solarna struja

1 11-12/13

Kako bateriju ne bismo ispraznili preko mjere ili pak prepunili, u otonim fotonaponskim sustavima bitan je kvali-tetan nadzor stanja baterije.

Iako je punjenje preputeno regu-latorima punjenja, u sustavu je nuan neovisan nadzorni element koji e stal-no pratiti to se dogaa s baterijom u radu.

Nadzornik baterija

Glavna funkcija nadzornika baterija BMV 600S je pre-cizan uvid u stanje - mje-renjem trenut-nih vrijednosti

Schrack-oprema za otone fotonaponske sustave (4)

solarna struja

NADZOR BATERIJE I REGULACIJA PUNJENJA

ovih veliina:o napon baterije (V),o struja punjenja/pranjenja (A),o energija izvuena ili pohranjena u

bateriju (Ah),o stanje napunjenosti (%),o vrijeme do ispranjenja baterije uz

trenutanu potronju.Precizno mjerenje

Nadzornik baterije mjeri sljedeim rezolucijama: struju s 10 mA, napon s 10 mV, a energiju s 0,1 Ah.

Predvien je za radne temperature od -20 do +50C. Kako je stalno spojen na bateriju, izu-zetno je vano da ima nisku vlastitu potronju koja iznosi 4 mA pri 12 V odnonsno 3 mA pri 24V.

Otoni fotonaponski sustavi koji nisu namijenjeni prikljuenju na mreu, nude vrlo veliku autonomiju i neovisnost o brojnim potresima globalne i domae energetike. Funkcioniraju i u podrujima udaljenim od svih prikljuaka, no oni kojima su dojadila tarifna iznenaenja mogu ih postaviti i usred grada. Meutim, ti izdvojeni sustavi, pravi energetski otoci, ostvarit e oekivanja samo uz vrhunske baterije. Tvrtka Schrack predstavila ih je u prolom nastavku ove serije. Iako su pogledi zainteresiranih uglavnom usmjereni na svima vidljive fotopanele, module koji sunevo i danje svjetlo pretvaraju u struju, najvaniji dijelovi ostaju skriveni. To su baterije, kabeli i upravljaki sklopovi - jamci uspjenosti svake fotonaponske instalacije.

Foto: Schrack - Hrvatska

solarna struja

211-12/13

Preko tipki + i na samom nad-zorniku moete prolistati sve trenutno izmjerene vrijednosti baterije:

Napon baterije. Preko napona bateri-je u V moe se ugrubo zakljuiti kakvo je stvarno stanje baterije:

Naprimjer, od 25,6 V do 26 V baterija je puna, 24,6 V baterija je 50% potro-ena, 23,4 V baterija je 100% prazna (u prolom nastavku objavili smo detaljnu tablicu).

Struja baterije. To je vrijednost izra-ena u A (Amperima) i predstavlja struju koja ulazi ili izlazi iz baterije.

Pri pranjenju, struja iz baterije ima negativni predznak (-), dok struja koja pri punjenju ulazi u bateriju ima pozitivni predznak (+).

Energija povuena iz baterije u Ah. Prikazuje se iznos u Ah (ampersatima) povuen iz baterije nakon zadnjeg sta-nja potpune napunjenosti.

Potpuno punjenje baterije postavlja ovu vrijednost automatski na 0,0 Ah.

Ako se potom iz baterije povlai 12 A tijekom 3 sata, tada oitanje pokazuje 36,0 Ah.

Stanje napunjenosti baterije u postocima. To je najbolja mjera stanja baterije gdje 100% odgovara punoj bateriji, a potpuno ispranjena baterija pokazuje 0%.

Valja znati da algoritam raunanja stanja napunjenosti baterije uzima u ob-zir struju pranjenja i njezin utjecaj na stvarni kapacitet baterije.

U prolom smo broju objasnili da ka-pacitet olovnih baterija znaajno ovisi o struji kojom ih se prazni.

Vrijeme u satima za koje e se isprazniti baterija. Ovo oitanje poka-zuje koliko e vremena (u satima) proi prije negoli se baterija sasvim isprazni - uz trenutnu struju pranjenja. Tada bateriji treba neodgodivo punjenje.

Nadzornik ima vizualni i zvuni alarm koji se aktivira pri svakom preko-raenju dozvoljenog maksimalnog na-

pona baterije, odnosno u trenutku kad se baterija nae u stanju ispod donjeg praga ispranjenosti. Relejni izlaz nad-zornika moe se programirati, npr. za daljinsku dojavu stanja ili automatsko ukljuenje pomonog generatora.BMV 600S: Jednostavno rukovanje

Ureaj radi im ga prikljuite na napon i odmah pokazuje napon baterije. Ako je baterija kapaciteta 200 Ah, ne treba ni dodatno podeavanje.

No, u veini sluajeva u nadzornik baterije treba jednostavnim tipkanjem runo upisati kapacitet baterije.

Nadzornik baterije ima komunikacijski port RS232 koji omoguuje prijenos podataka na raunalo, a time i na mre-u, na pametni telefon ili sline naprave za daljinski pregled stanja baterije.

Nadzornik baterije je jednostavan za oienje. Isporuuje se u kompletu s mjernim lankom i 10 metara kabela RJ 12 UTP koji povezuje mjerni lanak i pokaziva te 2 m kabela s cjevastim osiguraem, za napajanje mjernog lanka. Za spoj nisu potrebne druge komponente.Sinkronizacija nadzornika sa stvarnim stanjem baterije

Za pouzdano oitanje energije po-vuene iz baterije, stanja napunjenosti baterije i vremena peostalog do ispra-enjenja baterije, nadzornik mora biti sinkroniziran sa stanjem baterije.

To se automatski dogaa pri svakom ciklusu punjenja kad se baterija napuni do 100%. Pritom nadzornik prati na-Principni spoj nadzornika baterije.

Foto: Schrack - Hrvatska

Foto

: Vic

tron

Ilust

raci

ja: S

chra

ck

solarna struja

3 11-12/13

pon baterije, pazei da je pritom struja punjenja manja od zadane vrijednosti tijekom odreenog vremena.

Naprimjer, 4% od kapaciteta baterije kroz 4 minute - ili 8A za bateriju od 200 Ah.

Nadzornik moe biti i prinudno sin-kroniziran, bez obzira na stvarno stanje napunjenosti baterije. To emo uiniti samo ako pouzdano znamo da je ba-

terija 100% puna - sasvim lako, preko tipki na pokazivau.Prikupljanje podataka o radu baterije

Nadzornik moe spremiti (upamtiti) odreene dogaaje i brojane vrijed-nosti iz radnog vijeka baterije na koju je prikljuen.

One se mogu pregledavati preko po-kazivaa s kojega se mogu oitati razni

podaci: o dubina najdubljeg pranjenja baterije o dubina zadnjeg pranjenja nakon zadnje sinkronizacije o prosjena dubi-na pranjenja o broj ciklusa punjenja (ciklus zapoinje svaki put kad se napunjenost baterije spusti ispod 65% ili kad premai 90% kapaciteta) o broj potpunih pranjenja (kad je stanje 0% kapaciteta) o kumulativni broj Ah po-

DOLJE: Dio sheme baterijskog razdjelnika objavljene u prolom broju. Vidljivi su elementi za izvedbu spoja nadzornika baterije. Tu je i shema izvedbe baterijskog razdjelnika otonog sustava opisanog u prolom broju.

Nadzornik baterije isporuuje se s mjernim lankom i 10 metara kabela RJ 12 UTP za vezu mjernog lanka i pokazivaa

Senzor temperature

Foto

: Vic

tron

Foto

: Vic

tron

Ilust

raci

ja: S

chra

ck

solarna struja

411-12/13

vuenih iz baterije o najmanji izmjereni napon baterije u V o maksimalni napon baterije u V o broj dana od posljednjeg stanja stopostotne napunjenosti o broj automatskih sinkronizacija nadzornika, tj. stanja sasvim napunjene baterije o broj alarma zbog preniskog napona o broj alarma zbog previsokog napona...Zatita pri radu s baterijama

Rad u blizini baterija je opasan, to treba prihvatiti s punom ozbiljnou.

U sluaju neispravnosti baterija ili sustava u cjelini, baterije mogu isputati plin koji se moe zapaliti i eksplodirati. Stoga prostoru s baterijama treba osi-gurati propisno provjetravanje.

Opasan je i sluajni pad metalnog alata preko izloenih polova baterije jer moe izazvati iskrenje koje moe zapa-liti plin koji curi iz baterija. Iskrenje moe

Srce jednostavnog otonog sustava je regulator punjenja baterije (u argonu - DC-charger). Tu su, dakako, i fotona-ponski moduli (FN) i baterije i troila...

Jednostavni otoni fotonaponski sustav namijenjen troilima na istosmjernu struju.

Regulatori punjenja

Regulator upravlja procesom pu-njenja baterije po nekom od unaprijed odreenih kriterija, prema IU, W ili WU-karakteristici. O emu je rije, detaljnije smo opisali u prolom nastavku.

U pravilu, taj proces ima tri dijela: o udarno punjenje baterije uz najve-

u jakost struje iz fotonaponskog (FN) modula;

o zavrno punjenje baterije uz stalno smanjivanje jakosti struje i precizni nad-

zor porasta napona - do stanja pune napunjenosti. To je vano kako bi se kontroliralo plinjenje u bateriji pri kraju procesa punjenja;

o odravanje stanja napunjenosti pri smanjenju napona u stanju mirovanja, bez potronje - povremenim nado-punjavanjem baterija kratkim strujnim impulsima.

Na shemi su osnovni elementi jednog regulatora punjenja baterije. Na nj se na prikljunice od X:1 do X:6 redom prikljuuju modul, baterija i istosmjerna troila.

Regulator punjenja osigurava da nou ne doe do pranjenja baterije preko FN-modula. U tu svrhu, kao podsjetnik na funkciju, u shemu je ucrtana dioda D

Principna shema regulatora punjenja baterije.

koja proputa struju samo iz FN-modu-la prema bateriji.

Sklopka S1 moe biti mehanika (relej) ili poluvodika sklopka. Osim pri punjenju baterije, ima i dodatnu funkciju zatite od prepunjenja baterije.

U kvalitetnijim punjaima S1 se izvodi kao dva zasebna elementa gdje jedan upravlja procesom punjenja, a drugi zatitom od prepunjenja baterije.

Ma kako staromodna, izvedba s re-lejem i danas se primjenjuje tamo gdje na ulaznim prikljucima fotonaponskog modula ima znaajnih i uestalih prena-pona. A relej je u pravilu manje osjetljiv na prenapone od poluvodike sklopke.

Sklopka S2, izvedena je kao meha-nika ili poluvodika sklopka. titi ba-

izazvati i teke opekline na otvorenim dijelovima tijela.

Pri radu s baterijama treba nositi za-titne naoale, zatino odjelo i zatitne rukavice.

Dodirnete li unutranjosti baterije ili vam elektrolit poprska kou ili oi, taj dio tijela treba odmah obilno isprati vo-dom i potom potraiti lijenika.

GORE: Otona postrojenja veeg kapaci-teta imaju u baterijama pohranjenu gole-mu koliinu en