kablar, både för att hantera strömmen i sig, men också för att hantera spännngsfallet. Så du kan lätt komma upp i extrema säg flera 350 mm2 kablar, om du bara rör dig den minsta sträckan ifrån batterierna. Och 350 mm2 kablar är inget skoj att jobba med, och väldigt, väldigt, väldigt dyrt. Tro mig.

I teorin skulle ett 20 Ah batteri räcka 20 Ah / 307 A = 0.07 timme, alltså cirka 4.2 minuter. Det är i teorin, som sagt, i verkligheten kommer det att fungera avsevärt kortare tid, på grund av inre motstånd och laddningsrörlighet i den kemiska processen i batteriet. Alltså i praktiken är det omöjligt att köra med ett batteri.

Men säg att vi accepterar den teoretiska siffran. Bara för räkneövningens skull. Då betyder det att du behöver 2 st 20Ah batterier för att få 8.4 minuters backup. Du behöver tio batterier för att få 42 minuters backup.

Nu börjar vi få någorlunda realistiska tider och strömmar för varje batteri, om det är ett normalt 20 Ah batteri.

Men vi kommer inte att få ut några 42 minuter i verkligheten, utan troligen ca 55% av det, på grund av skälen jag beskrev här ovan. Alltså en ca 25 minuter får du med just 10 st 20 Ah batterier.

Alltså det är inte bara olämpligt med 12 Volt för en inverterkoppling som den du beskriver, det är också helt olämpligt att ha så små batterier som 20 Ah. Du kommer att behöva ett 50-tal batterier för att få en vettig backup-tid vid dessa effekter.

I verkligheten så måste jag också räkna på verkningsgrader, spänningsfall i ledningar, utlösningsvillkor för AC-säkringarna, hanteringen av komplexa laster, osv. Men det hoppar jag över nu, eftersom det är ett teoretiskt exempel. I ett verkligt fall, måste jag självklart ta med sådana hänsyn.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Som du ser är 12-voltssystem egentligen rena dyngan. Tyvärr är det just 12-volt som är späningen för alla billiga utrustningar, eftesom man skapat 12-voltsarmaturer för båtar och husvagnar.

Så egentligen skulle man ha ett (minst) 48Volts batterisystem i hushållet. Helst ett par hundra volt, istället.

För många industriella anläggningar använder man batterier med högre spänningar för invertrarna eller mer rätt UPS-er som det oftast är frågan om då.

Och de kanske bara går säg en maximalt 30 minuter, för långt innan har dieselgeneratorn startat.

Vi får bara hoppas att man ökar den vanliga batterispänningen i bilar till 42 volt, så det börjar bli möjligt att köpa utrustning för den spänningen till ett vettigt pris.

I det elsystemet som jag bygger hemma, har jag istället planerat in 48-volts-invertrar, medan viss belysning, ADSL-modemet, routern och sådant får gå på 12 volt i vägguttagen. Tyvärr så måste jag göra så.

Mikael Perman.

[sprithitler]

Kan ledningarna i ett tolvvoltssystem användas till ett 42 eller 48 voltssystem?
Om inte, varför? Och, om inte, finns det ngt som hindrar att man dimensionerar ett system för den högre spänningen, men använder den lägre?
På det sättet kan man ju relativt lätt byta ut all utrustning, men behålla sladdarna i väggarna när/om man byter till högre spänning.

Hur stor är egentligen vinsten i effektivitet för applikationer som Laptop, belysning, stereoutrustning och dylikt när man byter från 12 till 42 volt?

Varför använder man tolv volt? när det finns så mycket bra utrustning för 24 volt som används i bussar och lastbilar (och i allt högre grad i husbussar)

[qualmos]

Nu när jag kollade i Bilbuttrix-katalogen så såg jag att det fanns batterier upp till 100 AH.

När man pratar om verkningsgrad på en växelriktiare.
Menar man då hur fin sinus vågen är skapad, eller menar man hur mycket verklig ström man får från växelriktaren.

Hur stor bör den verkningsgraden vara?

Sedan stod det om deras power-inverters´
"Tomgångskörning på 0.5 A"

Menar de att den drar 0.5 A även fast man inte har någon belastning påkopplad?

Tack för svaren / Q

[Mikael Perman]

Hej Sprithitler.
Ett 24-voltssystem är dubbelt så bra som ett 12-voltssystem. Alltså strömmarna blir hälften så stora. Med andra ord, kabelareorna räcker dubbelt så bra för 24-volt som för 12-volt.

Och kablarna som används för 12 volt får också användas för 24 volt. Det finns inga kablar som bara går för 12 volt.

Tyvärr hittar jag inte samma mängd av billiga apparater för 24 volt som för 12 volt. Var köper du det du hittar?

Varför använder man 12 volt? Ja det undrar jag också! Har inget bra svar, faktiskt, mer än att man än tidigare använde 6-voltssytem i bilar. Men att det kommer från bilar, det är klart.

När du frågar om vinsten i effektivitet för 42 volt jämfört med 12 volt, så kan vi se att strömmarna dels minskar till ungefär 1/4 del, vilket gör att kabelareorna minskar i motsvarande grad. Och kabel är dyrt och väger fläsk.

Man blir alltså inte lika känslig för spänningsfall i ledningsnätet heller.

Men förutom detta, så ökar verkningsgraden på tex invertrar och likriktare med en ca 5-10% då man går upp till högre spänningar.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Till qualm.

När man talar om verkningsgraden på en växelriktare, eller inverter som jag kallat det tidigare, så menar man inte hur god sinuskurvan är, eller hur den kan hantera aktiv effekt.

Man menar hur många procent förluster man får mellan inmatad effekt och utgående effekt.

Verkningsgraden uttrycks som n, som varierar mellan 0.0 och 1.0. Ju närmare 1 man är, desto bättre. Ett värde på säg 0.95 är alltså extremt bra.

Men det du tar upp är också viktiga faktorer för att bedömma hur bra en inverter är. Sinuskurvans godhet är alltså ändå en mycket viktig kvalitetsfaktor.

Säger de att tomgångsströmmen är på 0.5 ampere, så menar de troligen precis det du gissar, att strömmen är 0.5 ampere även om det inte finns någon utström alls.

Vilket inte är så underligt, utan måste ses i förhållande till inverterns maxutström. Är den på 1.5-2.5 kW och har enbart 0.5 A inström så är den skitbra. Har den 0.5 A ström och är på 300W så är den ändå helt OK, vid 12V matning.

Men du måste också ha en uppfattning om hur fin utsignalen/sinusen är. En inverter med taskig sinus, kan ha hög verkningsgrad, och ändå vara ganska billig. Eller tvärtom, en inverter med bra sinus, men dålig verkningsgrad, säg 50-70% är också hyfsat billigt.

En inverter med bra sinus och 90 % verkningsgrad eller mer vid full effekt och 70-80% vid mindre än half effekt är skitbra. och dyr. Och finns inte på Bilbuttix eller Claes i Sjön.

Fråga på bara!

Mikael Perman

[sprithitler]

Nej, man hittar inte riktigt samma utbud för 24 volt som för tolv volt, men det finns ändå gott om 24 volts prylar om man vet vart man ska leta.
Volvo lastvagnar, Scania återförsäljare, såifa, m.fl har ett skapligt utbud av prylar.

[take]

Jeppetijepp.

Jag har en såkallad halvdyr inverter/charger-combi som höll mina biltema-lastbilsbatterier (5x(2x12V)x220Ah) vid liv i 3 år, nu är de dock slut. :-((

Jag ska köpa en ny batteri-anläggning till hösten men har inte bestämt mig än för att återigen använda fulbatterier som ger bra bäng/buck-förhållande eller om jag ska köpa traktionära 2Volts celler a 1000Ah.

Däremot är det alldeles säkert att det kommer fina Phoenix multiplus-invertrar som kan ladda, invertera, ger mitt lilla elverk powerassist och kan begränsa maxlasten på elverket. Det blir 3 stycken i en 120 graders vinkel så även stora sågen och höfläkten kommer att kunna gå på denna leksak.

2400W/styck och 100A laddning.