Блог, Домашнее хозяйство, Заметки, Электроника

Автономка, v1

PUB: / EDIT: Оставить комментарий

Тема с переделкой существующей системы и автономным энергообеспечением дома продолжает развиваться; накопилось уже достаточно много моментов, которые не успевал записать, так что исправляю это упущение.

Прежде всего – еще год назад затянул от панелей на гостевом отдельную линию прямо в дом. On grid-инверторы при этом соединены входами последовательно, чтобы на линии был максимум напряжения. Так как они изолированные – так можно делать. Линия поначалу не сильно активно использовалась и была как резерв, но потом сделал зарядку, которая подключена постоянно. Сейчас тема чуть развилась: сделал DC-измеритель, через который подключена упомянутая зарядка, а также БП, подключенный на UPS большого сервера.

Попутно начал использовать все доступные батареи (1, 2), чтобы максимально продлить жизнь сервера – малый сервер вполне может прожить больше суток, а вот автономность большого не настолько хорошая. Да и чего батареям зря стоять? Для форсирования зарядки в ночное время использовал “умную зарядку” с Али, включенную через Sonoff, завязанный на Home Assistant – она дотягивала напряжение до 27В, а дальше Mustek 1000 работал уже самостоятельно: если оставлять зарядку включенной постоянно, то она повышала напряжение на батарее до уровня, когда срабатывала защита по перенапряжению у UPS, не рассчитанному на LiFePO4.

Дальше начал развивать тему использования энергии панелей с поля, как самую простую в реализации: взять СИП потолще, кинуть линию на несколько десятков метров за забором до гостевого домика, дальше на чердаке переход на ШВВП и потом аналогично существующей линии с панелей на гостевом: уход в землю, выход возле дома, проход по стене и дальше в дом. Так и сделал; СИП, правда, в итоге взял самый обычный – 4 жилы на 16 мм^2 – посчитал, что разница в цене и уровень потерь не сопоставим. Правда, поначалу планировал одну линию подключить параллельно Sunville, а вторую – на соединенные последовательно Soyosource (как в гостевом домике). На деле я соединил все панели последовательно – т.е., 3 инвертора у меня тоже включены входами последовательно – и на линии у меня на холостом ходу выше 300В, что дает возможность подключать любой импульсный БП прямо к панелькам. С другой стороны, из-за Sunville (который бестрансформаторный) линию уже нельзя подключать к другому бестрансформаторному инвертору напрямую.

Так и использовал все некоторое время – накупил еще пару БП 36В/55А, один стоял в серверной, два других на инверторе, который питал дом: один был подключен на линию с поля, другой – в сеть. Если хоть где-то есть питание – батарея заряжается. Да, БП вполне хорошо переживают подключение на пониженное напряжение (несмотря на то, что все БП выглядели немного по-разному), снижая в итоге выдаваемый ток при снижении входного напряжения. Немного неудобный момент выходит на закате, когда панель уже не обеспечивает нормального уровня напряжения: БП пытается стартовать, включает реле, выдает что-то на нагрузку и гаснет – и так в цикле.

Инвертор-кубик вместе с батареей к тому времени пропутешествовал от закутка под лестницей, через которую тянулся шнур к прошлому powerbank’у, к месту под стенкой в котельной: я наконец-то смог реализовать задумку и протянул силовые кабели из котельной через спальню и в прихожую, где до того момента стоял уже активно не используемый старый “powerbank”:

Теперь уже кабели уложил с запасом, сделал подвод всех трех фаз и все с хорошим сечением. В дальнейшем планировал сделать мини-щиток прямо в котельной.

Дом – раньше свет и компьютер, а теперь и кухня – теперь уже постоянно висел на инверторе-кубике. Для удобства добавил к нему измеритель на выход:

Все бы хорошо, только был где-то косяк в конструкции: инвертор вполне тянул 1,5 КВт, но при попытке вскипятить чайник (2 КВт) под конец вставал на защиту. Возможно, я поставил слишком слабый вентилятор – позже с этим буду разбираться.

Тем временем я решился на самую масштабную на тот момент работу по модернизации линий: сделать канал между сауной и домом. Пришлось разбирать в нескольких местах тротуарную плитку, рыть траншею, бурить стену и тому подобные работы. Была уложена полиэтиленовая труба, в ней пропустил все тот же СИП для панелей, пару витых пар, пару слаботочных ШВВП, а также один силовой.

Дальше еще были работы в котельной, крепление кабель-канала и укладка кабелей в нем и прочие “красивости”. Насколько мог – переделал разводку в подвале, избавился от щитка в серверной – все переехало в основной. Оттуда же сделал запитку нескольких розеток в подвале – то, что раньше питалось по слабым линиям, а то и вообще из кухни.

А попутно, глядя на разрастающееся количество железа вокруг автономного питания, решил наконец-то по случаю заказать свой первый автономный инвертор – Easun ISolar-SMH-II-4.2KW – это был “максимальный” вариант для 24В батареи. Сам инвертор со скидками можно было взять менее, чем за 200$, что и подтолкнуло к покупке – правда, в дополнение я взял еще и wifi-модуль, поэтому вышло немного дороже. Напомню, один только БП-зарядка обходился порядка 100$ (а их уже было 3); кубик-инвертор чисто в номинале (и на меньшую мощность) был около 150$ и так далее. А тут – все в одном. Берем. Ехало долго, около двух месяцев. Приехало целым; к тому времени все работы со щитком уже были закончены, оставалось только переключиться на новый инвертор.

Настройка минимальная – к тому времени уже имел дело с настройкой инвертора на СЭС соседа, а тут – и того проще. Линию с панелек использовал пока единственную, которая позволяла параллельное подключение двух инверторов: соединил вместе малые панели на сауне (подключенные на Soyosource) и с них делаю отбор энергии. Номинально хватает, а на пиках потребления подключаю параллельно аккумулятору зарядку, берущую энергию с поля. В дальнейшем надо будет определиться, какую мощную линию я заведу напрямую на инвертор, а какие – через зарядки, но хочется сохранить возможность отбора энергии и напрямую в серверную.

После установки инвертора несколько дней исследовал сразу несколько тем.

Во-первых, хотелось подключить инвертор к Home Assistant. Нашел вот такой проект, заказал и получил с arduino.ua мост UART-RS232, собрал все, но не заработало. Пробовал в различных вариантах, в ESP8266 оно вообще не лезло и та перезагружалась, потом собрал на ESP32, но безрезультатно; делал замеры осциллографом, но в итоге – на команды со стороны ESP инвертор не реагировал и ничего не присылал в ответ. Из того, что было в процессе найдено – есть различные протоколы, различные адреса регистров и так далее. Похоже, в моем случае Easun SMG и SMH отличались. Сам же штатный wifi-модуль имел похожую конструкцию:

Немного ссылок по теме:

По коммуникации BMS с инвертором:

Далее, из полезных материалов по самому инвертору:

  • Видеообзор. Основная тема – снижение шума (да, инвертор  бывает немного шумноват), но в этом видео в том числе упоминается схема похожих инверторов, что дало возможность немного изучить внутренности и принцип работы. Схему сохранил отдельно. Примечательно, что она достаточно простая, но в чем-то элегантная: некоторые блоки работают в двух направлениях – как на заряд, так и на разряд, когда в одном режиме работает полевой транзистор на передачу энергии в трансформатор, а в другом – работает защитный диод в этом же транзисторе в качестве выпрямителя:

  • Для удаленного контроля на глаза попался сайт https://www.dessmonitor.com – там используется логин-пароль от SmartESS (штатное приложение на телефон), но можно наблюдать все из браузера с компьютера. Есть некоторые настройки, но далеко не все – например, нельзя переключить источник заряда батареи. Но как монитор – сойдет:

  • Попутно открыл для себя Solar Assistant – платный проект, позволяющий связывать в единую систему инвертор, BMS, делать удаленное управление и так далее.

Пока нет возможности завести инвертор напрямую в Home Assistant – дополнил его вход/выход отдельным измерителем на PZEM-004t:

Из минусов только – “зависают” показания на входном PZEM’е, когда с него снимается питание – косяк ESP Home (1, 2). Тикеты висят уже давно, реализуется вроде просто, но никак не пофиксят.

А в целом, статистика по основным параметрам ведется: вход, выход, батарея, солнечный вход. Не хватает разве что возможности автономно (из своей сети) управлять приоритетами выхода и батареи.

Update: Да! Мне тут подкинули ссылку на проект Solar2MQTT – проект, работающий с различными протоколами (мой оказался PI30) и выгружающий данные на MQTT-сервер – и он в том числе под мой инвертор! Зашил ESP-01 и сходу все заработало на том макете, который я собирал. Пока висит на проводах, но уже завел все в Home Assistant и напечатал корпус из этого видео (откуда, собственно, и узнал про проект):

 

Добавить комментарий