96V - 192V - 240V DC systém - šlo by to úplně bez měničů?

[Ricardo]

Dotaz: šlo by to úplně bez měničů s moderními AC spotřebiči, které mají spínané zdroje a invertorové motory?


Někdo tu zmiňoval že spínané zdroje a invertorové elmotory v moderních ledničkách a klimatizacích v pohodě dokáží fungovat na DC. Spínané zdroje pro notebooky když umí amerických 110V tak by si teoreticky měly vystačit s 96V systémem. Invertorové motory by také teoreticky neměli mít problém s DC, bude jim ale stačit 96V? Podle mne by logicky potřebovaly min těch 192V DC (nebo 5x48V = 240V DC).

Fungoval by systém s 2x nebo 4x 48V bateriemi zapojenými do série pro napájení domu 96V?
První 48V baterie připojená na Axpert 48V (dělá nulu a zároveň měnič pro staré spotřebiče vyžadující AC)
Druhá až pátá 48V baterie nabíjená každá zvlášť MPPT regulátorem

Teoreticky by to mělo fungovat protože nulový potenciál bude daný jen jednou nulou na meniči Axperta. Zapojením druhého Axperta by to zktratovalo potenciály. Ale s jedním by to mělo fachat, protože ostatní potenciály jsou v sérii a nejsou uzemněné.

Šlo by to nebo je kravina?

[martin2190]

pokud tam nebudou mechanicky vypinace a termostaty tak jo , pozor na horeni oblouku pri vypnuti , u invertoru/pro motory bejva okolo 300V DC napajenych z 1f 230V AC a 600V DC pro 3f AC 400V / potreba odskouset pri jakem napeti skoci do chyby /nizke napeti meziobvodu/

[kodl69]

píšu to furt dokola, většina spínanejch zdrojů jede na cca 1/3 až 1/2 jmen. výkonu už při 50V. takže elektronika není problém.
I ta vrtačka se na 50V roztočí, sice pomalej a s menší silou, stejně jako rozbrušovačka nebo ruční okružní pila.
Problém je úplně jinde, třeba elektrická trouba, varná konvice a vůbec tepelný spotřebiče, spotřebiče odpojovaný mechanickým spínačem nebo vidlicí ze zásuvky. Oblouk, kterej se dá vytáhnout vytažením konvice ze stojanu, když je napojená přímo na 9s string byl dost velký varování před dalšími pokusy na tohle téma. Sehnat spotřebiče na 110V AC je dost problém, podle aliexpresu to asi nikdo nepoužívá, stejně jako třeba žehličku na 110V. Ale i tak by tyhle krámy měly na 48V čtvrtinu jmenovitýho výkonu, a vyšší napětí si nedokážu představit odpojovat klasicky, spínačem nebo ze zásuvky. Další problém by byly průřezy kabelů, 3.5kW trouba (pokud by se udělaly topný tělesa na 48V) ke které stačí s jistotou kabel 3x2.5mm2 měď by na 48V potřebovala přívod minimálně 25mm2 a to by nesmělo být dál, než pár metrů, a ne třeba přes celej barák... Takže tudy cesta zatím nevede. Světla na 48V DC nejsou problém ani se stávajícím rozvodem (a pokud se natahají tlustší dráty, tak ani na 24V) elektronika taky ne a zbytek nejde jednoduše vyřešit...

[Ricardo]

Jsem si toho vědom, že DC je velmi vhodný pro dlouhý a kvalitní oblouk, proto svářečky jsou až na speciální vyjímky všechny DC zdroje. Proto uvažuji o 96V DC jen u těch elektronicky spínaných zdrojů nebo motorů.

Však jeden 48V Axpert King by dělal 5kW měničem 230V AC pro troubu, rychlovarku aj staré AC spotřebiče. No a druhá 48V baterie by v sérii s tou z první napojenou na Axperta, dávala dohromady 96V DC. A na to by mohly jet spotřebiče z USA, kde je 110V AC. Ledničky, vrtačky, klimatizace prostě tisíce spotřebičů které nepoužívají relátka ale polovodiče. Typicky dražší nářadí s regulací otáček. To všechno by mělo ve verzi z USA fachat na téměr plný výkon, ne?

Když nad tím tak přemýšlím, tak nedalo by se klasické relátko nahradit kombinací výkonový tranzistor+relé? Tranzistor by zabránil vzniku oblouku a potom by to mechanicky odeplo i relé (takový zjednodušený soft-starter). Zároveň by to prodloužilo životnost kontaktů toho relé. Teoreticky nahradit těch pár relátek soft startery by vyšlo levněji než hybridní měnič a ještě by to zabránilo proudovým nárazům. Zejména pro ostrovníky by to mohlo být super, protože ti nic nepotřebují přicucávat ze sítě a tak by eliminovali ztráty z konverze DC->AC.

Je to takový brainstorming, jestli by to mohla být cesta nebo ne.
EDIT: Nebyl by problém s nulovým potenciálem? Menič si dělá 230V AC z baterie pomocí -24/+24V, takže ty 96V DC zásuvky by ve skutečnosti byly -24V (mínus pól) a +72V (plus pól). Fungovalo by to s chráničem a ochranným PE vodičem?

[diablo007]

To jako že udělás baterií na 96v a v polovině na to napojit axperta? To bude velká sranda

[Ricardo]

Dvě baterie 48V v sérii. Každá z nich napojená na vlastní 48V MPPT regulátor. To by mělo jít ne?

96V DC budu odebírat ze sériového zapojení přímo, tedy mi nevadí neexistence 96v měničů a můžu použít tisíce spotřebičů určené pro trh v USA.
Jeden 48V měnič na 230AC napojím na jednu z těch baterií. Jasně, ta baterie se bude víc vybíjet protože ji bude vysávat jak měnič, tak i 96V okruh, může tam být třeba víc FV panelů. Ale teoreticky by to mělo jít, ne?

[brin]

Jo, mělo, ale problém bude, pokud bude jedna půlka odebíraná a ta druhá ne. To ti balancer fakt neubalancuje.

[Mikel]

nektere drzsi spinane zdroje pracuji mimo VAC take v pasmu 176 VDC - 280 VDC. Neni to ale pravidlem a doporucuji u kazdeho jednotliveno spinaneho zdroje overit. Neni to ani dane vyrobcem.

[brin]

Nedávno jsem přepojoval „nabíječku“ (v podstatě jen nabíjecí kabel, není v tom žádný výkonový prvek, jen relé apod.) z americké na českou zásuvku. Proběhlo to zcela bez problémů, vše funguje

[josse]

Jo, mělo, ale problém bude, pokud bude jedna půlka odebíraná a ta druhá ne. To ti balancer fakt neubalancuje.

Proč by ne? Ideálně aktivní přelévací na celou sadu a přebytečnou energii ze světelné části přečerpá do 230V části.

Záleží na odběrech, ten 1 A je sice jen na 24S, ale kdyby byl stejný na 32S tak by za 24 h přelil 1.5 Ah, což může být 80Wh. Buď více kusů, nebo na větší proud... Záleží na předpokládaném využití a kapacitě baterii, jako jeden den používání vrtačky bude přelévat 10 dní, no a co? Třeba to vyhovuje...

[radot]

Dotaz: šlo by to úplně bez měničů s moderními AC spotřebiči, které mají spínané zdroje a invertorové motory?


Někdo tu zmiňoval že spínané zdroje a invertorové elmotory v moderních ledničkách a klimatizacích v pohodě dokáží fungovat na DC. Spínané zdroje pro notebooky když umí amerických 110V tak by si teoreticky měly vystačit s 96V systémem. Invertorové motory by také teoreticky neměli mít problém s DC, bude jim ale stačit 96V? Podle mne by logicky potřebovaly min těch 192V DC (nebo 5x48V = 240V DC).

Fungoval by systém s 2x nebo 4x 48V bateriemi zapojenými do série pro napájení domu 96V?
První 48V baterie připojená na Axpert 48V (dělá nulu a zároveň měnič pro staré spotřebiče vyžadující AC)
Druhá až pátá 48V baterie nabíjená každá zvlášť MPPT regulátorem

Teoreticky by to mělo fungovat protože nulový potenciál bude daný jen jednou nulou na meniči Axperta. Zapojením druhého Axperta by to zktratovalo potenciály. Ale s jedním by to mělo fachat, protože ostatní potenciály jsou v sérii a nejsou uzemněné.

Šlo by to nebo je kravina?

Pozrite si toto video, je to lepsie nez siahodlhy text.

https://www.youtube.com/watch?v=Zez2r1RPpWY

[rokytna]

Parádní video ! ... základy elektrotechniky.


Jednou si vytáhnout takový oblouk při vypínání spotřebiče ze zásuvky a hned je code brown. Stačí mi pár zážitků z práce kde jsou -48Vdc rozvody a to umí svoje (i když, každý komu spadl montážní klíč na svorky obyč Pb aku 12V určitě také ví o čem mluvím).

I ve fabrikách kde jsou DC zásuvky (např. světla nad soustruhy, pro brusky) tak jsou poměrně přísná omezení (např. na výši napětí). A dnes to bude chtít i AFDD atd. A jak to odjistit... impedance smyčky... to se bude zajímavě počítat (EN 61660 to je čtení). A co typ sítě, DC chránič ? hlídač (DC HIS) ?

Je to takový evergreen, pravidelně se toto téma vrací, a dopadne ... vždy stejně.
Pár lidí tady provozuje světla na 48Vdc, to je myslím rozumná cesta (ušetří se za konverze), dává to smysl.
Já můžu potvrdit že např. z baterie (50V) mám DC/DC na 24V pro bloky automatizace. Takové věci smysl mají.
Ale spotřebiče? Rozvody se zásuvkami ?

Není důvod proč řešit detailní technická řešení, či hledat nějaké ohýbání funkční řešení, když samotný fundamentální princip je flawed. Ale proti gustu... může mi to být jedno, do okamžiku, kdy se toho chytne někdo kdo to udělá v prostorech přístupných veřejnosti (i nepřístupných a půjde tam návštěva) a tím ohrozí zdraví a život kohokoli z nás !
Naštěstí je tady ještě dost borců, co na to dostatečně detailně poukázalo (viz např. kodl69 nahoře), a to jsou skutečné fyzické praktické získané zkušenosti, ne teorie. A toho si vážím, díky za to.

Ještě jedna věc co na (pseudo-)DC může fungovat, a to je ohřev vody. Tady lze skutečný měnič fyzicky vynechat. Pokud se použije přímo DC spirála s vhodným odpínačem (DC SSR či specifický DC stykač - a to není jen tak), nebo pseudo-měnič typu H můstek (siton, oplocký solareco, atd.). Ale opět - jedná se o velkou specifiku, baterie zde nejsou zapojeny, a nejsou zde ani pohyblivé přívody či zásuvky. A podle norem při překročení určitého DC napětí je potřeba doplňující zařízení (hlídání).

[Ricardo]

A co říkáte na tohle video. Pro 120V DC to dělá stejnou jiskru jako při 230V AC, což je naprosto v pohodě. Dvě baterie 48V do série tedy 96V DC by tedy mělo fungovat jak z hlediska spínačů a relátek, tak i z hlediska použití moderních spotřebičů z USA.
https://youtu.be/mQpzwR7wLeo?t=275


Ten balancer bude asi nejslabší místo, to uznávám. Ale pro systém s velkými bateriemi a relatvně malým a vyjímečným využíváním 230V AC spotřebičů by to mohl být zanedbatelný problém. Trouba, rychlovarka, bojler, moderní lednička, pračka vše může ve verzi pro USA a jejich 110V běžet na 96V DC.

Jedině 1f motory jako el sekačka na trávu nebo čerpadlo ve studni potřebuje AC. V mém případě z každodenního provozu jen to čerpadlo a to sežere cca 0,5 - 1 kWh za den, což ten balancér by měl vpohodě zvládnout.

[rottenkiwi]

Aj tu je pekné video, keď zapojíte DC istič opačne.
https://www.youtube.com/watch?v=Cup5fMGaE2g

[dumi]

Tomu se rika spickovej vyrobek

[rottenkiwi]

AC ističe nemajú magnet. Vnutri DC ističa je magnet, ktorý potiahne oblúk správnym smerom.
Ak je opačne, tak toto nefunguje.
https://www.youtube.com/watch?v=csMQ9A-4Pws

[youda]

Ricardo,
přímo s balancery problém nebude:

Každý balancer pracuje na úrovni jednoho článku a je mu úplně jedno, kolik článků je zapojeno v sérii. Ano, existují i sofistikovaná řešení, ale většina balancerů prostě pracuje tak, že jakmile napětí článku přesáhne určitou pevně definovanou hranici, tak balancer začne pálit energii.

Trochu potíž nastává, pokud jsou balancery navzájem datově propojené a posílají údaje do nadřazeného BMS modulu:

• Ne všechny balancery jsou výrobcem designované tak, aby přežily rozdíl napětí 96V mezi začátkem a koncem řetězce. Takže to bude chtít takové, co mají optočleny.
• Ne všechny balancery dokáží přenášet data v řetězci, který by byl dlouhý přes těch potřebných 28-32 článků. To je dáno velikostí jejich bufferu a typem CPU.
• Ne každá BMS je připravena na monitoring 28-32 článků v řetězci, ne každá BMS je připravena na napětí 96V či více.

Teoreticky lze tedy 96V AKU postavit dvěma způsoby:

• 1)
  Spojit do série 2ks 48V AKU, kdy každý 48V AKU bude mít vlastní řetězec balancerů a vlastní BMS. V tomto případě bude ideální nabíjet každý 48V AKU vlastním MPPT. Balancovat se bude také každý AKU samostatně. Bude potřeba přidat ochrannou logiku, že dojde-li k vybití libovolného ze dvou sériově zapojených AKU, musí být nouzově odpojena veškerá spotřeba. Celková využitelná kapacita tak bude oříznuta aktuálním SOC té horší, ze dvou sériově spojených baterií.
  
  Trochu problém je, že po delším používání začnou mít obě baterie rozdílné opotřebení a rozdílný vnitřní odpor. Nebude to žádná tragédie, ale je dost škoda je takto huntovat.

• 2)
  Použít potřebný počet článků a postavit rovnou jednu velkou 96V baterii. Místo klasických balancerů a BMS použít automobilní BMS, takovou co podporuje i mód rekuperace. Tyhle typy jsou stavené na stovky článků v sérii a napětí i 800V. Místo samostatných balancerů jsou většinou typu "wired central BMS", tedy od každého paralelního bloku článků vedou dráty přímo na BMS desku, kde probíhá měření i balancování. Pro takto velkou baterii bude také tento typ BMS úspornější, neboť je zde méně procesorů a není zde nutná žádná komunikace mezi balancery.
  
  Pozor, nabíjet i vybíjet bude nutné vždy kompletní AKU. Nutnost jsou tedy 96V měniče a 96V regly. A to značně omezuje výběr. Popravdě, 96V regl jsem doteď ani neměl potřebu hledat. Pokud vůbec existuje, bude to rarita. Budeš-li nabíjet/vybíjet jen polovinu 96V baterie, pak automobilní BMS začne hlásit, že se děje něco podezřelého.

Každopádně, pořád tam budeš mít tyto problémy:

• horší dostupnost měničů, reglů, silových prvků na 96V DC pro vytěžovače
• hoření oblouků
• drahé DC proudové chrániče
• komplikované zvyšování kapacity úložiště (vždy budeš muset pořídit 28-32 článků)

Podle mne, ačkoliv technicky takový systém postavit lze, tak když se započítají všechny nevýhody, náklady a rizika, tak nepřináší žádné reálné benefity. Jestli chceš mít systém, který má nejmenší ztráty konverzemi mezi AC/DC, tak prostě jdi do hybrida se 400V akumulátorem a vše dělej jen na AC. Právě vysoká účinnost a jednoduchost je důvodem, proč jsou tato řešení stále více používaná pro consumer FVE.

[rottenkiwi]

Ako píše youda, sú už bežné HV riešenia, napr.
http://www.windandsun.co.uk/media/92178 ... de-v10.pdf
https://www.europe-solarstore.com/downl ... manual.pdf

[antoni_sk]

Ty kokos - to prvé video s tým nožovým vypínačom
Správna inštalácia DC ističov je síce fajn, len pri istení baterky treba myslieť na to že prúd cez tento istič tečie oboma smermi - takže otázka je ako ho teda zapojiť

[rottenkiwi]

No to záleží, či regl. pracuje v režime buck alebo boost.
Na baterky nad 32 V asi istič nepatrí, ale odpínač.

V manuáloch k HV baterkám je napísané, v akom poradí sa majú
istič a vypínač zapínať a vypínať.