Расчет аккумуляторной батареи

[Андрюха РЗА]

Коллеги. Возникла задачка.
Нужно набрать аккумуляторную батарею из последовательно соединенных элементов.
Параметры общей батареи следующие:
=220В; 50 А*ч.

Параметры каждого элемента:
=12В; 3,3 - 200 А*ч (дискретный диапазон);

Собственно вопросов 2:
1) Если я правильно помню курс ТОЭ, то при последовательном соединении элементов питания, их напряжения складываются, и, следовательно, взяв 18 элементов с (U=12В у каждого), я получу =216В на выходе. Так?
и
2) складываются ли при этом емкости каждого элемента? или для того чтобы получить общую емкость в 50А*ч, каждый элемент должен быть на 50А*ч?
Мне чутье электрика говорит о том, что емкости (А*ч) должны складываться, но тогда я не понимаю, как получить общую емкость в 50 А*ч, при условии что элементов должно быть 18 (из-за напряжения), а минимальная емкость элемента - 3,3 А*ч, следовательно получается 3,3*18=59,4 А*ч.

ЗЫ: элементы если что вот эти
http://solar-tech.com.ua/uninterruptible-power-systems/storage-batteries/accumulators-agm/?filter_f=21:44,43;22:159;24:57

[grossel]

Для набора АКБ 220В емкостью 50Ач может понадобиться последовательно -паралельное соединение или аккумуляторные батареи емкостью 55Ач (с информации).
При последовательном соединении подбирается необходимое напряжение: 12х19=228В.
При паралельном соединении - емкость при постоянном напряжении.
Емкость АКБ выбирается из стандартного ряда емкостей с округлением в сторону, большую расчетной. А расчетная емкость получается простым делением суммарной мощности потребителей на произведение напряжения АКБ на значение глубина разряда аккумулятора в долях.
Например, если суммарная мощность потребителей 1000 Втч в сутки, а допустимая глубина разряда АКБ 12 В - 50 %, то расчетная емкость составит :
1000 / (12 * 0,5) = 167 Ач
Схему для СЭС с подключением АКБ по последовательно-паралельной схеме см. вложение.

[boss]

Нужно учитывать напряжение содержания АБ (указано в паспорте). Обычно 2.27 В/элемент. 12 вольтовая АБ содержит 6 элементов. Итого, для набора 220В нужно 17 АБ, 17х6х2,27=231,54В в режиме содержания.
При последовательном соединении АБ емкость остается постоянной, увеличивается напряжение.
При паралельном соединении АБ напряжение остается постоянным, емкость увеличивается.

[Андрюха РЗА]

boss, Интересно. Меня смущала цифра 17 количества элементов. Ты дал внятное объяснение откуда она.  Спасибо!
Задам еще один "наивный" вопрос: А какая будет емкость при последовательном соединении разных элементов.
Например есть 2 элемента: 5 А*ч и 10 А*ч. Итоговая емкость будет какая? 10 А*ч (по-большему), 7,5 А*ч(по-среднему) 5А*ч (по-меньшему), или вообще какая-то другая?

[Андрюха РЗА]

grossel, А как рассчитать напряжение и емкость при последовательно-параллельном соединении?
Правильно ли я рассуждаю, что сумма последовательных элементов даст мне напряжение, а сумма параллельных - емкость?

[grossel]

1.   При последовательном соединении общее рабочее напряжение блока будет равняться сумме робочих напряжений каждого подключенного акумулятора.
                 U_АКБ=U_AБ1+U_AБ2+..=12,0+11,8+..
2.   При паралельном подключении суммироваться будет не напряжение, а емкость. Напряжение в этом случае останется неизменным. Но прежде, чем подключать аккумуляторы параллельно, необходимо выровнять на них напряжение.
Следующее условие это тепературный режим. Увеличение температуры АКБ на 10^оС приводит к ускорению всех химических процессов в 2 раза, тоесть нужен естесственный обдув. Это поможет увеличить срок службы АКБ.

[boss]

grossel,  а что такое "естественный обдув"?
При  последовательном соединени  АБ с разной емкостью 5 Ач и 10 Ач, общая емкость будет скорее всего какая то средняя..но быстрее будет убиваться АБ с меньшей емкостью. Допустим дали нагрузку 5А, через час первая АБ уже сдохла, но общее напряжение еще будет держаться за счет другой, 10Ач, АБ.......система питания не отключает АБ, т.к. общее напряжение не снизилось до критичного......идет дельнейший разряд....убивая первую АБ

[Андрюха РЗА]

grossel, Ок. Давай возьмем простой пример.
Есть у нас "матрица" 3х3. то есть 3 цепочки, подключенные параллельно. В каждой по 3 последовательных элемента.
напряжение каждого элемента 12В, емкость ну пусть будет 10 А*ч.
тогда суммарное напряжение будет 12х3=36В, а суммарная емкость - 10х3 =30 А*ч. Я правильно рассуждаю?

[grossel]

Да, примерно так.
Воss, "естественный" когда АКБ не установлены в закрытых не вентилируемых шкафах, а имеют естественную вентиляцию. Хорошо, пусть будет принудительная вентиляция, лишь был бы результат.
В данном случае мы рассматриваем однотипные АКБ с одинаковыми характеристиками. В которых напряжение в принципе может отличаться в начальный период при последовательном соединении, а вот емкость одинаковая паспортная. Зарядка свинцовых аккумуляторов, соединенных последовательно, представляет опасность. При зарядке соединенных последовательно аккумуляторов с разными емкостями их параметры (энергоемкость, напряжение) все больше и больше расходятся, т.е. «разбегаются».
Интересно, что это за установка?

[Андрюха РЗА]

grossel, Самый обычный ШОТ, просто я решил углубиться внутрь

[grossel]

Для Вашого случая по теме:
Скажем суточное значение потребления 50Ач.
 В связи с круглогодичным режимом работы и использованием общей энергосети, то есть в условиях, когда подзарядка аккумуляторных батарей может осуществляться в любое время суток и в любой день N_бс=1.
1. Суммарная емкость аккумуляторов:
                     g_N = g_сут N_бс = 50 х 1 = 50 Ач
2. Задаемся величиной глубины допустимого разряда аккумуляторной батареи 50%. Соответственно коэффициент использования γ=0,5.
Заряд аккумуляторной батареи с учетом глубины разряда:
                g_γ = g_N/ γ = 50/0,5 =100 Ач
3. Выбираем из таблицы коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды в помещении, где установлены аккумуляторные батареи. Если аккумуляторные батареи располагаются в проветриваемом неотапливаемом помещении при 15,6^оС, то α=1,11.
Общая требуемая емкость аккумуляторных батарей:
                     g_общ = g_γ х α = 100 х 1,11 = 111 Ач
4. Выбираем аккумуляторную батарею AGM 12-55. Номинальное напряжение U_ном =12 В, емкость g_ном= 55 А*ч.
5. Количество батарей, соединенных параллельно:
                     N_пар = g_общ / g_ном = 111/55 = 2 шт.
6. Количество батарей, соединенных последовательно:
                     N_посл = U_инв /U_ном = 220/12 = 18 шт.
7. Общее количество требуемых аккумуляторных батарей:
                     N_АКБ = N_пар х N_посл = 2 х 16 = 36 шт.

Вот как-то так.

[boss]

grossel,  в гугле нарыл все? В формулу 6 не подставил правильно Uном.
Андрюха РЗА, посмотри методику выбора емкости АБ в руководстве на ШОТ РЗА системз

[grossel]

grossel,  в гугле нарыл все? В формулу 6 не подставил правильно Uном.
Андрюха РЗА, посмотри методику выбора емкости АБ в руководстве на ШОТ РЗА системз

Зачем же в гугле. Это типовой расчет АКБ.
А в подставленном значении просто механическая описка.