AGM и GEL батерии (гел) какво да избера
При решаването на проблема с непрекъсваемото захранване те често са изправени пред труден избор между AGM и GEL батерии. След като разберем характеристиките на технологиите за производство на батерии и характеристиките на производителността, можем да направим изводи за областта на оптимално приложение.
AGM акумулаторна технология
AGM означава Absorbent Glass Mat и означава „абсорбиращо стъклено влакно“. Всъщност това са обикновени оловно-киселинни батерии, само че в тях електролитът не е под формата на свободно течаща течност, а под формата на стъклена вата, обилно импрегнирана с разтвор на сярна киселина (вид електролитна пелена). Какво дава:
- Има място за водорода, отделен по време на процеса на зареждане - той е „заключен“ във фибростъклото. С други думи, газът е напълно рекомбиниран вътре в батерията. Това ви позволява безопасно да използвате AGM батерии на закрито.
- Запечатаният дизайн им позволява да се използват във всяка позиция
- Не се нуждаят от поддръжка, но това не премахва необходимостта от периодично „обучение” на батериите
Специално за нашите читатели не съжалявахме и изрязахме популярната батерия CSB GP 12120, нека да видим какво има вътре в нея:
Трион CSB GP 12120
Оловни пластини с абсорбиран електролит от стъклена вата
Самият AGM - обилно импрегниран с електролит
Гел технология
Дизайнът на гел батерията е подобен на AGM, но електролитът не се абсорбира от стъклени влакна, а се уплътнява със силикагел (SiO2). Гелът задържа електролита в неговата структура, поддържайки целостта на оловните пластини. Движението на електролитните молекули става презмикропори на структурата на гела.
Сега нека сравним характеристиките и цената на подобни батерии, направени по различни технологии. Въз основа на информационни листове (TTX) и проучване на инженер, ще сравним характеристиките, използвайки примера на батериите Delta и Challenger.
Класическият ток на зареждане за оловно-киселинни батерии е 0,1C или 10% от капацитета на батерията, но максималният допустим ток на зареждане за AGM и гел батерии е различен:
- AGM - 0.3C (например за батерии Delta HR 12-100 (100Ah) - заряден ток 30A)
- GEL - 0.2C (за батерии Delta GX 12-100 (100Ah) - заряден ток 20A)
Зареждането с максимален ток донякъде съкращава живота на батерията (с 5-7%), но може да бъде много полезно в случаите, когато трябва бързо да заредите батерията. Например при работа в хибридни системи с генератор. Така минималното възможно време за зареждане (като се вземе предвид ефективността) за напълно изтощена AGM батерия ще бъде около 6 часа, а за GEL - 8 часа.
2) Брой цикли
Нека сравним броя на циклите за батерии от различни типове в две различни серии
Delta HR 12-100 (AGM) : 100% DOD - 275 цикъла, 50% - 575 цикъла, 30% - 1325 цикъла
Delta GX 12-100 (GEL): 100% - 325 цикъла, 50% - 700 цикъла, 30% - 1850 цикъла
Delta DTM 12-200 L (AGM): 100% - 275 цикъла, 50% - 550 цикъла, 30% - 1200 цикъла
Delta GX 12-200 (GEL): 100% - 325 цикъла, 50% - 700 цикъла, 30% - 1850 цикъла
И така, разликата в цикличността между серията HR (AGM) и GX (GEL) при DOD 50% е 21,7% в полза на последната; между DTM и GX: 27,2% в полза на последния.
За обективност представяме графика и данни за батерията Challenger серия A (AGM) и G (GEL) при разряд до 80%
3) Текуща цена на дребно и цена на цикъла
Поради нестабилния обменен курс трябваше да посоча в омразни долари. По отношение на броя на циклите при разряд от 50%:
4) Дълбоко разреждане
Гел батерията, поради използването на електролитен сгъстител, е по-устойчива на дълбоки разряди, с други думи, разреждане до 1,6 V / клетка (9,6 V) вреди по-малко на батерията. Дълбокото разреждане на батериите е присъщо на алтернативната енергия (слънчеви панели, вятърни мелници), в буферни режими UPS и инверторите не позволяват разреждане на батерията под 10.5V.
5) Продължителност на живота
Животът на батерията е сравнително абстрактно нещо поради факта, че е трудно и скъпо да се проведе професионално изследване с паралелна работа на извадка от два вида батерии от различни серии с продължителност 10-12 години и да се сравнят резултатите. В документацията животът на батериите е същият. С оглед на това трябва да разчитаме на косвени данни, които ни дават производствени инженери, чието мнение се основава на особеностите на производствените технологии. Така:
- DTM - стандартна AGM батерия
- HR и HRL - се различават по състава на електролита, в който се добавят специални добавки, които повишават енергийната ефективност и забавят процеса на сулфатиране и корозия на оловните плочи на батерията, като значително удължават нейния експлоатационен живот
- Гел - електролит, сгъстен със силикагел
Въз основа на проучване на експерти, рейтингът на жизнеспособността и условията на работа в буферния режим, от най-малкия до най-големия, се изгражда, както следва:
- GX - еталон за цикличност
- DTM L - добавки с дълъг живот
- HR-добавки + висока енергийна ефективност
- AGM батериите имат предимство в системи, които изискват бързо зареждане на батерията, например в случай на хибридни вериги инвертор + генератор (ние намаляваме времето за работа на генератора и увеличаваме времето за мълчание), т.к. издържат на по-висок заряден ток.
- В случай на решаване на проблема с автономното захранване на базата на слънчеви панели или вятърен генератор, с достатъчен бюджет, гел батериите са за предпочитане, тъй като те са устойчиви на дълбоко разреждане и имат по-дълъг живот на цикъла на зареждане-разреждане.
- Да работи в буферен режим, т.е. в системи за резервно захранване, базирани на UPS, инвертори, трябва да се даде предпочитание на технологията AGM, т.к. батерията е по-евтина и ще издържи по-дълго (животът на батерията в буферен режим се изчислява в години, а не в цикли). Най-издръжливата серия батерии HR и HRL, благодарение на различни електролитни добавки, които намаляват разрушаването на оловните пластини.
- В мощни системи с високи разрядни токове и автономност до 30 минути се препоръчва използването на серията HR и HRL, т.к. тези батерии имат най-висока енергийна ефективност за единица време с кратки цикли.