4_akumulatorske baterije

13
Akumulatorske baterije Akumulatorske baterije Akumulatori su konvertori hemtske u elektriinu snagu ipredstavljaju izvore ene.gije kada sunapunjeni. Dok sepune, postaju konverlori elektriane u hemij_ sku energiju. Po;to seakumulatori prilikom upotrebe moraju kontinualno dopu, njavati, oni sluie kaoskladi6ni rezervoariza elektriini naboj. Reverzibilna elek trohemijska reakcija se odvtau jednom smeru u toku pra:njenja, a u suprot nom smeru u tokupunjenja. Akurnulatorska baterija predstavlja veaibroj akumulatora povezanih tako da funkcioniiu kao jedan veliki akumulator. Obiano suoviakumulatori, kao oni pri, kazani naslici iznad, olovni akumulatori od 12V.Takvi akumulatori seproizvode na drugaiiji naiinod akumulatora kojiseobidno mogu naai u vozjlirna, koiisu startni okumulotori. Onise nikad ne prazne previSe ioptimizovani su takoda obezbede maksimalnu startnu struju. Akumulatori koji se koriste u kuanim elektrianim slstemima predstavljaju akr- mulatare so dubokim ciklusom punjenjo i proinjenjo. NajboJji i najskuplji su Plante akumulatori- Akumulatori sadubokim ciklusom imaju deblje olovne plo, aeiu stanju suda izdrze veai broj ciklusa punjenja iprainienja kada seobimni je, odnosno ,,dublje" prazne. (Nepovezan akumulator prikazan na slici iznad predstavlja startni akumulator. Spolja izgleda kao akumulator sadubokim ciklu- som- Akumulatori sa dubokim ciklusom se obele:avaju kaotakvi.) Zivotni vek akumulatora smanjuje se na ve6im temperaturama, ali na njega najvi;e utiae obim itrajanje pra:njenja. Najbr:i naain daseakumulator istroiije dagaostavi te u isprainjenom stanju. Potpuno napunjen akumulator ae trajati godinama, 36

Upload: jovopavlovic

Post on 20-Jan-2016

40 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterije

Akumulatori su konvertori hemtske u elektr i inu snagu ipredstavl jaju izvoreene.gi je kada su napunjeni. Dok se pune, postaju konverlori elektr iane u hemij_sku energi ju. Po;to se akumulatori pri l ikom upotrebe moraju kontinualno dopu,njavati, oni sluie kao skladi6ni rezervoariza elektr i ini naboj. Reverzibi lna elektrohemijska reakcija se odvta u jednom smeru u toku pra:njenja, a u suprotnom smeru u toku punjenja.

Akurnulatorska bateri ja predstavl ja veai broj akumulatora povezanih tako dafunkcioniiu kao jedan veliki akumulator. Obiano su ovi akumulatori, kao oni pri,kazani na sl ici iznad, olovni akumulatori od 12 V. Takvi akumulatori se proizvodena drugaii j i nai in od akumulatora koj i se obidno mogu naai u vozj l irna, koi i sustartni okumulotori. Oni se nikad ne prazne previSe ioptimizovani su tako daobezbede maksimalnu startnu struju.

Akumulatori koji se koriste u kuanim elektrianim slstemima predstavljaju akr-mulatare so dubokim ciklusom punjenjo i proinjenjo. NajboJji i najskuplji suPlante akumulatori- Akumulatori sa dubokim ciklusom imaju deblje olovne plo,ae iu stanju su da izdrze veai broj ciklusa punjenja iprainienja kada se obimnije, odnosno ,,dublje" prazne. (Nepovezan akumulator prikazan na sl ici iznadpredstavl ja startni akumulator. Spolja izgleda kao akumulator sa dubokim ciklu-som- Akumulatori sa dubokim ciklusom se obele:avaju kao takvi.) Zivotni vekakumulatora smanjuje se na ve6im temperaturama, al i na njega najvi;e utiaeobim itrajanje pra:njenja. Najbr: i naain da se akumulator istroi i je da ga ostavite u isprainjenom stanju. Potpuno napunjen akumulator ae trajati godinama,

36

Page 2: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baLerije

sve dok se plote ne(elektrol i tu) u vel ikoj

izvitopere, aeli je prespoje, i l i sumpor u sumpornoj kisel inimeri nestane iz rastvora.

Kapacitet akumulatora

Sposobnost akumulatora da skladi<tielektr i ini naboj, Q, merise amper-aasovima, Ah. (D.uga jedinica za merenje je kulon, C, koj i odgovara amper sekundi,odnosno 1/3600 delu amper-iasa.)

Kako akumulalori stare, nj ihov kapacitet opada sve dok uskladiStena koliainanaboja ne postane neprihvatljiva. To je obifno vrednost od oko 50% deklarisanevrednosti kapaciteta.

Kapacitet ne predstavlja flksnu vrednost. Mo:e se ainiti da akumulator odredene zapremine mo:e da zadr; i f iksnu koli t inu elektr i inog naboja. Medutim, efek-tivan dostupan naboj zavisi od velikog broja faktora. Jedan od njih je stopa pra-injenja. Deklarisana vrednost kapaciteta se obidno daje od strane proizvodadaza brzinu praznjenja od O/20 h. Akumulator od 220 Ah koji se prazni sa 11 A bi-te potpuno ispraznjen nakon 20 sati. Kako stopa prainjenja (ito predstavljastruju) akumulatora opada, ukupan kapacitet se poveaava.

Napon akumulatorske baterijePoput solarnih panela, akumulatori se mogu povezati u rednu vezu kako bi sepovedao napon akumulatorske bateri je. Sto je napon veai, manje je struje potrebno za postizanje iste snage. Udvostrudavanje napona, sa 12 V na 24 V, pre-polovl java vrednost struje. Medlutim, inve.tori isolarni punjadiimaju specif icira-ne vrednosti napona koji ie ogranidit i izbor napona akumulatorske bateri je ka-ko bise odriala kompatibi lnost sa elektronskim komponentama sislema-

:n

Page 3: 4_Akumulatorske baterije

Akumulato6ke baterije

Olovni akumulatori

PonoF tri glavne tipa olovnih akumulalora'

sa teinom kiselinom: ovo su konvencionalni otvoreni akumulatori koji po

stoje vea du:e vreme. Njima se mora rukovati pazljivo, kako se elektroiit ne

bi prosuo iz njih, mada se elektrolit mo:e proveriti i uklanjanjem poklopaca

6elija idoplniivanjem po potrebi.

Sa gelom: elektrolit je u obliku gela, akumulator je zapeaaeen, a kiseonik i

vodonik se ponovo kombinuju kroz male pukotine unutar gela. ovakav aku_

mulalor se moie br:e napuniti od klasianog akumulatora sa teinom kiseli

nom, a imaju i duii vek trajanja u toplljem okruienju, ali se takoale mogu i

lakie uniititi prekomernim punjenjem. Moie se koristiti u razliditim orljen-

taci jama.

AGM \Absorbed gtoss motfe): takoaleje zapedaien, a ima teanielektrol;t ko-ji se drii u kontaktu sa olovnim ploaama sa maiom. Ponovno kombinovanje

kiseonika ivodonika se takodle desava unutar telija.

I akumulatori sa gelom iAGM akumulatori su takode poznati i kao akumulatori

regulisani ventilom, odnosno zapeaaaeni olovni akumulatori (5LA)

38

Page 4: 4_Akumulatorske baterije

AkumuiatDfde baterije

Elektrohemija akumulatoraNije neophodno poznavati hemiju akumulatora da bise oni korist i l i , i l ida bi seprojektovao elektriani sistem. Meafutim, odrealeni uvid u to lta se delava unutar akumulatora moie pomodi u razumevanju ponaaanja akumulatora i simpto-ma akumulatorskih problema.

Svaki od izvoda na olovnom akumulatoru ima razlidite elektrohemijske reakcije.Nazivaju se e/ektro-hemtskim zbog toga ito ukljuauju protok naboja (u viduelektrona) koji uiestvuje u reakcijama. Na pozitivnom (crvenom) izvodu {odno-sno elektrcdi) akumulatora, elektroni (koji su negativno naelekirisani) teku kaizvodLr prilikom prainjenja. Hemijska reakcta za prainjenje odvija se s leva nadesno prema sledeaoj formuli, dok se proces punjenja odvija s desna na levo:

PbO, + SO4'z + 4H'+ 2e e PbSOa + 2H,O

U toku praznjenja, olovni sulfat (PbSOa) se taloii na ploiama. Ploae pod nabojem su prekrivene olovnim dioksidom (PbOr), a elekrolit se sastoji od sumpof-ne kiseline {HrSO4), ivode (HrO), Medutim, u rastvoru kiselina ne ostaje u obli-ku molekula, vea se razlaie u.ione, naelektrisane delove molekula, koji su pozi-t ivno naelektr isani vodonik {H'} inegativno naelektr isana grupa sulfata, odno-sno rod*o/, SO4'z, plus dva slobodna elektrona {e'). Olovo se vezuje sa kiseonikom iz vode, obrazujuai tako PbO, i ostavljajuci vodonik u obliku pozitivnih jonau rastvoru. Kada elektroni (negativno naelektrisanje) udlu u pozitivan izvod, topredstavlja ekvivalent pozitivne struje koja teie z pozitivnog izvoda, kao stosmo preipostavi l i na osnovu konvenciie u analizi kola- Ovi ulazeaielektronido-pfinose jednaaini reakcije i izazivaju oslobaalanje kiseonika od olova, koje se na-ponom vezuje za sulfatni radikal, Kiseonik se ponovo kombinuje sa vodonikomiz vode. U toku pra:njenja/ nivo vode u akumulatoru raste.

Kod hemijskih jednaaina, i naelektrisanje i broj atoma svakog elementa morajubiti isti sa obe strane jednaaine. Zbog balansiranja mase, koliiina svakog od elemenata mora biti ista zbog toga 5to se materija ne mo;e ni stvoriti ni uniititi, ni-tise pretvo riti iz jed nog oblika u drugi.

Na negativnoj (crnoj) elektrodi, reakcijaje sledeia:

Pb+so lz oPbso4+2e '

Elementarno olovo (Pb) isulfatni radikal se u rastvoru kombinuju kako bi seoslobodila dva elektrona koji napuataju negativni izvod. Dva ulaze u pozit ivni izvod, a koliaina struje je jednaka u oba izvoda (na osnovu Kirkhofovog zakonastrujej struja u zalvorenoj petljije ina bilo gde u petlji). U toku pra:njenja (s le-

Page 5: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatolske baterije

v? na desno uFdnaainama reakcija), olovni sulfat se takoafe obrazuje na negativrFj pba

Kod akumulatora sa teinom kiselinom, takodle se odvija jos jedan par reakcija.Prilikom prdiFnja, hseonik na pozitivnoj elektrodi se kombinuje sa jonima vo-

donika i elektronima i formira se voda:'AO/ = 2H- +2e- eH2O

Na negativnoj elektrodi, vodonik se razla:e u jone vodonika i slobodne elektro-ne:

H, e 2H*+ 2e

Kod SLA akumulatora, razlaganje vode na vodonik i kiseonik se preokre6e u toku punjenla (reakcija s desna na levo) di{uztom kiseonika iz pozitivne elektrodekroz imobilisani elektrolit, gde se kombinuje na negativnoj elektrodi sa jonima

vodonika kako bi se formirala voda. To se deiava bilo elektrohemijski kao

H lO e%O2+2H '+2€

il ihemijski kao

HrO + PbSOa e Pb + % O, + 2H*+ SOa'z

Kod SLA akumulatora, voda se dopunjava ovim reakcijama punjenja. Gubitakvode ograniaava iivotnivek SLA akumulatora-

40

Page 6: 4_Akumulatorske baterije

Akun[ffie baterije

Elektrolit

Elektrolit kod olovnih akumulatora predstavlja rastvor sumporne kiseline, sakoncentracijom sumporne kiseline od 35% ivode od 65%. Koncentracija se mo,e indirektno izmeriti hidrometrom, jeftinim instrumentom koji meri gusdnutednosti, p, relativnu u odnosu na gustinu vode, pH2o. To ptedstavlja relotivnugustl,ru, odnosno "specifi anu teiinu" rasfuora.

" . p / )>pecncnalezrna = -= i la= 1 g/ml

pritemperatLrri od 25 eC (77 eF). Litar, skraaeno l, predstavlja hiljadiii deo kubnog metra, mt, dok je ml jednak vrednosti kribnog centimetra, cm' 1t ml = tcm3). Ameriaki galon iznosi oko 33.785 1, usled aega je litar ne;to viSe od kvarta.Specifiina tezina predstavlja odnos gustina istih jedinica, te stoga nema svojujedinicu.

Oditavanja sa hidrometra moraju se korigovati u zavisnostiod temperature, ta-ko da iznose onoliko koliko se oaekuje da iznose na temperaturi od 80 eF (27 eC)kako bi se mogla koristiti tabela priloiena dalje u tekstu. Korigovanje je zasnovano na promeni oditavanja hidrometra za 0.00004 po eF. lzmerite temperaturui oduzmite 80 eF od te vrednosti. Ukoliko je temperatura manja od 80 eF, rezul-tat ae biti negativan broj. Potom tu vrednost pomnoiite sa 0.0004. Dodajte re-zultat vrednosti oaitanoj sa hidrometra. (Ukoliko je rezultat negativan, oduzimase kao sabiranje sa negativnim brojem.) Potpuno napunjen akumulator bi trebalo da pruzi otitavanje vrednosti negde izmedu 1.270 i 1.284, odnosno 1.27710.007.

Oaitavanja na hidrometru ne bi trebalo da variraju od aelije do 6elije za vi<e od0.05. Ukoliko je specifiana tezina mala nakon potpunog punjenja, onda bitrebalo izvrEiti ciklus izjednaaavanja, nakon aega je ponovo potrebno proveriti speci,fianu teiinu. Ukolikoje ta vrednost i dalje niska, probajte sa desulfacijom. (Vide-t i isood.)

Napon akumulatora, kao ito je dat u tabeli, predstavlja jednostavniji metod zaodrealivanje napunjenosti akumulatora. Meafutim, validan je iskljuaivo za aku-mulatore koji nije pod optereaenjem (u otvorenom je kolu) i koji nije punjen nekoliko aasova. To nije moguae u radnom sistemu, tako da se napon moze koristitijedjno za procenu napunjenosti akumulatora, Za preciznije odreafivanje ko-rist i te hidrometar.

41

Page 7: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterije

. lrapunieflGr, %Spedfiina teiina

na 80 e!100 1.21190 1.25880 1.23870 ! -271 12 3760 1.195 1,2.24

! .112 t2.\o1.148 11.96

30 1.124 11.81

20 1.098

lzvor: Deep Cycle Bottery Mointenonce, Trcjon Bottery company

Za upotrebu akumulatora u oblastima sa hladnijom kl imom, temperatura smrzavanja elektrol i ta varira znafajno u zavisnostiod temperature, Potpuno napunjen akumulator sa specifiinom teiinom od 1.28 smrzava se ra -92 9F, sa 20 ya

napunjenosti (1.10) na -19 aF, dok se sa 40 % napunjenosti (1.15) smrzava na +5aF. Kapacitet akumulatora raste sa temperaturom; u oblastima sa toplUom kl i-mom akumulatori imaju nelto vefi kapacitet.

Vek trajanja akumulatora

ledno od pitanja u vezi vel iaine akumulatorskih bateri ja koje se javl ja je da i i jebolje imati viSe akumulatorskih balerija umesto jedne. Odgovor je da nije; jedna akumulatorska bateri ja ae maksimizovati vek trajanja akumulatora puiemminimizacije dubine pra;njenja. Likol iko se akumulatori isprazne samo malo("plitko" prainjenje), broj ciklusa punjenja i prainjenja koje akumulatori moguda podnesu se poveiava, pa je i nj ihov vek trajanja produien. ldealno, akumula-torska baterija bi trebalo da bude ito je moguae veaa, u okviru budieta i pro-stornih ograniienja. Velika akumulatorska bateri ja ko<ta mnogo, al i takoo'e tra_je iveoma dugo zbog toga <to se slabo prazni. Mala akumulatorska bateri ja ko-ita mahje, zauz;ma manje prostora, al ise mora aeiae menjati .

Pribl i ina procena veka trajanja akumulatora odrealuje se na osnovu industrt-skih testova. Pojednostavljen grafik veka trajanja u zavisnosti od koliiine pra:njenja, za olovne akumulatore sa teinom kisel inom, prikazan je ispod.

Page 8: 4_Akumulatorske baterije

Akum uhtorske bsterije

E*.d @ U.S. g€:.ry D:tE!0 "F, 6l vd dErge ca9a}ly .r €.d oi jte

Dnevniciklus punjenja ipraZnjenja od 60% dostupnog naboja u akumulatoru re-zultuje vekom trajanja akumulatora od oko 2.2 godine pritemperaturi od nomi-nalnih 80 sF (27 eC). Udvostruiavanjem kapaciteta akumulatorske baterije, pra-Znjenje se smanjuje na 30% za isto optereaenie, dok se vek trajanja akumulatora poveaava na neito vi5e od dvostruke vrednosti, na oko 1800, 2.25 puta duiivek trajanja. Kada je akumulatorska baterija tetiri puta veaa, vek trajanja se povedava 5.06 puta. Veea akumulatorska baterija ima vete produ:enje veka irajanja od proporcionalnog. To nam ukazuje da je najbolje imati jednu akumulator-sku batert!, koja je sto vefa, kako bi vek trajanja akumulatora bio maksimalan.

Maksimizacija broja ciklusa prainjenja, medutim, nije jedini pristup procenu veka trajanja. Akumulatorska baterta ne6e davati onoliko amper-sati u veaembroju ciklusa koliko akumulatorska baterija koja se prazni dubl.ie a ti_aje manjibroj ciklusa. Mnoienjem broja ciklusa frakcijom prainjenja sa gnfika datog iz-nad, a potom mnoienjem tog broja kapacitetom akumulatorske baterije, mo:ese proraaunati ukupna koliaina uskladiitenog naboja koji akumulator isporudujeu toku svog veka trajanja. Za akumulator od 220 Ah koja se prazni 5%, ukupnavrednost uskladi<tenog naboja po ciklusu iznosi

(220 Ah). (0.05)= 11Ah

Pri ovoj stopi prainjenja, akumulator ie trajati 10000 ciklusa. Prema tome,ukupna koiiaina naboja koji ae biti uskladiiten u njemu u toku veka trajanja iz-nosi 110000 Ah.

Page 9: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske batenie

Isti akumulator koji se prazni do 50% trdjade 1050 ciklusa, sa nabojem po ciklusu jednakim (220 Ah) . {0.5) = 110 Ah. onda, za 1050 ciklusa, ukupan naboj iznosi 115500 Ah. Iako je njegov vek trajanja po broiu ciklusa k|aai, ak!mulator kojise dublje prazni obezbeduje vi<e uskladi<tenog naboja u toku svog kraeeg vekatrajanja. Osim toga, akumulatorikoj ise dublje prazne mogu se brie dopunit i , aime se smanjuje vreme rada Seneratora.

Nove akumulatore, isto kao i mleko, trebalo bi kupiti sa ito skorijim datumomproizvodnje. Akumulatori obiino imaju kod za datum proizvodnje. Mesec seobeleiava slovom, poaev od A za januar, a sa preskokom slova l. {Veoma je slia_no broju 1.) Broj koji sledi ukazuje na poslednji broj godine. Na primer, "7" uka-zuje na 2007. godinu. D7 oznaiava da.ie akumulator proizveden aprila 2007.

Stopa punjenja

Stopa kojom se akumulatori mogu puniti razlikuje se u zavisnosti od samog aku-mulatora istepena prainjenia. Prazniji akumulator se moie punitiveaom brzi-nom punjenja, odnosno strujom- veaa stopa punjenja je poieljna ukoliko je

elektridni izvor generator, kako bi se minimizovalo vreme rada Seneratora i is-koristio nje8ov rad sa makimalnom efikasnolau, ito je bli:e moguae niegovojdeklarisanoj snazi.

Prefia IJ.S. Battery, sa prainjenjem od 20% do 50%, olovni akumulatori sa iea-nom kiselinom imaju stopu prihvatanja od oko 25% njihove ukupne deklarisanevrednosti amper sati. Drugim reaima, akumulatorska baterija sa tri olovna akumulatora od po 12 V od kojih je svaki na 220 Ah (ukupno 660 Ah) imaee stopuprihvatanja naboja od 165 ampera. Na osnovu toga, olovne 6elije sa tetnom ki-sel inom mo8u se punit i brzinom do pribl izno

. f t/o*. , p tolouneceli je sa tecnom kisel inom) =

gde taika iznad slova Q oznaaava da je to stopo punjenja, odnosno struja. NaDrimer, akumulator sa teinom kiselinom, sa 220 Ah, mo:e se puniti

maksimalnom stopom od 220 Ah / 4 h = 55 A. Za olovne akumulatore sa ei-ektrolitom u obliku gela, tipiana maksimalna stopa punjenja iznosi

/o-;*" = I (olovne celije sa gelom) = a2_5 h

Page 10: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterte

dok se za AGM akumulatore ta vrednost izraaunava kao.o

104.4" = I (olovne AGM celije) = -:

Za 6eli ju sa gelom, sa 220 Ah, maksimalna stopa punjenja iznosi 88 A, dok tavrednost za AGM akumulator iznosi 220 A. Akumulatori sa gelom iAGMakumulatori su skuplj i od stari je iehnologte akumulaiora sa teanom kisel inom,ali kra6e vreme punjenja moie smanjit ivreme rada generatora, aime se takoalevrgiuiteda priradu.

Sulfacija

Dominantni uzrok kvara akumulatora Wedstavlja sulfocija. Ono ito dini daakumulatorima oslabi moguinost skladiEtenja naboja jeste sumpor. Sumpornakisel ina iz akumulatora rastavl ja se ikombinuje sa olovom na ploaama, uslediega se formira olovni sulfat (PbSOa) uz dodatak vode {2H,O). Oblo:ena oblastna plodarna viSe ne udestvuje u elektrohemijskoj akt;vnosti akumulatora, dimese efektivno smanjuju dimenzie akumulatora.

Najaeidi uzrok sulfaci je predstavl ja nepotpuno punjenje akumulatora i l i ostavl. ianje nepotpuno napunjenog akumulatora da stoj i izvesno vreme. PritopJomvremenu, aak i jedan dan izmedlu punjenja mo:e rezuliovati znaaajnom sulfac,i jom. Niski nivoi elektrol i ta koj i izlaiu plote u kontakt sa vazduhom izazvaae izlo;ene oblast; sulfaci j i .

Kako se sulfat vezuje za olovo, on izlazi iz elektrolitskog rastvora, aineai da kon-centraci ja sumporne kisel ine u raslvoru bude niza. Sulfaci ja potinje kada speci-f i ina tei ina elektrol i la opadne ispod 1.225 it i kada napon akumulatora padneispod 12.4 V pri potpunoj napunjenosti.

Funkcija o:ivljavanja "mrtvih" (sulfiranih) akumulato.a naziva se desulfacija.Pojedini punjaai imaju tu funkciju. Akumulator se pobualuje strujnim impulsimavisoke frekvencije, usled iega se razlaiu kristal izovani olovni sulfat i , a ploaevraaaju i l i u oblik olova i l i olovnog dioksida. Inzinjefing akumulatora joi uvekima mnogo neodgovorenih pitanja, a jedno od nj ih je kako produii t i vek traj,anja akumulatora prevazila:enjem mehanizama koji ograniaava.iu vek trajanja,kao Stoje sulfaci ja.

45

Page 11: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterue

Kabliranje akumulatorske baterije

Akumulatori predstavljaiu urealaje sa niskom otpornoSdu (nizak napon, visokastruja) pa se za njih koriste iice velikih dimenzta -obiano # 6 AWG do # 2 AWGza kuane elektriane sisteme. Referentna iabela dimenzija Zice na strani 7pokazuje zbog dega je 6vaj opseg uobiaajen

Veze akumulatora se obiano vrie steznim konektorima koji ih obuhvataju, kaoito je prikazano na sl ici ispod.

Ovi konektori koriste zavrtnje za p.itezanje spojeva i na izvodima akumulatora ina iicama. Na jedan konektor ne mo8u se povezativiae od tri # 6 AWG iice (kaolto je pokazano na spoju pozitivnog izvoda) a da se odrii elektriani kontakt saniskom otpornoiiu. Kao itoje prikazano na uvodnoj sliciovog poglavlja, kabloviakumulatorske baterije trebalo bi da budu ito kraai i postavljeni na otvorenomkako bi se mogli hladit i vazduhom.

Prilikom skidanja izolacte sa iica, izbegavajte odsecanje niti iice, aime sesmanjuje strujni kapacitet iice i potenctalno stvara spoj sa velikom otpornosaui omsko grejanje U'zR). Bakar ima pozitivan temperaturni koefictent otpornostijsto je topliji, to je veaa otpornost, aime se izaziva jo< vede omsko zagrevanje ipotencjjalno topljenje. Nakon ato se sa kraja iice skine izolacija, uvite niti me-dlusobno kako bise razbila obloga od oksida bakra sa njih i kako bi se niti dobrospojile da nijedna od njih ne izostane iz spoja. Upotrebite kolornu iemu prilikom povezivanja: crvenaje +, crna ie -.

46

Page 12: 4_Akumulatorske baterije

Akumulalorske ileia.rF

Alternativni akumulatori

Dominantna skladiina tehnologija u kuanim energetskim sistemima trenutnopredstavl jaju olovni akumulatori, i to sa teanom kisel;nom idubokim ciklusom-lako oni obezbeiluju neophodne funkcije, takoaie zahtevaju i periodi ino odr-Zavanje i imaju ograniden i ivotnivek. ledna od alternaaiva je skladistenje toplote. Mealutim, kod fotonaponskih izvora ili snage vetra, skladistenje elektrianognaboja prestavlja direktan pristup.

ledna od moguanosti je upotreba kondenzatorske bateri je za skladiatenje na-boja. Kondenzatori imaju neodreilen vek trajanja, ali i ograniaenja u gustininaboja. Kondenzatofi sa najveaom gustinom su elektrol i tski kondenzatori.Medutim, zamena akumulatorske bateri je nj ima bi lo bi preskupo relenje iza-htevalo bi ogroman prostor,

Poslednjih godina su se pojavi l i idvoslojni, odnosno "elektrohemijski" kondenzatori, kao tehnologija koja bitrebalo da zameniakumulatore. Termin "elekt-rohemijski" unosi zabunu, jer oni ne ukl juauju hemijske reakcije, kao akumulatori. Ponekad se nazivaju i neopisivim terminom "ultrakondenzatori". Ovi kondenzatori predstavl jaju vari jantu elektrol i tske tehnologije, al i imaju znatnoveau gustinu skladii tenja naboja. Trenutne aplikaci je ukl juiuju UPS sisteme ielektr i ine automobile.

Jedan od vodeaih snabdevaaa je kompanija Moxwell fechrologies. Njihova MCEnergy seri ja kondenzatora ima, prema tvrdnjama, vek traja od preko mil ion ciklusa punjenja i prainjenja. tJ kuanim sistemima, sa jedn;m ciklusom po danu,trajal i bi 2738 godina. Oaigledno, glavna prepreka za nj ihovo kori iaenjepredstavl ja nj ihova nabavna cena. Maxwell BCAP3000-P270-T04 Electr ic DoubleLayer Capacitor (EDLC) ima duiinu od 138 mm i OD od 60 mm, sa opsegom.adne tempe.ature od 40 oC do | 55 oC. ledan od dobavliata ih nudi /a po 5l 16US u kolidini od 10 do 49. Njihova kapacit ivnost iznosi 3000 Fa?da !2A%, anapon im je deklarisan na 2.7 V. Za sistem na 12 V, redna veza 4 ovakvakondenzatora rezultuje magistralom od 10.8 V ito je pri l i ino niska vrednost. Sa5 kondenzatora u nizu, napon kondenzaiorske banke ;znosi 13.5 V. Nizanjekondenzatora jednake vrednosti u rednu vezu smanjuje nj ihovu kapacit ivnoslonoliko puta kol iko ima kondenzaiora. Prema tome, niz od 5 ovakvihkondenzatora ima kapacit ivnost od (3000 F) / 5, odnosno 600 F. Farad (F)predstavl ja kulon (C), odnosno amper-sekund {As), po voltu. (1 Ah = 3600 C)Kapacitet, po kondenzatorLr, iznosiS 10 kC.

Page 13: 4_Akumulatorske baterije

Akumulatorske baterije

Alumulatorska baterija sa 12 akumulatora od 220 Ah, koji se u toku radaprdzne do 50 %, ima efektivni kapacjtet od 4.752 MC, odnosno 4752 kC. Stogabroi ovih kondenzatora od 3000 F potreban da se zameni ova akumulatorskabaterta iznosi

4752 kC / 8.10 kC = 587

Po ceni od 5116 US po komadu, ukupna cena zamene iznosi oko 568000 US.lako sve nade tonu pri pogledu na ovaj iznos, druga vrednost vezana za cenu,stopa opadanja, ih ponovo uliva- U toku prethodne decenije, cena po kulonu jeopala gotovo 100 puta, a kako se povecava obim proizvodnje, trend opadanja bitrebalo da se nastavi. Parcijalna zamena akumulatorskih baterija dvoslojnimkondenzatorima predstav'ja mogutnost, jer je moguie pridodati kondenzatoreakumulatorskim baterijama. Ukoliko cene nastave da padaju, bi6e moguee svremenom menjati individualne akumulatore, kako vam budiei bude dozvoljavao. Sto se pre instaliraju, oviskupi kondenzatori de duie donositi korist, ai-me delimiino opravdavaju svoju visoku cenu. Na kraju bitrebalo da akumula-torska bateri ia postane u potpunosti konden?atorska bateri ja.

48