Живу частенько в деревне, а там бывают проблемы с напряжением. Осень и весна отмечаются значением 140 вольт на приборе и вытекающими проблемами от таких значений с приборами в доме. Ну и отключения бывают, а учитывая как всё развивается в мире, то отключения могут и затягиваться.
По этому я начал изучать вопрос бесперебойного питания.
Вот такую штуку поставил на пеллетный котёл https://vlab.su/viewtopic.php?f=161&t=137068
Чтото аналогичное конструирую на воду
Ну и на холодильники тоже. Это всё несколько топорно и просто, как по мне.
Я хотел иметь солнечные панели, которые бы обеспечивали дом электричеством. Следом встаёт вопрос хранения накопленой энергии.
Системы ИБП для дома, в основном, имеют некий стандарт в 48 вольт, что при нагрузке 15 кВт (а именно столько может кушать мой дом в пике) даёт ток = 300+ ампер, что согласитель звучит то страшно! Провода толщиной в руку, BMS ценой как чугунный мост и т.п. инфраструктура... в общем видно что направление тупиковое.
Окей... начал читать и думать дальше: а там гибриды! Это такие ИБП, которые подключаются ко всем источникам напряжения (столб, солнечная панель, ветряк, бензо-генератор) и питают дом! Умеют подмешивать вырабатываемое напряжение всеми альтернитивными источниками и замещать частично энергию со столба. А излишки направлять в АКБ. Хорошо.. откажемся от линии ИБП на жрущие потребители, сократим хотелки и переложим проводку.
Вроде идеальный вариант, но как обычно дъявол кроется в деталях:
1. ЦЕНА - именно с большой буквы! около 300 тр
2. Ограниченные алгоритмы распределения энергии (учитывать ночной тариф, алгоритм и логику зарядки)
3. Ограниченное напряжение АКБ (48 вольт). БольшУю ёмкость сложно получить или оч дорого.
Так я пришёл к тому, что нужно собирать самому...
За основу я взял идею использовать инвертор на высоком напряжении - 310 вольт. То в таком инверторе будет всего 50А, при мощности 15 кВт, что вполне меня устраивает. Использовать же троансформаторы огромного размера и т.п. я бы не хотел (я не люблю мотать трансформаторы).
Вешать всю систему питания дома на 1 инвертор мне не хотелось. Ток в 50А хоть и не велик, в масштабах вселенной, но великоват для электронщика романтика, у которого иногда случаются ошибки )))
По этому я принял решение делать несколько ИБП на 3-5 кВт и питать ими разные линии в доме. Мы же ставим автоматы на разные линии? Почему не ставить инверторы на разные линии? В случае поломки можно менять местами и т.п. плюсы от этого решения.
Далее... вроде с питанием разобрались. Дальше нужно разобраться с подмешиванием энергии.
От части переход к постоянному напряжению этому причина.
Оказывается, что смешивать постоянное напряжение достаточно просто! Главное чтобы напряжение было одинаковым. И даже если оно не будет одинаковым, то просядет под нагрузкой до нужного значения. Ну и DC-DC преобразователями относительно просто управлять (как точно это делать я пока не знаю, но понимаю, что можно), по этому создав внешнюю систему управления и мониторинга тока и напряжения можно управлять всем чем захочу и делать это динамически.
Т.е. захотел я снизить напряжение и следовательно "вклад" напряжения "со столба" - подрезаем синусоиду симисторами.
Нужно увеличить вклад солнечных панелей - повышеним напряжение на DC-DC преобразователе. Ну нужно всё напряжение? Отдаём часть на АКБ.
На всех линиях мониторим ток, напряжение и динамически меняем параметры.
Блок схема моей идеи:
Если Вы дочитали до этого места, то понимание о моём уровне в электронике думаю всё понятно. Если нет, то я могу паять, соединять это с микроконтроллерами и писать на ардуино или ESP32 или малинке софт. Но как работает MOSFET и что сделать, чтобы он открылся или закрылся и при это не нагрелся/взорвался/сгорел - пока не оч понимаю.
Собтвенно у меня есть вопросы, разрешение которых оч бы помогло мне начать проект или похоронить его )))
1. Как собрать DC-DC преобразователь, который будет работать при входящем напряжении 200-330 вольт и выдавать стабильно 300 или около того? Ток в цепи до 4А , т.е. мощность около 1000 Вт. Ну и как вы понимаете, этих преобразователей будет много в данном преокте - около 10;
2. Как управлять DC-DC преобразователем? Мне нужно немного повышать или понижать напряжение на выходе. Лучше если это будет сопротивление, есть соотв инструменты, чтобы управлять сопротивлением "снаружи".
3. Моя гипотеза про смешивание постоянного напряжения требует некоторого просвещения. Я бы хотел изучить чужой опыт или то, как работают коммерческие инверторы, которые умеют подмешивать напряжение.
Спасибо заранее даже тем, кто обольёт всю задумку какашками
Ну либо потрошить бесперебойники онлайновые, причем от 10 кВ*А с высокими DC шинами - а ценник, даже на дохлые, заставляет нервно икать.
