HV baterie

[rva]

Dovedu si představit poskládat to z klasických BMS, třeba JK-BMS a jak tu někde tuším bylo zmíněno tak, aby se navzájem překrývaly o jeden nebo více článků, aby alespoň nějak fungovalo i balancování přes celou baterii (samozřejmě jen pro monitorování, tedy nezapojovat silové kabely). Přes BT data přenášet třeba do HomeAssistant a z toho vše monitorovat a řídit.
Pro domácí fotovoltaiku nevidím HV baterii jako potřebnou. V elektromobilech to je potřeba kvůli vysokým výkonům, ale doma 48V systém stačí pro běžné výkony. Nižší účinnost se dá kompenzovat dalšími fv panely, které jsou laciné. Navíc vysokonapěťové regulátory/měniče mají uvnitř napěťový bus cca 400 V a přes den měnič napájí spotřebiče s vyšší účinností právě z tohoto napětí.

[glottis]

Zajímalo by mě pak finanční stránka. Až se doberete řešení. Přijde mi tam obrovský overhead v bms. To může být třeba 10 lv bms nebo 140 těch jedno článkových kdy to jsou stokoruny na článek.

[jova]

Problém více LV BMS u HV systemu je napětový posun. Každá následující BMS je napětově posazena o dané napětí výše. Dále při chybové události a následném odpojení kterékoliv z LV BMS dojde ke zničení vypínacího prvku, pokud j realizován polovodičem, protože se na něm objeví napětí celé baterie na které není stavěn.

Asi jsem nebyl pochopen, ty BMSky by nebyly silovými vodiči vůbec připojeny. Případné odpojení by musel zařídit nadřazený obvod ovládaný právě pouze těmi optrony z jednotlivých BMSek.

[Matess]

jj nad tím jsem uvažoval taky... jk bms je na 24 článků a jelikož tam proudy budou menší stačily by i ty nové co mají 0,6A balancování.

1. BMS 24 článků
2. BMS 47 článků
3. BMS 70 článků
4. BMS 93 článků
5. BMS 116 článků
6. BMS 139 článků
7. BMS 162 článků
8. BMS 185 článků

nevím jak se dají použít alarmové výstupy, ale asi bych byl přes optočlen s tím schopen pracovat nějak dál.

Ten důvod co mě k tomu žene je víceméně následující...
1. Chci 20kWp FVE, takže abych nepřekračoval 0,5C (C2) potřebuji 40kWh baterku a to už jsou stejně 3 packy 16s 280Ah, každá tak tak se 150A BMS.
2. Mám výbornou cenu na 100Ah lifepo4 (829Kč za kus a jsou super)
3. 10/12kW Deye pro 48V baterku stojí cca 60k (takže x2 to je 120k) a 20kW HV deye stojí 68k

ten HV deye má nevýhodu v tom že má max proud do a z baterie 37A... tzn 20000w/37=540V/3V na článek na dně= 180 článků.

Pokud bych tedy šel cestou 184 článků v sérii (3,05-3,45) bavíme se o provozním napětí 561V - 634,8V, respektive 662,4V pro max 3,6V na článek a to vychází docela přesně pro rozsah toho střídače 160-700V

100ah - 184x
184*829=152536Kč za články (58,88kWh)
280ah - 48x
48*2000=96000Kč za články (43kWh)

pokud budu ignorovat BMS mohu mít na snižené ceně za hybridy (52k) skoro o 50% větší baterku za cca stejné peníze (56k)

jinak jsem elektrikář a smím pracovat na napětí do 1000V, ale mám k něčemu takovému brutální respekt a obava o bezpečnost takhle vysokého DC napětí možná bude ten důvod proč do toho nepůjdu.

U 48V mě láká hlavně to že můžu postupně přidávat jak střídače tak baterky. Už jsem měl v hlavě i variantu 12kW hybrid + 8kW ongrid a možná u ní nakonec zkončím (prostě 8 kW do sítě s řízeným TČ a wattroutery na elektrokotli a povoleným přetokem) s tím že hybrid bude docmrndávat co bude potřeba abych nenakupoval když to nebude potřeba. Toto je podle mě super řešení dokud nepořídím elektroauto... potom bych těch 60kWh v baterce uvítal, stejně tak jako silnější střídač.

Zatím to prosím neberte nikdo vážně - je to spíše z říše snů. Zatím nemám ani stavební povolení...

[Mex]

Potom by opravdu stačilo sečíst chybové výstupy těch malých LV BMS a podle toho jen maximálně řešit nouzové odpojení.
Precharge by se dal dělat ručně, jen silovým tlačítkem a nabíjecím odporem.

Problém více LV BMS u HV systemu je napětový posun. Každá následující BMS je napětově posazena o dané napětí výše. Dále při chybové události a následném odpojení kterékoliv z LV BMS dojde ke zničení vypínacího prvku, pokud j realizován polovodičem, protože se na něm objeví napětí celé baterie na které není stavěn.

Viz tento předchozí post: viewtopic.php?p=233456#p233456
Ty BMS je třeba kuchnout a vyřadit jejich vypínací funkci. Ponechá se jen balancování a měření.
Původní silové výstupy pak přes galvanické oddělení dávají zprávu nadřízené MasterBMS, která jako jediná má silové prvky.
A taky jako jediná umí komunikovat s měničem/nabíječkou.

Překrývat se ty BMS nemusí, pokud neobsahují aktivní balancer, který umí přelévat energii.

[Mex]

Mě osobně by se na HV baterii (třeba těch 140s v úvodu) nelíbilo, že když budu chtít rozšířit kapacitu, tak budu muset udělat další baterii s mnoha článkama, která bude stát raketu..

Tak stejně jako LV systému, ne?
Pokud se to udělá jako moduly třeba po 16 baterkách, tak se k tomu připlácne další modul.

Nicméně já tohle cestou nepůjdu. Maluju si distribuovanou BMS, kde na každém článku bude viset jako vlastní malý modul, který bude umět měřit a balancovat (ztrátově).
Pak je teoreticky možné rozšiřovat baterku po jednotlivých kusech.

To rozšiřování naráží na drobný realizační problém, že by články měly být stažené. Tak by se muselo vymyslet to stahovaní tak, aby se tam daly používat různé počty článků. Ale to je jistě řešitelné.

[Mex]

...
Ten důvod co mě k tomu žene je víceméně následující...
1. Chci 20kWp FVE, takže abych nepřekračoval 0,5C (C2) potřebuji 40kWh baterku ...

Zkus se zamyslet, jestli fakt potřebuješ nabíjení baterky na plný výkon elektrárny.
To nebudeš mít žádnou jinou spotřebu, že všechno půjde do nabíjení baterek? A to bude v létě, kdy bude dávat FVE maximální výkon?
Pokud nemáš jinou spotřebu, zřejmě není nikdo doma. Tak i kdyby byla předtím prázdná, stejně to za 2 hodiny nabiješ a končíš.
Tak jestli nestačí nabíjecí/vybíjecí výkon nižší.

[Matess]

nejde jen o nabíjení ale i o vybíjení... já mám doma manželku. Je skvělá, ale je schopná doma pustit tolik věcí že jí 25A jistič nestačil a to v době kdy se vařilo plynem. Musím to dimenzovat tak aby to zvládlo moji drahou polovičku.

ale jakou souhlasím... je to overkill a návratnost tam skoro není. Je to koníček.

[jahodovák]

Proto jsem si pořídil dva větší měniče a víc baterek a už ted je plná kolem 11 hodiny a není kam dávat,není třeba se vůbec omezovat,naopak,jde toho pustit víc než na sít 3 krát 25ampér.....

[PetrDubi]

Mě osobně by se na HV baterii (třeba těch 140s v úvodu) nelíbilo, že když budu chtít rozšířit kapacitu, tak budu muset udělat další baterii s mnoha článkama, která bude stát raketu..

Tak stejně jako LV systému, ne?
Pokud se to udělá jako moduly třeba po 16 baterkách, tak se k tomu připlácne další modul.

Nicméně já tohle cestou nepůjdu. Maluju si distribuovanou BMS, kde na každém článku bude viset jako vlastní malý modul, který bude umět měřit a balancovat (ztrátově).
Pak je teoreticky možné rozšiřovat baterku po jednotlivých kusech.

To rozšiřování naráží na drobný realizační problém, že by články měly být stažené. Tak by se muselo vymyslet to stahovaní tak, aby se tam daly používat různé počty článků. Ale to je jistě řešitelné.

No jo, jenomže u LV přidám paralelně další baterku se 16 článkama (jakékoliv kapacity) a bude to fungovat.
U HV musím buď dávat další moduly do série (a potom musím mít stejné články jako už tam mám) nebo paralelně, ale potom musím přidat tolik článků, kolik už tam mám. A pokud tam mám 140 článků, tak další paralelní baterka musí mít taky 140 článků a to už je darda. Pokud přidávám do série, tak když přidám slabší články tak nevyužiju celou původní baterku a pokud dám silnější články, tak nevyužiju kapacitu těch nových. A šance že seženu třeba za 5 let stejné články je dost nízká. Další problém je, že se mi zvyšuje celkové napětí baterie a časem narazím na strop, co zvládne měnič nebo další části baterie (maximální napětí například elektroniky nebo izolací).

[rob.brno]

Mě osobně by se na HV baterii (třeba těch 140s v úvodu) nelíbilo, že když budu chtít rozšířit kapacitu, tak budu muset udělat další baterii s mnoha článkama, která bude stát raketu..

To není nutné, přidají se jen další články seriově ke stávajícím.

[cipis]

Ale to kolega psal, že je pak problém s tím, že by měly být za a) stejné a za b) stejně je pak horní limit napětí. Což oboje je na houby.

[rob.brno]

Ale to kolega psal, že je pak problém s tím, že by měly být za a) stejné a za b) stejně je pak horní limit napětí. Což oboje je na houby.

Asi by nemusely být úplně stejné ale minimálně větší(pak budou méně cyklovat).A horní limit napětí střídače bývá kolem 700V - to je cca 220článků.

[PetrDubi]

Větší články by šly použít, ale otázkou je, jak na to bude reagovat zastřešující BMS (větší rozdíl napětí mezi bloky s novými a starými články) nebo třeba co bude dělat při balancování..
A co se týká napětí, tak třeba u Goodwe jsem viděl uvedené napětí baterie do 550V (ale bylo to na eshopu ne v datasheetu, takže to mohlo být špatně opsaný).

[Mex]

No jo, jenomže u LV přidám paralelně další baterku se 16 článkama (jakékoliv kapacity) a bude to fungovat.
U HV musím buď dávat další moduly do série (a potom musím mít stejné články jako už tam mám) nebo paralelně, ale potom musím přidat tolik článků, kolik už tam mám. A pokud tam mám 140 článků, tak další paralelní baterka musí mít taky 140 článků a to už je darda. Pokud přidávám do série, tak když přidám slabší články tak nevyužiju celou původní baterku a pokud dám silnější články, tak nevyužiju kapacitu těch nových. A šance že seženu třeba za 5 let stejné články je dost nízká. Další problém je, že se mi zvyšuje celkové napětí baterie a časem narazím na strop, co zvládne měnič nebo další části baterie (maximální napětí například elektroniky nebo izolací).

Takto napsáno to působí jako problém. Možná to ale v praxi tak velký problém nebude, viz dále.

Hlavně ale já to beru jako nutnost. Prostě nové měniče třídy, která se mi líbí, to jinak neumožňují.
Pokud by teoreticky existovaly dva jinak stejné měniče, jeden s LV a druhý s HV baterkou, tak bych možná váhal.
Ale takový stav není. Tak prostě beru jako fakt, že HV je pro mě jediný možný směr.
A snažím se v rámci toho najít ze svého pohledu to nejlepší možné řešení.

Já neplánuju hned na začátku nějaké šílené počty článků. Takže možnost rozšiřovat kapacitu směrem nahoru budu mít dost velkou.
Ten požadavek na stejné články pro sériové rozšíření je jistě relevantní. Ale beru to tak, že kategorie 105Ah snad bude vyráběna i do budoucna. Takže rozšířit to půjde i v budoucnu.

Ale omezení je, že takto jednoduše můžu zvětšovat kapacitu jen stejnými články. A pak může nastat problém, že rozšířit to sice budu moct, ale ne moc efektivně. I teď by bylo na měrnou kapacitu výhodnější tam místo 105Ah článků strčit rovnou 320Ah. Jenže pro první (v podstatě) pokus už mi to přijde moc peněz. A navíc se asi dají čekat poklesy cen, tak nacpat tam teď balík možná není to pravé.
Ale tím pádem se odsuzuju k tomu, že i v budoucnu to budu muset rozšiřovat jen těmi cenově méně výhodnými články 105Ah.

U HV baterek se stoupajícím napětím roste nejen kapacita, ale i nabíjecí a vybíjecí výkon. Nevím, jak je to u LV, ale u toho HV je to docela podstatný parametr. Pokud je nab/vyb proud maximálně 30A, tak prostě vyšší výkon můžu dohnat jenom větším počtem článků. Což je trochu nepříjemné a omezující.

Takže shrnuto: uznávám, že rozšiřitelnost u LV baterek je snažší a operativnější. Ale protože LV řešení nemůžu použít, tak se s tím HV prostě musím naučit žít.

[PetrDubi]

Jasně, pokud chceš měnič s HV baterií kvůli jeho vlastnostem, tak proč ne. Jenom mě přijdou LV baterie míň omezující.

No u LV je to s nabíjecím proudem jednoduchý. Protože jsou baterie zapojený paralelně, tak při každém připojení další baterie se zvedne nabíjecí proud o proud té baterie. Nehledě na to, že když připojím novou baterii, tak je tvrdší než ty staré (a mívá i větší kapacitu než ty staré), takže mám zajištěné, že ta nová větší baterie bude i víc využívat nabíjecí/vybíjecí proud.

Což mě přivádí k další myšlence, co udělá ta HV baterie, když připojím nové články, které jsou tvrdší a klesá u nich míň napětí při vybíjení a míň stoupá při nabíjení. Nebude to ustřelovat u těch starších a měkčích článků? Neodstaví to třeba celou baterku kvůli těm starším článkům?
Jinak jsem viděl dřív nějaký doporučení k HV Pylonům, že se nemají do baterie, která je starší než 3-4 roky přidávat nové články (a přidávat se mají ideálně do půl roku po uvedení do provozu), protože baterie potom nefunguje za všech okolností správně. Možná už to mají nějak vyřešené nebo se třeba přišlo na to, že to byla blbost..

[Mex]

To, že přidáním další paralelního bloku v LV baterce zvednu zatižitelnost, platí ale jen pro tu baterku.
U HV baterek taky není omezením proudu do/z baterky ta vlastní baterka, ale maximální nabíjecí/vybíjecí proud, který je omezený měničem.
V případě kombibedny, ale HV řešení se myslím jinak snad ani nepoužívá.

U LV baterek jistě taky nebude umět měnič (v případě kombinované bedny) nebo nabíječ umět libovolný nabíjecí proud. A měnič zase libovolný vybíjecí proud.

To skládání nových a starých článků jsem taky někde zaznamenal. A nakonec by to i celkem dávalo smysl. Jen půl roku (při očekávané životnosti baterky třeba 10 let) se mi zdá trochu krátká doba.
Zvlášť když ty nab/vyb proudy nebudou nijak dramatické. U článků 105Ah a max. proudu 30A budou pod 0.3C.

U nabíjení to bude muset řešit balancér. U vybíjení to asi moc řešení nemá.
Proto jsem si tam namaloval ztrátový balancér, který bude umět proud 1, 2 nebo 3 ampéry (2 spínací tranzistory a 3 paralelní dvojice odporů).

[cipis]

Victron umí regulovat nabíjecí proud tak, jak si nastavíš. A umí i přes komunikaci s baterkou ten proud plynule měnit dle potřeby.
Měnič si to vezme dle zátěže. Anebo také dostane pokyn, takhle ne, vypni se, bereš moc.

[glottis]

Staré budou mít vyšší vnitřní odpor, větší ztráty a rozjede se pack

[PetrDubi]

Axpert MAX umí regulovat jak nabíjecí, tak omezit maximální vybíjecí proud.