Question:
Résolution du problème des longs fils CC
M.A.K
2016-03-16 17:01:24 UTC
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Le courant continu à travers un fil très long perd son premier courant, car le fil fonctionne comme une résistance.

C'est le plus gros problème lors de l'utilisation d'appareils à courant continu dans les systèmes solaires domestiques, car il y a un très long distance entre le banc de batteries et la charge.

Donc, j'envisage de distribuer les batteries à travers le fil, par exemple si le fil fait 60 mètres de long et que nous avons 3 batteries, je mettrai une batterie dans chaque 20 mètres.

  1. Le diagramme ci-dessous est-il correct? Cela aura-t-il un effet sur le processus de chargement de la batterie?

  2. Existe-t-il d'autres solutions à ce problème?

solar DC appliance

Bonjour!quel est le courant de charge?et quelle est la section du fil?
Fil de plus grand diamètre = résistance inférieure.Par exemple, 16 AWG est de 13,2 ohms / par 1000 mètres tandis que 10 AWG est de 3,28 ohms / 1000 mètres.De là: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/wirega.html
Votre «solution» aura les mêmes pertes totales (tout le courant produit par le panneau solaire doit encore parcourir la même distance).Comme Phil l'a souligné, cela affectera également la charge / décharge.Obtenez de meilleurs fils ou utilisez une tension plus élevée.
Si la résistance du fil est un facteur important, vous avez besoin de fils plus gros.Et lorsque vous choisissez où placer la batterie, vous devez décider si le courant de crête qui vous inquiète se situe pendant la charge ou la décharge.
Huit réponses:
#1
+16
Phil Frost
2016-03-16 17:18:26 UTC
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Si votre fil est suffisamment long ou petit pour qu'il y ait une chute de tension significative, cela signifie que dans votre 2ème configuration, chaque batterie verra une charge sensiblement différente.

La batterie la plus éloignée de la charge voit les longs fils comme résistance en série avec la charge. Ainsi, moins de courant sera tiré de cette batterie.

La batterie la plus proche de la charge voit très peu de résistance des fils en série avec la charge. Ainsi, plus de courant sera tiré de cette batterie.

Ainsi, la batterie la plus proche de la charge se déchargera plus rapidement que les autres. Ce n'est probablement pas bon, car cela met plus d'usure sur cette seule batterie.

Il y a aussi un problème similaire avec une résistance différente entre les batteries du point de vue du contrôleur de charge. Lorsque les batteries ne sont pas pleines, la batterie la plus proche du contrôleur de charge prendra plus de courant. Ce n'est que si vous chargez à un courant suffisamment bas pour rendre la chute de tension significative sur le fil que les trois batteries atteindront une charge égale.

Peut-être que si les charges sont également réparties sur le fil, alors il pourrait y avoir un certain mérite à ce système. Cependant, dans ce cas, je pense qu'il pourrait être plus judicieux d'exécuter chaque charge à partir d'une batterie indépendante.

Je dirais que la meilleure solution est d'utiliser un fil plus épais, ce qui réduira la résistance de ce fil, et par conséquent la chute de tension et la perte d'énergie (et le risque d'incendie, en supposant un disjoncteur correctement sélectionné).

Une autre solution consiste à augmenter la tension à une extrémité, puis à réduire la tension à l'autre fin. Ou simplement concevoir l'ensemble du système pour qu'il fonctionne à une tension plus élevée. Maintenir la puissance constante, augmenter la tension diminue le courant et, par conséquent, les pertes résistives dans le câblage. C'est précisément la technique utilisée par les services publics d'électricité, où les fils sont encore plus longs.

Soixante mètres mis à niveau en fil plus lourd ... pourrait être une reconstruction majeure.Il faut des boîtiers plus gros, des conduits plus gros, des connecteurs différents - ce n'est pas une alternative facile.
#2
+15
Dave Tweed
2016-03-16 17:29:02 UTC
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Parfois, dans ce type de système, il est logique de faire fonctionner le système de stockage et de distribution d'énergie à une tension plus élevée - par exemple, 36 V ou 48 V - et d'utiliser des convertisseurs CC-CC au point de charge pour fournir les tensions spécifiques nécessaires par chaque charge.

Les courants circulant dans les longs fils seront réduits du même facteur (c'est-à-dire 1/3 ou 1/4), et les pertes I 2 R sera 1/9 ou 1/16. Cela peut plus que compenser les pertes des convertisseurs DC-DC.

#3
+3
Pence128
2016-03-16 23:05:13 UTC
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Vos pertes résistives seront importantes à moins que votre fil ne soit très épais. 120 m de fil de 16 awg ont une résistance de 1,6 Ohms, soit 1,6 volts par ampère. même 10 awg perdront 0,2 V par ampère. Je suggère de suivre les conseils de Dave et de passer au 48V. Utilisez un chargeur solaire 48V pour charger 4 batteries 12V en série et connectez-vous à un convertisseur 48V à 12V près de la charge.

Votre solution aggravera les choses. La première batterie sera chargée le plus rapidement et déchargée le plus lentement. La dernière batterie sera chargée le plus lentement et déchargée le plus rapidement. Après de nombreux cycles, la première batterie restera principalement chargée et la dernière batterie restera pratiquement à plat, laissant la batterie du milieu faire la majeure partie du travail. Lorsque vous connectez des batteries en parallèle, elles doivent être connectées comme ceci

schematic

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Pour que le chemin à travers chaque batterie soit de la même longueur.

Lorsque vous répondez, veuillez répondre aux questions posées par l'utilisateur.
+1 comment est-ce * pas * de répondre à la question ??Pence a expliqué pourquoi la conception proposée est incorrecte et a présenté une autre solution, exactement comme le PO l'a demandé.
#4
+2
R Drast
2016-03-16 17:27:51 UTC
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La distribution des batteries comme indiqué n'aidera pas vraiment comme Phil l'a mentionné ci-dessus.

Ce que vous devez faire, c'est déterminer où se trouve le flux de courant le plus élevé et minimiser la distance entre les fils. Si vous avez une charge à courant élevé, mais un chargeur à courant faible, placez les batteries par la charge. Cela minimisera les pertes de fil.

La meilleure solution consiste simplement à utiliser un fil plus lourd, ou même une barre de bus, en fonction de votre capacité de charge réelle, de la capacité de la batterie et de la charge.

#5
+2
Graham
2016-03-17 15:41:03 UTC
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Votre problème est que vous n'utilisez pas de "système solaire domestique". Vous utilisez un système conçu pour les caravanes / VR / bateaux, et vous lui faites faire quelque chose pour lequel il n'est fondamentalement pas conçu.

Si vous voulez faire cela pour de vrai, vous avez besoin de quelque chose va augmenter la tension afin que vous puissiez alimenter votre maison avec un minimum de pertes. En règle générale, le moyen le plus simple de le faire serait d'acheter un onduleur dans le commerce et de l'installer sur le banc de batteries. Votre maison est alors alimentée en courant alternatif au niveau du secteur, les pertes de transmission sont donc beaucoup plus faibles. Ensuite, vous pouvez utiliser tous vos appareils électroménagers, luminaires, etc. habituels au lieu d'utiliser des luminaires 12V DC.

#6
+1
Whit3rd
2016-03-17 15:14:33 UTC
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Le schéma de connexion au bus est réalisable, mais pas optimal. Une variante de connexion électrique consisterait à câbler une boucle autour de votre maison, de + 12V et à la terre, et à positionner plusieurs batteries et charges autour de la boucle. Cela signifie que l'électricité vers une charge provient de batteries situées dans le sens des aiguilles d'une montre ainsi que de batteries situées dans le sens antihoraire (et tous les points d'une boucle de 60 m ne sont pas à plus de 30 m d'une batterie donnée).

La solution courante pour la distribution d'énergie est d'utiliser une tension de distribution élevée (120VAC pour la compatibilité; pour la simplicité ou la sécurité contre les chocs, 48VDC peut être un bon choix). L'isolation pour une tension plus élevée est peu coûteuse par rapport au cuivre pour un courant plus élevé. Si vos appareils utilisent uniquement 12 V, il existe des modules de conversion abaisseur à des prix modestes avec une bonne (pas grande) efficacité.

#7
  0
flexo
2016-03-17 19:59:42 UTC
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Votre image de la charge ressemble à une lumière extérieure.Pouvez-vous localiser vos batteries de charge et votre panneau solaire tous proches les uns des autres pour des pertes résistives minimales et ne faire fonctionner qu'un petit courant de signalisation sur toute la longueur pour connecter un interrupteur d'éclairage (qui peut être 12V 2mA) vers un transistor et un relais au niveau de la charge et des panneaux et de la batterie. Un fil multibrins de télécommunications serait suffisant pour cela, en s'attendant à avoir besoin de N + 2 brins pour faire fonctionner les commutateurs pour N charges.

#8
  0
Chris H
2016-03-17 20:31:21 UTC
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La chute de tension sur les fils entre le chargeur et les batteries affectera fortement votre taux de charge, comme cela a été dit.

Dans votre application spécifique, une autre raison de placer les piles à gauche de la ligne est que le pilote de LED est presque certainement capable de fonctionner sur <12V avec un effet minimal sur les performances.

Je risquerais de penser que pour obtenir une baisse appréciable de l'intensité lumineuse, il faudrait alimenter la lampe avec moins de 10V. Ces types de lumière utilisent généralement un circuit intégré de pilote de LED à courant constant. Les circuits intégrés de pilote plus basiques (par exemple MAX16803) ont besoin d'un peu de marge, et comme les LED blanches chutent jusqu'à environ 3,8 V, ils auraient du mal à fonctionner 3 en série sur 12 V nominal , il est donc plus probable que vous utilisiez 2 en série, ce qui signifie que vous iriez jusqu'à ~ 8,5 V sans aucune perte de luminosité.Si la lampe utilise quelque chose comme un MAX16840, elle peut être conçue pour fonctionner. une plage de tension beaucoup plus large (mais ce serait plus cher.

Vous devriez probablement vérifier les spécifications de la lampe.



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