Tema: Híbrido con auténtico apoyo de red - para chupar menos de batería

Siguiendo una recomendación del ex forero Gabriel 2015, he mejorado el arreglo de las resistencias
Así como estaban antes, solo tenían un función (importante): Controlar la distribución de intensidad entre fuentes y batería
Con el nuevo arreglo mato dos pájaros de un tiro:
1. Igual que antes: Cuando Vbat < 46.8V, por cada 1A que entrega la batería, las fuentes entregan 1.7A
2. Al mismo tiempo, las Rs limitan la intensidad de una fuente a otra, si hubiese una pequeña diferencia de tensión entre ellas

Tenía varias resistencias de 100W: 3 de 100 mOhm; 2 de 35 mOhm y 3 de 10 mOhm. He realizado la siguiente composición:
- En la salida de una fuente he puesto 2 Rs de 100 mOhm en paralelo más 2 Rs de 10mOhm en serie; total 70 mOhm
- En la otra fuente he puesto 2 Rs de 35 mOhm en serie; total 70 mOhm
- Uniendo las fuentes aguas abajo de las Rs son 140 mOhm entre fuentes y 35 mOhm entre fuentes y batería
- Con 35 mOhm, las fuentes entregan 1.7A por cada 1A que entrega la batería, cuando Vbat < 46.8V
- Con 0.1V de diferencia y140 mOhm entre fuentes, la intensidad entre ellas se limita a 100 mV / 140 mOhm = 0.7A
- Con 50A a batería, las Rs que más potencia tienen que disipar, son las de 35 mOhm: 22W cada una
- Las Rs de 100 mOhm disipan 16W cada una y las de 10 mOhm, 6W cada una. Potencia total disipada: 88W
- Si quiero un R total más grande, puedo añadir una R de 10 mOhm aguas abajo de la unión: Total 45 mOhm

He medido varias veces la diferencia de tensión entre las fuentes, y es menos de 50mV, que sería Imax=350mA
Las fuentes tienen diodo de bloqueo, que tambien limita la intensidad entre ellas, pero asís es doble protección

Creo que esto es el arreglo óptima de las resistencias - alguna idea para mejorar ?

Yo quitaría las R entre fuentes, pues nunca de los jamases puede haber intensidad entre fuentes.
Lo que te encontraras es que tendrás que distribuir la intensidad que suministra cada fuente
retocando la tensión de cada una, la que de mas tensión dará más intensidad por ej. si tienen
que entregar 20A. una puede dar 13 y la otra 7 y cualquier combinación de las mismas pero
repito nunca puede haber intensidad circulando entre ellas.
Y ahorrar unos watios nunca viene mal.
Saludos

Iniciado por rpsli

Yo quitaría las R entre fuentes ... ahorrar unos watios nunca viene mal

En esta opción, las Rs entre fuentes son las mismas que las Rs entre fuentes y batería, no hay watios desperdiciados
Con Imax=50A, todas las Rs juntas disipan unos 90W, como máximo; en los dos casos, tanto si están entre fuentes como si no (I=50A, R=35 mOhm ---> P = 2500 * 0.035 = 88W)

Iniciado por rpsli

... nunca de los jamases puede haber intensidad entre fuentes ... repito nunca puede haber intensidad circulando entre ellas

Con dos fuentes en paralelo - por qué no puede entrar intensidad en una de la fuentes, si la otra está a una tensión superior?
Lo dices, porque las fuentes tienen diodo de bloqueo?
Sin diodo de bloqueo, yo diría que las fuentes intentarían igualar la tensión, fluyendo corriente de una a otra ... lo mismo que ocurre con dos baterías en paralelo

Siempre que pasa intensidad por una resistencia hay perdida de potencia que se transforma en calor
formula: Potencia en Watios igual a resistencia en ohm por Intensidad al cuadrado en Amp. (Watios en forma de calor que han volado).

Todas las fuentes habidas y por haber que pasan de corriente alterna a continua llevan "diodo de bloqueo" que no es tal diodo
si no el propio rectificador de la fuente sea en alta frecuencia caso de las conmutadas o en baja frecuencia transformador-diodo.

Cuidado una batería no es una fuente AC-DC no tiene nada que ver salvo que ambas suministran DC. es como comparar un barco y
un avión, ambos se desplazan que es su función final pero nada que ver como lo hacen.

Lo mejor es probarlo, coje dos fuentes AC-DC muy diferentes en tensión conectalas en paralelo con una bombilla o amperimetro
entre ellas y observa que pasa ( solo habrá un instante de paso de corriente entre ellas que es la corriente de carga del condensador
de la más alta hacia la más baja).

Después de esto cero corriente, si ahora a este paralelo le conectas una carga pasará que la fuente de más tensión suministrara toda la potencia hasta llegar a la tensión de la baja que es cuando empezara a trabajar esta.
no se si me he explicado?
Saludos

Iniciado por rpsli

Siempre que pasa intensidad por una resistencia hay perdida de potencia que se transforma en calor
formula: Potencia en Watios igual a resistencia en ohm por Intensidad al cuadrado en Amp. (Watios en forma de calor que han volado)

Esto está claro. He aplicado esta misma fórmula en mi post anterior:

Iniciado por el_cobarde

Con Imax=50A, todas las Rs juntas disipan unos 90W, como máximo; en los dos casos, tanto si están entre fuentes como si no (I=50A, R=35 mOhm ---> P = 2500 * 0.035 = 88W)

Haré el cálculo con más detalle, con I=50A, para que se vea mejor:

Opción 1: 3 Rs de 100 mOhm en paralelo (33 mOhm en total) entre fuentes y batería; ninguna R entre fuentes. Cada R verá 50/3=16.7A y disipará 16.7A * 16.7A * 0.1 Ohm = 28W; las tres en total 25A * 25A * 0.033 Ohm = 83W

Opción 2:
Una fuente con 2 Rs de 100 mOhm en paralelo más 2 Rs de 10 mOhm en serie. Cada R de 100mOhm disipará 12.5A * 12.5A * 0.100 Ohm = 16W y cada R de 10 mOhm disipará 25A * 25A * 0.01 Ohm = 6W; todas juntas 44W
La otra fuente con 2 Rs de 35 mOhm en serie; cada R disipará 25A * 25A * 0.035 Ohm = 22W; las dos juntas 44W
La potencia total disipada en Rs es 50A * 50A * 0.035 Ohm = 88W

En las dos opciones se disipa la misma potencia (en la opción 2 una pizca más, porque son 35 mOhm, vs. 33 mOhm en opción 1)

Iniciado por rpsli

Todas las fuentes habidas y por haber que pasan de corriente alterna a continua llevan "diodo de bloqueo" que no es tal diodo, si no el propio rectificador de la fuente sea en alta frecuencia caso de las conmutadas o en baja frecuencia transformador-diodo

Esto es muy interesante, rpsli; entonces efectivamente no haría falta poner Rs entre las fuentes!
Lo que me extraña, es que entre los posts #90 y #110 de este mismo hilo algunos compañeros que tengo por "entendidos", me hablaban de tener cuidado con la intensidad inversa (la que entra en una fuente), si las dos no están a exactamente la misma tensión. Hasta me recomendaben poner diodo de bloqueo externo ...

Podrías aclarar esto, por favor ?

Iniciado por rpsli

Yo quitaría las R entre fuentes ... Lo que te encontraras es que tendrás que distribuir la intensidad que suministra cada fuente retocando la tensión de cada una, la que de mas tensión dará más intensidad por ej. si tienen que entregar 20A. una puede dar 13 y la otra 7 ...

Efectivamente, este posible desequilibrio en intensidad es un inconveniente grave. Pero las Rs entre fuentes lo arreglan!

Pongo un ejemplo:
Tengamos 70 mOhm en cada fuente; esto hace 140 mOhm entre fuentes (serie) y 35 mOhm entre fuentes y batería (paralelo)
Pongamos que una de las fuentes esté a 0.1V por encima de la otra; entonces querrá fluir más intensidad por esta rama
Al pasar la corriente por la R de 70 mOhm, habrá una caída de tensión, y para que ésta sea de 0.1V, la diferencia en intensidad será de 100 mV / 70 mOhm = 1.4A ---> la fuente con 0.1V más de tensión solo entregará 1.4A más de intensidad
Sin las Rs, prácticamente toda la intensidad la debería entregar la fuente con 0.1V más de tensión

Conclusión: Una R de 70 mOhm en cada fuente limita la diferencia de intensidad a 1.4A por cada 0.1V de diferencia en tensión!
Ejemplo: Si una de las fuentes está a 47.5V y entrega 14.3A y la otra está a 47.6V, entregará 15.7A; total 30A ...

No es ningún inconveniente grave, supongo que estas fuentes llevarán un pot de ajuste no?

Pues partiendo de que las fuentes estan mas o menos igual se conecta un Amperimetro a cada una
y se ajustan para que den las dos igual, tampoco pasa nada por que una de un par de A. mas que la otra

Lo que realmente importa es ahorrar estos 80 W en forma de calor inutil.

Cada maestrillo su librillo, no voy ha entrar en discusión con nadie solo digo que si fuera mi instalación no
pondría las resistencias.

Ah!! se me olvidaba todos estos números que haces y que me da pereza repasar sirven de poco pues partes
de una base en que las fuentes dan una tensión inamovible con la carga y esto no ocurre. tu mismo ves lo que pasa
si una fuente varía 0.1V.

Creo que lo mejor sería que sin quitar las R pusieras un amperimetro en cada fuente para confirmar lo que esta pasando.

Saludos

Iniciado por rpsli

No es ningún inconveniente grave, supongo que estas fuentes llevarán un pot de ajuste no?

Efectivamente, la salida DC es ajustable entre 43.2V y 52.8V - y las he podido igualar bien, con una diferencia (en vacío) de <0.02V
El problema es, que la tensión de una fuente no es estable, varía con el calentamiento y con más factores, por lo que fácilmente puede haber 0.1V de diferencia en ciertas situaciones, por mucho que ajustes

Iniciado por rpsli

Pues partiendo de que las fuentes estan mas o menos igual se conecta un Amperimetro a cada una y se ajustan para que den las dos igual ...

He medido con amperímetros en la salida de las dos fuentes y el resultado no deja lugar a dudas:
- Sin resistencias, las fuentes se desequilibran mucho, p.e. una entrega 10A y la otra 25A (o peor)
- Con una R de 45 mOhm en la salida de cada fuente (este valor resultó ser el óptimo), la diferencia en intensidad entre fuentes es siempre <1A, p.e. una de las fuentes entrega 17.7A y la otra 17.3A

Con estas Rs, cada 0.1V de diferencia en tensión produce una diferencia de 2.2A en intensidad - me parece aceptable

Iniciado por rpsli

Ah!! se me olvidaba todos estos números que haces y que me da pereza repasar sirven de poco ...

Pues a mí me sirven, y no poco

Iniciado por rpsli

Lo que realmente importa es ahorrar estos 80 W en forma de calor inutil

Con las Rs actuales, la Pmax disipada, al pasar 50A por las Rs, no son 80W, son 56W - pero esto no es importante
Lo importante es, que estas Rs no son inútiles, sino que proporcionan 3 funciones esenciales:

1. Consiguen que la distrución de intensidad que entregan las fuentes y la que entrega la batería sea "inteligente". Las Rs son necesarias, porque la batería tiene una resistencia interna (unos 40 mOhm), que hay que tener en cuenta

2. Reparten la intensidad total entregada por las fuentes en partes iguales, entregadas por cada una de las fuentes

3. Minimizan una posible corriente inversa, que podría entrar en las fuentes

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Parece que tengo que comentar un detalle:
Por qué digo que la resistencia interna Ri de mi batería es 40 mOhm, si al principio de este hilo había medido una Ri de 60 mOhm?

Pues resulta que con las resistencias puestas actualmente entre fuentes y batería (22.5 mOhm), a cada 1A de incremento en la intensidad que entrega la batería, corresponden 1.3A de incremento en la fuentes
De esto se deduce, que la resistencia interna de la batería es de 22.5 mOhm * 1.3 = 30 mOhm

Obviamente, es difícil medir la Ri de batería con precisión; su valor estará entre 30 y 60 mOhm - por eso digo "40 mOhm"

Nada que objetar, Fin de la cita.

Saludos

Este texto ha sido trasladado al post #288

Saludos
el_cobarde


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Buenas, pregunta tonta.....¿lo inversores híbridos que se venden hacen esa función "out of the box"?

Iniciado por Francesc Vilches

Buenas, pregunta tonta.....¿lo inversores híbridos que se venden hacen esa función "out of the box"?

No es nada tonta la pregunta, pero hay que precisar lo que es un "híbrido":

- Los híbridos tipo Axpert de Voltronic, que son inversor de aislada plus cargador AC-DC plus regulador FV en una misma caja, NO vienen con esta función por defecto. No la pueden tener, porque para acoplarse a la red, habria que sincronizar la fase AC del inversor con la de la red, y esto es bastante complicado. Mi acople AC-DC-AC solventa esta pega de una forma muy sencilla

- Los híbridos tipo Infinisolar de Voltronic, que son inversor de red, también "tres en uno", SÍ vienen con esta función por defecto. Como estos híbridos saben inyectar a red, también saben sincronizar la fase de la onda AC

Es decir, mi acople AC-DC-AC implementa esta función -exclusiva de los inversores de red- para los inversores de aislada

Hasta ahora ha habido poca resonancia en el foro, desde que tengo el acople AC-DC-AC funcionando
Esto me extraña un poco, porque funciona perfectamente y estoy muy satisfecho. Creo que podría interesar a más de un forero con semiaislada, porque ofrece ventajas importantes y no es difícil de montar
Voy a resumir las ventajas de este invento y las instrucciones de como montarlo
A ver si alguna forera o algun forero se anima ...


Empezaré con decir en breve lo que hace el acople AC-DC-AC:

- Los inversores de aislada (con regulador y batería), si se usan en semiaislada, conmutan a red, cuando el consumo supera a lo que puede entregar la FV y la batería juntas. Es un "todo o nada": O toda la energía viene de (FV & batería), o toda la energía viene de la red. Una combinación de energía proveniente de (FV & batería) con energía proveniente de la red no es posible
- Los inversores de red, en cambio, sí permiten esta combinación FV con red. La razón es, porque para inyectar a red, es necesario sincronizar la fase de su salida AC con la de red, cosa que no saben hacer los inversores de aislada. Si las dos ondas AC no están en fase, no se pueden combinar - y sincronizar la fase es bastante complicado
- El acople AC-DC-AC soluciona este problema con un "truco" sencillo**, haciendo posible combinar energia proveniente de (FV & batería) y energía proveniente de la red sin necesidad de sincronizar la fase - una gran ventaja

** el "truco" consiste en usar una fuente AC-DC, que entrega la intensidad DC directamente al inversor, que la convierte en AC. Es decir, el acople se realiza en DC, donde no hay problemas de desfase

Parte 1: Las ventajas del acople AC-DC-AC

1. Pongamos que hace sol, la batería está medio cargada y la señora enchufa un consumo fuerte. Pongamos que la FV genera 2000W y que el consumo sea de 6000W
Hasta ahora, el inversor chupaba los 4000W que faltan de la batería, con lo que ésta se descargaba rápidamente y el sistema conmutaba a red, chupando 6000W de la red. Las placas cargaban la batería y, cuando ésta estaba cargada a tope, el regulador cortaba y se despediciaba la producción FV
Con el invento, el inversor aprovecha los 2000W de la FV, chupa algo de batería y chupa de la red solo lo que falta. O sea, lo mismo que hace un inversor de red. La distribución en la que chupa de batería y de red, depende de la tensión de batería, de la resistencia interna de la batería y de las resistencias que hayamos conectado entre fuente y batería. En el ejemplo podrían ser 1900W de batería y 2100W de la red
Ventaja: En vez de chupar 6000W de la red, solo son 2100W! El inversor solo coge de la red, lo que no le pueden dar la FV y la batería

2. Pongamos que no haya sol (de noche o por mal tiempo) y la señora empieza a planchar. Junto con el consumo habitual son 2500W, que hasta ahora los tenía que entregar enteramente la batería
Con el invento, serían 1500W de batería y 1000W de la red, por ejemplo
Con un consumo total de 3500W, la distribución sería 1700W de batería y 1800W de la red, aproximadamente
Con un consumo total de 4500W, la distribución sería 2200W de batería y 2300W de la red, aproximadamente
Ventaja: La batería se descarga mucho menos (menos ciclos = más años de vida)

Si además tenéis contratado tarifa de discriminación horaria, mejor que mejor

El equilibrio entre resistencia interna de la batería y las resistencias conectadas a la fuente hay que encontrarlo individualmente; depende del tipo de batería que uno tenga. En mi caso, la batería tiene Ri = ~40 mOhm y he puesto 22.5 mOhm entre fuente y batería

Para la protección de fuente y batería, he instalado unos cuantos cortes y conmutaciones automátizados:
(recordar que mi sistema funciona con 23 vasos, a 46V - por eso, las tensiones indicadas parecen bajas)
- La fuente se conecta, cuando Vbat<47.5V (con 24 vasos sería Vbat<49.6V)
- Cuando Vbat>47.8V, la fuente se desconecta (con 24 vasos sería Vbat<49.9V)
- Cuando I(fuente)>49A, la fuente se desconecta (con 24 vasos sería igual)
- Cuando Vbat<45.4V, el sistema conmuta a red (con 24 vasos sería Vbat<47.4V)
- Cuando el SOC<75%, el sistema conmuta a red (con 24 vasos sería igual)



Parte 2: Como construir el acople AC-DC-AC

Componentes que se necesitan:
- Una fuente de alimentación (FA) AC-DC de potencia, con salida DC regulable, a la tensión de batería
- Un enchufe conectado permanentemente a la red -aúnque la FV esté activa- para alimentar la FA
- Unas cuantas resistencias de 100W con valores entre 10 mOhm y 100 mOhm, para compensar la Ri de la batería
- Un relé de potencia, controlado por un relé de tensión programable, que conecta / desconecta fuente y batería
- Un relé de potencia, controlado por un relé de intensidad programable, para proteger contra sobre-intensidad

La FA tiene que apoyar a la batería, cuando ésta baje de tensión, debido a consumo o descarga. Debe entregar una potencia razonable, algo como el 50% de la potencia en placa instalada. Yo tengo 4000Wp en placa, y mi FA entrega hasta 50A a 48V (2400W)
Bueno, en realidad tengo dos fuentes en paralelo, cada una de 25A a 48V (1200W). La razón es simple: Estas dos FA de 25A son bastante más económicas que una sola de 50A

La FA se conecta directamente a batería. Entonces, cuando Vbat cae por debajo de la tensión de la FA, ésta empieza a entregar intensidad. Aquí es donde entran las resistencias: Para que la distribución de intensidad entregada por FA y baterías sea razonable, la FA debe ver una R de 50% de la Ri de batería, más o menos. Por ejemplo, si la RI de la batería es de 40 mOhm, hay que intercalar una resistencia de 20 mOhm entre fuente y batería, más o menos. Las resistencias deben ser de potencia (100W), porque la intensidad que pasa por ellas es alta

La meta es, conseguir que la FA empiece a entregar intensidad un poco más tarde que la batería, y al llegar al límite de la FA, que batería y FA entregen más o menos la misma intensidad. Habrá que probar con varias Rs, para encontrar el valor óptimo. En mi caso, el valor óptimo ha resultado ser R=22.5 mOhm (mi batería tiene una Ri = ~40 mOhm)

Para que la FA empieze a entregar intensidad un poco más tarde que la batería, hay que ajustar la tensión de salida de la FA, que tiene que estar un poco por debajo de la tensión de batería en circuito abierto. En mi caso, esta tensión de batería son 48V (mi banco de baterías tiene solo 23 vasos; von 24 vasos sería Vbat=50V). Entonces, he ajustado la tensión de salida de la FA a 47.5V (con 24 vasos serían 49.5V)

Con estos valores de tensión FA (47.5V) y resistencia en la salida FA (22.5 mOhm) obtengo la siguiente distribución aproximada entre la intensidad entregada por FA y batería:
- Vbat = 47.5V ---> Ibat = 10A; I(FA) = 0A
- Vbat = 47.0V ---> Ibat = 17A; I(FA) = 10A
- Vbat = 46.5V ---> Ibat = 24A; I(FA) = 20A
- Vbat = 46.0V ---> Ibat = 31A; I(FA) = 30A
- Vbat = 45.5V ---> Ibat = 38A; I(FA) = 40A
- Vbat = 45.0V ---> Ibat = 45A; I(FA) = 50A
(los valores varían un poco, pero más o menos es esto)

- Cuando la intensidad de la fuente llega a 49A, el relé de protección (a la FA) corta y el sistema conmuta a red

- Otro dispositivo para proteger la FA, es el relé de tensión, que desconecta la FA de la batería, cuando Vbat > 47.5V. De esta forma se evita, que la FA esté conectada a una tensión alta (puede subir hasta 59.0V, ecualizando)


Esto es todo! En el caso de usar dos fuentes en paralelo, son dos truquitos más, pero estos los explicaré en otro post


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P.D.: El invento me parece muy bueno, pero claro, no trabaja gratis: Hay pérdidas en la doble conversión AC-DC-AC, debidas al rendimiento y autoconsumo de FA e inversor, y las resistencias también disipan energía. Pero en comparación con las ventajas, estas pérdidas me parecen más que aceptables

Iniciado por el_cobarde

Hasta ahora ha habido poca resonancia en el foro, desde que tengo el acople AC-DC-AC funcionando
Esto me extraña un poco, porque funciona perfectamente y estoy muy satisfecho. Creo que podría interesar a más de un forero con semiaislada, porque ofrece ventajas importantes y no es difícil de montar

Hola senyor,
pues eso parece, no hay mucha resonancia.
Yo me interese por el invento, y de hecho compre material para implementarlo, porque ademas estoy convencido que vale la pena.
El porque: pues ademas de todo lo que has expuesto, a los que tenemos poca bateria, los consumos nocturnos (encimera, microondas, etc) las castigan duramente.
Yo tengo uno de los vasos cortocircuitado (la bateria con dos años), y estoy convencido que el problema fue debido a las descargas fuertes (>50a), mis baterias solo son de 150A.
Otro ejemplo de que a las baterias no les gusta las descargas fuertes es la bateria de mi coche. La original duro unos 7 años, y empezo a morirse cuando comence a usarla para alimentar una bomba de riego de 220v/600w (son unos 50A en cc) a traves de un inversor. Compre bateria nueva y pense que como era nueva no habria problemas al usarla con la bomba. Solo ha durado tres años .

Yo animo a usar el sistema descrito en el hilo o algo similar, seguro que nuestras baterias lo agradecen (y por ende el bolsillo).
Al final lo que implemente esta basado con una funcion que tiene mi inversor (un Rich Electric , es el Invertek-Combi-3 de 6000W) que se llama Power Assist. Esto lo que hace en teoria es lo contrario de lo que hacen la mayoria, y es que la bateria ayuda a la red (cosa extraña pero asi es), porque ellos entienden que la red llega de un generador externo de apoyo.
A mi me sirve, pues lo tengo configurado para que cuando la corriente de la red supere los 6'5A (unos 30A de la bateria) activa un rele interno y este le presenta el AC IN al inversor, entonces el inversor empieza a usar la red (hasta un maximo de 8A) y comparte el consumo con las baterias. De esta forma los consumos de la encimera/microondas/tostadora....que antes me asustaban, ahora raramente veo consumos de bateria superiores a 25A.
Las baterias lo agradecen (al menos la que tiene el corto), el corto aparece sobre un SOC del 75% si ha habido consumos fuertes y prolongados (encimera,....), y por el contrario, los dias con consumos fuertes esporadicos (esa noche se ha cocinado poco) el corto no aparece. Eso si a un SOC del 70% paso a red si o si.

Perdonad por el rollo, pero con el solo queria animar a usar algun sistema de ayuda a las baterias.

El consumo de red a aumentado un poco, pero raro es el mes que pasa de 5 kwh por el tema del Power assist (tengo un contador expresamente para registrar dicho consumo), por 1€ al mes vale la pena alargar la vida de las baterias.
Saludos.

Felicidades por el resultado

En mi caso estoy en aislada real, por lo que no me puedo plantear utilizar este brico

Quizas leyendo el Brico me viene a la cabeza que una forma de tener menos ajuste (valores resistencias, etc) y mas versatilidad es regular la salida de las fuentes con un PWM (por ejm manejado por un arduino que utilice los valores de Ibat/Vbat para modificar el Ton

Iniciado por jmargaix

Hola senyor,
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Saludos.

Hola Sr, podria Vd indicarnos la configuración que tiene y la marca de los aparatitos, gracias anticipadas. En mi caso estoy leyendo para elegir un sistema, y el tuyo me parece muy interesante.
saludos

Iniciado por jmargaix

lo que implemente esta basado con una funcion que tiene mi inversor ... que se llama Power Assist ...

Hola jmargaix
Podrías explicar con más detalle eso que has implementado, que no me queda claro? Gracias


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Iniciado por Mleon

Felicidades por el resultado

Gracias, Mleon

Iniciado por Mleon

... una forma de tener menos ajuste (valores resistencias, etc) y mas versatilidad es regular la salida de las fuentes con un PWM ...

He pensado en un control por PWM, pero me he decidido por las resistencias. No ha sido complicado, el ajuste
Soy un aficionado de las soluciones sencillas (recuerda mi "internet de sandalias") y la idea de las resistencias (me la recomendó el ex forero Gabriel 2015) me gustó mucho. Nunca había usado resistencias de esta forma y me convence el resultado. Son Rs de 100W y con ellas mato tres pájaros de un tiro:
- Se consigue el balance entre la intensidad que entregan FA y batería
- La intensidad se divide en partes iguales para las dos FA en paralelo
- Se evita que entre intensidad inversa en una de las FA

Tengo 45 mOhm en la salida de cada FA (35 mOhm + 10 mOhm en serie), que son 90 mOhm entre fuentes y 22.5 mOhm entre fuentes y batería. La potencia máxima disipada (con 50A) son 56W, pero con 20A son solo 9W


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Iniciado por elsolacabasos

Hola Sr, podria Vd indicarnos la configuración que tiene y la marca de los aparatitos ...

Diriges la pregunta al colega jmargaix o a mí ?


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Ok...yo aunque pusiera control PWM, si dejaria unas resistencias...el tema PiWM lo comentaba para que se pudiera gestionar mas controladamente en cada momento la ayuda de red .....pero si con los parametros conseguidos te va bien estupendo

- Se evita que entre intensidad inversa en una de las FA

Lo puedes asegurar?

Iniciado por rpsli

Lo puedes asegurar?

- Lo que sí puedo asegurar es que no entra corriente inversa en las FA
- Lo que no puedo asegurar es que sea por las resistencias, porque las FA ya vienen protegidas contra corriente inversa
- Lo que también puedo asegurar, es que las Rs de 90 mOhm entre fuentes limitan la intensidad inversa a 1.1A, por cada 0.1V de diferencia en tensión que haya entre las dos fuentes

Un peligro más grave, en cuanto a intensidad inversa, es la tensión de batería, que puede superar de mucho la tensión de las FA, ya que ecualizando llega hasta 59V (las FA están a 47.5V). Para proteger las FA, he instalado un relé de tensión programable, que desconecta las fuentes de la batería, en cuanto la tensión de batería supere la de las fuentes

Ver el siguiente post, post #297


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Subo el resumen del post #286, para que no se pierda la información


Hasta ahora ha habido poca resonancia en el foro, desde que tengo el acople AC-DC-AC funcionando
Esto me extraña un poco, porque funciona perfectamente y estoy muy satisfecho. Creo que podría interesar a más de un forero con semiaislada, porque ofrece ventajas importantes y no es difícil de montar
Voy a resumir las ventajas de este invento y las instrucciones de como montarlo
A ver si alguna forera o algun forero se anima ...


Empezaré con decir en breve lo que hace el acople AC-DC-AC:

- Los inversores de aislada (con regulador y batería), si se usan en semiaislada, conmutan a red, cuando el consumo supera a lo que puede entregar la FV y la batería juntas. Es un "todo o nada": O toda la energía viene de (FV & batería), o toda la energía viene de la red. Una combinación de energía proveniente de (FV & batería) con energía proveniente de la red no es posible
- Los inversores de red, en cambio, sí permiten esta combinación FV con red. La razón es, porque para inyectar a red, es necesario sincronizar la fase de su salida AC con la de red, cosa que no saben hacer los inversores de aislada. Si las dos ondas AC no están en fase, no se pueden combinar - y sincronizar la fase es bastante complicado
- El acople AC-DC-AC soluciona este problema con un "truco" sencillo**, haciendo posible combinar energia proveniente de (FV & batería) y energía proveniente de la red sin necesidad de sincronizar la fase - una gran ventaja

** el "truco" consiste en usar una fuente AC-DC a la tensión de la batería, que entrega la intensidad DC directamente al inversor, el cual la convierte en AC. Es decir, el acople se realiza en DC, donde no hay problemas de desfase

Función básica del acople AC-DC-AC
Una FA convierte la AC de la red en DC -a la tensión de batería-, la salida de la FA la conecto a la batería y con eso al inversor (acople DC) y el inversor convierte la DC de batería y/o de la FA a AC. Por eso lo llamo acople AC-DC-AC
Es decir el inversor se alimenta de DC proveniente de la red (FA), del sol (FV) o de la batería, a él le da igual de donde venga la DC


Parte 1: Las ventajas del acople AC-DC-AC

1. Pongamos que hace sol, la batería está medio cargada y la señora enchufa un consumo fuerte. Pongamos que la FV genera 2000W y que el consumo sea de 6000W
Hasta ahora, el inversor chupaba los 4000W que faltan de la batería, con lo que ésta se descargaba rápidamente y el sistema conmutaba a red, chupando 6000W de la red. Las placas cargaban la batería y, cuando ésta estaba cargada a tope, el regulador cortaba y se despediciaba la producción FV
Con el invento, el inversor aprovecha los 2000W de la FV, chupa algo de batería y chupa de la red solo lo que falta. O sea, lo mismo que hace un inversor de red. La distribución en la que chupa de batería y de red, depende de la tensión de batería, de la resistencia interna de la batería y de las resistencias que hayamos conectado entre fuente y batería. En el ejemplo podrían ser 1900W de batería y 2100W de la red
Ventaja: En vez de chupar 6000W de la red, solo son 2100W! El inversor solo coge de la red, lo que no le pueden dar la FV y la batería

2. Pongamos que no haya sol (de noche o por mal tiempo) y la señora empieza a planchar. Junto con el consumo habitual son 2500W, que hasta ahora los tenía que entregar enteramente la batería
Con el invento, serían 1500W de batería y 1000W de la red, por ejemplo
Con un consumo total de 3500W, la distribución sería 1700W de batería y 1800W de la red, aproximadamente
Con un consumo total de 4500W, la distribución sería 2200W de batería y 2300W de la red, aproximadamente
Ventaja: La batería se descarga mucho menos (menos ciclos = más años de vida)

Si además tenéis contratado tarifa de discriminación horaria, mejor que mejor

El equilibrio entre resistencia interna de la batería y las resistencias conectadas a la fuente hay que encontrarlo individualmente; depende del tipo de batería que uno tenga. En mi caso, la batería tiene Ri = ~40 mOhm y he puesto 22.5 mOhm entre fuente y batería

Para la protección de fuente y batería, he instalado unos cuantos cortes y conmutaciones automátizados:
(recordar que mi sistema funciona con 23 vasos, a 46V - por eso, las tensiones indicadas parecen bajas)
- La fuente se conecta, cuando Vbat<47.5V (con 24 vasos sería Vbat<49.6V)
- Cuando Vbat>47.8V, la fuente se desconecta (con 24 vasos sería Vbat<49.9V)
- Cuando I(fuente)>49A, la fuente se desconecta (con 24 vasos sería igual)
- Cuando Vbat<45.4V, el sistema conmuta a red (con 24 vasos sería Vbat<47.4V)
- Cuando el SOC<75%, el sistema conmuta a red (con 24 vasos sería igual)



Parte 2: Como construir el acople AC-DC-AC

Componentes que se necesitan:
- Una fuente de alimentación (FA) AC-DC de potencia, con salida DC regulable, a la tensión de batería
- Un enchufe conectado permanentemente a la red -aúnque la FV esté activa- para alimentar la FA
- Unas cuantas resistencias de 100W con valores entre 10 mOhm y 100 mOhm, para compensar la Ri de la batería
- Un relé de potencia, controlado por un relé de tensión programable, que conecta / desconecta fuente y batería
- Un relé de potencia, controlado por un relé de intensidad programable, para proteger contra sobre-intensidad

La FA tiene que apoyar a la batería, cuando ésta baje de tensión, debido a consumo o descarga. Debe entregar una potencia razonable, algo como el 50% de la potencia en placa instalada. Yo tengo 4000Wp en placa, y mi FA entrega hasta 50A a 48V (2400W)
Bueno, en realidad tengo dos fuentes en paralelo, cada una de 25A a 48V (1200W). La razón es simple: Estas dos FA de 25A son bastante más económicas que una sola de 50A

La FA se conecta directamente a batería. Entonces, cuando Vbat cae por debajo de la tensión de la FA, ésta empieza a entregar intensidad. Aquí es donde entran las resistencias: Para que la distribución de intensidad entregada por FA y baterías sea razonable, la FA debe ver una R de 50% de la Ri de batería, más o menos. Por ejemplo, si la RI de la batería es de 40 mOhm, hay que intercalar una resistencia de 20 mOhm entre fuente y batería, más o menos. Las resistencias deben ser de potencia (100W), porque la intensidad que pasa por ellas es alta

La meta es, conseguir que la FA empiece a entregar intensidad un poco más tarde que la batería, y al llegar al límite de la FA, que batería y FA entregen más o menos la misma intensidad. Habrá que probar con varias Rs, para encontrar el valor óptimo. En mi caso, el valor óptimo ha resultado ser R=22.5 mOhm (mi batería tiene una Ri = ~40 mOhm)

Para que la FA empieze a entregar intensidad un poco más tarde que la batería, hay que ajustar la tensión de salida de la FA, que tiene que estar un poco por debajo de la tensión de batería en circuito abierto. En mi caso, esta tensión de batería son 48V (mi banco de baterías tiene solo 23 vasos; von 24 vasos sería Vbat=50V). Entonces, he ajustado la tensión de salida de la FA a 47.5V (con 24 vasos serían 49.5V)

Con estos valores de tensión FA (47.5V) y resistencia en la salida FA (22.5 mOhm) obtengo la siguiente distribución aproximada entre la intensidad entregada por FA y batería:
- Vbat = 47.5V ---> Ibat = 10A; I(FA) = 0A
- Vbat = 47.0V ---> Ibat = 17A; I(FA) = 10A
- Vbat = 46.5V ---> Ibat = 24A; I(FA) = 20A
- Vbat = 46.0V ---> Ibat = 31A; I(FA) = 30A
- Vbat = 45.5V ---> Ibat = 38A; I(FA) = 40A
- Vbat = 45.0V ---> Ibat = 45A; I(FA) = 50A
(los valores varían un poco, pero más o menos es esto)

- Cuando la intensidad de la fuente llega a 49A, el relé de protección (a la FA) corta y el sistema conmuta a red

- Otro dispositivo para proteger la FA, es el relé de tensión, que desconecta la FA de la batería, cuando Vbat > 47.5V. De esta forma se evita, que la FA esté conectada a una tensión alta (puede subir hasta 59.0V, ecualizando)


Esto es todo! En el caso de usar dos fuentes en paralelo, son dos truquitos más, pero estos los explicaré en otro post


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P.D.: El invento me parece muy bueno, pero claro, no trabaja gratis: Hay pérdidas en la doble conversión AC-DC-AC, debidas al rendimiento y autoconsumo de FA e inversor, y las resistencias también disipan energía. Pero en comparación con las ventajas, estas pérdidas me parecen más que aceptables



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- Lo que sí puedo asegurar es que no entra corriente inversa en las FA

muy bien de acuerdo pero esto se contradice con esto

- Lo que también puedo asegurar, es que las Rs de 90 mOhm entre fuentes limitan la intensidad inversa a 1.1A, por cada 0.1V de diferencia en tensión que haya entre las dos fuentes

Si tomamos como cierta la primera cita que lo es, entonces como las resistencias limitan algo que no existe?

que quede claro que no hay ningún ánimo de controversia con tu trabajo que me parece magnifico
solo es para aclarar conceptos y que la gente que pueda leerlo no se confunda. ok?

saludos

Iniciado por rpsli

Si tomamos como cierta la primera cita que lo es, entonces como las resistencias limitan algo que no existe?

Digo que en el caso de que pudiera fluir intensidad, las Rs de 90 mOhm la limitarían a 1.1A por cada 0.1V de diferencia de tensión
Simplemente afirmo la validez de la ley de Ohm

Iniciado por rpsli

que quede claro que no hay ningún ánimo de controversia con tu trabajo ... ok?

Claro que ok. Partía de esta premisa, pero te agradezco que la confirmes ...

Me alegro de que la cosa vaya bien. Para quien está en semi aislada es una muy buena idea; se puede reducir la potencia contratada a la mínima expresión.