Nabijeni a nastaveni NiCd

[Mikel]

Zdravim vsechny priznivce NiCd,
Chci prejit na NiCd a momentalne testuji co a jak nastavit a zapojit.
Moje prvotni myslenka a zapojeni bylo do sady 10ks clanku (12V).
Pri tomto zapojeni jsem vsak velice rychle narazil na problem nabijeni u regulatoru.
Po celkem kratkem nabijeni cca 3 hodiny napeni vystoupa na 14,9V a regulator nabijeni odpoji.
Zvolil jsem tedy druhou variantu a zapojil pouze 9ks clanku. Toto vypada pro nabijeni jako optimalni.
Nicmene nastane druhy problem s meničem. Na testovani pouzivam maly menec jeden mam 300w a druhy 1000w ale oba odpojuji pri poklesu napeti na 11,8V, coz je pri 9ks clanku odpojovaci napeti 1,31V na clanek.
At tedy zvolim variantu s 10ks clanku, ktere nejsem schopny nabit nebo variantu s 9ks clanku, ktere pro zmenu nejsem schopny kapacitne vyuzit, tak mam pocit, ze obe varianty jsou spatne.
Prosit tedy o radu uzivatele NiCd jak spravne mam NiCd zapojit a nastavit do funkcniho a plne vyuzitelneho stavu.
Chtel bych kompletne prejit na NiCd ale zatim nevim jak vyresit popsane problemy.

[rob.brno]

Zdravim vsechny priznivce NiCd,
Chci prejit na NiCd a momentalne testuji co a jak nastavit a zapojit.
Moje prvotni myslenka a zapojeni bylo do sady 10ks clanku (12V).
.

Nicd se odpojuje při vybití kolem 1,1V a nabíjí až k 1,5(1,6V) na článek - to je realita. Takže možným řešením je vyměnit budto nabíječ nebo střídač, které budou mít vhodnější mezní hodnoty.

[gupa]

Nad tím dost koketuji, zatím mám idee 2. Výměna panelů z 60 na 72 článků nebo 2x36 nebo ongrid střídač řízený frekvencí a nabíjet nabíječi co je v měničích Victron. První je jednodušší, levnější ale druhá varianta dražší, Victrony se více zatíží a tím vzniká vyšší opotřebení a zapojení bude složitější o ty další měniče a stím nutnost vyřešit přetoky do DS, což není až tak jednoduché ale přesnější.

[Vláďa]

Zdravim vsechny priznivce NiCd,
Chci prejit na NiCd a momentalne testuji co a jak nastavit a zapojit.
Moje prvotni myslenka a zapojeni bylo do sady 10ks clanku (12V).
Pri tomto zapojeni jsem vsak velice rychle narazil na problem nabijeni u regulatoru.
Po celkem kratkem nabijeni cca 3 hodiny napeni vystoupa na 14,9V a regulator nabijeni odpoji.
Zvolil jsem tedy druhou variantu a zapojil pouze 9ks clanku. Toto vypada pro nabijeni jako optimalni.
Nicmene nastane druhy problem s meničem. Na testovani pouzivam maly menec jeden mam 300w a druhy 1000w ale oba odpojuji pri poklesu napeti na 11,8V, coz je pri 9ks clanku odpojovaci napeti 1,31V na clanek.

no já bych to rozdělil na dva problémy. Co potřebuje baterka a druhý problém jestli se dá ten měnič nějak nastavit.
NiCd baterie se má skutečně nabíjet 1,5V na článek, pokud to je dlouhodobě udržované napětí. Článek je při 1,5V téměř nabitý a má ještě zanedbatelný úbytek vody. Při nabíjení konstantním proudem 0,2C vyleze napětí na konci nabíjení na 1,7 až 1,8V a nic se neděje, pokud to není dlouhodobé (problémy s úbytkem vody).
Problém je, pokud jsou v sérii články v rozdílném technickém stavu, zejména s hodně rozdílným samovybíjením. Může se stát, že některé vylezou až nad 1,6V a některé zůstanou na 1,4V. Protože takovou baterku mám, doplnil jsem jí balancerem.
Vybíjecí napětí závisí na zatěžovacím proudu, to si dost lidí neuvědomuje. Při proudu 0,2C je to 1V, ale vybitý článek naprázdno má 1,28V. Při zatěžování malým proudem je potřeba tohle respektovat a baterku odpínat při patřičně vyšším napětí, aby nedocházelo k podvybití.

Je rozšířený názor, že NiCd baterce nevadí podvybití. Bohužel vadí, pokud je dlouhodobé. Ne všechno je v článku niklované a co je železné, se při podvybití začne roupouštět tuším že na kladné elektrodě. To by tak nevadilo, jenže při nabíjení se to železo dostane na druhou stranu (na zápornou?) To železo způsobí, že se článek chová jako NiFe, plynuje už při nižším napětí a aktivní hmota pod tím železem se špatně nabíjí. Toho železa se dá snad trochu zbavit výměnou louhu, ale moc toho s takovým článkem nenaděláte.

Měniče a jejich nastavení - no já myslím že když je něco mírně mimo rozsah nastavení, mohlo by pomoct kouknout do toho měniče, jestli v sérii s nastavovacím trimrem není nějaký pevný odpor,který by se dal změnit. Někde se najít dá, někde bohužel né. Nebo použít jiný měnič, který to dokáže. NiCd baterie má skutečně dost velký rozsah napětí v nabitém/vybitém stavu a je potřeba to respektovat.

[RCZf]

Má zkušenost a nasbírané informace říkají , že nabíjet max. na 1,65V na článek a vybíjení je možné až na 0,9V při zátěži.
Pokud jsou měkké nebo jejich kapacita klesá pod 60 procent výplach a výměna elektrolytu. Pokud to nepomůže tak ekologická likvidace, jelikož pak poměr uložené a vydané energije jde úplně do háje.

[gupa]

Mé zkušenosti zase říkají, že období míchání elektrodových směsí do roku 1970 a po roce 2005, stojí za starou bačkoru. Čím nověji se baterie tváří, dá se říci, že doní vkládám menší důvěru.

[RCZf]

Mé zkušenosti zase říkají, že období míchání elektrodových směsí do roku 1970 a po roce 2005, stojí za starou bačkoru. Čím nověji se baterie tváří, dá se říci, že doní vkládám menší důvěru.

S tím musím bohužel souhlasit. Nejvíce práce jsem měl s těmi nejnovějšími články. To jsou takové ty co se ty jejich víčka jen zaražejí a nepootáčejí se . Také mají mnohem menší otvor.

[Vláďa]

Má zkušenost a nasbírané informace říkají , že nabíjet max. na 1,65V na článek a vybíjení je možné až na 0,9V při zátěži.
Pokud jsou měkké nebo jejich kapacita klesá pod 60 procent výplach a výměna elektrolytu. Pokud to nepomůže tak ekologická likvidace, jelikož pak poměr uložené a vydané energije jde úplně do háje.

Taky to jde takhle používat, ale takhle ta baterka moc dlouho nevydrží. Koukněte na závislost počtu cyklů na hloubce vybití . Při polovičních cyklech se počet zvedne jejich počet z 600 na 2000, při třetinových na 4000 a celková akumulovaná energie za dobu životnosti podstatně roste. Jednou za čas musíte udělat celý cykl aby se baterka naformovala, to je holt vlastnost NiCd baterek.

[Mikel]

Jake sady NiCd kdo pouzivate v zakladni sestave pro 12V? 9 nebo 10ks clanku.
Zatim se me zda, pouziti 9ks clanku v sade jako optimalni.

[Vláďa]

Mé zkušenosti zase říkají, že období míchání elektrodových směsí do roku 1970 a po roce 2005, stojí za starou bačkoru. Čím nověji se baterie tváří, dá se říci, že doní vkládám menší důvěru.

Dřív se používaly české hmoty z Bochemie, teď se dávají různé. České, švédské a různě se to míchá. Ale dost záleží, jak se ta baterka provozuje. Pak taky dřív byl velký rozptyl ve výrobě a proto se kapacita dělala s větší rezervou. Pak taky byly problémy s vnitřním odporem článků (při proudu 1C a 5C napětí příliš klesalo) a aby články splňovaly požadavek normy, zase se to řešilo přidáváním aktivní hmoty. Když při měření kapacity baterek pak po pár letech provozu vycházelo 120%, nechtěli tomu věřit a hledali chybu v našem měřícím zařízení http://piknymburk.cz/merbat.html Až v Raškovicích se všechno vysvětlilo
Dnes je výroba zoptimalizovaná, baterky mají kapacitu jakou mají mít a myslím že vůbec nejsou špatné.

[gupa]

Kapacita je přímo úměrná povrchu elektrodové směsi, tz. záleží jak krystalizuje při vybíjení a nabíjení. Je to tak složitý proces, že nestačí ani optimalizace nějakého míchání. Jednou obchodník prodá to podruhé ono. Potom je móda používat pokud možno levných náhražek. Dostala se mi do rukou tč. sestava tři roky stará, KPL 100,(r. 2009) po náhodném výbuchu jsem si prohlídl a rozkuchal elektrody, něco takového jsem ještě neviděl. A to kuchám příležitostně stále pokud je možnost. Těmi elektrodami by se dalo malovat jak znich tekl uhlít ve formě grafitu a sazí. Prostě nepevná náhražka vyvíjející po nějaké době jen vodík.

[solárník]

...po náhodném výbuchu...

[gupa]

Jo ty moderní modré zátky zkrátka nejsou dokonalé a při snímání kleští se doní jen drblo otevřelase a baf. Rana nicmoc, trochu elektrolytu co nic normálně neudělá. S kyselinou by to taková malá věc nebyla. S louhem stačí mít flašku octa a brýle na očích a problém s takovou událostí je velmi malý. Vodík není sranda. Asi ti baterie ještě nebuchla.

[roman]

Zdravím sluníčkáře .

Dovolím si přispět i svou zkušeností s NiCd.
Začal jsem před necelým 3/4 rokem se systémovým napětím 24V - 20ks NiCd. Regulátor (Midnite Classic 150) má možnost nastavit téměř cokoli, takže jsem zkoušel. Nejprve vyšší napětí, cca 1,6 V/čl., poté jsem pomalu snižoval až na současných 1,48 V/čl. Měnič byl upraven od Matěje, takže nebyl problém jít při vybití až na 0,9V/čl., abych z FVE "dostal co nejvíc" .
Každý začátek je těžký, takže jsem byl mnohdy nemile překvapen, že aku nevydrží to, co bych čekal... NiCd jsou, v porovnání s Pb, LiFeYPo4 ad. dle mého názoru měkké, takže při větší zátěži byl problém vždy, když nesvítilo slunce. V průběhu roku jsem několikrát uvažoval o nákupu LiFeYPo4, ale kvůli ceně nakonec nakoupil spoustu NiCd (spíše až moc) a začal uvažovat o přechodu na 48V.
Povedlo se a začátkem letošního února jsem přešel na 48V, s měřením SOC aku. Prozatím "odhadem" - tzn. z údajů z reglu a spotřeby, během pár dnů snad dodělám přesné měřením proudů s automatickým přepojováním na zálohu z DS. Rozhodujícím kriteriem pro přepnutí již ale není napětí, nýbrž rozdíl energie dodané do aku a z aku odebrané, protože průběh napětí při vybíjení není lineární a po přiblížení k hodnotě cca 1,15V/čl. rychle padá a napětí o stavu nabití již nic neřekne.
Přechod z 24V na 48V, čímž se snížil odebíraný proud z aku, je pro mě velký kvalitativní skok a konečně se mi systém začíná líbit.
Další věc, která se mi osvědčila, je dobíjet NiCd proudem větším než cca C/20. Na fóru to bylo několikrát zmíněno, že NiCd se při menším proudu nenabíjejí. Neřekl bych, že nenabíjejí, ale účinnost při menších proudech rapidně klesá. Proto je třeba správně nadimenzovat pole panelů (nejlépe na zimu - to není z mé hlavy ) a "menší proudíky" spotřebovávat místo tlačení do aku. Když je málo sluníčka, např. jako dnes, nabíjím jednotlivá pole aku postupně, tzn. v této chvíli mnám připojeno jen jedno pole aku, protože aktuálně dodávaný proud z regulátoru je něco málo přes C/20. Jakmile napětí připojeného pole aku dosáhne absorbčního napětí, připojím další atd. atd. Měl jsem strach z rozbalancování aku, ale nic se neděje.
Tolik moje zkušenost.

[tomas]

Když už měříš dodanou a odebranou energii akumulátoru, jaká ti vychází účinnost NiCd akumulátorů? A jaké máš typy článků?

[roman]

Když už měříš dodanou a odebranou energii akumulátoru, jaká ti vychází účinnost NiCd akumulátorů? A jaké máš typy článků?

Přesné hodnoty neznám, ale když porovnám vyrobenou energii z regulátoru a spotřebu dle elektroměru (99% spotřeby je prozatím AC) za únor, tak mi vychází cca 75% se všemi ztrátami a s tím, že spousta spojů je po přestavbě bohužel ještě provizorních.

[Vláďa]

Zdravím sluníčkáře .

Přechod z 24V na 48V, čímž se snížil odebíraný proud z aku, je pro mě velký kvalitativní skok a konečně se mi systém začíná líbit.
Další věc, která se mi osvědčila, je dobíjet NiCd proudem větším než cca C/20. Na fóru to bylo několikrát zmíněno, že NiCd se při menším proudu nenabíjejí.

Optimální dobíjecí záleží na režimu, ve kterém to provozuješ. Já ještě nemám barák hotový - nebydlím tam, přijdu tam jen občas. Svítím teď jen z baterky. Mám 12V 360 Ah a k tomu 100W solár. moje baterka Není to myšlené vůbec na nějakou soběstačnost, jen taková záloha až konečně přijde ten black out Baterka věčně nabitá že do ní regl nic nedává a musím někde rozsvítit, aby se tam objevil nabíjecí proud. Nabíjím proudem do 8A (teď v zimě tak 2-5A) a je to v pohodě. Malý nabíjecí proud nevadí, možná víc vadí ten trvale nabitý stav. Prý postupně klesá aktivita hmoty ve větší houbce pod povrchem. Ve Feraku mi bylo doporučeno jednou za měsíc vybít a nabít normálním proudem, který je tady 72A Ani na vybíjení takovým proudem nejsem zařízený, měnič z 12 na 36V pro světla umí jen 250W.

Co se stane? Rekrystalizují aktivní hmoty, klesá jejich povrch a tím stoupá vnitřní odpor. Na těch mých 20A vybíjení je to v pohodě, tam mě vnitřní odpor nezajímá. Čím vyšším proudem se baterka nabíjí, tím jemnější struktura krystalů vzniká a tím má baterka nižší vnitřní odpor. Kdybych z té baterky chtěl 300A (i to dokáže kdybych měl pořádné propojky), občas bych jí naformovat musel.

Kdo baterky pravidelně nabíjí a vybíjí, měl by jít do vyššího napětí na článek. Při 1,5V se už baterka nabíjí strašně pomalu a hodí se to jen pro dlouhodobé udržování v nabitém stavu. Pokud ji někdo chce nabít rychle, musí jít aspoň na 1,6V a častěji kontrolovat hladinu elektrolytu.

[roman]

Vláďo, díky za vysvětlení.
Víceméně to potvrzuje můj "pocit", že nabíjení malým proudem NiCd moc rády nemají, ale možná je to opravdu jen pocit, protože měřením to podložené nemám.

Vyšší napětí na článek pro nabíjení NiCd je pro mne stále otázkou... Nevadí mi, že baterky probublávají, to bublají i při 1,5V, ale po několika týdnech nabíjení na 1,6 - 1,65 V už aku nejsou tak čisté jako dříve. Při pohledu do článku jsou vidět zašedlé separátory stejně jako u přebíjených olověných akumulátorů v autě. Četl jsem toho o NiCd už hodně, nejen tady na fóru a většinou je psáno, že jim přebíjení nevadí, ale...

[PavelR]

Rekl bych ze taky zalezi jak casto se prebiji a jak dlouho se v prebijecim/hluboce vybijecim rezimu nachazi. Kazdej extrem je spatnej.

Ad nabijeci proud. Muzeme si tady malovat krasne nabijeci proudy ale ono to dost zalezi na tom no ... slunci Podle vyse uvedeneho me vypliva radsi vice panelu at jsou nabijeci proudy vyzsi co nejcasteji .... timto smerem se budu ubirat.
Z meho realneho provozu NICD neresim nejake slozite nastaveni.... Regulator mam nastaveny na jedno napeti at dobiji co muze, pac pokud se k zaveru slunneho dne dostanu na 30V jsem rad a touto dobou spotreba prevysuje vyrobu a napeti jde zase dolu .... az pridam nejake dalsi kWp bude situaci asi jina.

[JiříK]

Tak já mám regulátor nastaven na max., to je 15V. Teplotní čidlo to za mrazu pustí až na 15,8V, v tomto počasí, když je kolem +5 to chodí na 15,3V. Baterky se tváří spokojeně. Nevybíjím pod 11V v zátěži.