230V från batterier, UPS/Inverter-frågor

[PowerMizer]

Hej, alla! (Speciellt Mikael Perman)

Jag slängde ut en fundering om en UPS för att generera 230 V från batterier..

Jag tar lite bakgrundsinfo först: De största UPS'er jag jobbat med var på Vattenfalls kraftstationer där batterierna ofta var på 150 Ah och 220 V per batterihalva. Det var stora 3~växelriktare. För laddningen hade man fristående laddare (en för varje batterihalva) som var av konstantspänningstyp. Den minsta jag jobbat med är en liten APC 300 med inbyggt 12 V batteri.

Den lilla APC'n vill inte hoppa igång utan att få en gnutta nätspänning först, alltså sk. dödnätsstart funkar inte med den.  Om jag ansluter last och slår på den (Utan nätkabel) så piper den bara lite, men om jag stoppar i nätkabeln i nån halvsekund så vaknar den.
Jag har kört den något år med ett yttre 60 Ah Optima-batteri. Först laddade jag upp det på bästa sätt, sedan anslöt jag det till kablarna för det pluttiga originalbatteriet (som jag lade i bra-till-å-ha-högen). Jag mätade spänningen under ett par dagar och fann att den lilla inbyggda laddaren höll batterispänningen på en korrekt nivå. Sedan ryckte jag ur nätsladden i 8 h (en arbetsdag) och drev en PC, skärm, Linuxbrandvägg (486), Laserskrivare på stand-by och en switch under tiden. När jag gick hem mätade jag spänningen som var kring 11,5 V och tryckte i nätsladden igen. På morgonen hade den laddat upp spänningen i batteriet igen!
Efter detta är det ett par grannar o vänner som köpt *nya* UPS'er och jackat på ett bilbatteri, bara för att driva cirkulationspump o shuntautomatiken under elavbrott. Det funkar kanonbra!

Sen trillade jag över en APC 2200 XL, en UPS på 2200 VA eller 1600 W... Den klarar en dödnätsstart  Med ett extra batteripack (48 V) driver jag flera datorer o skrivare o sånt *hela* dagen! Den är inkopplad på pannan för att driva pumpar och pelletsbrännaren vid elavbrott.
Den har jag lust att jacka på 4-500 Ah och bygga en vindsnurra för att ladda batterierna med. Den inbyggda laddaren används isåfall inte. Jag sitter och skissar på en 6 meters snurra, men mycket (allt) återstår än.....

Idén till snurran finns på "http://www.otherpower.com/17page1.html"
Den jag funderar på är lite större och med större magneter/lindningar... Vi får se hur det går. Hittills har jag bara gjort vingar till en 1 meters turbin för att se hur dom ser ut "live"..

//P

[thomas82]

Hejsan alla! Första gången jag kommit i kontakt med detta forum, vilken otrolig kompetens som de medverkande besitter! Det fina i sammanhanget tycker jag är, att alla har en god vilja att hjälpa varandra! Nåväl, jag är 23 år och har läst till ingenjör inom hus och fastighetsbranschen,, utbildningen är av typen KY, kvalificerad yrkesutbildning... Nu har jag tänkt att läsa till energiingenjör på MDH, mälardalens högskola.. Man blir lite smånojjig när man ser på arbetsklimatet, dessutom när man ser vilken enorm kompetens alla besitter... Är det någon som har en åsikt i fråga , angående arbetsklimatet i framtiden..... inom just energi, hade väll tänkt mig att inrikta mig mot fastigheter och energioptimering... , vad jag menar är att man hör hur stor arbetslösheten är, och hur många kvalificerade med ARBETSLIVFERFARENHET som inte får jobb....

Mvh Thomas

[Mikael Perman]

Hej.
Ja min uppfattning om UPS-er handlar ju INTE om stora proffesionella sådana, med externa 150Ah batterier som dessutom är högspända. har man tillgång till sådant, är det ju bara att tacka och ta emot.....

Det jag menar är förstås sådana som din APC som exempel med ett inre batteri på en sisådär 20-50 Ah på 12 volt.

Rent generellt är ju den senare typen avsedd att ha någonstans mellan 15-och 60 minuters backuptid, men självklart kan man dra mindre ur dem och på det sättet få förlängd back-uptid.

Varför kan den inte starta utan elnät på ingången? Kan det ha något att göra med valt BY-passläge? Det vill säga att den kopplar igenom elnätet till förbrukningen vid normalläge och använder invertern enbart för "strömavbrott". Kan detta inte strappas om på din UPS?

Visst är det bra om man sätter till större externa batterier, då blir det ju en sannan sak. Då får man ju anständiga drifttider.

Men hur kommer ni förbi kravet på AC för laddning av batteriet?

Separatladdar ni det? DVS laddar det för sig, utan att ha UPS-en inkopplad?

Eller tar ni en mycket liten inverter som ger AC in?

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Överhuvudtaget måste man ju tänka på att både UPS-ar och Invertrar normalt sitter där för att kompensera för strömavbrott och ge avbrottsfri kraft.

Skillnaden blir ju stor mot det fallet, då man tex ska ladda från något annat, och inte HAR något normalt elnät.

Det är i förhållande till detta som jag ser en begränsning med UPS-ar, eftersom de normalt inte tillåter adderande av fler likriktare.

Genom att addera fler likriktare, så kan man dels välja återuppladdningstiden, dels har man möjlighet att utnyttja tex sin dieselgenerator till full effekt, eller säg 80% av effekten.

Min ide är just att med tiden gå över till solel, men med en generator som går igång vid alldeles för låg solinstålning och slut i batterierna.

Detta gör att jag siktar mot en minst 72 timmars backup-tid vid normala belastningar.

Vindsnurror fungerar inte där jag bor, tyvärr, både på grund av att jag bor lite i en större sänka, dels på grund av att grannarna skulle få fnatt.

Så jag vill ha högsta tänkbara effektivitet ut ur dieselgeneratorn, och kortast tänkbara återuppladningstid och därmed kortast tänkbara brummande med bränsle av vilken form det än är.

Det är detta som går enkelt med modulära system med inverters och likriktare.

Själv använder jag inverters, och har precis lyckats lägga vantarna på 150Ah Oerlikon-batterierför 48 volt samt två riktiga 1500VA Bennings invertrar och en 4000 watt likriktare till detta. Det ska igång under sommaren här.

Men det vore skoj att få se på hur du löst saker rent praktiskt.

Mikael Perman

[PowerMizer]

Hej igen!

Jag håller med: Om man skulle komma över något stort så vore det en välsignelse! (I brist på bröd får man äta smulor..) När man tänker efter så skulle jag ju legat på mera när jag jobbade på "Kungliga Vattenfallsverket"...

Den lilla UPS'en har ett pygmébatteri och pallar 300W i 5-7 minuter. Den inbyggda laddaren verkar vara konstruerad för att ladda upp batteriet snabbt (=ger mera ström än man kan tro) och detta har jag kunnat utnyttja för att ladda ett på-jackat 60 Ah batteri. Så långt funkar det ju för backupändamål utan allt för stort batteri.
Om man däremot vill ha det som inverter så har jag ju stött på patrull och det är möjligt, dock ej troligt, att det går att bygla om/ pilla över nån DIP-switch för att få den att dödnätsstarta... (Jag har just kommit hem från jobbet och UPS'en står i sovrummet där lillpojken sover, annars skulle jag ha slaktat den och kollat..)

Den stora UPS'en går ju att "dödnätsstarta" och då är ju allt frid o fröjd... Om man vill ladda en batteripack till den _utan_ nätspänning så är det ju "inga" problem: man använder en yttre, fristående laddare som är avpassad för aktuell batterityp/storlek. Om sedan UPS'en är inkopplad till nät eller ej tror jag inte har någon som helst praktisk "spelaroll". Min tanke är alltså att bygga en 3~ vindsnurra som har sån diameter att man får ut anständig effekt även vid låga vindar och att man sedan likriktar detta och matar en laddare (konstantspänningsladdare med möjlighet till snabbladdning för bl.a. utjämningsladdning) som i sin tur laddar batteriet. Detta är ju inga stora problem förutom lite elektronik som ska lödas... (säger jag, som har en klurig kompis   ) Laddaren tror jag inte behöver vara "state-of-the-art" utan uppdelad i en del som konstantspänningsladdar, med strömbegränsning och en del som via en brytare höjer laddspänningen så att man får en omrörning av elektrolyten. Jag är _inte_ nån guru på detta, men så länge det funkar utan en massa strul så duger det till mej... Sen går ju allt att förfina, men det är ju sekundärt.

När det gäller batterival så är det dessa "http://www.tudor.se/eng/standby/pdf/SafetySGF.pdf" som jag jobbat med på Vattenfall, men även har ett par av hemma. Vidare har jag köpt in 4 st (24 V 160 Ah) "Exide Marathon L6V160". De senare är av AGM-typ och håller 12+ år. Dom verkar bra, men dom är bara ett drygt år.

Om du ska ladda baterierna med en diesel (eller what-ever) -generator så *tror* jag att det bästa är att ladda dom under 20 timmar (C20-laddning) och således anpassa motoreffekten efter detta så att den går med max verkningsgrad. Detta är bara ett antagande.

Har du någon liten bäck som du kan "exploatera"? Eller har du funderat på gengas/ånga/annat? *nyfiken*

Här hemma har vi bara kommit till steg 1: Vi har bestämt oss för att minska beroendet av köpt energi. Det betyder att det mesta ligger i tänkevärlden än, men en liten solluftvärmepanel ska byggas i år (1000W ungefär), och en liten vindsnurra (ca 1-1,5 m i diameter) bara som test.

Ha det gott!
//P

[PowerMizer]

Hej!

Glömde kommentera batterierna och invertrarna...
48V 150 Ah ger ju ~4300 Wh vid 60% uttag! Om du inte förbrukar sååå mycket så räcker det ju en stund!  

Ett tips: om batterierna blir för urladdade så kör huset på nätspänning och lev snålt, då får solen tanka batterierna!

//P

[Mikael Perman]

Hej.
Jo det är väl lite åt det hållet jag tänker mig.


Vi har en del lustiga saker i vårt område. Till exempel har vi ett högtrycksavlopp, LPS heter det visst. Alltså, jag måste ha el för att kunna ta ett bad, annars svämmar "skit-kompressorn" över.
Detta är självklart inget jag önskar själv, men kommunen har bestämt så, för det är systemet man blir påtvingad. Annars får man inget bygglov, till exempel.

Tyvärr har vi ett väldigt instabilt elnät i området, trots att det ligger i en storstadsregion, dvs 2 mil söder om Stockholms centrum.

Det beror på att det har varit ett gammalt fritidshusområde sedan 1950, och en hel del verkar de inte ha bytt ut sedan dess.

Så avloppspumpen (skitkompressorn) vill jag ha spänningsuppbackad.

Jag har också behållit den egna brunnen på gården, trots att vi har dragit in kommunalt vatten och avlopp. Dels av back-upskäl, men också för att vattna i trädgården med, för då får man ju ett eget litet kretslopp.

Den vill jag också ha spänningsuppbackad.

Och så har vi mulltoan, som har en liten fläkt, och den vill jag också ha spänningsuppbackad. Plus kylen och frysen.

Snart går vi över till IP-telefoni, för det blir mycket billigare, och TV-n kommer via kabeln digitalt. Och då blir det massa små belastningar där på någon enstaka Watt styck.

Till exempel matkällarens lilla fläkt som tar markvärme.

Och datorn vill man ju inte ha störd av elavbrott heller, nämligen.

Så jag har önskan att åstadkomma ett bra back-upsystem med 48-volten, som ska höra till huset och gå med då jag säljer det.

Det ska ha sådan kapacitet och effekt att det upplevs som HELT OFÖRÄNDRAD betjäningskonfort på de saker jag räknar upp. Alltså, elspisen fungerar ju inte längre, men det som man väljer att anluta till obruten spänning, ja där ska man inte märka ens ett blink då det går över i batteriläge.

Mina vattenpumpar och skitkompressorer drar tyvärr ganska höga effekter, men de går så kortvarigt, att det ändå inte blir stor totalenergi. Så backup-tiden blir svår att beräkna i verkligheten, men 72 timmar är som sagt ett mål.

Lite belysning, kylen, frysen, ADSL-modemet och routern, datorn, TV-n, mulltoan, vattenpumpen, avloppspumpen, sak fungera under den tiden.

Från 48-volten omvandlar jag också ner till 12-volt och driver direkt det som kan drivas direkt med 12 volt, som halogenlampor, det berömda ADSL-modemet ska kopplas dit, servern i huset, osv.

En rent proffesionell anläggning, med andra ord.

För sälja det kommer jag nog att göra om en 1-2 år, då det är färdigbyggt. Till något som är mer lantligt. Gärna helt utan vanlig el och absolut utan kommunalt vatten och avlopp.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Mitt andra projekt är att göra en bra 12-voltsanläggning, men det är mer ett experimenterande och utprovande. Alltså PRÖVA vad som fungerar och man kan få till med enkla och billiga medel.

Det syftar mot OFF-grid funktionalitet och en elanläggning som går på sol och spänningsuppbackad elkraft via generator.

Mitt problem är alltså att jag står med kunskaper och dimensioneringsberäkningar som egentligen är avsedda för back-up, och som inte alls passar för OFF-grid, trots att enheterna i sig är i stort sett detsamma.

Lite av ditt problem med att anpassa en existerande UPS till OFF-grid funktion, med andra ord.

Mikael Perman.

[Mikael Perman]

Hej igen.
Just vad gäller stora laddare, drivna av 3-fas och med både boost-laddning och håll-laddning, så tror jag att jag kan hjälpa till genom mina kontakter.....

Men du har inte tänkt på att ha ett likspänningsgenererande vindaggregat? Som lättare fungerar vid just svaga vindar och ger något då, och inte har problem med varvtal och sådant? Varför ett sås tort vindaggregat?

Både Tudor och Exide känner jag till rent praktisk, men inte typbeteckningarna. Vad är Exide Marathon L6V160 för något, och vad betyder AGM-typ? Vad fick du betala och var köpte du dessa?

Varför C20-laddning? Batterigurun (doktor i fysik) på företaget jag jobbade, hade genom praktiska prov visat att cellerna får bättre cyklingsliv om man laddar vid ca 1-2 gånger Ah-värdet i ström. Men det gällde MODERNA ventilreglerade batterier.

Äldre typer samt vissa fritt ventilerade batterier behövde långsammare laddning.

Jag vill nog gärna ha dieseln gående så kort tid som möjligt!

Mikael Perman.

[PowerMizer]

Hallå!
Mycket intressant att läsa om det "märkliga" ställe du bor på! *ler* Skitkompressorer och annat...

Vindsnurra:
Finessen med 3~snurran är att den inte har några slitagedelar förutom 2 st lager. Generatorn är uppbyggd av 2 skivor med starka magneter som roterar och en tunn platta med kopparlindningar som sitter stillastående mellan magnetrotorerna. Då det inte finns järnkärnor i lindningarna så går den lätt att starta, den "kuggar" inte över några järnkärnor. Man får ner 3~växelström till marken som man likriktar och har till laddning.
Så vitt jag känner till så är det den konstruktion som har minst slitagedelar uppe i masten, och det är det som tilltalar mej.
Storleken är ju beroende på vilken effekt man vill ha vid en given vindhastighet. Då jag bor i en skogsbygd med "sämre" förutsättningar till hög medelvind så har jag gissat att 3-3,5 m/s är årssnittet, och vill jag då ha ut, säg, 400W så måste jag upp i rent vansinnig storlek. Jag tror att 5-6 m diameter kommer att ge minst mina 400W vid medelvind, MEN upp mot 3-4kW när det är "märkvind" (12-15 m/s). Den effekten går ju att nyttja till husuppvärming eller något annat intressant. Nackdelen med så stor generator är att magneterna blir *dyra*.... 12-15.000:- Det _kanske_ är klokare att sätta en "för liten" generator på snurran, men se till att den vrider sej ur vind riktigt tidigt (5-7 m/s).

Batterier:
Exide Marathon är de batterier jag köpte in som startbatterier till ett "mindre" (87kVA) dieselelverk. Så vitt jag kunde bedömma, och på rekommendation av en polare på ABB's reservkraftsavdelning, så var det de "bästa" för just den applikationen. Jag tror jag betalade mellan 4500 och 5500 kronor plus moms. (Ungefär 460:-/år i normalfallet: 12 års livslängd) Jag ringde till Tudor/Exide i Nol och beställde dom, och dom kom med lastbil hem.

C20-laddning:
Det är möjligt att det är en gammal kvarleva i mitt huvud från vattenfallstiden, för där var det öppna batterier som man fick "vattna" och utjämningsladda...

Din belägenhet:
Det blir ju lite komplext med alla små delbelastningar som har olika drifttider och spänningar, men om du är duktig på Excel så kan du ju göra en "Wh-karta" över dina förbrukningar.. Jag har en xls-fil på engelska där man för in olika förbrukare, tider, batterier, inverters, generatorer, solpaneler och så för att se hur det (teoretiskt) kommer att gå med back-up tider o.s.v.... Jag fick tag på den på HomePower: "http://www.homepower.com/magazine/downloads_past_articles.cfm" Den heter "Load Calc. Spreadsheet"
Jag håller på att bygga ut kalkylbladet för bl.a. vindkraft samt översätta det till svenska...

Solpaneler:
Det finns folk i staterna som "ger bort" elkraft... Kör elmätaren baklänges eller en kabel till grannen. Det är ju såklart inte lagligt på en fläck utan tillstånd eller i gråzonen, men tanken är ju rätt intressant!   "http://www.homepower.com/magazine/guerrilla.cfm"

Ha det gott i helgen!
//P

[PowerMizer]

Hej!

Nu har jag grävt i min lilla "APC Back-UPS 300"... Det finns inga byglar eller nått sådant att greja med, och det lilla relä som skall koppla om mellan nätet direkt och batteridrift går inte heller att manuellt styra för att få den att starta på batteri.. *suck* Jag tog loss hela kretskortet och nagelfor det, men utan resultat, man behöver ett kopplingsschema för att begripa hur det funkar...
Enda sättet att få den att starta på ren 12 V verkar vara att ha en liten "skrutt inverter" som matar den i 1-2 sekunder med någon form av 230VAC vid starten.

//P

Bifogar en bild från "slaktplatsen"..

[PowerMizer]

YoooHooo!

Jag har hittat schemat på nätet!!  

File name:   APC Back UPS BK300MI BK500MI.rar

"http://www.eserviceinfo.com/download.php?fileid=3841"

//P

[PowerMizer]

Hejsan alla vänner!

Vill bara förmedla ett möjligt sätt att få tag på batterier.

Har just insett att en kompis jobbar med truckar (för att lyfta pallar) som servicekille. Hemma hos honom låg det 48 V likströmsmotorer på mellan 1,5 och 3 kW (potentiella generatorer?). När vi pratade batterier sa han att det är 2 V-celler som är ungeför 50-70 cm höga och på 900 Ah. 24 sådana väger omkring ett ton. Kapaciteten är omkring 60-80 % av de 900 Ah som dom hade som nya. Jag har lagt in en beställning på en omgång. Med dessa är det ju inte orimligt att ha minst 400 Ah till kostnaden av att hämta dom! Kan vara värt för er batterisugna att kolla upp...

Truckar, telestationer, kraftstationer, transformatorstationer, permobiler, m.m.... Där kan dom finnas..

Ha det gott i höstmörkret!
/P

[olof]

Finns det någon miljöavgift på batterierna sedan när de är slut hos dig? Vet att en hel del farliga "sopor" får man betala per kg för. Bara så du inte råkar ut för en obehaglig överaskning.

[Mikael Perman]

Hej.
Jag TROR att det fungerar så här....
När du köper ett batteri, så betalar du samtidigt en viss miljöavgift, för att det ska hanteras av återvinningen.

Som privatperson har du bara att lämna det tillbaka till återvinningscentralen eller till bensinstationen om det är ett bilbatteri. (Eller liknande).

Återvinning är "big bussiness idag i Sverige, och ännu större lär det bli i takt med att återvinningsavgifterna kommer på mer och mer prylar.

Så bara folk källsorterar så....

Mikael Perman.

[skipper]

jo, det är miljö avgift på bly ackar 1,60:-/kg som man betalar när man köper batteriet i butik.

Sen kan man så klart lämna batteriet på tex en mack eller återvinnings station utan att betala nåttt för det, eller oxså så samlar man på si sina batterier, och lämnar dom till auktoriserad återvinnare, och säljer dom för 1,60kr/kg.

lasse

[PowerMizer]

Hej!

Jag tror också att det fungerar så. Detta betyder ju att man får betalt för att kasta dom!   Det är ju inte helt fel!

Ha det gott.
/P