Jak funguje spolupráce energetických zdrojů při napájení rodinného domu?

Jednotku SaveBox lze přizpůsobit pro různé situace, záleží na tom, jak je nakonfigurována. Pro systém určený pro napájení obytného domu s připojením k elektrické síti a s fotovoltaikou je vhodné nastavení například takové:

• pokud je okamžitý výkon FV větší než je příkon spotřebičů, spotřeba běží z FV a nadbytečná energie je ukládána do akumulátorů;
• pokud je okamžitý výkon FV menší, než příkon a v akumulátorech je energie větší, než je požadovaná energetická rezerva, je do spotřebičů chybějící výkon dodán z akumulátorů;
• pokud je v akumulátorech energie menší, než je požadovaná rezerva, je energie pro spotřebiče dodána ze sítě a energie z FV je použita pro nabíjení akumulátorů;
• při výpadku elektrické sítě je energie pro spotřebiče dodána z akumulátorů (a může při tom zároveň probíhat i doplňování energie z FV).

Co je považováno za jeden cyklus nabití a vybití akumulátoru? Když při napájení z FV je 10x během dne pod mrakem, je to pro akumulátor 10 nabíjecích cyklů?

Za jeden cyklus nabití/vybití lze u našich akumulátorů považovat – zjednodušeně řečeno – „přelití“ energie odpovídající kapacitě akumulátoru akumulátorem. Tedy například jedno plné nabití a plné vybití. Nebo to může být 2x nabití poloviny kapacity a 2x její vybití. Proto, i když systém během dne třeba i desetkrát přejde díky změně osvitu fotovoltaického pole z režimu nabíjení do vybíjení a zpět, klidně je možné, že při tom nedošlo ani k jednomu kompletnímu cyklu akumulátoru.

Příklad: máme hybridní systém s jednotkou SaveBox M (8.5kW) a elektrocentrálu s výkonem 5kW s automatickým startem ovládanou jednotkou SaveBox. Nejprve je připojena zátěž 5kW a je napájena pouze z akumulátoru. Pak zátěž vzroste například na 10kW. Diky výkonové rezervě měniče v jednotce nedojde k výpadku (měnič v jednotce zvládne 12kW na dobu minimálně 1min). Jednotka SaveBox detekuje vysoký výstupní proud a nastartuje elektrocentrálu. Po náběhu elektrocentrály jednotka rozdělí příkon mezi elektrocentrálu (5kW) a měnič (5kW) a bez potíží tak udrží spotřebiče napájené. Po poklesu zatěžovacího výkonu je elektrocentrála zase odstavena a spotřebiče jsou poháněny pouze z akumulátoru. Celý proces navíc proběhl zcela bez rušivých jevů na výstupu jednotky, protože přepínání zdrojů probíhá naprosto hladce a plynule.

Stejně jako v předchozím případě (podpora akumulátoru zdrojem) jde o paralelní chod externího zdroje energie s měničem uvnitř jednotky SaveBox. Jen mechanizmus spuštění je opačný – v případě, že jednotka je v režimu pohonu spotřebičů z externího zdroje (například elektrocentrály) a je překročen maximální výkon externího zdroje, měnič v jednotce SaveBox dodá chybějící potřebný výkon do zátěže.

Příklad: jednotka SaveBox-M je připojena k 5kW elektrocentrále. Aktuální zátěž na výstupu SaveBox-u je například 2kW, energie pro spotřebiče je dodávána přímo z elektrocentrály. Akumulátory v jednotce jsou nabíjeny zbývajícím výkonem (5kW – 2kW = 3kW). V okamžiku nárustu zátěžovacího výkonu na například 10kW přejde jednotka SaveBox z režimu nabíjení akumulátorů do režimu dodávky energie a chybějící výkon (5kW) doplní k výkonu dodávanému elektrocentrálou. Po poklesu zátěže měnič přřejde zpět k nabíjení akumulátorů. Elektrocentrála je potom po celou dobu provozu optimálně zatížena a pracuje s maximální účinnosti, nedochází ani k jejímu přetěžování.

Ano, jednotky SaveBox-L a SaveBox-M lze v případě požadavku na velký výkon kaskádně propojit a vytvořit tak zdroj velmi vysokého výkonu. Například spojením dvou jednotek L lze získat 3fázový zdroj s trvalým výstupním proudem 3x 59A a kapacitou akumulátorů 120kWh. Samozřejmě bude pro spotřebu dostupná energie uložená v obou jednotkách. Pokud ani tato energie nebude stačit, lze přidat třetí jednotku, která navýší energii dostupnou pro spotřebiče. Přídavnou jednotku lze připojit i za chodu, zcela bez ovlivnění napájených spotřebičů – je tedy možno v případě nedostatku energie v běžících jednotkách přidávat k nim další, nabité. Paralelně-kaskádní kombinací většího počtu jednotek SaveBox lze vytvářet zdroje s velmi vysokým výkonem i kapacitou, pro důležité nepřerušitelné zdroje i s redundancí, která zaručí vysokou spolehlivost dodávky energie. Příkladem může být systém sestavený pro napájení pódia open-air akce, kde je kombinací 6-ti jednotek SaveBox-L vytvořen systém s výstupem 2 x 3 x 59A, s kapacitou akumulátorů 360kWh, s extrémně vysokou spolehlivostí zaručenou redundantním propojením napájecích jednotek.