V mé FVE 2.0 budu mít 24 systémové napětí, současně ale potřebuji napájet stávající 12VDC spotřebiče, což jsou světla v celém domě, veškerá IT infrastruktura a servery. Z DC se taky napájí samotná automatizace elektrárny, což je PLC, několik relé, převodníky a senzory.

Celkově v DC spotřebuji skoro polovinu vyrobené energie, a tento poměr se bude spíš zvyšovat díky spotřebě serveru, který se primárně napájí z baterie FVE, takže DC část musím dobře naplánovat.

DC zátěž a měnič se od baterie odpojuje na povel VALCu. DC zátěž a server se odpojuje pomocí DC SSR a každý z těchto okruhů je zálohován spínaným zdrojem 230V/12V/10A od Meanwell, u kterého lze nastavit výstupní napětí.

Technologie rozvaděče (automatizace) je zvláštní okruh – je sice jištěný malou 1A pojistkou, ale neodpojuje se od baterie automatizovaně, nýbrž ručně. Vypnutí PLC totiž neznamená nic jiného než vypnutí elektrárny, respektive přesměrování veškeré spotřeby na DS díky poloze všech relé vypnutého PLC. Elektrárna samozřejmě jede dál ve smyslu nabíjení baterií solární energií.

Ujasnila jsem si možné způsoby, jak do systému vložím neizolovaný DC-DC měnič 24-12 (společný záporný pól) v provedení Orion TR 24-12/70. Nakonec to ale zůstane velmi jednoduché: Orion bude jednoduše zařazen mezi bateriový rozvaděč a DC rozvaděč, jeho výstupní 12V strana bude zásobovat energií všechny tři DC okruhy, včetně serveru (proto 70A). I tak je ovšem předimenzovaný – stačila by mi 500W verze. Jenže bohužel ne všechny modely Orion TR měničů disponují možností nastavit výstupní napětí. To potřebuju proto, že se v DC okruhu domu a samozřejmě i serveru nachází záložní baterie (hlavní router má svou vlastní olověnou záložní baterii a server svou UPS 40Ah LiFe), takže musím mít napětí alespoň blížící se udržovacímu napětí, kompromis bude 13,3V.

Slabší modely DC-DC měničů řady Orion od Victronu mají taky pro připojení silových DC vodičů faston konektory, kterým bych se ráda vyhnula a zůstala na klasickém kabelovém oku, takže zůstal jediný kandidát, 70A stroj s aktivním chlazením.

Čili, zůstalo zachováno nepřerušitelné napájení technologie rozvaděče, jen je teď závislé na funkčnosti DC-DC měniče. Tento okruh jako jediný není přepínatelný, vybíjí baterii i v případě, že ji VALC zcela odpojí od spotřebičů z jakéhokoliv důvodu. Jeho odběr by neměl být vyšší než 1W (100mA). Nově budu ovšem kompletní DC rozvaděč k baterii připojovat přes Orion, který tedy logicky musí být pořád zapnutý. Pokud mu VALC odpojí zátěž, bude mít stále spotřebu zhruba 0,1W plus konverzní ztrátu plus vlastní spotřebu, odhadem tak 150mA (určitě méně než 100Wh denně). Stálá DC spotřeba se tak zvýší, ale nedovedu si představit takové temno, které by způsobilo úplné vybití baterie touto spotřebou a následné automatické odpojení baterií BMSkami. Protože i když VALC odpojí všechny spotřebiče, udělá to až při podkročení nějaké rezervy, kterou si na zimu nechávám tak na den spotřeby, v létě menší. A i v takovém případě jsou v baterii stále ještě jednotky kWh energie, kterou by technologie rozvaděče spotřebovávala týdny.

Alternativně jsem přemýšlela o vypínání Orionu (má možnost vzdáleného vypínání) a o napájení technologie rozvaděče přes vyhrazený, nevypínaný malý Orion (nejmenší tuším dělají 60W). Jenže vzhledem k tomu, že i ten výkonný Orion 24-12/70 má klidovou spotřebu (zapnutý, bez zátěže) kolem 20mA, se to nevyplatí řešit, protože úspora by bylo nějakých 15mA.

Takže po této stránce v pořádku.

Bohužel přibude kabeláž: k zápornému pólu Orionu bude třeba dovést alespoň 25mm2 vodičem záporný pól z baterie, a bude třeba z DC rozvaděče do bateriového rozvaděče vracet výstupní napětí z Orionu za účelem napájení stabilizátoru proudových senzorů. Původně jsem myslela, že bych nechala napájení stabilizátoru přímo z baterie a vyšší vstupní napětí by se to dalo zvládnout kombinací ochranného odporu a zenerky, ale pálilo by to 280mA, což je hrozně moc. Takto se bude pálit jen 3,4V na samotném stabilizátoru, což se už děje. Spotřeba napájení senzorů je celkem 20mA plus nějaké ztráty na stabilizátoru.

No dobře, DC systém je tedy alespoň na papíře připravený, DC-DC měnič už taky čeká ve skříni na letní finiš. Uvidíme, jak se mi to v létě podaří rozchodit v praxi.

---

Poznámka z budoucnosti: všechno je funkční, přepínání DC zdrojů bez problémů, ale jeden problém se vyskytnul: VALC jako SDC program v PLC SDS občas zvláštně zamrzne, stává se to třeba jednou nebo dvakrát do roka. Tentokrát jsem zaznamenala, že Valc nechtěl zapnout měnič v relativně slunečném počasí, kdyby už měla být překonána jak SOC tak napěťová hystereze, tím spíš, že by taky měla zabrat detekce slunečného počasí, která ve většině případů funguje bezvadně. Vyřešit se to dá jednoduše – uložit provozní stav a restartovat PLC. PLC se dá restartovat jen jedním způsobem – odpojit od napájení, pár vteřin počkat a zapnout. VALC se spustí, zjistí, že byl restartovaný, načte si své nastavení a provozní stav a jede dál. Ve stavu vypnuto se samozřejmě vypnou i všechna relé na SDS, takže se vypne měnič, vypne se signál FVE OK serverové UPSce a vypne se napájení pro SSR umožňující napájení DC okruhu z baterie. Jedno z relátek je zapojeno jako blokující na NC kontakt – zapnuto blokuje záložní spínaný zdroj DC okruhu. Na COM kontakt tohoto relé je přes ochranný odpor přivedeno 12V z napájení můstku automatizace. Pokud je SDS vypnuto, přes NC jde napětí na relé záložního zdroje, který se zapne.

Tak jsem to provedla i dnes, a už vycvičená podvědomě očekávám okamžité naskočení záložního zdroje. Tentokrát se zdroj ale nezapnul. No, nic, vyřeším později, pojistku jsem zapnula, VALC naběhl, zapnul měnič, DC okruhy i FVE OK, vše v pořádku.

Problém je v tom, že v aktuálním zapojení podle schématu výše pojistkou automatizace vypnu celý můstek automatizace, a záložní zdroj se tedy nezapne, protože jeho zapínací relé je bez proudu. Chyba – DC okruhy baráku bez proudu, pár vteřin sice nic nepokazí, je tam extra záloha pro hlavní router, ale světla nesvítí, wifi nejede, oběhové čerpadlo se zastaví, Kodi se restartuje.

Jediné řešení, co mě napadá, je zabudovat tam ještě extra jistič pro SDS mezi můstkem automatizace a PLC, abych mohla SDS restartovat nezávisle na napájení ostatní technologie v DC rozvaděči. Další potřebná věc bude COM kontakt toho blokovacího relé přepojit na můstek technologie rozvaděče, protože mám podezření, že je to napájené ze svorky napájení SDS. Takže žádný kritický problém, ale chybička se vloudila.

Taky bych mohla přemostit relé spínající záložní zdroj přemostit extra vypínačem, tím umožnit jeho ruční zapnutí pro případ selhání nebo vypnutí Orionu, který technologii rozvaděče napájí z baterie. Což tedy nic pro osoby nepoučené, protože ručně zapnutý zdroj v souběhu se zapnutým Orionem, byť přes sepnuté DC SSR není úplně situace, u které bych věděla co to udělá – aktuálně se to stává jen krátce při zahřívání BPS v procesu přepnutí na záložní zdroj.

Další díly seriálu

<< FVE19: Bateriový rackFVE18-1: Zkušenosti s jižním polem >>