Akülerin Paralel Bağlanmasında Uyumluluk Aranmasının Abartılması

[ceremcem2]

"Farklı kimyadaki aküler paralel bağlanırsa birbirlerini bitirirler" gibi ifadeler duyuyorum, bu nedenle konuyu açma ihtiyacı hissettim.

Kurşun asit akünün şarj altında kaldığı voltaj 13.8V'tur, %100 dolu olduğundaki voltajı ise 12.5V civarındadır. Mesela LiFePO4 aküyle denemeler yaptığım için oradan örnek vereyim, şarj gerilimi 14.4V olup 14.2V altında sorunsuzca şarj altında bırakılabilir, %3 enerji tüketiminden sonra gerilimi hızlıca 13.6V civarına düşer ve akünün %15 enerjisi kalana kadar 13V'un üzerinde kalır.

Bir dönem aracımla yaşam alanı aküsünü doğrudan ve manuel olarak birbirine bağlıyordum, bazen de gece boyunca böyle unutuyordum. Hiçbir şey olmadı (ve olamaz da).

Tam dolu bir kurşun asit akü (12.5V), tam dolu bir LFE aküye paralel bağlandığında LFE akü kendisine 3W'lık bir yük bağlanmış gibi (bir led ampul bağlanmış gibi) görüyor. Bu noktada enerji çekmeye kalkarsanız sadece LFE'den çekersiniz çünkü onun voltajı o an daha yüksektir.

Böyle uzun süreler bırakırsanız belki 1 hafta, belki daha uzun süre sonra LFE akü 12.5V'a düşer (sanırım enerjisinin %10'u kalır), o kadar. "Birbirlerini" bitirmezler, kalıcı bir zarar vermezler. 12.5V'ta uzun süre beklerler. Siz bu noktada enerji çekmeye kalkarsanız hem LFE hem kurşun asit akü enerji verir.

Onun haricinde farklı yaştaki akülerin paralel bağlanmasının sakıncaları olduğundan bahsediliyor ancak bu sakıncaların ne olduğundan bahsedilmiyor. Bilen varsa lütfen meseleyi aydınlatsın.

Farklı kimyadaki veya farklı ömür durumundaki bataryaları seri bağlamamalısınız çünkü kötü olanın artmış olan iç direnci nedeniyle iyi olandan da kötü performans alırsınız. Fakat paralel bağlama konusunda ne yaptığınızı biliyorsanız ortada problem yoktur, istediğiniz yaştaki/kimyadaki aküyü istediğiniz süre boyunca kalıcı zarar vermeksizin paralel bağlayabilirsiniz.

 

[marlon]

Kursun asitli bataryanın en büyük düşmanı sülfatlaşmadır. Bunuda kısa tahliye sarj aralıkları neden olur. Birde dikkat edilmesi gereken aşırı tahliyedir. Asit seviyesini korumak kaydı ile ysklasık 5 yıl hizmet verir. İlk yıl yüzde 110 a kadar performans verir. Sonrasında tatlı bır egımle azalır. Aklımda olanlar bunlar.

 

[ceremcem2]

Bunuda kısa tahliye sarj aralıkları bozar.

"Dolmadan boşaltılmaya başlanması, boşalmadan doldurulmaya başlanması" mı diyoruz? NiMH ve NiCd piller gibi yani?

 

[marlon]

Tam bosalmadan dolması. Saykılın kısa olması. Demek istiyorum. Buda sulfatlasmaya ve asitte cokmeye neden olur

 

[marlon]

Bu pıllerde kapasıte saykılı na kadar duzgun yapılırsa o kadar basarılı sonuc verır bu piller

 

[Doğrucu Davut]

.
Yanılmış da olabilirim ama konu için “kalıcı zarar” deyiminin kullanıldığını hatırlamıyorum.
Sanırım cümlenin gelişi o şekilde algılamayı kolaylaştırmış olmalı ?

Böyle bir kullanımın tavsiye edilmemesindeki gerekçe olarak; ayni havuzdaki parelel bağlı aküler arası fazladan enerji transferi kayıplarıyla ilgili diye biliyorum.

Bu kayıp akademik değerde görülüp zaten elde olan iki farklı akü ile bağlantı yapılmasını anlayabiliyorum.
Fakat karavancı pratiği açısından eldeki tek akünün yetersiz gelmesi durumunda arayı kapatan ikinci bir akü satın almaktansa onu sonuna kadar kullandıktan sonra yeterli tek bir akü almayı yeğlerdim.
Hatta ayni toplam kapasitede iki akü yerine, dolumda iç direnç değerinin daha uygun olacağı açısından her zaman tek bir akü tercihim olurdu.
.

 

[Akdeniz45]

"Farklı kimyadaki aküler paralel bağlanırsa birbirlerini bitirirler" gibi ifadeler duyuyorum, bu nedenle konuyu açma ihtiyacı hissettim.

Kurşun asit akünün şarj altında kaldığı voltaj 13.8V'tur, %100 dolu olduğundaki voltajı ise 12.5V civarındadır. Mesela LiFePO4 aküyle denemeler yaptığım için oradan örnek vereyim, şarj gerilimi 14.4V olup 14.2V altında sorunsuzca şarj altında bırakılabilir, %3 enerji tüketiminden sonra gerilimi hızlıca 13.6V civarına düşer ve akünün %15 enerjisi kalana kadar 13V'un üzerinde kalır.

Bir dönem aracımla yaşam alanı aküsünü doğrudan ve manuel olarak birbirine bağlıyordum, bazen de gece boyunca böyle unutuyordum. Hiçbir şey olmadı (ve olamaz da).

Tam dolu bir kurşun asit akü (12.5V), tam dolu bir LFE aküye paralel bağlandığında LFE akü kendisine 3W'lık bir yük bağlanmış gibi (bir led ampul bağlanmış gibi) görüyor. Bu noktada enerji çekmeye kalkarsanız sadece LFE'den çekersiniz çünkü onun voltajı o an daha yüksektir.

Böyle uzun süreler bırakırsanız belki 1 hafta, belki daha uzun süre sonra LFE akü 12.5V'a düşer (sanırım enerjisinin %10'u kalır), o kadar. "Birbirlerini" bitirmezler, kalıcı bir zarar vermezler. 12.5V'ta uzun süre beklerler. Siz bu noktada enerji çekmeye kalkarsanız hem LFE hem kurşun asit akü enerji verir.

Onun haricinde farklı yaştaki akülerin paralel bağlanmasının sakıncaları olduğundan bahsediliyor ancak bu sakıncaların ne olduğundan bahsedilmiyor. Bilen varsa lütfen meseleyi aydınlatsın.

Farklı kimyadaki veya farklı ömür durumundaki bataryaları seri bağlamamalısınız çünkü kötü olanın artmış olan iç direnci nedeniyle iyi olandan da kötü performans alırsınız. Fakat paralel bağlama konusunda ne yaptığınızı biliyorsanız ortada problem yoktur, istediğiniz yaştaki/kimyadaki aküyü istediğiniz süre boyunca kalıcı zarar vermeksizin paralel bağlayabilirsiniz.

Aşağıdaki bilgiyi Almanya‘ da karavan malzemeleri satan (aküler dahil) Reimo firmasının internet sitesinden aldım.


"Kullanılmış bir akü yeni bir aküyle (ikiside 12 volt) paralel bağlandığında yeni akü akünün performansı kısa zamanda kullanılmış akünün performans seviyesine iner.

Bu duruma düşmemek için aynı tip, aynı yaş, aynı güçteki aküleri paralel bağlayın. Ideal olarak aynı üreticinin akülerini. En iyisi, iki benzer ve yeni aküyü aynı anda paralel bağlayın."

Reimo - REIMO Ausbau-Ratgeber - Batterie

Bu konuda Banner Destek Portalından bilgiler:

Banner Batterien - SSS

 

[ceremcem2]

Aşağıdaki bilgiyi Almanya‘ da karavan malzemeleri satan (aküler dahil) Reimo firmasının internet sitesinden aldım.

Nedenini açıklıyorlar mı? Tahmin ediyorum hayır, ezbere bir bilgi.

Bataryayı bir su bidonuna benzetin. Alt kısmında bir çeşmesi var, oradan enerji alıyoruz. Dibinde bir delik var. Zamanla deliklerin sayısı artıyor, o yüzden sızıntı hızı (akımı) artıyor. Zamanla bu bidonun içine çakıl taşları doluyor. Siz yine ağzına kadar suyla dolduruyorsunuz ama artık bir kısmı çakıl taşıyla dolduğu için daha az su alıyor.

Aşağı yukarı bataryanın modeli budur.

Dibinde çokça delik oluşmuş ve 1/3'ü çakıl taşıyla dolmuş bir bataryayı yepyeni bir bataryayla paralel bağlarsanız ne olur? Daha fazla enerji depolarsınız. Ancak bu şekilde uzun süre bırakırsanız dibinde fazla delik olan batarya nedeniyle yeni olan batarya eski batarya üzerinden boşalır. Bu süre genellikle birkaç günden çok daha uzundur. "Ne yaptığımızı biliyorsak"dan kastım buydu.

Geriye uygun bir eski batarya bulduğumda yeni batarya ile paralel bağlayıp test yapmak kalıyor.

 

[ceremcem2]

Tam yukarıdaki mesajımı göndermişken şöyle bir şeye rastladım: Why should not batteries of different age be connected in parallel?

Re: Why should not batteries of different age be connected in parallel?

Batteries change their parameters with age/cycling/temperature/brand/model (talking here about lead acid batteries).

More or less, you get optimum performance with matched cells. This is done quite a bit with RC Models and such.

------------ BURASI SERİ BAĞLANTIYLA İLGİLİ ---------------
Say you have two batteries in series. If their capacity is different (unmatched due to age/cycling/condition/or even different brand/models) and you want to avoid discharging below 50% (for long life) and below 20% State of Charge (to prevent a cell from becoming reversed biased and instant cell/battery death)--You are limited to the capacity of the weakest member of the series string. So placing a "new" and "old" battery in series--It will (usually) be the old battery that limits capacity (and will probably eventually fail first).

Another issue is that old batteries have higher "self discharge" than new. When you have two batteries in series, again old vs new, the old battery will self discharge faster and become "out of balance" with the new battery. The usual method to equalize a battery bank is to "over charge" the good battery (force excess current through the good cells to get charging current into the low cells). Equalization is hard (in general) on lead acid batteries. It erodes the plates, uses water (or catalyst in AGM/Sealed batteries) and causes positive grid corrosion (oxygen forms on the positive plates during equalization). And an out of balance battery bank--The low state of charge cells will again limit the series string capacity. And equalization will cause the newer battery to age faster (equalization also increases battery temperature. 10C increase in battery temperature, 2x faster aging).
------------ BURASI SERİ BAĞLANTIYLA İLGİLİ ---------------

There are also problems with cells/batteries in parallel. The idea is to design your wiring such that you have equal current flow during charging/discharging. Older batteries have higher internal resistance (less charging/discharging current due to plate sulfation) and as they sulfate, lowering operating voltage (accept more charging current, supply less discharging current as battery voltage is proportional to specific gravity... Lower SG, lower battery voltage).

And since during charging, low battery may gas more (less capacity, charges "quicker", lower SG and more gassing as more sulfur is locked into lead sulfate), old batteries can heat faster than the parallel new batteries. Higher temperature, lower charging voltage, accepts more current, lower charging current--repeat)--And you can have thermal runaway issues with your parallel bank. While the new batteries get cycled deeper and get less charging.

Another issue is that you need to monitor cell/batteries in a battery bank for consistent operational voltages on each cell/battery (charging, discharging, resting), specific gravity, and use a DC Current Clamp meter to ensure that parallel strings are properly sharing current between strings. An open cell will kill the current in a string, and a shorted cell will "over charge" the other cells in the string--And discharge the other parallel strings.

So--if you have a "mix" of unmatched cells/batteries in your bank--You will have to keep a very close eye on them as you will be running "more often" with some sort of aging/failing cells (i.e., 2/4/6 year old mix of batteries--You will have a battery/cell failure every ~2 years if you assume a 6-8 year battery life). So, a mixed bank of batteries with a good chance of cell failure every 2 years to catch/diagnose/replace vs a, hopefully, uneventful 6-8 year battery bank life--And replace all batteries at the same time (when one or two start to go, there will be others not too far behind).

Not to say that people do not mix old and new batteries. There are a few people here that have large Forklift batteries. Say a 36 volt battery that they only need 24 volts from... They get a used battery, test each cell, and find 12 good cells out of the 18 in the battery bank--Rewire for 12 good cells (matching) and then get many years of extra life out of the "junk" battery. May even have a few "spare" cells that can be wired in when one cell does die.

So--Mixing old and new cells/batteries together is not (usually) going to give you a pile of melted plastic and lead, with battery acid flowing down your floors in two weeks... It is more of an issue of overall battery bank reliability and how much is your time worth to keep a mixed bank operating (and close monitoring to avoid catastrophic failures--Which can happen at anytime with old or new batteries).

Do people mix old/new and flooded cell with AGM--Yep, sometimes they do. It is the best they can with the limited funds that they have available.

Make any sense?

-Bill

Tabi burada Kurşun-asit akülerden bahsedilmiş. Önemli yerlerin altını çizmek gerekirse:

* Eski batarya daha fazla ısınacak ve paralel bağlı sisteminizde ısı problemleri ortaya çıkacaktır.
* Eski batarya bir sebepten kısa devre olursa yeni bataryayı da yanında götürecektir.

 

[marlon]

Kursun asitli bataryalarda normalde voltaj için ısı tashıhı(düzeltmesi )yapmak gerekir. Ancak bir cok fırmanın urununde ben bunu goremiyorum. Dolayısı ile Wat=Vxl oda eşittir IxlxR dir. Varın seri paralel bağlantı iç direncini buradan hesaplayın. Tabiki ısı farkının etkisinide.

 

[marlon]

Gene ohm ve kirshof dan yürürsek seri bağlamada en düşük kapasitedeki batarya kapasiteniz kadar akım kapasiteniz olur dıye dusunurum. Gucünüz seri baglamadaki volt artısından dolayı biraz artar.

 

[Akdeniz45]

Nedenini açıklıyorlar mı? Tahmin ediyorum hayır, ezbere bir bilgi.

"Nedenini açıklıyorlar mı? Tahmin ediyorum hayır, ezbere bir bilgi."

Yukardaki cümlenizi, aynı başlık gibi oldukça abartılmış buluyorum.

Daha önce de linkini verdiğim, akü üreten Banner firmasının akülerin paralel bağlanması konusunda verdiği bilgileri ben ciddiye alıyorum. Verilen bilgileri aşağıya kopyaladım. Firma Banner aşağıdaki bilgilerinde nedenler konusunda fazla detaya inmiyor. Aşağıdaki PDF dosyada konu çok detaylı anlatılıyor ama, benim akü konusunda bilgi seviyemin çok üzerinde.
http://www.basytec.de/Literatur/parallel.pdf

Not: PDF dosya akü test sistemi üreten bir firmadan.

BaSyTec | Battery Test Systems

Banner Firmasının Bilgileri:

„Paralel devrede münferit akülerin münferit kapasiteleri ve soğuk marş akımı toplanır.

Unutmayın:
- Her iki akü aynı tip adına sahip olmalıdır.
- Her iki akü yaklaşık olarak aynı yaşta olmalıdır..
- Her iki akü aynı şarj seviyesine sahip olmalıdır.
- Bağlantı hatları yeterli boyuta sahip olmalı ve olabildiğinde kısa tutulmalıdır.
- Her zaman her iki aküyü değiştirin!

Yukarıda bahsi geçen tavsiyelere riayet edilmezse, münferit akülerin farklı iç dirençleri nedeniyle akımın buna göre dağılması ve dolayısıyla şarj ve deşarj aşamasında simetrik olmayan bir yüklenme meydana gelir. Aküler arasında kısmen yüksek dengeleme akımları akar.

Yapısal olarak mümkünse büyük kapasiteli sadece tek bir akünün kullanılması tavsiye edilir.“


Forumdaki paylaşımların her zaman objektif olması mümkün değil, çoğunlukla yazdıklarımızı okulda değil, karavancılıkta öğrendik. Buna rağmen yazdıklarımızın yanlış anlaşılmamasına dikkat etmemiz lazım.

 

[ilker 72]

Nedenini açıklıyorlar mı? Tahmin ediyorum hayır, ezbere bir bilgi.

Bataryayı bir su bidonuna benzetin. Alt kısmında bir çeşmesi var, oradan enerji alıyoruz. Dibinde bir delik var. Zamanla deliklerin sayısı artıyor, o yüzden sızıntı hızı (akımı) artıyor. Zamanla bu bidonun içine çakıl taşları doluyor. Siz yine ağzına kadar suyla dolduruyorsunuz ama artık bir kısmı çakıl taşıyla dolduğu için daha az su alıyor.

Aşağı yukarı bataryanın modeli budur.

Dibinde çokça delik oluşmuş ve 1/3'ü çakıl taşıyla dolmuş bir bataryayı yepyeni bir bataryayla paralel bağlarsanız ne olur? Daha fazla enerji depolarsınız. Ancak bu şekilde uzun süre bırakırsanız dibinde fazla delik olan batarya nedeniyle yeni olan batarya eski batarya üzerinden boşalır. Bu süre genellikle birkaç günden çok daha uzundur. "Ne yaptığımızı biliyorsak"dan kastım buydu.

Geriye uygun bir eski batarya bulduğumda yeni batarya ile paralel bağlayıp test yapmak kalıyor.

Verdiğiniz örnekten yola çıkarsak güçlü olan akü zayıf aküyü sürekli desteklemek zorunda kalacak ve gereksiz yere şarz, deşarz olacak beş yıl kullanacağınız akünün ömrü üç yıla düşecek.

Eski batarya ve yeni bataryayı paralel bağlayıp yapacağınız test sizi yanıltır. Aynı zamanda aynı yükleri vererek bir tanede tek başına yeni batarya kullanıp uzun vadede iki yeni bataryanın son durumlarını görmek gerekir.

 

[bartek]

Bidon =akü
Yeni bidon= Daha yüksek konumda
Eski bidon= Alçak konumda
Eski bidonun altı delik,su kaçırıyor.
Yük=Zeminde bir çark

Yeni bidon , tam dolu olmayan ve sürekli su kaçıran eski bidonu doldururken çarkı dondurecek.

Eski bidon hem şu kaçıracak, hem alttaki çarkı dondurecek ama sürekli üstteki yeni bidondan takviye alacak.

Uzun dönemde ne olabilir? Yeni bidon ve eski bidon esitlenmeye başlar.

Akünün hayatı önem taşıdığı denizde , çoklu akü yedekleme mantığı ile birden fazla akü kullanımı şart.
Ama karavanda gereksiz.
Benim fikrim böyle .

 

[fsirin]

Kullanım şartlarınma bağlı biraz da. Ben de fazla abartıldıldığını düşünüyorum. Akünün biri bariz problemliyse sağlam aküyü bozar o kesin. Ancak yeni tek bir akü olmak yerine biraz daha eski bir aküyle paralel bağlıyken eski akü yeni aküye destek olacak ve yeni akünün ömrü uzayacaktır diye düşünüyorum. Paralel oldukları için de deşarj derinliği azalacak daha fazla şarj deşarj çevrimi sağlayacaktır.
Şarj esnasında paralel olması veya olmaması hiçbir fark oluşturmaz. Her iki akü de aynı voltajda şarj olur. Kullanım esnasında iç direnci düşük olan yeni akü daha fazla akım verir eski akü yüksek iç direnciyle yenisine takviye yapar. Kullanım kesilince yeni akü daha fazla boşalmış olur eski akü ise ona iç gerilimleri eşitlenene kadar küçük bir miktar akım transfer eder. Bence de tek başına olmak yerine daha iyi olacaktır.
Tabiki yeni bir sistem kuruyorsanız yeni akülerden oluşturmak ve hatta iki akü yerine tek büyük akü olması daha iyidir.

 

[Doğrucu Davut]

.
Yukarıda .pdf dosyası olarak verilen yazıdaki formülleri çözmenin benim için hiyeroglifi anlamaktan daha zor olmasını bir kenera bırakırsam, sonuç bildirisinde;
Özetle, paralel bağlanan aküler üzerinde farklı bir yükün olduğu ve sabit voltaj şarjı sırasında da nispeten kısa sürelerde farklı şarj durumları mevcut olacağına dikkat çekilmekte.
Böylelikle, homojen olmayan akım dağılımlarının, belirli koşullar altında şarj durumlarının farklılaşmasına yol açabilecek çalışma modlarıyla sonuçlandığı belirtilerek, bağımsız solar sistemlerde akülerin paralel bağlantısından kaçınılması tavsiye edildiği yazılmakta..

Fakat dikkat !
Yazı; akülerin ayni değerlerde olduğu Off-Grid solar sistemler için, hem de çeşitli bilimsel literatür dip notlarıyla kaleme alınmış..

Halbuki burada konuştuğumuz farklı değerlerdeki akülerin parelel bağlanması olduğundan, kısaca sonucu baştan “Battı balık yan gider” olarak düşünmeli..
Yani durum bence , değil bu başlık adının formülasyonunu anlamsız kılmayı, prosesin, @ceremcem2 nin bidon örneği dahil, her çeşit düz mantık açıklamalarının da maalesef yetersiz kaldığına işaret etmekte.
En azından akademik açıdan durum bu olmalı.

Umarım burada sadece açıklamaların kendisini hedef aldığımdan, yazdıklarımı kimse kişisel olarak üzerine almaz ?..

Zaten yine Cem beyin gönderdiği yazının detaylı bilgileri de, bu prosesin karmaşıklığına ve parelel bağlamanın beklenmeyen olumsuzluğuna ışık tutmakta.

Herneyse, benim bakış açım olan karavancı pratiği ile olaylara yaklaşmamı anlatmama izin verirseniz..
Reimo ve Banner gibi kalite ve sorumluluğu karavancılarca bilinen firmaların tavsiyelerini birimler olarak hiç gücenmeden ezberleyerek dağarcığıma yerleştiriyorum. Hatta forumlarda özellikle sahadan yazılan bilgileri tabii diğer bir kaç kaynaktan da doğrulandırdıktan sonra, onlara ilave ederek ilerdeki kullanmaya hazır hale getiriyorum.
Zaten elektrikle yakından uzaktan ilişkisi olmayan bir meslekten dokuzuncu senesiyle emekli olmuş birinden, başka şey de beklenmemeli ?..

Tabii bazen “Solar Hesabı” dosyası gibi cümrünü aşan ayak kaymaları oluyor ki umarım hoş görülür ?

Zaten bu platformda da herhangi bir elektrik forumunda karavancı sorunlarına çözüm bulmayı değil, sadece bir karavan forumunda elektrik sorunlarına yeterli ve sahada da doyurucu olacak cevaplar aramaktayız..


.........
Bunları yazarken, benim açımdan, elektrikte karavancı pratiğinin son güven noktası olan Ferhat beyin konuya yaklaşımı gelmiş. Sanırım bu şekilde daha evvel de düşüncesini aktarmıştı.
Konunun nereden bakıldığıyla ilişkili değişken olabileceğini unutmamak için, onun tespitini de dağarcığıma alıyorum.

Fakat işin acayip yanı, böyle bir seçimle ne karşılaştım ne de baştan tüketimimi hesaplamadan sallapati karavancılığa başladım..
Yani başlığın pratikte benim için aslında hiçbir önemi yok !

Konu geyik olsun diyelim..
Hiç inkar etmeye gerek yok, foruma biraz da bunun için girmiyor muyuz ?..
.