Hoe om die laaitempo van ‘n bank lood-suurbatterye te bereken

Hoe word die laaitempo van batterybank bereken, gegewe die kapasiteit van die batterybank? Hierdie is ‘n enkelvoudige vraag, maar dit kan egter veelvuldige antwoorde hê wat afhang van die toepassing of die aanwending van die stelsel. Dit hang verder ook af of die stelsel netwerkgekoppel of -ontkoppel is.

As die stelsel aan die netwerk gekoppel is, kan die batterybank deurlopend gelaai word. Indien die stelsel nie aan die netwerk gekoppel is nie, word ander kragbronne soos altenatiewe energie-kragopwekkers (sonpanele, windlaaiers) of brandstof kragopwekkers of selfs hidro-elektriese opwekkers ingespan wat nie normaalweg deurlopend energie aan die stelsel verskaf nie. In so ‘n geval word gepoog om die stelsel maksimaal te laai sonder om die batterye te beskadig.

‘n Belangrike beginsel

Lood-suurbatterye behoort nie vinnig gelaai te word nie. Soos gesien kan word in die datavel (Diagram C) van ‘n spesifieke lood-suurbattery, word ‘n maksimum kontinue laaitempo van 0,3C10Hr deur die vervaardiger aanbeveel.

C-Waarde van batterye

Die gespesifiseerde C-waarde van ‘n battery gee ‘n aanduiding van die laai- en ontlaaitempo van ‘n battery onder ‘n spesifieke las. Lood-suurbattery het ‘n sekere energiekapasiteit, wat in Watt-uur (Wh) of Ampere-uur (Ah) uitgedruk word. Waar die terminaalspanning van die battery bekend is, gebruik vervaardigers Ah om die battery se kapasiteit te spesifiseer. Loodsuur-batterye word oor-die-toonbank gekoop met ‘n kapasiteitswaarde wat vir ‘n spesifieke verbruikspatroon gespesifiseer is – gewoonlik teen ‘n 20HR verbruikspatroon. Ons wil dus ‘n lood-suurbattery by ‘n handelaar koop en vra vir ‘n 100Ah battery. Die 100Ah verwys na die kapasiteit van die battery wat onderhewig is aan ‘n ontlaaitempo van 20HR tydens gebruik. Die fisiese verklaring vir die verskynsel is dat hoe groter die ontlaai-tempo van die battery is, hoe groter is die interne weerstandsverliese in die battery en hoe minder energie kan ons sodoende uit die battery verkry.

Batterylaai-berekening

Ons keer terug na die berekening om die battery te laai. Ons sien die 0,3C10Hr waarde is gelykstaande aan 0,3 x 95A. Die “95” waarde kry ons uit die datavel onder die “10HR” kapasiteit wat met ‘n stippellyn in Diagram C omkring is. Ons berekening lyk dus as volg:

0,3 x 95A = 28,5 A

‘n Stroom  van 28,5 Ampere is dus die maksimum aanbevole kontinue stroom waarmee die battery gelaai behoort te word. Hierdie waarde is slegs ‘n riglyn en kan verminder of vermeerder word na gelang van die batterytoepassing. In omstandighede waar ons stelsel gekoppel is met die Eskom-netwerk kan ons die stroom aansienlik kleiner maak omdat ons die netwerk as bystand het. Dit is ook moontlik om die battery teen die gespesifiseerde Maksimum Kontinue laaitempo van 0,5C10Hr te laai, maar weens die rede soos hieronder uiteengesit is dit nie wenslik nie.

Groter laaitempo is nie noodwendig beter nie

Baie hoë laai-strome word nie aanbeveel nie aangesien dit die temperatuur van die battery aansienlik kan verhoog. Die leeftyd van lood-suurbatterye word verkort in warmer werksomstandighede. Die duim-reël sê met elke 10°C verhoging in temperatuur verloor ‘n lood-suur battery 50% van sy leeftyd!

Hoe word ‘n lood-suurbattery gelaai?

Batterye laai met elektriese stroom. Die stroom affekteer die battery se interne weerstand en die resultaat van die verandering kan gelees word in die spanning van die battery. Die spanning van ‘n battery kan vergelyk word met die deurskynende pypie aan die kant van ‘n diesel-tenk wat die vlak van die diesel binne in die tenk aandui. Die pypie dra by sodat mens kan sien wat die dieselvlak binne in die tenk is en styg geleidelik na gelang van die vlak van die diesel. Op dieselfde wyse vertoon die spanning in ‘n battery eintlik maar net hoe “vol” die battery gelaai is.

Bereken ‘n sonkragstelsel se vermoë om ‘n enkel battery te laai

Volgens die berekening hierbo het ons nodig om ‘n battery laaier te gebruik wat ten minste 28,5 Ampere kan lewer teen ‘n maksimum spanning van 14,7 Volt.

Indien ons dan sonkrag wil gebruik om die spesifieke battery te laai, het ons ‘n sonkragstelsel nodig wat teen minste (28,5 Ampere x 14,7 Volt = 419W) se drywing kan lewer indien ons teen ‘n laaitempo van 0,3C (30%) wil herlaai.

*****

Die skrywer van hierdie artikel, Carel Ballack, is ook die aanbieder van die Sonkraginstallasiekursus wat Saterdag 30 Junie 2018 op die KragDag terrein aangebied word.

Gesels saam:

Ons ontvang graag jou kommentaar op hierdie artikel (Gaan na Leave a Comment hieronder). Gebruik ook gerus ons GespreksForum om ‘n gesprek aan die gang te sit deur jou vrae, wenke en insette met die KragDag gemeenskap te deel.

——————————————

Help ons asseblief om hoë gehalte artikels te verseker deur hieronder aan te dui hoeveel sterre jy vir hierdie artikel sou toeken.

4.00 avg. rating (83% score) - 2 votes
Carel Ballack
  • Carel Ballack
  • Carel Ballack is al meer as 17 jaar betrokke in die Energie en Hernubare Energie sektor. Oorspronklik as entrepreneur en kleinsake-eienaar wat as vakman gekwalifiseer het vir die elektriese-, loodgieter- en gasdissiplines. Sedert 2010 is Carel betrokke by data-insameling, opleiding, verslagskrywing en verskeie programme wat gesentreer is rondom die ontwikkeling van die fotovoltaïese- en hernubare energie sektore, hoofsaaklik vir Suid-Afrika. Suksesse sluit in kontraktering vir sommige van die grootste wêreldwye hernubare energie organisasies om behulpsaam te wees met strategiese besigheidsontwikkeling in Afrika en die byhou van die mees omvattende databasis van sonkrag-installasies in Afrika deur 'n deurlopende navorsingsplatform as stigter van PQRS. Carel is tans 'n konsultant en verskaf inligting en data wat hulpverleningsorganisasies, Ondernemings Sonder Winsmotief, kommersiële entiteite en belanghebbendes help om strategieë oor besigheidsgroei vir die Hernubare Energie-sektor in SA en Afrika te ontwikkel met behulp van geverifieerde data. Carel was persoonlik betrokke by opleiding van meer as 2 000 kandidate in sonkrag verwante tegnologieë oor die afgelope sewe jaar en het 'n reputasie opgebou vir standaarde en kwaliteit vir beide die installering en ontwerp van verskeie sonkragtegnologieë. Deur hierdie inisiatiewe het hy 'n gehalteversekeringsprogram ontwikkel vir finansiële instellings, wat die risiko verbonde aan Hernubare Energie projekte vir die sonkragbedryf verminder, Enel, Energy Partners. Hy was in permanente of op kontrakbasis ook onder andere betrokke by die volgende instansies: Tesla, CDAA (Copper Development Association of Africa), SESSA (Sustainable Energy Accosiation of South Africa), ABB, die Departement van Energie, Energy Partners, Solareff, Wes-Kaap regering in samewerking met GreenCape en SABS (die Suid-Afrikaanse Buro van Standaarde).

4 Comments

  • Avatar

    (28,5 Ampere x 14,7 Volt = 220W) Ek dink daar is n fout met die berekening? Dit moet ongeveer 420W wees

  • Avatar

    Dankie Erick
    Dit is wel so, ons sal die tikfout op die artikel korrigeer en dankie dat jy dit onder ons aandag gebring het.
    Groete
    Carel

  • Avatar

    Die artikel meld egter nie hoe lank dit sal duur voordat die battery vol is nie. Word aangeneem dat die battery totaal leeg is? Hoe kompenseer ek vir ‘n stelsel wat nie 28.5A kan lewer nie (minder sonpanele)?

  • Avatar

    Daar is talle maniere waarop daar gekompenseer kan word, maar dit is egter nodig om meer informasie oor jou stelsel te hê. M.a.w, is dit netwerk gekoppel of ontkoppel? Hoe groot is die las en is die laai kontroleerder n PWM of MPPT kontroleerder? Indien die stelsel glad nie gekoppel is tot die Eskom netwerk nie, is die enigste manier om die batterye beter te laat funksioneer deur die las op die batterye te verminder. Binne in die konteks van die artikel is daar talle aspekte van die stelsel wat nie aangeraak word nie juis oor die hoeveelheid veranderlikes en die kompleksiteit van sulke tipe stelsels. Ek sal met graagde in meer detail na jou stelsel kyk en advies gee waar moontlik.

Leave a Comment

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde word met * aangedui