一対の12vソーラーパネルで24vガレージアクチュエータバッテリーを安全に細流充電できますか？

私が持っているHormann私のガレージには商用電源を持っていないので、Promatic AKKUガレージドアアクチュエータを。一般的に言えば、私はそれがどれほどうまく機能するかに非常に感銘を受けています。残念ながら、充電から充電までの期間は約2か月ですが、バッテリーの充電が低下していることはほとんど通知されません。

充電と充電の間の寿命を長くしたいので、少し前に低電力ソーラー充電器を購入しました。私の懸念は、私がそれらを結び付けようとしている素朴な方法で私が見逃した何かがあるかもしれないということです。

バックグラウンド

Hormannバッテリーユニット（写真の右下）にはXLRソケットが2つあるため、アクチュエーターの電源リード線をどちらかに接続できます。Hormannsが所有している（とんでもなく高価で、英国では入手できない）ソーラー充電器が他のソケットに差し込まれていると思います。内部的には、直列に配線されたいくつかの深放電12vバッテリーがあります。

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完全に充電されると、バッテリーモジュールの測定値は26.3vになり、電圧が23.3vに低下するとアクチュエータは動作しなくなります。

私が持っているソーラーパネルはわずか1ワットですが、内蔵ダイオードを持っています。ソーラー12vバッテリー充電器として販売されていましたが、当時の研究では、このような小さなワット数でもバッテリーのトリクル充電としてカウントされるため、過充電は問題になりません。しかし、明るい日光の下での開回路電圧は18Vに達する可能性があることに注意してください。

パネルの1つではダイオードが吹き飛ばされているので、それを交換する際のアドバイスも役立ちます（古いダイオードを取り外しましたが、パネルにホット接着され、IDの一部を掻き取って削除しました、それは推測していますただし、1N4007）。

それらをどのように接続するか

単純に、XLRプラグを介してバッテリーが接続されるのと同じように、両方のパネルを直列に接続し、それらを永続的に接続したままにします。

また、ダイオードを2番目のパネルから外し、2つのパネルを単一のダイオードで接続するだけの方が良いかどうかも検討しています。

私の懸念

まれな英国の夏の日を想定して、たった1w @ 18vはバッテリーへの非常に低い電流を意味することを知っていますが、1組のパネルからの36vはアクチュエーター回路を損傷する可能性がありますか？バッテリーに接続されると、その電圧がバッテリー電圧のすぐ上まで下がると思いますが、確かに知っておくといいでしょう。

また、アクチュエータが実際に電流を引き込んでいるとき、20〜30秒間にかなりのワットが流れています。太陽電池は何らかの形で損傷を受けますか？ダイオードのデータシートを見ると、各ダイオードは、私たちが話している電流と電圧に十分に対処できるように見えます。

関連する太陽電池のタグ付けされた質問とバッテリー充電の質問を確認しましたが、見つけることができないものは私の懸念に対処しているようです。

しかし、1組のパネルからの36vはアクチュエータ回路に損傷を与える可能性がありますか？

だからここに契約がある。鉛蓄電池は電気的には小さな直列抵抗を持つ電圧源/シンクのように見え、電圧レベルは充電状態の関数です。2V /セル（12Vバッテリーには直列に6個のセルがあります）は公称値であり、記憶が正しければ、その開放電圧は1.9Vが空、2.1Vが満杯のようなものです。それは彼らの行動の90％をカバーしています。

それを考慮すると、ソーラーパネルの「1W @ 18V」仕様はバッテリーに「勝つ」ことができず、ソーラーパネルの電圧はバッテリー電圧まで引き下げられ、おそらく0.055A（= 1W / 18V）バッテリー電圧が何であれ。

ただし、バッテリーが完全に満杯になると、流体の電気分解を開始するのに十分な電圧になるまで、直列抵抗が劇的に上がり、電圧が上がり、端子でH2とO2が生成され、電解質が失われます。鉛蓄電池は、タイプ+メーカーによって異なりますが、H2 + O2の特定の再結合率=>電解質が処理できます。それよりも高い電流で電解すると、恒久的な電解質の損失につながります（+容量損失）

そのため、鉛酸バッテリーに継続的に供給できる安全な電流があり、そこでは電気分解による自己放電が充電電流のバランスを取ります。それは製造+構造に依存します。C / 10またはC / 20の充電率（C = 1時間でバッテリーを放電するのに必要な電流）について心配する必要はありません。ガレージドアのバッテリーはおそらく1Ahを超える容量なので、55mAの充電電流で安全である必要があります。

ただし、おそらく各バッテリーと並列に（ツェナーダイオードと抵抗器）を配置します。ツェナーダイオードは約14Vであり、抵抗器はおそらく10オーム程度であるため、バッテリー端子が過度に充電されないようにします。

また、可能であれば、直列の電池に直列に接続された一対のパネルではなく、各太陽電池パネルを各電池に配線します（つまり、ダイオードを保持します）。つまり、センタータップを接続します。そうすることで、各バッテリーを個別に充電します。そうしないと、バッテリーの電圧が発散した場合、バッテリーの寿命を損なう可能性があります。電圧の高い方は過充電になり、もう一方は過放電になり、完全に充電されない傾向があります。

概要：

• 英国のオックスフォードで運用する場合、充電器は、1年の6か月以上の再充電までの時間を有効に活用できます。

• 充電器はそのまま安全に使用できます（24Vバッテリーに直接直列に接続された2つ）。各バッテリーに1つずつ接続することは実行可能ですが、充電レートが非常に小さいため、これを行うことによるバッテリーバランスのゲインが役に立たない可能性があります。

• 1N400xダイオードはうまく機能します（10ワット未満のパネルの場合）。

• 直列に2つのパネルを使用する場合、必要なダイオードは1つだけです。必要に応じて、2番目のパネルのダイオードをバイパスできます。

• バッテリーの寿命を最大限に延ばすには、「ディープ放電定格」であるにもかかわらず、バッテリーを完全に放電させないでください。既存の23.3Vカットアウトは、おそらくこのニーズを満たすように配置されています。

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バッテリーのAHのサイズは不明です-2 x 7AHの「レンガ」を想定-より大きくなる場合があります。
PVパネルのサイズ= 2 x 1ワット（公称）。

バッテリーの残量がそれぞれ7 Ah未満または7 Ah未満の場合は、それに応じて以下の結果を調整します。

Stop Press：このサイトは

• 「プロマティック用充電式交換バッテリーWA 24、10 Ah -Akkuホルダー付き」

「単なる」213ユーロ！
オリジナルも10 Ahであると仮定すると、容量の点で以下の数値を約1.5増やす必要があります。1W PVパネルからの充電率は、有害である可能性がさらに低くなります。この「知識」に照らして、やがてこの答えを修正することを検討します。

全く素晴らしいGaismaサイト世界中の数千のサイトからの日射量に関する有用な情報がたくさん（日光レベル、雨量、風速とはるか）を提供し、アドバイスオックスフォードイングランド、12月-1月の月によって一日平均日照時間の月があること：

日射量、kWh /m²/日=「日照時間」

• 1日あたりの月/平均日照時間1
  月0.67
  2月1.23
  3月2.23
  4月3.39
  5月4.39
  6月4.64
  7月4.66
  8月3.99
  9月2.76
  10月1.59
  11月0.82
  12月0.50

すなわち、7月に4.66、12月に0.5です。

これは、最高のPVパネルのワッ​​トあたりの1日あたりの平均ワット時間です。

12Vバッテリーは、容量1アンペア時あたり公称約12ワット時間を与えます。したがって、7AHの「レンガ」は84ワット時を与えます。

良い7月の日に、1 Wのパネルは4.66 Whの出力、または平均0.2ワットである24時間以上を出力します。したがって、このレートで84 Whのバッテリーを完全に充電するには（100％の効率を想定）、84 / 0.2 = 420時間かかります。つまり、パネルが適切に配置された夏の半ばのオックスフォードの英語の平均充電率はC / 420です。日中にフルパワーで充電する場合でも、レートは1ワット/ 84 Wh = C / 84です。

C / 100は鉛酸バッテリーの非常に控えめなトリクル充電になるため、7Ahバッテリー（2個のバッテリー、2個のパネル）ごとに1 x 1ワットのパネルを問題なく所定の場所に置いておくことができます。

良いニュースは、現在のバッテリーは「充電と充電の間で約2か月」持続すると言うことです。60日x 24時間= 1440時間。だから平均バッテリーの放電率は、7月にパネルの出力を超えます。実際には、平均レートがC / 1200に低下する（非効率性を許容する）ため、平均日射量は4.66 x 420/1200〜= 1.6 kWh /日（または1.6日照時間/日）に低下する必要があります。3月から10月までの9か月間、このレートを超えています。前と同様に、これは1 Wの良好な状態のパネルと7Ah 12Vバッテリーを想定しています。パネルの定格は1ワットまたは最適な電力点であるため、実際の実効充電率は低くなります。マーフィーは、パネルのmppとバッテリー電圧は通常異なると言います。変換効率の損失もありますが、鉛酸の電流効率は非常に良好です（電流出力/電流入力）-おそらく80％-90％。充電率が低い場合（このような）、エネルギー効率も非常に良好です。（より高い充電率では、内部抵抗での電圧降下により端子電圧が上昇します）。80％の変換効率が得られると仮定します。

上記のすべてを使用して、特定の月に他のAhバッテリーと他のWattageパネルがどのように機能するかを判断できます。

NB：バッテリーが深いサイクルであっても、深くサイクルする前に充電してください。寿命は向上します。ソーラー充電器もこれを助けます。

過電圧保護としてツェナーを再使用することをお勧めしますが、必要に応じてはるかに鋭いカットオフデバイスを簡単に構築できます。TL431シャントレギュレータ、4つの抵抗、およびPチャネルMOSFETまたはPNPトランジスタは、設計可能な電圧のクランプレギュレータを作成します。これは、トランジスタが許容する限りの電力消費と非常に鋭い電圧「ニー」です。必要に応じて、その詳細。

私は知ることに非常に興味があります：

各バッテリーのああ評価？
パネルあたりのワット数。
パネルタイプ（アモルファスまたは結晶シリコンまたは...？）

開口部あたりのエネルギー？
モーターの動作電流
モーターのワット数？

推測のみ-以下の仮定を参照してください。

仮定：

• 24V x 10 Ah。

• 深放電保護により、利用可能な容量の80％。

• 1日あたり3 x（開始+終了）。これにより、すべての日に2回、週末などに数回許可されます。

• 30秒の開閉時間。

• 再充電の60日間

10 Ah x 80％= 8Ah。

充電あたりの動作時間= 1/2分x 2回の操作x 3 1日あたりx 60日= 180分。
200分と言います。

消費電流= 8 Ah x 60分/時間/ 200分= 2.4A

2.4A x 24V〜= 100ワットまたは~~ = 1/8 HPモーター

開口部あたりのエネルギー~~~ = 2.4A x 24V x 30秒=〜1800ワット秒= 1800ジュール
= 0.5ワット時。

サニティーチェック：

バッテリー容量= 8Ah x 24 V =〜200 Wh
アクション= 200 / 0.5 = 400〜
= 6 /日
= 3 x（オープン+クローズ）
健全性チェックOK :-)

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オックスフォードのGaisma情報：

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ユーザー情報：

削除されたユーザーの回答は、同じまたは類似の製品での「現実世界」のエクスペリエンスに関する情報を提供しました。彼らは言った：

• 私は自分のHormannガレージドアに電力を供給するために5Wレギュレーターを備えた2x 5Wソーラーパネルを使用しました。ソーラーパネルは平らな車庫の屋根に取り付けられています。夏の間、バッテリーを完全に充電し続けました。インストールする前に、OPとして2か月ごとに充電する必要がありました。

• eBayをソースとするパネル/レギュレーター、取り付け用のパースペックスなどを使用した場合の合計費用は約40ポンドです。