Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

У меня есть система из 4 солнечных панелей 240 Вт каждая, контроллер заряда 1шт., АКБ 200Ач12В 4 шт. и бензогененератор.

Помогите подобрать инвертор с функцией запуска генератора. Максимальная нагрузка ~220В составляет 1.2 кВт.

Я выбрал Outback FX 2-3 кВт, но он сильно дорог. Существуют ли более дешевые аналоги?

Возможно ли реализовать более дешевую систему, например, выбрать инвертор попроще, а генератор подключать (отключать) вручную по мере разрядки (зарядки) АКБ.

ОТВЕТ: Вам нужен ББП (инвертор с ЗУ) с «сухими контактами». Из дешевых моделей есть инверторы Prosolar Combi. Они есть мощностью от 1 до 5 кВА, имеют сухие контакты, которые срабатывают при снижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.  Эти инверторы также имеют встроенный контроллер для солнечных батарей. Для вашей солнечной батареи мощностью около 1 кВт нужны модели определенные модели этих инверторов — до 3 кВА это модели Combi MPPT Plus, или Prosolar Combi MPPT на 4 и 5 кВА, у этих моделей контроллер для солнечных батарей достаточно мощный, до 50А. Обращайтесь, подберем вам нужную модель.

Для автозапуска генератора нужно еще дополнительное устройство, которое обеспечивает серию импульсов на стартер генератора и обеспечивает запуск и остановку генератора после размыкания сухих контактов инвертора (т.е. после окончания заряда аккумуляторов). Оно тоже есть у нас в продаже.

С дополнительным блоком автозапуска генератора можно использовать и Outback. Чуть дешевле будет CombiPlus.

С автозапуском генератора без дополнительных устройств есть модели Studer Xtender и SMA Sunny Island.  Conext SW и XW требуют AGS — фирменное расширение для управления генератором.

Если будете запускать вручную, можно взять любой ББП. Ток зарядного устройства для ваших аккумуляторов должен быть не менее ампер 30-40 (если система на 48В).

Учтите также, что для заряда аккумуляторов от генератора требуется минимум несколько часов работы генератора. См. графики заряда АБ на странице «АБ+генератор«.

 

Если компьютер питается от МАП Энергия, то USB порт в компьютере перегорает при подключении переходника USB → RS-232.
Чтобы этого не происходило, Микроарт рекомендует применять специальные переходники с гальванической развязкой.

В википедии под двойным преобразованием в ИБП понимается тип ИБП On-Line. Т.е. двойное преобразование понимается как 220->12/24/48->220. Однако, это не совсем так.

В инверторах же под двойным преобразованием понимается преобразование постоянного напряжения (например 12В) в переменное большой частоты для того, чтобы можно было использовать трансформатор меньшего размера для повышения его, например, до 300В, и вторым шагом довести его до выходного номинала нужной частоты.
Вот цитата отсюда

От этого описания появляется больше вопросов чем ответов. Итак, представьте, что какому-то наркоману все-же удалось сделать ИБП по представленной Вами схеме:
1) Нужен AC/DC преобразователь 220->12/24/36/48… Отлично, имеем понижающий ШИМ конвертер.
2) Вспоминаем, что у нас все-таки ИБП, а не медицинская техника, а значит, входное напряжение может быть 120-280В + КМ должен быть чуть лучше чем у «экономителей энергии Smart Boy» — нужен APFC. Уже два преобразования.
3) теперь весь этот набор трансформаторов и катушек должен на выходе иметь 220 синусоидальных вольт, а мощность нужна пару кВА — в лоб не выйдет — НЧ трансформатором не обойдешься — получится «первый советский процессор» с четырьмя ручками для переноски. Придется использовать ВЧ преобразование — плюс еще один DC/DC конвертор 12/24/36->310, и мостовой инвертор делающий из этого 220 переменных вольт.
Ура товагищи — у нас есть каноничный стабилизатор с четырьмя!!! преобразованиями (вместо двух). Подключаем на DC шину батарею аккумуляторов и… И тут выясняется, что в таком виде батареи долго не живут — ни контроля тока заряда, ни напряжения…

Теперь о том, как на самом деле устроены ИБП двойного преобразования — все намного проще:
DC-шина и шина АКБ — две разных вещи.

На входе стоит APFC выполняющий две функции — ККМ и стабилизацию выходного напряжения на уровне 310В в независимости от входного. Тут и проявляются все прелести ИБП двойного преобразования — нетребовательность к качеств входного напряжения.

На DC шине стоят емкости (об их назначении позже), а также к ней подключен инвертер, делающий из 310В DC 220В AC. Вот двойное преобразование и готово. Теперь бесперебойность — берем батарею аккумуляторов на 12/24/36… ставим DC/DC преобразователь 12/24/36->300В и при пропадании питания запускаем его (как видите он работает не всегда), а пока он запускается, нагрузка питается от тех самых конденсаторов.

Вот приблизительно так работают все современные ИБП двойного преобразования.

Для электроники обычно разницы нет, если на входе стоит импульсный выпрямитель.
Форма напряжения играет значение при питании электродвигателей (например, насосов) и трансформаторов.

Если питать несинусоидальным напряжением эти устройства, они теряют мощность и больше греются.

Электроника для котлов, как оказалось, также чувствительна к форме питающего напряжения и отказывается работать от несинусоидального напряжения. Поэтому, мы рекомендуем покупать только синусоидальные инверторы.

Никаким. Точнее, практически никаким. Для генерации синусоиды и квази-синусоиды используются различные алгоритмы и технические решения.
Поэтому, лучше сразу заказывать инвертор с синусоидальной формой напряжения.

В последнее время мы практически отказались от несинусоидальных инверторов. Цена синусоидальных сильно снизилась, есть модели недорогие и надежные. Поэтому, особого смысла экономить на покупке несинусоидального инвертора нет.

Напряжение в системе электроснабжения нужно выбирать исходя из следующих основных параметров:

  1. Мощность инвертора
  2. Емкость аккумуляторной батареи
  3. Наличие в системе потребителей постоянного тока на определенное напряжение

От мощности инвертора зависит потребляемый им ток при разных напряжениях. Желательно иметь минимальный ток на входе от инвертора. Это позволит использовать меньшее сечение проводов. По выбору сечения проводов для инвертора есть отдельная статья.

Емкость аккумуляторной батареи также определяет напряжение в системе. Максимальная мощность аккумуляторов на 12В — 260А*ч. Параллельно соединять рекомендуется не более 4 аккумуляторных батарей. Если в вашей системе требуется более 12 кВт*ч (т.е. 1000 А*ч на 12В), то нужно переходить на более высокое напряжение в системе или применять аккумуляторы на 2В, которые имеют единичную емкость до 3000 А*ч. Нужно иметь ввиду, что 2В аккумуляторы менее распространены и дороже за единицу емкости, чем 12В. Поэтому, в большинстве случаев, проще перейти на более высокое напряжение в системе.

C другой стороны, большое количество аккумуляторов в цепочке приводит к появлению проблемы разбалансировки напряжений аккумуляторов. Такая проблема приводит к преждевременному выходу аккумуляторов из строя, потому что один из аккумуляторов в цепочке будет хронически недозаряжаться, а другой/другие — перезаряжаться. Поэтому, обычно не рекомендуется использовать напряжение в системе более 48В.

Вследствие разброса параметров аккумуляторов, постепенно напряжение на разных аккумуляторах в цепочке может перестать быть одинаковым. Если это происходит, то дальнейший разбаланс идет по нарастающей, и разница в напряжении на 12 В аккумуляторах может достичь 1-2В. При такой разнице они аккумуляторы при заряда перезаряжаются, а другие недозаряжаются, что для свинцово-кислотных аккумуляторов плохо в обоих случаях.

Поэтому очень рекомендуется применять балансиры аккумуляторов, активные или хотя бы пассивные.  Активные балансиры поддерживают одинаковое напряжение как при заряде, так и при разряде аккумуляторов, пассивные — только при заряде. Такие балансиры очень сильно продлят срок службы аккумуляторных батарей в цепочке (в 3-4 раза). 

Мы рекомендуем следующие напряжения на стороне аккумуляторов в зависимости от мощности инвертора:

  • 12В — при мощности инвертора не более 1,5-2 кВт
  • 24В — при мощности инвертора не более 3-3,5 кВт
  • 48В — при мощности инвертора более 2-2,5 кВт. Единичная мощность серийно выпускаемых инверторов на напряжение 48В обычно не превышает 10 кВт.
  • При большей мощности нужно применять или несколько инверторов параллельно, или переходить на более высокое напряжение, например, 96В.

Следует учесть, однако, что почти все серийно выпускаемые инверторы и ББП имеют напряжение постоянного тока не более 48В. При больших напряжениях начинает сильно проявляться проблема с разбалансировкой напряжений на аккумуляторах в цепочке. Поэтому, производители инверторов посчитали, что 48В — это наибольшее оптимальное напряжение на аккумуляторах. Если вы выберете 96В, то будьте готовы к тому, что найти замену вашему инвертору будет непросто.

При напряжении более 12В желательно применять балансиры для аккумуляторов, т.е. устройства, выравнивающие напряжения на разных аккумуляторах в цепочке.

Если у вас есть потребители постоянного тока 12В, но рекомендованное напряжение в системе 24 или 48В, то гораздо правильнее использовать в системе преобразователи постоянного тока 24-12В или 48-12В. Современные преобразователи постоянного напряжения высокоэффективные и малогабаритные.

Регулирование зарядного и разрядного тока в контроллерах обычно осуществляется с помощью силовых полевых транзисторов. Эти транзисторы имеют очень низкое прямое падение напряжение в открытом состоянии, и, следовательно, высокий КПД. Если эти транзисторы выходят из строя, контроллер перестает работать.

Обычно силовые транзисторы выходят из строя по следующим причинам.

  1. Перенапряжение. Может быть вследствие удара молнии или другой наводки высокого напряжения на провода, соединяющие контроллер с солнечной батареей или нагрузкой.
  2. Перегрузка. Подключена слишком большая солнечная батарея, которая производит ток больше, чем номинальный ток контроллера. Также, при коротком замыкании в проводке от солнечных батарей может протекать ток от аккумулятора в нагрузку больше допустимого.
  3. Повышенная температура во время заряда.
  4. Выход из строя вследствие заводского брака. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, которые производятся в огромных количествах, при этом процент брака чрезвычайно низок. Однако, ни на какой электрический прибор нельзя дать 100% гарантию надежности. Транзистор мог пройти тестирование при производстве и потом выйти из строя через некоторое время.
  5. Большой возраст транзистора. Как любое изделие, транзисторы имеют определенный срок службы.

Солнечная энергетика

Фотоэлектричество

Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

У меня есть система из 4 солнечных панелей 240 Вт каждая, контроллер заряда 1шт., АКБ 200Ач12В 4 шт. и бензогененератор.

Помогите подобрать инвертор с функцией запуска генератора. Максимальная нагрузка ~220В составляет 1.2 кВт.

Я выбрал Outback FX 2-3 кВт, но он сильно дорог. Существуют ли более дешевые аналоги?

Возможно ли реализовать более дешевую систему, например, выбрать инвертор попроще, а генератор подключать (отключать) вручную по мере разрядки (зарядки) АКБ.

ОТВЕТ: Вам нужен ББП (инвертор с ЗУ) с «сухими контактами». Из дешевых моделей есть инверторы Prosolar Combi. Они есть мощностью от 1 до 5 кВА, имеют сухие контакты, которые срабатывают при снижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.  Эти инверторы также имеют встроенный контроллер для солнечных батарей. Для вашей солнечной батареи мощностью около 1 кВт нужны модели определенные модели этих инверторов — до 3 кВА это модели Combi MPPT Plus, или Prosolar Combi MPPT на 4 и 5 кВА, у этих моделей контроллер для солнечных батарей достаточно мощный, до 50А. Обращайтесь, подберем вам нужную модель.

Для автозапуска генератора нужно еще дополнительное устройство, которое обеспечивает серию импульсов на стартер генератора и обеспечивает запуск и остановку генератора после размыкания сухих контактов инвертора (т.е. после окончания заряда аккумуляторов). Оно тоже есть у нас в продаже.

С дополнительным блоком автозапуска генератора можно использовать и Outback. Чуть дешевле будет CombiPlus.

С автозапуском генератора без дополнительных устройств есть модели Studer Xtender и SMA Sunny Island.  Conext SW и XW требуют AGS — фирменное расширение для управления генератором.

Если будете запускать вручную, можно взять любой ББП. Ток зарядного устройства для ваших аккумуляторов должен быть не менее ампер 30-40 (если система на 48В).

Учтите также, что для заряда аккумуляторов от генератора требуется минимум несколько часов работы генератора. См. графики заряда АБ на странице «АБ+генератор«.

 

Если компьютер питается от МАП Энергия, то USB порт в компьютере перегорает при подключении переходника USB → RS-232.
Чтобы этого не происходило, Микроарт рекомендует применять специальные переходники с гальванической развязкой.

В википедии под двойным преобразованием в ИБП понимается тип ИБП On-Line. Т.е. двойное преобразование понимается как 220->12/24/48->220. Однако, это не совсем так.

В инверторах же под двойным преобразованием понимается преобразование постоянного напряжения (например 12В) в переменное большой частоты для того, чтобы можно было использовать трансформатор меньшего размера для повышения его, например, до 300В, и вторым шагом довести его до выходного номинала нужной частоты.
Вот цитата отсюда

От этого описания появляется больше вопросов чем ответов. Итак, представьте, что какому-то наркоману все-же удалось сделать ИБП по представленной Вами схеме:
1) Нужен AC/DC преобразователь 220->12/24/36/48… Отлично, имеем понижающий ШИМ конвертер.
2) Вспоминаем, что у нас все-таки ИБП, а не медицинская техника, а значит, входное напряжение может быть 120-280В + КМ должен быть чуть лучше чем у «экономителей энергии Smart Boy» — нужен APFC. Уже два преобразования.
3) теперь весь этот набор трансформаторов и катушек должен на выходе иметь 220 синусоидальных вольт, а мощность нужна пару кВА — в лоб не выйдет — НЧ трансформатором не обойдешься — получится «первый советский процессор» с четырьмя ручками для переноски. Придется использовать ВЧ преобразование — плюс еще один DC/DC конвертор 12/24/36->310, и мостовой инвертор делающий из этого 220 переменных вольт.
Ура товагищи — у нас есть каноничный стабилизатор с четырьмя!!! преобразованиями (вместо двух). Подключаем на DC шину батарею аккумуляторов и… И тут выясняется, что в таком виде батареи долго не живут — ни контроля тока заряда, ни напряжения…

Теперь о том, как на самом деле устроены ИБП двойного преобразования — все намного проще:
DC-шина и шина АКБ — две разных вещи.

На входе стоит APFC выполняющий две функции — ККМ и стабилизацию выходного напряжения на уровне 310В в независимости от входного. Тут и проявляются все прелести ИБП двойного преобразования — нетребовательность к качеств входного напряжения.

На DC шине стоят емкости (об их назначении позже), а также к ней подключен инвертер, делающий из 310В DC 220В AC. Вот двойное преобразование и готово. Теперь бесперебойность — берем батарею аккумуляторов на 12/24/36… ставим DC/DC преобразователь 12/24/36->300В и при пропадании питания запускаем его (как видите он работает не всегда), а пока он запускается, нагрузка питается от тех самых конденсаторов.

Вот приблизительно так работают все современные ИБП двойного преобразования.

Для электроники обычно разницы нет, если на входе стоит импульсный выпрямитель.
Форма напряжения играет значение при питании электродвигателей (например, насосов) и трансформаторов.

Если питать несинусоидальным напряжением эти устройства, они теряют мощность и больше греются.

Электроника для котлов, как оказалось, также чувствительна к форме питающего напряжения и отказывается работать от несинусоидального напряжения. Поэтому, мы рекомендуем покупать только синусоидальные инверторы.

Никаким. Точнее, практически никаким. Для генерации синусоиды и квази-синусоиды используются различные алгоритмы и технические решения.
Поэтому, лучше сразу заказывать инвертор с синусоидальной формой напряжения.

В последнее время мы практически отказались от несинусоидальных инверторов. Цена синусоидальных сильно снизилась, есть модели недорогие и надежные. Поэтому, особого смысла экономить на покупке несинусоидального инвертора нет.

Напряжение в системе электроснабжения нужно выбирать исходя из следующих основных параметров:

  1. Мощность инвертора
  2. Емкость аккумуляторной батареи
  3. Наличие в системе потребителей постоянного тока на определенное напряжение

От мощности инвертора зависит потребляемый им ток при разных напряжениях. Желательно иметь минимальный ток на входе от инвертора. Это позволит использовать меньшее сечение проводов. По выбору сечения проводов для инвертора есть отдельная статья.

Емкость аккумуляторной батареи также определяет напряжение в системе. Максимальная мощность аккумуляторов на 12В — 260А*ч. Параллельно соединять рекомендуется не более 4 аккумуляторных батарей. Если в вашей системе требуется более 12 кВт*ч (т.е. 1000 А*ч на 12В), то нужно переходить на более высокое напряжение в системе или применять аккумуляторы на 2В, которые имеют единичную емкость до 3000 А*ч. Нужно иметь ввиду, что 2В аккумуляторы менее распространены и дороже за единицу емкости, чем 12В. Поэтому, в большинстве случаев, проще перейти на более высокое напряжение в системе.

C другой стороны, большое количество аккумуляторов в цепочке приводит к появлению проблемы разбалансировки напряжений аккумуляторов. Такая проблема приводит к преждевременному выходу аккумуляторов из строя, потому что один из аккумуляторов в цепочке будет хронически недозаряжаться, а другой/другие — перезаряжаться. Поэтому, обычно не рекомендуется использовать напряжение в системе более 48В.

Вследствие разброса параметров аккумуляторов, постепенно напряжение на разных аккумуляторах в цепочке может перестать быть одинаковым. Если это происходит, то дальнейший разбаланс идет по нарастающей, и разница в напряжении на 12 В аккумуляторах может достичь 1-2В. При такой разнице они аккумуляторы при заряда перезаряжаются, а другие недозаряжаются, что для свинцово-кислотных аккумуляторов плохо в обоих случаях.

Поэтому очень рекомендуется применять балансиры аккумуляторов, активные или хотя бы пассивные.  Активные балансиры поддерживают одинаковое напряжение как при заряде, так и при разряде аккумуляторов, пассивные — только при заряде. Такие балансиры очень сильно продлят срок службы аккумуляторных батарей в цепочке (в 3-4 раза). 

Мы рекомендуем следующие напряжения на стороне аккумуляторов в зависимости от мощности инвертора:

  • 12В — при мощности инвертора не более 1,5-2 кВт
  • 24В — при мощности инвертора не более 3-3,5 кВт
  • 48В — при мощности инвертора более 2-2,5 кВт. Единичная мощность серийно выпускаемых инверторов на напряжение 48В обычно не превышает 10 кВт.
  • При большей мощности нужно применять или несколько инверторов параллельно, или переходить на более высокое напряжение, например, 96В.

Следует учесть, однако, что почти все серийно выпускаемые инверторы и ББП имеют напряжение постоянного тока не более 48В. При больших напряжениях начинает сильно проявляться проблема с разбалансировкой напряжений на аккумуляторах в цепочке. Поэтому, производители инверторов посчитали, что 48В — это наибольшее оптимальное напряжение на аккумуляторах. Если вы выберете 96В, то будьте готовы к тому, что найти замену вашему инвертору будет непросто.

При напряжении более 12В желательно применять балансиры для аккумуляторов, т.е. устройства, выравнивающие напряжения на разных аккумуляторах в цепочке.

Если у вас есть потребители постоянного тока 12В, но рекомендованное напряжение в системе 24 или 48В, то гораздо правильнее использовать в системе преобразователи постоянного тока 24-12В или 48-12В. Современные преобразователи постоянного напряжения высокоэффективные и малогабаритные.

Регулирование зарядного и разрядного тока в контроллерах обычно осуществляется с помощью силовых полевых транзисторов. Эти транзисторы имеют очень низкое прямое падение напряжение в открытом состоянии, и, следовательно, высокий КПД. Если эти транзисторы выходят из строя, контроллер перестает работать.

Обычно силовые транзисторы выходят из строя по следующим причинам.

  1. Перенапряжение. Может быть вследствие удара молнии или другой наводки высокого напряжения на провода, соединяющие контроллер с солнечной батареей или нагрузкой.
  2. Перегрузка. Подключена слишком большая солнечная батарея, которая производит ток больше, чем номинальный ток контроллера. Также, при коротком замыкании в проводке от солнечных батарей может протекать ток от аккумулятора в нагрузку больше допустимого.
  3. Повышенная температура во время заряда.
  4. Выход из строя вследствие заводского брака. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, которые производятся в огромных количествах, при этом процент брака чрезвычайно низок. Однако, ни на какой электрический прибор нельзя дать 100% гарантию надежности. Транзистор мог пройти тестирование при производстве и потом выйти из строя через некоторое время.
  5. Большой возраст транзистора. Как любое изделие, транзисторы имеют определенный срок службы.

Автономное и резервное электроснабжение

Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

У меня есть система из 4 солнечных панелей 240 Вт каждая, контроллер заряда 1шт., АКБ 200Ач12В 4 шт. и бензогененератор.

Помогите подобрать инвертор с функцией запуска генератора. Максимальная нагрузка ~220В составляет 1.2 кВт.

Я выбрал Outback FX 2-3 кВт, но он сильно дорог. Существуют ли более дешевые аналоги?

Возможно ли реализовать более дешевую систему, например, выбрать инвертор попроще, а генератор подключать (отключать) вручную по мере разрядки (зарядки) АКБ.

ОТВЕТ: Вам нужен ББП (инвертор с ЗУ) с «сухими контактами». Из дешевых моделей есть инверторы Prosolar Combi. Они есть мощностью от 1 до 5 кВА, имеют сухие контакты, которые срабатывают при снижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.  Эти инверторы также имеют встроенный контроллер для солнечных батарей. Для вашей солнечной батареи мощностью около 1 кВт нужны модели определенные модели этих инверторов — до 3 кВА это модели Combi MPPT Plus, или Prosolar Combi MPPT на 4 и 5 кВА, у этих моделей контроллер для солнечных батарей достаточно мощный, до 50А. Обращайтесь, подберем вам нужную модель.

Для автозапуска генератора нужно еще дополнительное устройство, которое обеспечивает серию импульсов на стартер генератора и обеспечивает запуск и остановку генератора после размыкания сухих контактов инвертора (т.е. после окончания заряда аккумуляторов). Оно тоже есть у нас в продаже.

С дополнительным блоком автозапуска генератора можно использовать и Outback. Чуть дешевле будет CombiPlus.

С автозапуском генератора без дополнительных устройств есть модели Studer Xtender и SMA Sunny Island.  Conext SW и XW требуют AGS — фирменное расширение для управления генератором.

Если будете запускать вручную, можно взять любой ББП. Ток зарядного устройства для ваших аккумуляторов должен быть не менее ампер 30-40 (если система на 48В).

Учтите также, что для заряда аккумуляторов от генератора требуется минимум несколько часов работы генератора. См. графики заряда АБ на странице «АБ+генератор«.

 

Если компьютер питается от МАП Энергия, то USB порт в компьютере перегорает при подключении переходника USB → RS-232.
Чтобы этого не происходило, Микроарт рекомендует применять специальные переходники с гальванической развязкой.

В википедии под двойным преобразованием в ИБП понимается тип ИБП On-Line. Т.е. двойное преобразование понимается как 220->12/24/48->220. Однако, это не совсем так.

В инверторах же под двойным преобразованием понимается преобразование постоянного напряжения (например 12В) в переменное большой частоты для того, чтобы можно было использовать трансформатор меньшего размера для повышения его, например, до 300В, и вторым шагом довести его до выходного номинала нужной частоты.
Вот цитата отсюда

От этого описания появляется больше вопросов чем ответов. Итак, представьте, что какому-то наркоману все-же удалось сделать ИБП по представленной Вами схеме:
1) Нужен AC/DC преобразователь 220->12/24/36/48… Отлично, имеем понижающий ШИМ конвертер.
2) Вспоминаем, что у нас все-таки ИБП, а не медицинская техника, а значит, входное напряжение может быть 120-280В + КМ должен быть чуть лучше чем у «экономителей энергии Smart Boy» — нужен APFC. Уже два преобразования.
3) теперь весь этот набор трансформаторов и катушек должен на выходе иметь 220 синусоидальных вольт, а мощность нужна пару кВА — в лоб не выйдет — НЧ трансформатором не обойдешься — получится «первый советский процессор» с четырьмя ручками для переноски. Придется использовать ВЧ преобразование — плюс еще один DC/DC конвертор 12/24/36->310, и мостовой инвертор делающий из этого 220 переменных вольт.
Ура товагищи — у нас есть каноничный стабилизатор с четырьмя!!! преобразованиями (вместо двух). Подключаем на DC шину батарею аккумуляторов и… И тут выясняется, что в таком виде батареи долго не живут — ни контроля тока заряда, ни напряжения…

Теперь о том, как на самом деле устроены ИБП двойного преобразования — все намного проще:
DC-шина и шина АКБ — две разных вещи.

На входе стоит APFC выполняющий две функции — ККМ и стабилизацию выходного напряжения на уровне 310В в независимости от входного. Тут и проявляются все прелести ИБП двойного преобразования — нетребовательность к качеств входного напряжения.

На DC шине стоят емкости (об их назначении позже), а также к ней подключен инвертер, делающий из 310В DC 220В AC. Вот двойное преобразование и готово. Теперь бесперебойность — берем батарею аккумуляторов на 12/24/36… ставим DC/DC преобразователь 12/24/36->300В и при пропадании питания запускаем его (как видите он работает не всегда), а пока он запускается, нагрузка питается от тех самых конденсаторов.

Вот приблизительно так работают все современные ИБП двойного преобразования.

Для электроники обычно разницы нет, если на входе стоит импульсный выпрямитель.
Форма напряжения играет значение при питании электродвигателей (например, насосов) и трансформаторов.

Если питать несинусоидальным напряжением эти устройства, они теряют мощность и больше греются.

Электроника для котлов, как оказалось, также чувствительна к форме питающего напряжения и отказывается работать от несинусоидального напряжения. Поэтому, мы рекомендуем покупать только синусоидальные инверторы.

Никаким. Точнее, практически никаким. Для генерации синусоиды и квази-синусоиды используются различные алгоритмы и технические решения.
Поэтому, лучше сразу заказывать инвертор с синусоидальной формой напряжения.

В последнее время мы практически отказались от несинусоидальных инверторов. Цена синусоидальных сильно снизилась, есть модели недорогие и надежные. Поэтому, особого смысла экономить на покупке несинусоидального инвертора нет.

Напряжение в системе электроснабжения нужно выбирать исходя из следующих основных параметров:

  1. Мощность инвертора
  2. Емкость аккумуляторной батареи
  3. Наличие в системе потребителей постоянного тока на определенное напряжение

От мощности инвертора зависит потребляемый им ток при разных напряжениях. Желательно иметь минимальный ток на входе от инвертора. Это позволит использовать меньшее сечение проводов. По выбору сечения проводов для инвертора есть отдельная статья.

Емкость аккумуляторной батареи также определяет напряжение в системе. Максимальная мощность аккумуляторов на 12В — 260А*ч. Параллельно соединять рекомендуется не более 4 аккумуляторных батарей. Если в вашей системе требуется более 12 кВт*ч (т.е. 1000 А*ч на 12В), то нужно переходить на более высокое напряжение в системе или применять аккумуляторы на 2В, которые имеют единичную емкость до 3000 А*ч. Нужно иметь ввиду, что 2В аккумуляторы менее распространены и дороже за единицу емкости, чем 12В. Поэтому, в большинстве случаев, проще перейти на более высокое напряжение в системе.

C другой стороны, большое количество аккумуляторов в цепочке приводит к появлению проблемы разбалансировки напряжений аккумуляторов. Такая проблема приводит к преждевременному выходу аккумуляторов из строя, потому что один из аккумуляторов в цепочке будет хронически недозаряжаться, а другой/другие — перезаряжаться. Поэтому, обычно не рекомендуется использовать напряжение в системе более 48В.

Вследствие разброса параметров аккумуляторов, постепенно напряжение на разных аккумуляторах в цепочке может перестать быть одинаковым. Если это происходит, то дальнейший разбаланс идет по нарастающей, и разница в напряжении на 12 В аккумуляторах может достичь 1-2В. При такой разнице они аккумуляторы при заряда перезаряжаются, а другие недозаряжаются, что для свинцово-кислотных аккумуляторов плохо в обоих случаях.

Поэтому очень рекомендуется применять балансиры аккумуляторов, активные или хотя бы пассивные.  Активные балансиры поддерживают одинаковое напряжение как при заряде, так и при разряде аккумуляторов, пассивные — только при заряде. Такие балансиры очень сильно продлят срок службы аккумуляторных батарей в цепочке (в 3-4 раза). 

Мы рекомендуем следующие напряжения на стороне аккумуляторов в зависимости от мощности инвертора:

  • 12В — при мощности инвертора не более 1,5-2 кВт
  • 24В — при мощности инвертора не более 3-3,5 кВт
  • 48В — при мощности инвертора более 2-2,5 кВт. Единичная мощность серийно выпускаемых инверторов на напряжение 48В обычно не превышает 10 кВт.
  • При большей мощности нужно применять или несколько инверторов параллельно, или переходить на более высокое напряжение, например, 96В.

Следует учесть, однако, что почти все серийно выпускаемые инверторы и ББП имеют напряжение постоянного тока не более 48В. При больших напряжениях начинает сильно проявляться проблема с разбалансировкой напряжений на аккумуляторах в цепочке. Поэтому, производители инверторов посчитали, что 48В — это наибольшее оптимальное напряжение на аккумуляторах. Если вы выберете 96В, то будьте готовы к тому, что найти замену вашему инвертору будет непросто.

При напряжении более 12В желательно применять балансиры для аккумуляторов, т.е. устройства, выравнивающие напряжения на разных аккумуляторах в цепочке.

Если у вас есть потребители постоянного тока 12В, но рекомендованное напряжение в системе 24 или 48В, то гораздо правильнее использовать в системе преобразователи постоянного тока 24-12В или 48-12В. Современные преобразователи постоянного напряжения высокоэффективные и малогабаритные.

Регулирование зарядного и разрядного тока в контроллерах обычно осуществляется с помощью силовых полевых транзисторов. Эти транзисторы имеют очень низкое прямое падение напряжение в открытом состоянии, и, следовательно, высокий КПД. Если эти транзисторы выходят из строя, контроллер перестает работать.

Обычно силовые транзисторы выходят из строя по следующим причинам.

  1. Перенапряжение. Может быть вследствие удара молнии или другой наводки высокого напряжения на провода, соединяющие контроллер с солнечной батареей или нагрузкой.
  2. Перегрузка. Подключена слишком большая солнечная батарея, которая производит ток больше, чем номинальный ток контроллера. Также, при коротком замыкании в проводке от солнечных батарей может протекать ток от аккумулятора в нагрузку больше допустимого.
  3. Повышенная температура во время заряда.
  4. Выход из строя вследствие заводского брака. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, которые производятся в огромных количествах, при этом процент брака чрезвычайно низок. Однако, ни на какой электрический прибор нельзя дать 100% гарантию надежности. Транзистор мог пройти тестирование при производстве и потом выйти из строя через некоторое время.
  5. Большой возраст транзистора. Как любое изделие, транзисторы имеют определенный срок службы.

Ветроэнергетика

Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

У меня есть система из 4 солнечных панелей 240 Вт каждая, контроллер заряда 1шт., АКБ 200Ач12В 4 шт. и бензогененератор.

Помогите подобрать инвертор с функцией запуска генератора. Максимальная нагрузка ~220В составляет 1.2 кВт.

Я выбрал Outback FX 2-3 кВт, но он сильно дорог. Существуют ли более дешевые аналоги?

Возможно ли реализовать более дешевую систему, например, выбрать инвертор попроще, а генератор подключать (отключать) вручную по мере разрядки (зарядки) АКБ.

ОТВЕТ: Вам нужен ББП (инвертор с ЗУ) с «сухими контактами». Из дешевых моделей есть инверторы Prosolar Combi. Они есть мощностью от 1 до 5 кВА, имеют сухие контакты, которые срабатывают при снижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.  Эти инверторы также имеют встроенный контроллер для солнечных батарей. Для вашей солнечной батареи мощностью около 1 кВт нужны модели определенные модели этих инверторов — до 3 кВА это модели Combi MPPT Plus, или Prosolar Combi MPPT на 4 и 5 кВА, у этих моделей контроллер для солнечных батарей достаточно мощный, до 50А. Обращайтесь, подберем вам нужную модель.

Для автозапуска генератора нужно еще дополнительное устройство, которое обеспечивает серию импульсов на стартер генератора и обеспечивает запуск и остановку генератора после размыкания сухих контактов инвертора (т.е. после окончания заряда аккумуляторов). Оно тоже есть у нас в продаже.

С дополнительным блоком автозапуска генератора можно использовать и Outback. Чуть дешевле будет CombiPlus.

С автозапуском генератора без дополнительных устройств есть модели Studer Xtender и SMA Sunny Island.  Conext SW и XW требуют AGS — фирменное расширение для управления генератором.

Если будете запускать вручную, можно взять любой ББП. Ток зарядного устройства для ваших аккумуляторов должен быть не менее ампер 30-40 (если система на 48В).

Учтите также, что для заряда аккумуляторов от генератора требуется минимум несколько часов работы генератора. См. графики заряда АБ на странице «АБ+генератор«.

 

Если компьютер питается от МАП Энергия, то USB порт в компьютере перегорает при подключении переходника USB → RS-232.
Чтобы этого не происходило, Микроарт рекомендует применять специальные переходники с гальванической развязкой.

В википедии под двойным преобразованием в ИБП понимается тип ИБП On-Line. Т.е. двойное преобразование понимается как 220->12/24/48->220. Однако, это не совсем так.

В инверторах же под двойным преобразованием понимается преобразование постоянного напряжения (например 12В) в переменное большой частоты для того, чтобы можно было использовать трансформатор меньшего размера для повышения его, например, до 300В, и вторым шагом довести его до выходного номинала нужной частоты.
Вот цитата отсюда

От этого описания появляется больше вопросов чем ответов. Итак, представьте, что какому-то наркоману все-же удалось сделать ИБП по представленной Вами схеме:
1) Нужен AC/DC преобразователь 220->12/24/36/48… Отлично, имеем понижающий ШИМ конвертер.
2) Вспоминаем, что у нас все-таки ИБП, а не медицинская техника, а значит, входное напряжение может быть 120-280В + КМ должен быть чуть лучше чем у «экономителей энергии Smart Boy» — нужен APFC. Уже два преобразования.
3) теперь весь этот набор трансформаторов и катушек должен на выходе иметь 220 синусоидальных вольт, а мощность нужна пару кВА — в лоб не выйдет — НЧ трансформатором не обойдешься — получится «первый советский процессор» с четырьмя ручками для переноски. Придется использовать ВЧ преобразование — плюс еще один DC/DC конвертор 12/24/36->310, и мостовой инвертор делающий из этого 220 переменных вольт.
Ура товагищи — у нас есть каноничный стабилизатор с четырьмя!!! преобразованиями (вместо двух). Подключаем на DC шину батарею аккумуляторов и… И тут выясняется, что в таком виде батареи долго не живут — ни контроля тока заряда, ни напряжения…

Теперь о том, как на самом деле устроены ИБП двойного преобразования — все намного проще:
DC-шина и шина АКБ — две разных вещи.

На входе стоит APFC выполняющий две функции — ККМ и стабилизацию выходного напряжения на уровне 310В в независимости от входного. Тут и проявляются все прелести ИБП двойного преобразования — нетребовательность к качеств входного напряжения.

На DC шине стоят емкости (об их назначении позже), а также к ней подключен инвертер, делающий из 310В DC 220В AC. Вот двойное преобразование и готово. Теперь бесперебойность — берем батарею аккумуляторов на 12/24/36… ставим DC/DC преобразователь 12/24/36->300В и при пропадании питания запускаем его (как видите он работает не всегда), а пока он запускается, нагрузка питается от тех самых конденсаторов.

Вот приблизительно так работают все современные ИБП двойного преобразования.

Для электроники обычно разницы нет, если на входе стоит импульсный выпрямитель.
Форма напряжения играет значение при питании электродвигателей (например, насосов) и трансформаторов.

Если питать несинусоидальным напряжением эти устройства, они теряют мощность и больше греются.

Электроника для котлов, как оказалось, также чувствительна к форме питающего напряжения и отказывается работать от несинусоидального напряжения. Поэтому, мы рекомендуем покупать только синусоидальные инверторы.

Никаким. Точнее, практически никаким. Для генерации синусоиды и квази-синусоиды используются различные алгоритмы и технические решения.
Поэтому, лучше сразу заказывать инвертор с синусоидальной формой напряжения.

В последнее время мы практически отказались от несинусоидальных инверторов. Цена синусоидальных сильно снизилась, есть модели недорогие и надежные. Поэтому, особого смысла экономить на покупке несинусоидального инвертора нет.

Напряжение в системе электроснабжения нужно выбирать исходя из следующих основных параметров:

  1. Мощность инвертора
  2. Емкость аккумуляторной батареи
  3. Наличие в системе потребителей постоянного тока на определенное напряжение

От мощности инвертора зависит потребляемый им ток при разных напряжениях. Желательно иметь минимальный ток на входе от инвертора. Это позволит использовать меньшее сечение проводов. По выбору сечения проводов для инвертора есть отдельная статья.

Емкость аккумуляторной батареи также определяет напряжение в системе. Максимальная мощность аккумуляторов на 12В — 260А*ч. Параллельно соединять рекомендуется не более 4 аккумуляторных батарей. Если в вашей системе требуется более 12 кВт*ч (т.е. 1000 А*ч на 12В), то нужно переходить на более высокое напряжение в системе или применять аккумуляторы на 2В, которые имеют единичную емкость до 3000 А*ч. Нужно иметь ввиду, что 2В аккумуляторы менее распространены и дороже за единицу емкости, чем 12В. Поэтому, в большинстве случаев, проще перейти на более высокое напряжение в системе.

C другой стороны, большое количество аккумуляторов в цепочке приводит к появлению проблемы разбалансировки напряжений аккумуляторов. Такая проблема приводит к преждевременному выходу аккумуляторов из строя, потому что один из аккумуляторов в цепочке будет хронически недозаряжаться, а другой/другие — перезаряжаться. Поэтому, обычно не рекомендуется использовать напряжение в системе более 48В.

Вследствие разброса параметров аккумуляторов, постепенно напряжение на разных аккумуляторах в цепочке может перестать быть одинаковым. Если это происходит, то дальнейший разбаланс идет по нарастающей, и разница в напряжении на 12 В аккумуляторах может достичь 1-2В. При такой разнице они аккумуляторы при заряда перезаряжаются, а другие недозаряжаются, что для свинцово-кислотных аккумуляторов плохо в обоих случаях.

Поэтому очень рекомендуется применять балансиры аккумуляторов, активные или хотя бы пассивные.  Активные балансиры поддерживают одинаковое напряжение как при заряде, так и при разряде аккумуляторов, пассивные — только при заряде. Такие балансиры очень сильно продлят срок службы аккумуляторных батарей в цепочке (в 3-4 раза). 

Мы рекомендуем следующие напряжения на стороне аккумуляторов в зависимости от мощности инвертора:

  • 12В — при мощности инвертора не более 1,5-2 кВт
  • 24В — при мощности инвертора не более 3-3,5 кВт
  • 48В — при мощности инвертора более 2-2,5 кВт. Единичная мощность серийно выпускаемых инверторов на напряжение 48В обычно не превышает 10 кВт.
  • При большей мощности нужно применять или несколько инверторов параллельно, или переходить на более высокое напряжение, например, 96В.

Следует учесть, однако, что почти все серийно выпускаемые инверторы и ББП имеют напряжение постоянного тока не более 48В. При больших напряжениях начинает сильно проявляться проблема с разбалансировкой напряжений на аккумуляторах в цепочке. Поэтому, производители инверторов посчитали, что 48В — это наибольшее оптимальное напряжение на аккумуляторах. Если вы выберете 96В, то будьте готовы к тому, что найти замену вашему инвертору будет непросто.

При напряжении более 12В желательно применять балансиры для аккумуляторов, т.е. устройства, выравнивающие напряжения на разных аккумуляторах в цепочке.

Если у вас есть потребители постоянного тока 12В, но рекомендованное напряжение в системе 24 или 48В, то гораздо правильнее использовать в системе преобразователи постоянного тока 24-12В или 48-12В. Современные преобразователи постоянного напряжения высокоэффективные и малогабаритные.

Регулирование зарядного и разрядного тока в контроллерах обычно осуществляется с помощью силовых полевых транзисторов. Эти транзисторы имеют очень низкое прямое падение напряжение в открытом состоянии, и, следовательно, высокий КПД. Если эти транзисторы выходят из строя, контроллер перестает работать.

Обычно силовые транзисторы выходят из строя по следующим причинам.

  1. Перенапряжение. Может быть вследствие удара молнии или другой наводки высокого напряжения на провода, соединяющие контроллер с солнечной батареей или нагрузкой.
  2. Перегрузка. Подключена слишком большая солнечная батарея, которая производит ток больше, чем номинальный ток контроллера. Также, при коротком замыкании в проводке от солнечных батарей может протекать ток от аккумулятора в нагрузку больше допустимого.
  3. Повышенная температура во время заряда.
  4. Выход из строя вследствие заводского брака. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, которые производятся в огромных количествах, при этом процент брака чрезвычайно низок. Однако, ни на какой электрический прибор нельзя дать 100% гарантию надежности. Транзистор мог пройти тестирование при производстве и потом выйти из строя через некоторое время.
  5. Большой возраст транзистора. Как любое изделие, транзисторы имеют определенный срок службы.

Выбор аккумуляторов

Инверторы

Вопрос: Мы приобрели у Вас систему из 3х инверторов Outback VFX 3048 и контроллера Mate. При настройке системы возникли проблемы: Инвертор работает на АКБ всего 15 минут (при нагрузке около 1 кВт), после чего напряжение проседает ниже 42 В и система запускает генератор.

У нас стоит 4 АКБ по 210 Ач, соединенных последовательно (Haze , 12 В, гелевые). Параметры заряда следующие: 1 этап 60,8 В, далее 1 час поддержания , затем 1 час поддержания 55 В.

При зарядке АКБ первые 5 минут инвертор направляет около 6кВт на заряд, затем достигается 60,8 В и в течении послеующих 2 часов на заряд уходит не более 500 Вт.

Говорит ли это о том, что АКБ потеряла емкость, или мы неправильно выставляем параметры заряда?

Ответ: А кто вам посоветовал сделать такие настройки?

1) Если у вас система с единственным источником заряда — генератором, нужно выставить как минимум 45В в качестве нижнего порога на аккумуляторах. При 42В у вас 100% разряд АБ. Конечно, остаточная емкость зависит от многих факторов, но если у вас разряд небольшими токами, то скорее всего так и есть. После сотни циклов у вас АБ выйдут из строя.

60,8В — это очень большое напряжение. Обычно для режима насыщения в резервных системах выставляется напряжение 57,6В, для циклических режимов (а у вас именно такие) — 58-59В. В вашем случае можно 2 часа заряжать при этом напряжении, режим float — не обязателен. При этом АБ заряжаются примерно до 80-90%.

Регулярно желательно проводить дозаряд длительными малыми токами. Если сети нет, то мы обычно рекомендуем солнечные батареи или ветроустановку. Они существенно продлевают срок службы АБ в такой системе.

По нашему опыту, если генератор — единственный источник энергии, то АБ в лучшем случае работают год-полтора, и то при правильных настройках. При отсечке в 42В — максимум 3 месяца (примерно 1 цикл в день). Сколько у вас проработали АБ в таком режиме?

Также, очень важно выставить максимальный ток заряда. Обычно для гелевых максимальный ток заряда составляет 0,2С, мы обычно рекомендуем максимум 0,15С. Т.е. в вашем случае — не более 31А (Outback выставляет ограничение по стороне переменного тока, следовательно суммарный потребляемый ток для 3 инверторов должен быть около 7А (на стороне 220В).

Эти 2 параметра — максимальная глубина разряда и максимальный ток заряда — очень сильно влияют на срок службы АБ.

Еще очень важное условие — не допускать нахождения АБ в разряженном состоянии. Т.е. после разряда нужно сразу заряжать аккумуляторы.

2) по времени работы. В 4 АБ емкостью 210 А*ч (это HZY12-230, так?) содержится 4*12*210=10 кВт*ч, с учетом 50% разряда — 5 кВт*ч. С нагрузкой 1 кВт аккумуляторы должны проработать не менее 5 часов. Если выставите нижний порог в 45В, то это время немного сократится, но зато срок службы АБ увеличится.

Похоже на то, что АБ потеряла емкость (сульфатация). Попробуйте померить напряжения на каждой батарее. Если есть нагрузочная вилка — то проведите испытания нагрузочной вилкой.

Если напряжение на какой-то из АБ сильно отличается, и оно проседает под нагрузкой сильнее, можно попробовать заменить эту АБ. Однако, по нашему опыту, это дает только временный эффект.

У меня есть система из 4 солнечных панелей 240 Вт каждая, контроллер заряда 1шт., АКБ 200Ач12В 4 шт. и бензогененератор.

Помогите подобрать инвертор с функцией запуска генератора. Максимальная нагрузка ~220В составляет 1.2 кВт.

Я выбрал Outback FX 2-3 кВт, но он сильно дорог. Существуют ли более дешевые аналоги?

Возможно ли реализовать более дешевую систему, например, выбрать инвертор попроще, а генератор подключать (отключать) вручную по мере разрядки (зарядки) АКБ.

ОТВЕТ: Вам нужен ББП (инвертор с ЗУ) с «сухими контактами». Из дешевых моделей есть инверторы Prosolar Combi. Они есть мощностью от 1 до 5 кВА, имеют сухие контакты, которые срабатывают при снижении напряжения на аккумуляторах ниже заданного уровня.  Эти инверторы также имеют встроенный контроллер для солнечных батарей. Для вашей солнечной батареи мощностью около 1 кВт нужны модели определенные модели этих инверторов — до 3 кВА это модели Combi MPPT Plus, или Prosolar Combi MPPT на 4 и 5 кВА, у этих моделей контроллер для солнечных батарей достаточно мощный, до 50А. Обращайтесь, подберем вам нужную модель.

Для автозапуска генератора нужно еще дополнительное устройство, которое обеспечивает серию импульсов на стартер генератора и обеспечивает запуск и остановку генератора после размыкания сухих контактов инвертора (т.е. после окончания заряда аккумуляторов). Оно тоже есть у нас в продаже.

С дополнительным блоком автозапуска генератора можно использовать и Outback. Чуть дешевле будет CombiPlus.

С автозапуском генератора без дополнительных устройств есть модели Studer Xtender и SMA Sunny Island.  Conext SW и XW требуют AGS — фирменное расширение для управления генератором.

Если будете запускать вручную, можно взять любой ББП. Ток зарядного устройства для ваших аккумуляторов должен быть не менее ампер 30-40 (если система на 48В).

Учтите также, что для заряда аккумуляторов от генератора требуется минимум несколько часов работы генератора. См. графики заряда АБ на странице «АБ+генератор«.

 

Если компьютер питается от МАП Энергия, то USB порт в компьютере перегорает при подключении переходника USB → RS-232.
Чтобы этого не происходило, Микроарт рекомендует применять специальные переходники с гальванической развязкой.

В википедии под двойным преобразованием в ИБП понимается тип ИБП On-Line. Т.е. двойное преобразование понимается как 220->12/24/48->220. Однако, это не совсем так.

В инверторах же под двойным преобразованием понимается преобразование постоянного напряжения (например 12В) в переменное большой частоты для того, чтобы можно было использовать трансформатор меньшего размера для повышения его, например, до 300В, и вторым шагом довести его до выходного номинала нужной частоты.
Вот цитата отсюда

От этого описания появляется больше вопросов чем ответов. Итак, представьте, что какому-то наркоману все-же удалось сделать ИБП по представленной Вами схеме:
1) Нужен AC/DC преобразователь 220->12/24/36/48… Отлично, имеем понижающий ШИМ конвертер.
2) Вспоминаем, что у нас все-таки ИБП, а не медицинская техника, а значит, входное напряжение может быть 120-280В + КМ должен быть чуть лучше чем у «экономителей энергии Smart Boy» — нужен APFC. Уже два преобразования.
3) теперь весь этот набор трансформаторов и катушек должен на выходе иметь 220 синусоидальных вольт, а мощность нужна пару кВА — в лоб не выйдет — НЧ трансформатором не обойдешься — получится «первый советский процессор» с четырьмя ручками для переноски. Придется использовать ВЧ преобразование — плюс еще один DC/DC конвертор 12/24/36->310, и мостовой инвертор делающий из этого 220 переменных вольт.
Ура товагищи — у нас есть каноничный стабилизатор с четырьмя!!! преобразованиями (вместо двух). Подключаем на DC шину батарею аккумуляторов и… И тут выясняется, что в таком виде батареи долго не живут — ни контроля тока заряда, ни напряжения…

Теперь о том, как на самом деле устроены ИБП двойного преобразования — все намного проще:
DC-шина и шина АКБ — две разных вещи.

На входе стоит APFC выполняющий две функции — ККМ и стабилизацию выходного напряжения на уровне 310В в независимости от входного. Тут и проявляются все прелести ИБП двойного преобразования — нетребовательность к качеств входного напряжения.

На DC шине стоят емкости (об их назначении позже), а также к ней подключен инвертер, делающий из 310В DC 220В AC. Вот двойное преобразование и готово. Теперь бесперебойность — берем батарею аккумуляторов на 12/24/36… ставим DC/DC преобразователь 12/24/36->300В и при пропадании питания запускаем его (как видите он работает не всегда), а пока он запускается, нагрузка питается от тех самых конденсаторов.

Вот приблизительно так работают все современные ИБП двойного преобразования.

Для электроники обычно разницы нет, если на входе стоит импульсный выпрямитель.
Форма напряжения играет значение при питании электродвигателей (например, насосов) и трансформаторов.

Если питать несинусоидальным напряжением эти устройства, они теряют мощность и больше греются.

Электроника для котлов, как оказалось, также чувствительна к форме питающего напряжения и отказывается работать от несинусоидального напряжения. Поэтому, мы рекомендуем покупать только синусоидальные инверторы.

Никаким. Точнее, практически никаким. Для генерации синусоиды и квази-синусоиды используются различные алгоритмы и технические решения.
Поэтому, лучше сразу заказывать инвертор с синусоидальной формой напряжения.

В последнее время мы практически отказались от несинусоидальных инверторов. Цена синусоидальных сильно снизилась, есть модели недорогие и надежные. Поэтому, особого смысла экономить на покупке несинусоидального инвертора нет.

Напряжение в системе электроснабжения нужно выбирать исходя из следующих основных параметров:

  1. Мощность инвертора
  2. Емкость аккумуляторной батареи
  3. Наличие в системе потребителей постоянного тока на определенное напряжение

От мощности инвертора зависит потребляемый им ток при разных напряжениях. Желательно иметь минимальный ток на входе от инвертора. Это позволит использовать меньшее сечение проводов. По выбору сечения проводов для инвертора есть отдельная статья.

Емкость аккумуляторной батареи также определяет напряжение в системе. Максимальная мощность аккумуляторов на 12В — 260А*ч. Параллельно соединять рекомендуется не более 4 аккумуляторных батарей. Если в вашей системе требуется более 12 кВт*ч (т.е. 1000 А*ч на 12В), то нужно переходить на более высокое напряжение в системе или применять аккумуляторы на 2В, которые имеют единичную емкость до 3000 А*ч. Нужно иметь ввиду, что 2В аккумуляторы менее распространены и дороже за единицу емкости, чем 12В. Поэтому, в большинстве случаев, проще перейти на более высокое напряжение в системе.

C другой стороны, большое количество аккумуляторов в цепочке приводит к появлению проблемы разбалансировки напряжений аккумуляторов. Такая проблема приводит к преждевременному выходу аккумуляторов из строя, потому что один из аккумуляторов в цепочке будет хронически недозаряжаться, а другой/другие — перезаряжаться. Поэтому, обычно не рекомендуется использовать напряжение в системе более 48В.

Вследствие разброса параметров аккумуляторов, постепенно напряжение на разных аккумуляторах в цепочке может перестать быть одинаковым. Если это происходит, то дальнейший разбаланс идет по нарастающей, и разница в напряжении на 12 В аккумуляторах может достичь 1-2В. При такой разнице они аккумуляторы при заряда перезаряжаются, а другие недозаряжаются, что для свинцово-кислотных аккумуляторов плохо в обоих случаях.

Поэтому очень рекомендуется применять балансиры аккумуляторов, активные или хотя бы пассивные.  Активные балансиры поддерживают одинаковое напряжение как при заряде, так и при разряде аккумуляторов, пассивные — только при заряде. Такие балансиры очень сильно продлят срок службы аккумуляторных батарей в цепочке (в 3-4 раза). 

Мы рекомендуем следующие напряжения на стороне аккумуляторов в зависимости от мощности инвертора:

  • 12В — при мощности инвертора не более 1,5-2 кВт
  • 24В — при мощности инвертора не более 3-3,5 кВт
  • 48В — при мощности инвертора более 2-2,5 кВт. Единичная мощность серийно выпускаемых инверторов на напряжение 48В обычно не превышает 10 кВт.
  • При большей мощности нужно применять или несколько инверторов параллельно, или переходить на более высокое напряжение, например, 96В.

Следует учесть, однако, что почти все серийно выпускаемые инверторы и ББП имеют напряжение постоянного тока не более 48В. При больших напряжениях начинает сильно проявляться проблема с разбалансировкой напряжений на аккумуляторах в цепочке. Поэтому, производители инверторов посчитали, что 48В — это наибольшее оптимальное напряжение на аккумуляторах. Если вы выберете 96В, то будьте готовы к тому, что найти замену вашему инвертору будет непросто.

При напряжении более 12В желательно применять балансиры для аккумуляторов, т.е. устройства, выравнивающие напряжения на разных аккумуляторах в цепочке.

Если у вас есть потребители постоянного тока 12В, но рекомендованное напряжение в системе 24 или 48В, то гораздо правильнее использовать в системе преобразователи постоянного тока 24-12В или 48-12В. Современные преобразователи постоянного напряжения высокоэффективные и малогабаритные.

Регулирование зарядного и разрядного тока в контроллерах обычно осуществляется с помощью силовых полевых транзисторов. Эти транзисторы имеют очень низкое прямое падение напряжение в открытом состоянии, и, следовательно, высокий КПД. Если эти транзисторы выходят из строя, контроллер перестает работать.

Обычно силовые транзисторы выходят из строя по следующим причинам.

  1. Перенапряжение. Может быть вследствие удара молнии или другой наводки высокого напряжения на провода, соединяющие контроллер с солнечной батареей или нагрузкой.
  2. Перегрузка. Подключена слишком большая солнечная батарея, которая производит ток больше, чем номинальный ток контроллера. Также, при коротком замыкании в проводке от солнечных батарей может протекать ток от аккумулятора в нагрузку больше допустимого.
  3. Повышенная температура во время заряда.
  4. Выход из строя вследствие заводского брака. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, которые производятся в огромных количествах, при этом процент брака чрезвычайно низок. Однако, ни на какой электрический прибор нельзя дать 100% гарантию надежности. Транзистор мог пройти тестирование при производстве и потом выйти из строя через некоторое время.
  5. Большой возраст транзистора. Как любое изделие, транзисторы имеют определенный срок службы.

Продолжить чтение

  • 67
    Инверторы для фотоэлектрических систем Инверторы используются для преобразования постоянного тока от аккумуляторов или солнечных модулей в переменный ток, аналогичный тому, который присутствует в сетях централизованного электроснабжения.  В системах электроснабжения с солнечными батареями применяются следующие типы инверторов: Сетевые фотоэлектрические инверторы В…
  • 55
    Видео о фотоэлектрических батареях Производство солнечных батарей. (диктор вместо слова "элемент" употребляет слово "модуль". Остальное очень познавательно. Еще ссылки на полезные видеоролики про солнечные батареи https://youtu.be/1IEgsScI7fw Японский городок получает 100% энергии от солнца Чистое электричество из концентрированной солнечной энергии https://youtu.be/QE80q_ijoD8