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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Accumulatori

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Nuove sperimentazioni su celle da 2 Volt, Celle Plantè
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ITA815

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Inviato il: 12/06/2019 04:28:11

Terminata la formazione ho iniziato a ciclare la cella con una corrente di carica C5 e scaricavo la cella con un carico C5.

Dopo un tot di cicli la cella non riusciva più a raggiungere la tensione massima di carica che generalmente, con una densità di acido sui 1100 e con 13 celle in serie, è sui 2,24 volt.
La cella lentamente è scesa con la tensione massima di fine carica sino a 2,19 volt ... e anche se lasciavo per parecchie ore la cella in carica a 2,19 volt la tensione non è mai aumentata e la corrente di fine carica che assorbiva la cella era sempre sul C7.

A questo punto ho smontato la cella, ripulito le piastre e rimontato il tutto.
Nei cicli che sono susseguiti, dopo questa pulizia, ho evidenziato una tensione di fine carica che, con pochi ampere rispetto la capacità della cella, riuscita a raggiungere anche i 2,50 volt.
Ma la pulizia delle piastre mi ha fatto perdere oltre il 70% di capacità.
Tirando le somme ... quando si esce dalla formazione, dove le correnti di carica e le tensioni di fine carica sono elevate, tutto funziona bene ... quando si porta la cella in condizioni di utilizzo sul fotovoltaico la cella ad ogni ciclo scende con la tensione massima di carica e, in automatico, perde di capacità.
Quindi questo grosso strato di malta, anche se riesce a rimanere attaccato alle piastre, nel tempo non fa più lavorare le piastre nelle condizioni che si raggiungono appena si esce dalla formazione.
Quindi, dopo la pulizia delle piastre, ho iniziato una formazione mantenendo una densità a 1100 con temperatura della cella a 30 gradi e con correnti di carica che si aggirano sul C5 e con un carico che al momento è sul C5 ... la tensione di fine carica la fermo a 2,35 volt e sino ad ora ci arriva senza problemi.
La cella ha eseguito 3 inversioni di polarità e ha recuperato parecchia capacità ... ma siamo ancora lontani dalla capacità calcolata sui 7 mAh/cm^2 con un carico C10 ... al momento siamo sui 9 Ah con un carico C5 ma deve raggiungere almeno i 12 Ah sempre con un carico C5.
E' una formazione molto lenta ma mi consente di vedere quanta malta si crea sulla superficie delle piastre e nello stesso tempo, usando una corrente di carica che simula la ricarica di un fotovoltaico, ne controllo la tensione di fine carica e i tempi di ricarica.
Al momento non ci sono problemi ... la cella continua a recuperare la sua capacità e lo strato di malta sulle piastre è nettamente inferiore rispetto alla malta che si vede nelle foto.
Ora proseguo la formazione con una corrente di carica che simula il fotovoltaico e vedo se la cella raggiunge la tensione massima di carica di 2,24 volt ... e se va oltre a questa tensione, e sino ad ora va oltre, termino la carica ad una tensione massima di 2,35 volt e metto subito in scarica la cella senza fare consolidamento.

I test proseguono ...

 

Fulminato

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Inviato il: 13/06/2019 18:40:52

Scusate vi faccio una domanda forse stupida..., ma stavo pensando se faccio formare il banco direttamente con il fotovoltaico???
Ho costruito una micro cella da 2v e l'ho fatta formare con un pannellino fotovoltaico da 5v 2,5w e dopo una ventina di cicli"senza inversione" adosso mi trovo un lato di colore argento e uno di colore marrone scuro rossastro, e sembra funzionare tutto bene.
Potrei limitarne la corrente di carica con un po di elettronica e man mano che i cicli aumentano limitarne sempre meno finchè non raggiungo una situazione stabile.
Inoltre la colorazione delle piastre è corretta?
Che ne dite? grazie



Modificato da Fulminato - 13/06/2019, 18:44:41
 

ITA815

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Inviato il: 14/06/2019 00:26:32

Fammi vedere la cella ... metti una foto.

 

Fulminato

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Inviato il: 14/06/2019 11:58:03

Sono semplicemente 2 bacchettine di piombo dentro un bicchiere di vetro in soluzione acido solforico circa il 25% e il resto acqua distillata, attualmente li sto scaricando con 8 led molto luminosi e reggono per circa un ora e mezzo...



Modificato da Fulminato - 14/06/2019, 18:56:12
 

Fulminato

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Inviato il: 14/06/2019 12:10:33

ecco la foto



Immagine Allegata: Foto.jpg
 
ForumEA/U/Foto.jpg

 

ITA815

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Inviato il: 14/06/2019 22:36:30

Hai fatto i calcoli della superficie che stai formando ?

 

Fulminato

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Inviato il: 14/06/2019 23:53:04

Grosso modo ogni barretta ha un contatto con l'elettrolita di circa 10cm2,

chiaramente è una prova talmente minimale che oltre qualche led non posso collegare, ma va bene così, ancora sono nella fase di comprendere il funzionamente e solo dopo man mano ridimensionerò in scala,

In questi giorno sono combattuto su che accumulo discreto mettere al mio impianto fotovoltaico, il mio principale focus nella scelta è "la durata"
e per quello che sto capendo con un banco Plantè fatto bene ci faccio parecchi anni, "e senza che soffra di scariche profonde come le fatterie commerciali"

mi metterò di buona volonta e vediamo dove arrivo..
Grazie ITA ogni suggerimento e ben accetto



Modificato da Fulminato - 15/06/2019, 00:04:22
 

ITA815

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Inviato il: 15/06/2019 00:58:59

Nei miei 4 anni di studi ho eseguito esperimenti di ogni genere.
Ho un quadro completo su tutto quello che riguarda la formazione.
Ora sto studiando il comportamento delle celle dopo la formazione simulando cariche e scariche come se la cella lavorasse sotto fotovoltaico.
Le sorprese non mancano mai.
Queste celle hanno messo a dura prova la mia pazienza perchè non è facile mantenerle stabili.
Il mio compito, ora, è quello di trovare il giusto equilibrio per poter far lavorare in modo ottimale le celle in qualsiasi situazione ... il ché non è facile.
In questi giorni ho modificato i parametri di formazione rispetto a quei parametri che ho scritto nel manuale.
E' subentrato quel fatidico problema che hanno riscontrato tutti quelli che hanno costruito celle Plantè ... cioè la perdita di capacità e di potenza dopo che si esce dalla formazione.
Ho scoperto il motivo per cui si crea questa situazione ... ora sto sperimentando per risolvere questo problema.

Tu ora stai sperimentando quello che io chiamo "la base di una cella Plantè" ... una semplice cella con 2 barre in piombo con le facciate contrapposte immerse in soluzione acida.
Tu non hai idea di quanta potenza possano erogare quelle 2 piastrine ... una volta terminata la formazione, e dopo una ricarica, se le metti in corto con uno di quei fili con cui sono collegate ora ... a quel filo gli si fonde l' isolamento.
Se colleghi in serie 6 celle, come quella in foto, e fai lo stesso esperimento quel filo si incendia.
E tutto questo non perchè le celle Plantè sono potenti per se stesse ... senza saperlo hai creato una cella con piastre che hanno dimensione, spessore, superficie e collegamento elettrico che fanno diventare quella cella un vero accumulatore ad alto potenziale ... talmente alto che in commercio non troveresti nulla di simile.
Il problema è che, essendo così piccole, hai una capacità molto scarsa.
Questo vuol dire che per raggiungere una capacità di 200 Ah ti serve un sacco di spazio e un sacco di piombo ... alla fine dovrai trovare un compromesso.

Comunque, come in tutte le cose, si fa un passo alla volta e si cerca di comprenderne la logica di funzionamento ... compresa e capita la logica tutto il resto viene da se.

 

Fulminato

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Inviato il: 15/06/2019 11:33:01

Grazie ITA per la risposta rapida,
In base alla tua affermazione mi viene da dire "ADDIRITTURA!!!""
Comunque adesso ti descrivo un po meglio come sono messo e quale sarebbe il mio obbiettivo da raggiungere.
Ho 8 pannelli policristallino da 270W, un inverter Genius 5k ibrido a 48Volt 5kW, 4 batterie AGM stazionarie in serie "regalate perchè esauste" che dal 100% passano al 30% in 5 minuti.
Alcuni giorni fa la mia attenzione si era spostata su i banchi Litio esattamente LiFePO4 2400W ma non mi fido sulla durata nel tempo, anche se dichiarano di sopportare correnti di scarica pari alla potenza nominale per diversi minuti.

adesso analizzando un po nel dettaglio l'effettiva mia richiesta di energia di questo impianto non è altissima ma ad esempio capita spesso di aver bisogno di assorbire anche 2000W per qualche minuto e nella situazione attuale l'inverter spesso attinge alla rete Enel.

La mia idea sarebbe avere un banco Plantè che soddisfi questi picchi di circa 40amper per 2/3 minuti e staccato il carico recuperi l'energia persa rapidamente....(insomma una sorta di maxi condensatore) questo solo nella fascia diurna, invece nella fascia notturna un banchetto da 1,5Kw in AGM per mantenere un frigo e qualche lampada led in giardino.

I due banchi (Plante e AGM) saranno connessi all'inverte separatamente tramite teleruttori e gestiti da Arduino.

Cosi le AGM avranno un solo ciclo giornaliero mentre le Plante in diurno avranno voglia di divertirsi sull'altalenante carico

che ne dite?



Modificato da Fulminato - 15/06/2019, 14:02:32
 

ITA815

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Inviato il: 15/06/2019 22:36:28

Che non si può fare.

 

Fulminato

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Inviato il: 16/06/2019 22:49:06

Ciao ITA,
Mi hai ghiacciato con questa affermazione categorica, potresti darmi una spiegazione un po meno sintetica tanto che io possa cogliere un po meglio il quadro di questo tassativo no.
Grazie

 

capi32

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Inviato il: 17/06/2019 22:38:17

CITAZIONE (Fulminato, 15/06/2019 11:33:01 ) Discussione.php?214425&184#MSG2807



che ne dite?
Faccine/crazyeyes.gif

se non capisce bene (la traduzione non è superiore, io sono francese ...) ma se vuoi caricare velocemente con una batteria Planté, puoi progettare le batterie tampone con questi parametri:

rendimento di 0,75
caricare a 0,58A/dcm2 (area della piastra positiva)
elettrolisi a 29°B ovvero 1250

quindi per 40A > 40 / 0,58 = 69 dcm2
superfici per uno di 2v > 69 + 69 = 138 dcm2
superfici con 40A in 48V > 138x24 = 3312 dcm2

quindi hai bisogno di 3312 dcm2 di superfici di piombo
se lo spessore della piastra di 1mm> 1dcm2 = 0.057Kg
pertanto
1656x0,057 = 189 kg di piombo



---------------
cugino della Francia

 

ITA815

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Inviato il: 18/06/2019 09:36:46

Il problema è la tensione di esercizio.
Gli accumulatori commerciali lavorano ad una tensione superiore rispetto agli accumulatori Plantè.

 

Fulminato

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Inviato il: 18/06/2019 10:08:35

Ciao ITA, Questo non lo sapevo...ovviamente ancora tante cose non so e cercherò di imparare da chi già a vissuto tali esperienze.
Comunque il mio inverter mi permette di staccare il banco batterie mentre si trova in esercizio senza problemi, per questo ho pensato di alternare il banco comandandolo con una mia logica ancora da sviluppare, per la differenza di voltaggio posso rimediare, programmando l'inverter tramite l'invio di un comando che "quando è connesso il banco AGM lavora su modalità AGM" invece "quando connesso il banco Plantè lavora in modalita User (di cui posso personalizzare i parametri a mio piacimento)".
Su come e quando commutare il banco costruiro un algoritmo che lo farà in base a delle condizioni di "AGM abbastanza carico e in contemporanea carichi quasi assenti"...
Insomma su questo aspetto si ci potrà lavorare...

 

ITA815

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Inviato il: 18/06/2019 17:45:57

Per le AGM non esiste il concetto "abbastanza cariche" ... pena la solfatazione e il danneggiamento degli accumulatori.

 
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