DIY ostrovni FVE rodinny dum

[Ensferi]

Zdravím,
jak to měnič snáší takhle na zádech ? všude píšou že nesmí takhle být a že musí být připevněn na zdi..
Já se teď sral s 10 KW měničem abych ho vůbec nějak dostal mezi stěnu a skřín do chodby a aby se měl jak uchladit.. jinak kdyby to fungovalo koupil bych jinej a hodil ho na záda na skříň

[sisdale]

Měnič s tím nemá žádný problém. Jen je potřeba dodržet odstupy okolo, aby měl prostor pro sání a výfuk vzduchu. Chvíli na začátku, když jsem začínal s jedním měničem, tak jsem jej měl na stěně na antivibračních závěsech. Nicméně za touto zdí pozorný posluchač slyšel vibrace při vyšším zatížení měniče. Tak jsem přešel do polohy na zádech na polici a položeno v rozích na 4 antivibračních podložkách (tuším původně určených pod pračku). Jsem naprosto spokojený, mám lepší přístup k měniči a naprostý klid v jiných místnostech. V poloze na zádech má každý kus už natočeno okolo 8 MWh a bez problému. Mám dobrý přístup k filtrům na čištění, a jednou za čas také k vysátí zbytkového prachového nepořádku uvnitř.

[Ensferi]

tak to je paráda, asi se vrátím ke growatu a pořídím ještě jeden 5KW, protože ten čínskej 10.2 kw měnič je peklo..
saje mi to jen s jednoho PV a z druhého vůbec

[sisdale]

Na konci dubna opět proběhly v naší oblasti odečty elektroměru. Před budováním FVE jsem měl roční spotřebu 15,27 MWh z distribuce a nyní za poslední rok jsem z distribuce spotřeboval 3,90 MWh. Vzhledem k tomu, že elektřina je v celém domě jediným používaným energetickým zdrojem, jsem naprosto spokojený.

V porovnání s předchozím rokem, kdy jsem nedělal žádné změny v množství instalovaného FVE výkonu, jsem díky dvěma zásadním úpravám snížil roční spotřebu z distribuce o 0,8 MWh. První zásadní úprava byla přechod na inteligentní způsob plánování řízení toku energie a druhým byla přestavba centrálního HVAC systému na FVE s použitím třech frekvenčních měničů z dříve užívaných lokálních méně efektivních zdrojů tepla.

Další snížení roční spotřeby z DS by šlo docílit instalací dalších panelů, nicméně zatím se mi nechce umísťovat panely za každou cenu na místa narušující vzhled místa. Takže aktuálně zatím o dalším navýšení neuvažuji.

Díky stále poměrně vysoké celkové ceně elektrické energie pro koncového uživatele probíhá umořování investovaných nákladů stále vysokou rychlostí a zbývá umořit poslední část investice do bateriového uložiště. Dle předpokladu dojdu na nulu v průběhu tohoto roku. Díky vlastní realizaci, pořízení panelů bez prostředníků a použití levnějších all-in-one měničů se mi investice celkově vráti do necelých tří let. Měniče nijak nešetřím, běžně je zatěžuji přes 10 kW zátěží (tedy na jejich horní hranici), jsem s nimi spokojen. Mají naběháno kolem 10 MWh každý a jsou naprosto v pohodě. Jsem rád, že jsem nakonec zvolil tuto cestu a neinvestoval jsem násobně krát do značkových měničů, které by velmi prodloužilo umoření investice.

V měsíci dubnu jsem i přes poměrně proměnlivé počasí vygeneroval 1,11 MWh energie, tedy 130 kWh/kWp instalovaného výkonu. Samozřejmosti už je 100% ostrovní režim s vypnutým hlavním jističem od 13.2.

Denní hodnoty se umí při hezčím počasí vytáhnout na 60 kWh vygenerované energie denně. Do letního slunovratu zbývají necelé 2 měsíce a pak zase bude postupně docházet k poklesu. Během tropického období jednoho týdne v dubnu se spotřeba energie přesunula z topení do chlazení. V dalších měsících čekám, že chlazení začne dominovat.

[patamat30]

Začal jsem experimentoval s frekvenčním měničem pro kompresor tepelného čerpadla. Frekvenční měnič je výkonný a lze k němu připojit 3x400V motor s příkonem 5.5kW. Během počátečního experimentování jsem narazil na problém s počátečním velkým proudem při nabíjení velkých kondenzátoru za usměrňovačem na vstupu měniče. Při připojení vyhazuje jištění 32A s charakteristikou C. Měřil jsem inrush current při zapojení a měřák ukazuje 48A. Ale očekávám, že měřák je stavěn na zachycení střídavých rozběhových proudu pro běžné motory. Takže ten počáteční proud bude ještě větší. Tento proud je větší než rozběhový proud přímo připojeného motoru, který jistič nevysadí.

prosím můžeš rozvést to zapojení TČ 3x400 na měnič se vstupem pouze 230V
běžné FM co mají vstup 1f 230V dokáží 3x 230V, ale 3x400 není obvyklé.

Běžný snad každý FM co jsem kdy viděl má pozvolné nabíjení vstupního kondenzátoru, ty slabší málo výkonné klasika předřadný rezistor s propojovacím relé, Ty větší mají usměrnění často řešené řízeným můstkem z tranzistorů a dokáží tak například řídit i učiník na vstupní straně.

Pokud ti to vyráží pojistku myslím, že relé může být spečené

[sisdale]

Mam frekvencni menic, ktery z 1f vstupu 230V vyrabi vystup 3x400V. Na vstupu bude nejake zvysovani napeti. Menic v monitoring registru reportuje napeti vsnitrni sbernice, ze ktere vyrabi vystup a tam ma celkem stabilne pri zapnutem behu 620V.

Na vstupu toho menice bohuzel soft start obvod chybel, takze jsem si ho musel vyrobit sam pomoci rezistoru a premosteni stykacem.

Frekvencni menice v TC provozuji pres celou zimu a vse funguje v pohode. Z FVE jsem do TC uz nasmeroval 1.5 MWh. Ve spatnych zimnich dnech pri nedostatku slunecni energie jelo TC i s frekvencnimi menici z distribuce a s tim take nebyl zadny problem.

[patamat30]

našel jsem nějaké schemata 1f230V / 3f 400V FM a je to přesně jak píšeš , většinou se používá kondenzátorový násobič napětí 230x 1.41 *2 , když odečteš ubytek na diodách tak je to přesně.
U některých se používá autotransformátor na vstupu, ale pro vysokou cenu mědi pro vinutí je cena někde hodně jinde. Ale výkonově je tu FM až nad 7.5kW. největší co jsou běžně k mání jsou 30kW

[sisdale]

V květnu jsem vygeneroval 1.09 MWh a v červnu 1.16 MWh sluneční energie. Květen byl vzhledem k minulému roku o něco slabší z důvodu horšího počasí, ale na druhou stranu delší deště jsou potřeba pro doplnění vláhy. Samozřejmě jsou lepší delší průběžné deště než ryhlé a intenzivní vytvářející v poslední době lokální záplavy. Červen byl srovnatelný s výrobou v minulém roce. Všechnu vyrobenou energii jsem lokálně spotřeboval a z distribuce neodebral ani Watt-sekundu.

Největší část energie jsem použil do tepelného čerpadla a udržování komfortu v celém domě. Investice do předělání výkonného třífázového telepného čerpadla na jednofázovou ostrovní FVE za pomocí tří frekvenčních měničů a další bižuterie je už úplně umořena. Synergie mezi FVE a TČ se pěkně projevuje zejména v nyní často se vyskytujících slunečných a horkých dnech. Obyvatelé domu si pochvalují teplotu kolem 22 stupňů C v celém domě.

Díky flexibilitě dvou měničů a vícero baterií jsem byl schopen v provést pravidelný servis elektrárny plně v ostrovním režimu. Vyčistil jsem filtry měničů, také vnitřky, kde se dostal velmi jemný prach procházející filtrem. Dále jsem důkladně kontroloval baterie. Zatím vše v pohodě, články mají za sebou 190 cyklů. Prismatické články nemám nijak stažené, naopak je mám uloženy s mezerami. To mi umožňuje kontrolovat případné deformace jednotlivých článků. Po více než 2 letech plného provozu zatím bez jakýchkoliv deformací.

[sisdale]

Dostal jsem pár dalších dotazů ohledně funkce a opravy měničů. Možná by to mohlo zajímat vícero solárníků, takže se podělím o pár dalších zkušeností / znalosti ohledně all-in-one měničů. Specificky jde o vysokofrekvenční měniče s MPPT vyššího napětí do 500V. Všechny měniče mívají velmi podobné uspořádání ať jsou jakéhokoliv výrobce, liší se podle výkonu použitými výkonovými prvky a jejich množstvím. U vysokofrekvenčních měničů s nižším PV napětím je výstup MPPT boardu místo na BUS sběrnici připojen na baterii, tedy místo BOOST konvertoru na něm pak býva BUCK konvertor. Velmi zjednodušené schéma takového měniče je:

Podrobný popis funkce části mezi bateriovým vstupem a BUS sběrnici včetně typického schématu jsem zmiňoval již před nějakým časem v viewtopic.php?t=9119&start=60#p204745.

Hlavním mozkem měniče je takzvaná řídící deska (control board). V drtivé většině případu jde o samostatnou desku s mikroprocesorem, která je zasunutá svisle v hlavní desce měniče. Starší, méně výkonné měniče, mívaly jednodušší řídící desky často s jedním hlavním konektorem, pomocí kterého se připojovaly do hlavní desky měniče. Dále obashovaly řadu dalších menších konektorů pro kabely k zobrazovači, LED diodám, komunikačním portům a podobně. V pozdější době ve výkonějších měničích převládly modernější řídící desky se třemi konektory pro připojení do hlavní desky měniče. Typicky vypadají takto:

Tři hlavní konektory mají v drtivé většině případu stejné označení a také stejné funkce:

CN9 - primárně slouží k přenosu vstupních analogových signálů:
pin 1 vstup - napětí L grid vstupu přes ochranné rezistory na hlavní desce
pin 2 vstup - napětí N grid vstupu k pin 1
pin 3 vstup - kladný výstup z proudového transformátoru CT1 na výstupu AC měniče (měří AC složku)
pin 4 vstup - záporný výstup k pinu 3
pin 5 vstup - napětí - pólu baterie přes ochranné rezistory na hlavní desce
pin 6 vstup - napětí + pólu k pinu 5
pin 9 vstup - napětí L výstupu AC měniče zase přes ochranné rezistory na hlavní desce
pin 10 vstup - napětí N výstupu AC měniče k pinu 9
pin 11 vstup - kladný výstup z halového proudového snímače na výstupu AC měniče (měří okamžitou hodnotu proud)
pin 12 vstup - záporný výstup k pinu 11
pin 13 vstup - napětí BUS + sběrnice taky přes ochranné rezistory
pin 14 vstup - napětí BUS - sběrnice k pinu 13
pin 16 vstup - připojeno přes rezistor na CAN konektor pin 7 CN6

CN10 - napájení řídící desky a vstupy senzrozů teploty:
pin 1 vstup - NTC1 teplotní senzor u transformátoru DC-DC měniče mezi baterií a BUS sběrnicí
pin 2 vstup - NTC4 teplotní senzor na chladiči u IGBT AC střídače
pin 3 vstup - NTC3 teplotní senzor na chladiči u DC-DC na straně nízkého napětí baterie
piny 4 a 5 vstupy - -12V
piny 6 a 7 vstupy - +12V
piny 8, 9, 10 a 11 vstupy - GND
piny 12 a 13 vstupy - +12V
piny 14, 15 a 16 vstupy - +5V

CN11 - logické vstupy a výstupy:
pin 1 výstup - signál pro budič IGBT QB2 (AC střídač, někdy i usměrňovač pro nabíjení baterie), spíná BUS+ směrem do L AC výstupu
pin 2 výstup - jako pin 1 pro QA1, spíná BUS+ směrem do N AC výstupu
pin 3 výstup - jako pin 1 pro QD2, spíná BUS- směrem do L AC výstupu
pin 4 výstup - jako pin 1 pro QC1, spíná BUS- směrem do N AC výstupu
pin 5 výstup - spínaní Buck konvertoru - PWM pro omezování nabíjecího proudu a po dosažení bulk nabíjení
pin 6 výstup - aktivace obousměrného DC-DC měniče mezi baterií a BUS sběrnicí
pin 7 výstup - aktivace připojení bateriového - vstupu, ochrana proti přepólování
pin 8 výstup - PWM regulace otáček ventilátorů
pin 9 vstup - snímání otáček ventilátorů (proti GND)
pin 10 vstup - pokud je spojen s GND je přítomný AC input
pin 11 výstup - řízení relé RLY4 spínající výstup AC střídače na výstup (připojuje se až ověří, že generuje spravně AC)
pin 12 výstup - řízení relé RLY2 spínající výstup AC střídače na výstup (připojuje se až ověří, že generuje spravně AC)
pin 13 výstup - řízení relé RLY3 spínající vstup AC na výstup AC (tedy bypass režim, nabíjení, hybrid dodávající zpět do vstupu AC)
pin 14 výstup - aktivace BUS soft startu (tedy prvotního nabidí BUS kapacity nad 400V)
pin 15 výstup - aktivací se provede uplné vypnutí (teda pokud je měnič zrovna napájen jen z baterie, při přítomnosti AC vstupu nebo PV se napájení měniče nevypína nikdy; po připojení pouze bateriového vstupu je napájení vypnuto, zapnutí se provede vypínačem AC výstupu)
pin 16 vstup - je na logickou jedničku (+5V) pokud je zapnut vypínač AC střídače - na základě tohoto vstupu ví řídící deska, že ma spustit výstup AC (ať už výrobu z BUS sběrnice, nebo aspon bypass režim)

Logické výstupy, piny 1 až 8 a 11 až 14 na konektoru CN11, jsou aktivovány logickou nulou - tedy spojením na GND. Na výstupu řídící desky jsou logické invertory s otevřeným kolektorem. Lze tedy přidat externí řízení také s otevřeným kolektorem a přetížit signály z řídící desky. Například je-li měnič zrovna vybaven z mého pohledu vadným firmware na řídící desce způsobující vypnutí nabíjení baterie při prudkém snížení odebíraného výkonu na AC výstupu, lze provést úpravu externím řízením přidaným na pin 5 CN 11 spočívajícím v aktivaci tedy spojením s GND pokud je napětí baterie pod bulk/float napětím a nabíjecí proud není potřeba omezovat (tedy baterie je schopna absorbovat plný nabíjecí výstupní proud měniče). Jediný logický výstup na pinu 15 konektoru CN11 je aktivován logickou jedničkou na úrovni +5V.

Podrobná znalost zapojení a funkce signálů na spojení s řídící deskou je zejména užitečná při opravě těchto střídačů. Po demontáži zjevně vadných prvků (a často také všech chladičů) je vhodné nejdříve provést kontrolu funkcí všech buzení, DC-DC měniče mezi baterií a BUS sběrnicí, dále také soft start obvodu, napájení a podobně. Stačí k tomu zdroj nejlépe s omezeným proudem a ten připojit místo baterie pouze k hlavní desce měniče. Zdroj nastavit těsně nad minimální možnou hodnotu napětí, se kterou měnič umí pracovat, např. 40 V pro 48V systémy. Vše ostatní je od hlavní desky odpojeno a na desce nebývá v tuto chvíli potřeba ani žádný chladič. V případě starších méně výkonnějších měničů je obvod soft startu BUS sběrnice umístěn na MPPT boardu. V takovém případě je potřeba připojit také MPPT board.

Pak se nejdříve ověří správná fuknce napájecích obvodů, tedy po krátkém pulzu spínače AC výstupu měniče (jediný vypínač jež na měniči bývá), se musí spustit napájecí obvody a na desce (také na konektoru CN10) se musí objevit +5V, +12V, -12V a napájecí obvod ještě poskytuje +15V pro soft startový modul. Pokud vše funguje, spojte pin 7 CN11 s GND (třeba s pinem 8 CN11). Tím se plnohodnotně připojí záporný pól baterie (tedy přemostí ochrana přepólování připojení baterie).

Dále je potřeba zkontrolovat funkci soft startu BUS sběrnice a přednabít kondenzátory na BUS sběrnici. Měříte voltmetrem BUS sběrnici a spojíte pin 14 CN11 s GND (pin 8 CN11). Napětí musí začít pomalu stoupat a po dosažení 400V pin 14 CN11 odpojte. Soft start trvá zhruba 3 sekundy. Pokud se napětí BUS sběrnice nezvedá, tak jste neodstranili vadné výkonové prvky na výstupní straně DC-DC měniče, nebo vadné IGBT v AC střídači. Tedy je zde někde zkrat. Druhá možnost o dost méně častější je zničený soft start obvod. Tam by se buď zničila dioda D65 nebo sekundární vinutí transformátoru TX2. Primární strana a její řízení nemá moc možností k samovolnému zničení od výkonové strany měniče.

Od tohoto okamžiku si dávejte pozor při práci s deskou, protože BUS sběrnice je nabitá na 400V a napětí pozvolna klesá.

Další na řadě je pak aktivace DC-DC měniče mezi baterií a BUS sběrnicí. To se udělá pomocí spojení pinu 6 CN11 s GND (pin 8 CN11). Aktivace spustí generátor obdélníkových pulzu se střídou 1:1 a frekvenci cca 37 kHz (frekvence se může mírně lišit dle výkonu měniče a použitých transformátoru v DC-DC měniči). Tyto pulzy jdou postupně přes budící transformátory na obě strany buzení IGBT (vysoko napěťová strana) a MosFETů (nízko napěťová strana) DC-DC měniče. Mezi Gate a Emitorem (Source v případě MosFETů) musíte být schopni osciloskopem pozorovat kladné spínací a záporné vypínací pulzy. Pulzy bývají cca +-18V. Pokud na kterémkoliv místě pulzy nejsou, tak je potřeba najít, dle schématu z dřívějšího postu, chybu v daném budícím obvodu. Velmi často se při průrazu některého IGBT nebo MosFETu prorazí patřičný budící obvod. Typicky to odskáčou rezistory a diody. Méně často budící tranzistory. Zatím jsem neviděl případ, že by odešlo sekundární vinutí budících transformátorů. Tyto budící členy je nutné zkontrolovat před vkládáním nových sad IGBT, MosFETů.

Stejný test provadím i po montáži IGBT a MosFETů (nejsou potřeba nasazené chladiče). Pak se musí na BUS sběrnici objevit napětí odpovídající 8-mi násobku napětí na bateriovém vstupu (to odpovídá transformačnímu poměru v DC-DC části). Vyjímečně u novějších měničů s vyšší horní hranici na bateriovém vstupu (umožňující použít zapojení 17S pro LiFePO4), je použit transformační poměr 7,5 ku 1. Poměr je dán vinutím transformátoru v DC-DC měniči.

Po ověření správné fuknce napájení, soft startu a DC-DC měniče, se dále pak pokračuje ke kontrole Buck konvertoru mezi výstupem DC-DC a BUS sběrnicí, a AC střídače. Nicméně tento příspěvek už je hodně dlouhý, tak pokračování později v dalším příspěvku.

[lemra79]

taky zajimavy povidani

[sisdale]

Jj, příspěvek co jsem minulý rok dával sem viewtopic.php?t=9119&start=60#p204745 jsem Marpymu posílal jak zmiňuje na začátku.

[sisdale]

Pokud měnič netrpí výše popsanou chybou řídící desky spočívající v ovládání buck konvertoru přes pin 5 CN11, nebo je tato chyba odstraněna vnějším řízením, tak průběhy PV výkonů nejsou nijak ovlivněny spínáním nebo vypínaním zatěží invertoru v jakémkoliv rozsahu. Při dnešním jasném dni pak průběhy vypadají takto:

První graf zobrazuje zvolené napětí a proudu pracovního bodu MPPT na obou shodných strinzích panelů. Druhý graf pak zobrazuje aktuální výkon odebíraný z PV a také průběh napětí BUS sběrnice měřeným MPPT boardem. Napětí na sběrnici odpovídá zmíněnému 8-mi násobku napětí baterie a mění se díky LiFePO4 článkům minimálně.

Rozdíl mezi výkonem odebíraným ze stringu 1 a 2 je u mě dán umístěním panelů a pohybujícím se zastíněním přes druhý string při dnešní poloze slunce. Každý MPPT jednou za hodinu provede nové hledání MPP bodu smerem od Uoc dolů z důvodu případného vyváznutí z lokálního optima. Takto se chová většina MPPT boardu pro napětí PV do 500V.

[sisdale]

Kolega z fóra se mě ptal na problémy spojené se zkratem PV vstupu na konstru. Při opravách závad způsobených tímto zkratem by se mohly hodit další schémata vysokonapěťových MPPT co jsem vyráběl, ale neměl jsem ještě čas je překreslit. MPPT desky tohoto typu většinou vypadají takto:

Hlavní výkonová větev z PV vstupu směrem na BUS sběrnici spolu s buzením BOOST konvertoru vypadá takto:

Měření napětí PV a BUS sběrnice pak je zpracováno takto:

Pokud je AC střídač spuštěný a výstup měniče je zapojen do sítě, kde N je spojeno s PE, dojde při zkratu kteréhokoliv PV vstupu k uzavření zkratové trasy BUS sběrnice. V AC střídači se postupně BUS - a BUS + připojuje k N výstupu. Na N cestě v měniči není žáden proudový senzor a ani za výstupem měniče na něm není žádné jištění. Dojde tedy k přímému zkratu BUS sběrnice přes výstupní IGBT v AC střídači. Pokud dojde ke zkradu pouze PV+ vstupu je alespoň teoretická šance že se přepálí F1, F5 nebo shoří D9 na MPPT boardu než stihne zkrat zničit výkonové prvky na základní desce měniče. Jak je vidět na schématu, PV- je přímo spojeno na BUS- bez jakéhokoliv jištění. Takže pak je katastrofa jistotou.

Při zkratu dojde ke zničení zrovna sepnutého páru IGBT v AC střídači. Bohužel často končícím vlastním zkratem. Takže zkratovaná BUS sběrnice pokračuje v další desktrukci ve směru Buck konvertor mezi DC-DC měničem a BUS sběrnici. Zkrat na výstupní straně DC-DC měniče, přetížení a přenesení velké zátěže na bateriovou stranu DC-DC měniče. Tento zkrat ma za rychlý důsledek ztrátu napajení a vypnutí střídání. Takže neodpálí obvykle úplně všechny výkonové prvky na hlavní desce měniče, ale jen ty co byly zrovna sepnuty. I když měnič v sobě je vybaven pojistkou na bateriovém vstupu, tak než tato pojistka zareaguje tak explodují nějaké páry MosFETů jejichž přetížení vedlo na zkrat na bateriové straně DC-DC měniče. Mezitím také stihne zareagovat BMS na baterii a přeruší vybíjení pokud výstupní proud nepřekročil vypínací schopnosti vnitřních MosFETů. Pokud ano, vybaví se pojistky ať už vlastní nebo ta v měniči.

Po zkratu PV+ vstupu na kostru je potřeba před spuštěním zkontrolovat také pojistky F1, F5, diodu D9. Byly-li na vstupu PV zrovna ještě panely a byl tak Boost konvertor na MPPT zrovna fuknční je nutno zároveň kontrolovat také IGBT Q6 a Q7 a jejich budící obvody. Jinak mohou být také ve zkratu a nové spuštění měniče může způsobit novou katastrofu na hlavní desce měniče.

Snad mé znalosti někomu mohou pomoci a opravám/konstrukcím měničů zdar.

[gupa]

Přidám odkaz na jedno fórum na PIP měniče.

https://forums.aeva.asn.au/viewtopic.php?p=64358#p64358