Jak vybrat vhodnou baterii pro FVE

[paldaaalena]

Dobrý den,

jelikož jsem ani po 10 minutách nenašel jen trochu vhodné téma, tak si dovolím založit nové. Mám na střeše cca 10 kW a řeším vhodnou baterii pro střídač. Rád bych znal názor větší skupiny lidí.

Podotázky:
- jak velkou baterii a proč
- doporučujete prodávat i do sítě?
- pokud ano, znáte nějaký levný a fungující software pro spotové ceny?
- opravdu byste doporučili jen vysokonapěťové baterie, nebo vzhledem k vašim zkušenostem a třeba i ceně je lepší jiná voltáž, jiný systém?

Ještě doplním, že dům je s TČ a spotřeba od jara do podzimu je cca 8–12 kW denně. V tuto dobu TČ netopí.

Přikládám štítek našeho střídače.

Všem předem děkuji za jakoukoliv informaci, radu nebo pomoc.
S pozdravem Martin M.

[rva]

Vysokonapěťové baterie jsou budoucnost, ale zatím je to oblast drahých profesionálních řešení. Nejlevnější jsou samodomo skládanky 48V z článků. Kapacitou od denní spotřeby.

[unicast]

K tomuhle nic jiného než ta "vysokonapěťová" baterie připojit nepůjde. No a pro takovou baterii jen BMS stojí tak polovinu ceny celé 16 kWh/52V baterie, o aspektech "bezpečnosti práce" s napětím 500V= raději nemluvě. To tu fakt nikdo nedoporučí

[Mex]

Máš střídač, který umí jen HV (vysokonapěťové) baterky.
Takže tady není co řešit. Takové ty přerostlé tužkové baterky (LV baterky 48V) k tomu nepřipojíš.

HV baterky jsou docela logické řešení. Máme vysoké napětí z panelů, vysoké napětí pak výstupu do sítě, a tak je vlastně docela nelogické na baterkách mít nízké napětí. Které musím napřed při nabíjení snižovat a pak při spotřebě zase zvyšovat.

Ale reálné řešení s těmi HV baterkami je bohužel trochu komplikovanější.
Jednak tím, že bastlířský a amatérský svět miluje LV řešení. A proto prakticky všechny levné čínské skládačky jsou v LV provedení.
A stejně tak i naprostá většina BMS a dalších komponent je určena pro LV baterky.
Existují i pro HV baterky, ale jsou dražší.

No a přistupují k tomu i realizační problémy.
Je prostě jednodušší poskládat vedle sebe 16 velkých článků, než skládat třeba 100 malých článků.
Těch 15 propojek mezi články se prostě instaluje snadněji než 99 propojek mezi články v HV baterce.

Na druhé straně velcí kluci používají HV řešení.
Ať už u větších domácích střídačů (jako to máš například i Ty), nebo třeba v autech, kde se jiné než HV řešení nevyskytuje vůbec.
Naopak se tam napětí tlačí čím dál tím výš.

Já jsem tady na fóru jeden z mála fandů HV baterek. Mám rád Volty (které považuju za vysportované borce) a nemám rád Ampéry (které považuju za upocené tlusťochy, kteří funí a smrdí).

[Matess]

je to komplikované z několika důvodů.

1. Bezpečnost - sám asi budu HV baterku dělat, ale rozumím nebezpečí a mám z toho reálně respekt.

2. Komunikace - u 48V systému se původně počítalo s olověnýma baterkama, které jsou tupé a žádnou komunikaci nemají. Logické přechod na LFP potom umožnil používat stejné střídače, protože se dalo lehce udělat baterii o napětí olova a jen stačilo lehce upravit počátek a konec (víceméně by se dalo říct že 15 v sérii odpovídá spodním napětím olovu a 16 v sérii odpovídá hornímu napětí v olovu). Potom někoho napadlo že by bylo fajn předávat informace střídači aby věděl kdy bezpečně ukončit vybíjení a nabíjení, případně mohl třeba omezit nabíjecí výkon, když se baterka blížila k maximu. Současně toto řešení vyřešilo neznámý stav, kdy nějaký článek nechodil správně a mohlo dojít k nečekanému odpojení baterky od střídače (toto může být katastrofické a je vždy lepší odpojení provést na střídači než mu najednou odebrat baterii) Současně to zrušilo ztráty na kabelech mezi střídačem a baterií v tom duchu že střídač věděl přesně kolik je na baterce a tyto hodnoty nejsou ovlivněny ztrátou na kabelech.

Když došlo na HV baterky, protože menší proudy prostě dávají smysl komunikace se stala víceméně podmínkou. Rozsah napětí baterii je mnohem větší, protože se předpokládá, že baterie střídači prostě řekne jaké chce napětí a kolik snese proudu a střídač se tomu přizpůsobí. Bohužel tady vzniklo spoustu proprietálních systémů, kdy každý výrobce si drží svoje baterky a svoji komunikaci pod pokličkou. Standartní BMS, které se používají ke 48V a jim podobným napětím mají obvykle mosfetové odpojování a tyto součástky mají nějaký napěťový strop, takže řešení postavit 5x48V baterku a zapojit do série možné prostě není.

Teoretické řešení jak to udělat je zjistit jakou baterku tam máte originálně, zjistit kolik má článků a postavit k ní paralelně druhou se stejným počtem bez komunikace, ale s mechanickým odpojováním (přes kontaktor). Tím by s trochou štěstí mělo být možné kapacitu navýšit, ale výkonové omezení (pokud tam nějaké bude) bude kopírovat baterku s komunikací. Způsob zapojení je tedy jednoduchý... BMS bude připojena k baterii, ale její výstup bude připojen pouze k něčemu co bude napájet kontaktor a rozpojení celkové baterie bude dělat ten. Je potřeba to zapojit tak aby kterákoliv BMS v případě provozu mimo specifikaci odpojila celou baterii. Pokud chápeš jak to myslím, měl by jsi to být schopen udělat. Pokud nevíš nepouštěj se do toho. Je to opravdu nebezpečné pro nezkušeného.

[cipis]

Nebo je reseni ala LGChem, co to oblaflo obousmernym menicem dc/dc na prijatelnejsi napeti.

[Mex]

To by bylo hezké. Mimo jiné proto, že by se dalo zvolit i nějaké rozumné napětí těch článků.
48V (tedy v praxi 55V) je dost málo. Ale nějakých třeba 64-100V by mohlo být tak akorát.
Nevěděl jsem, že to dělá LG. Viděl jsem to ale třeba u baterek Huawei.

Ale udělat takový měnič, aby fungoval opravdu spolehlivě (a třeba nepustil do baterky nějaké šílené nabíjecí napětí), a hlavně aby měl vysokou účinnost - to nebude snadné.
Řekl bych, že pro 1 kus by to bylo prostě příliš velké úsilí. A že by bylo jednodušší raději vyvinout HV BMS a strávit spoustu času šroubováním 99 propojek mezi články.

[Mex]

Teoretické řešení jak to udělat je zjistit jakou baterku tam máte originálně, zjistit kolik má článků a postavit k ní paralelně druhou se stejným počtem bez komunikace, ale s mechanickým odpojováním (přes kontaktor). Tím by s trochou štěstí mělo být možné kapacitu navýšit, ale výkonové omezení (pokud tam nějaké bude) bude kopírovat baterku s komunikací. Způsob zapojení je tedy jednoduchý... BMS bude připojena k baterii, ale její výstup bude připojen pouze k něčemu co bude napájet kontaktor a rozpojení celkové baterie bude dělat ten. Je potřeba to zapojit tak aby kterákoliv BMS v případě provozu mimo specifikaci odpojila celou baterii. Pokud chápeš jak to myslím, měl by jsi to být schopen udělat. Pokud nevíš nepouštěj se do toho. Je to opravdu nebezpečné pro nezkušeného.

Takhle jednoduše by to asi nebylo ono.
Chtělo by to na té dodatečné baterce minimálně připojit na jednotlivé články ještě balancéry.
Ale to by se dalo zvládnout i s balancéry, které se jinak používají pro LV baterky a jsou tedy celkem levné.

Nebo si pohrát s drátováním a ty nové články připojit paralelně nikoli jako celek k celkové původní baterce, ale připojit po jednom vždy nový článek paralelně k původnímu článku.

[cipis]

O tom LG jsem psal v jinem vlakne. Resu7,5 ma 5x6 clanku liion a resu10 ma 6x7 clanku liion. A adekvatni dc/dc menice. Ta desitka by se hezky predelavala na 24/48V system :⁠-⁠)

[Mex]

Zajímavá baterka.
To vlákno jsem tehdy nějak minul.

Poznámka mimo: je tam opět použitý DC jistič Noark.
Je to už několikátý značkový výrobek (od různých firem), kde tyhle jističe vidím.
Asi to dělají dost dobře.
Což je pro mě doporučení, že si je taky koupím.

[Kostěj]

Kdybych řešil podobný problém, asi bych použil dvě (tři?) nejlevnější JBD BMS 7-20S, sestavil baterii z nkon.nl 40(60?)x300Ah. Komunikaci z BMS vytáhl přes UART a oddělovače do ESP32. Odpojování baterky v BMS bych nepoužil/přemostil a odpojoval baterku přes střídač - podmínka je komunikace střídač/ESP32. Ale nevím, nad 60V mám docela respekt.

[Mex]

Teoreticky ano, prakticky je v tom několik "ale".

Především to znamená umět napsat nějaký převodník mezi tím, co načtu z LV BMS, a co mám posílat do měniče.

Další problém je v bezpečnosti. Baterka by měla mít možnost své vlastní ochrany, pokud se měnič zblázní nebo komunikace přestane fungovat.
To normálně zajišťují ty výkonové FETy, které jsou tady ale odpojené.
Takže je třeba doplnit nějaký externí spínací prvek. Patřičně dimenzovaný napěťově i proudově.
Což není tak úplně snadné (zvlášť při vyšších napětích a proudech), pokud chci dosáhnout nízkých ztrát a oteplení.

No a pak jde o napětí.
40 článků je málo, s tím většina HV měničů vůbec nepojede.
60 už je na hraně, kdy některé už pojedou, některé ještě ne (často je hranice mezi 180-200V).
A pořád je to dost málo. Tyhle měniče umí do/z baterek proudy tak maximálně kolem 25A.
Tak při 60 článcích a tedy 192V to bude umět maximálně nabíjet/vybíjet výkonem necelých 5kW.

[rva]

Ono stačí ta bms zapojit jen k monitorování článků baterie. Tedy proud by přes ně vůbec neprocházel. A pokud kterákoliv BMS usoudí, že je potřeba baterii vypnout, tak toto řešit nadřazeným systémem, protože samotné BMS není schopno baterii vypnout, když přes ně výkonové kabely úmyslně nezapojuji.
Odhaduji, že zapojení přes několik sérií 16-ti článků s JK-BMS a s nadstavbou HomeAssistant je realizovatelné, ale moc výhod oproti 48 V systému nevidím.