Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica 230DC na 230AC

andrzej_mysliwiec 29 Lip 2013 21:06 1644 1
  • #1 29 Lip 2013 21:06
    andrzej_mysliwiec
    Poziom 1  

    Witam.
    Chciałbym podłączyć 20 akumulatorów 12 V szeregowo i przetworzyć prąd na zmienny 230V (około 10kW) 230DC/ 230AC. Szukam sposobu tańszego niż falownik 12-230V. Pozdrawiam.

    0 1
  • #2 01 Sie 2013 11:57
    adamantan
    Poziom 16  

    Zastanawiając się głębiej nad tematem jest sporo problemów przy takiej mocy, czerpiąc ją z akumulatorów (standardowych, samochodowych made in ...) i warto napisać tutaj dłuższy esej na ten temat.
    Kluczowym elementem będzie ich opór wewnętrzny i wytrzymałość (też pojemnościowa) na duże prądy. Patrząc z dowolnej strony - czy to 20 akumulatorów 12V połączymy szeregowo w akumulator 240V, czy też 20 akumulatorów 12V połączymy równolegle (przydałaby się bramka z diodami schotky-ego, aby prąd nie rozpływał się pomiędzy mniej naładowane akumulatory) to i tak z każdego akumulatora będzie czerpany prąd nieco większy niż:

    1.) 20 aku 12v połączonych szeregowo = akumulator o napięciu 240V. Przy czerpanej mocy 10000W z każdego będzie czerpany prąd:

    I = 10000W/240V = 41,7A

    2.) 20 aku 12v połączonych równolegle (pomijam diody):
    I = 10000W/12V = 833A. Każdy z dwudziestu połączonych akumulatorów daje do tego: 833A/20 = 41,7A od siebie

    Ponieważ moc tracona na oporze jest proporcjonalna do kwadratu prądu i wprost proporcjonalna do oporu wewnętrznego nie pozostaje nam nic innego niż wybór akumulatora o jak najniższym oporze wewnętrznym (czyli lepsza jakość i pewnie "lepsza" cena). Przykładowo gdy zastosujemy akumulatory o średnim oporze ok. 50 mOhm straty mocy na ich oporze wewnętrznym będą wynosić: 1739W (matematyka nie kłamie).
    Taka moc będzie oczywiście ogrzewać elektrolit co może doprowadzić do takiego podgrzania akumulatorów, iż "wentylki" bezpieczeństwa w standardowych, bezobsługowych akumulatorach nie dadzą rady i nastąpi "puk" i prysznic z 40% H2SO4 dla okolicznych ciekawskich.
    czyli krytycznym elementem będzie wybór odpowiednich akumulatorów. Jak to będziemy mieli wtedy warto pomyśleć o pozytywach i negatywach sposobu przemiany DC=>AC. I tak w przypadku zastosowania przemiany 12V DC => 230V AC 10kW mamy następujące fakty:

    - nie porazi nas wysokie stałe napięcie z akumulatorów, ale otrzymane 230V AC już tak
    - być może wypadkowo dla uzyskania lepszej sprawności trzeba będzie zastosować po jednej diodzie (najlepiej diody schotky-ego) na każdy akumulator, aby z bardziej naładowanych akumulatorów prąd nie "rozpływał" się po mniej naładowanych (nie ma idealnie takich samych akumulatorów). Będą tutaj dodatkowe straty mocy rzędu setek W)
    - takie przetwornice są produkowane masowo więc nie będzie problemu w zdobyciu ich (cena i tak przeraża)
    - jeden "gorszy" akumulator sprawi tylko, iż pozostałe będą musiały za niego "nadrobić"

    Z kolei dla przetwornicy 240V DC => 230V AC mamy następujące fakty:

    - może nas porazić nie tylko otrzymane 230V AC ale stałe napięcie 240V z połączonych szeregowo akumulatorów
    - nie są to już "powszechne" przetwornice, a więc (szacuje), że koszt będzie znacznie większy niż dla przetwornicy 12V DC => 230V AC
    - podczas wyładowania napięcie naszego "240V" akumulatora będzie maleć a opór rosnąć i największy wpływ na to będzie miał "najgorszy" akumulator. Jeden "gorszy" akumulator może nam zepsuć całą zabawę, gdyż obniży znacząco napięcie całego "ogniwa 240V" i podwyższy sumaryczny opór "ogniwa 240V".

    Podsumowując, podana tematyka nie jest trywialna. Musisz się zastanowić nad kosztem obu rozwiązań i przede wszystkim nad kosztem wysokiej jakości akumulatorów (lub inne akumulatory, ogniwa paliwowe) bo one będą stanowiły kluczowy element. Oczywiście jakość styków i grube przewody łączące to kolejny ważny aspekt. Obawiam się jednak, iż dla zastosowań amatorskich (nie wiem co tam kombinujesz ale "elektrownia" słoneczna, wiatrowa na własne potrzeby) może to być mało opłacalne (no chyba, że będziesz sprzedawał ten prąd i dzielił się jeszcze zyskiem z US).
    Tu na elektrodzie na szybko znaleziony projekt pracy dyplomowej 48V DC => 220V AC 10kW na ogniwach paliwowych. Deklarowana sprawność ok. 90%.
    Link

    0