Новый DC/AC преобразователь для солнечных электроустановок

[Вадим Чорний]

Компания MEAN WELL представила DC/AC преобразователь серии ISI-501 для солнечных электроустановок. Прибор мощностью 500 Вт с зарядным устройством MPPT (с функцией отслеживания максимальной мощности) обеспечивает высокую точность преобразования постоянного тока от солнечных батарей в синусоидальный (переменный) ток с заданными параметрами. На основе данного несетевого преобразователя могут быть построены солнечные энергосберегающие установки, путем подсоединения внешних свинцово-кислотных аккумуляторов и солнечных панелей.



Посредством встроенного зарядного устройства «бесплатная энергия» солнца, полученная от солнечных панелей, аккумулируется в аккумуляторных батареях, а затем в преобразовательном блоке устройства трансформируется в переменный ток. Суммарно данная схема позволяет аккумулировать энергию для дальнейшего потребления.

Преобразователь серии ISI-501 способен обеспечить энергопитание всех видов электрических устройств номинальной мощностью 500 Вт в непрерывном режиме (450 Вт для постоянного тока при напряжении 12 В). Пиковая нагрузка может достигать 110% номинальной мощности в течение 1 минуты и 200% номинальной мощности в течение 30 циклов.

Преобразователь ISI-501 имеет цифровое микропроцессорное управление, сконструирован на основе высокочастотной схемной топологии, характеризуется малым весом и высоким КПД (до 88%). Напряжение и частота на выходе устройства могут гибко настраиваться с передней панели в соответствии с требованиями пользователей. Преобразователь оснащен полным комплектом защит и сигнализаций, в т.ч. со стороны входа: подключения обратной полярности, сигнализацией низкого заряда батарей, отключения батарей, перенапряжений; на выходе: защитами от короткого замыкания, перегрузки устройства, перегрева. Другие стандартные функции включают в себя дистанционное управление включением/выключением устройства, светодиодный индикатор, сигнал низкого заряда батарей, и другие. Конструкция преобразователя серии ISI-501 соответствует глобальным сертификационным требованиям Европейского Соглашения (европейский стандарт на электромагнитную совместимость) и Федеральной Комиссии по связи (США). Преобразователь применим для питания всех видов осветительных установок, бытовых электроприборов и портативных устройств в отдаленных горных, островных и пустынных районах, а также электроснабжения автокараванов, в условиях, когда сетевое питание недоступно, но есть возможности для установки солнечных панелей.

Технические характеристики:

• Входное напряжение (постоянного тока): 12/24/48 В
• Выходное напряжение (переменного тока): 100/110/115/120 В или 200/220/230/240 В
• Выходное синусоидальное напряжение (коэфф. искажения<3%)
• Встроенное 500W MPPT солнечное зарядное устройство
• Высокий коэффициент преобразования для функции MPPT (отслеживания максимальной мощности) – 98%
• Высокий показатель пиковых нагрузок – до 1000 Вт
• Высокий КПД – до 88%
• Регулировка выходных напряжения и частоты
• Встроенное дистанционное управление включением и выключением
• Встроенная сигнализация низкого заряда батарей
• Светодиодный индикатор функционирования и состояния батарей
• Встроенное управление вентилятором охлаждения
• Средства защиты:

        Вход: полярность подключения батарей, сигнализация разряда батарей, отключение разряженных батарей, перенапряжения на батареях.
        Выход: защиты от короткого замыкания, перегрузки, перегрева.

• Сертификация: FCC (США)/CE (ЕС)
• Размеры (ДхШхВ): 205mm x 158mm x 67mm
• 3 года гарантии

Полное техническое описание (datasheet) серии ISI-501 можно найти по ссылке: ISI-501 datasheet

Сделать заказ этой модели или задать интересующий Вас вопрос Вы можете, выбрав ссылку: Сделать заказ / задать вопрос

За дополнительной технической информацией и по вопросам приобретения продукции MEAN WELL обращайтесь к официальному дистрибьютору Mean Well Enterprises Co., Ltd на территории Украины – Компании СЭА, тел.: (044) 291-00-41 (внутр. 804), info@sea.com.ua

[e_one]

собственное потребление в режиме ожидания и при минимальной нагрузке?

[Вадим Чорний]

Взгляните на спецификацию ( ISI-501 datasheet ):
Ток в неактивном состоянии ≦1mA
Ток без нагрузки (в зависимости от напряжения на батареях):
12 В 1,25 А
24 В 0,63 А
48 В 0,32 А
т.е. потребление в режиме no load до 15 ВА

[e_one]

Вадим Чорний, ничессе потребление
это же дополнительных 100 долларов на батарейки и 140 долларов на фотомодули...

[Вадим Чорний]

Да, потребление х.х. не самое маленькое. Впрочем, смотря с чем сравнивать. Если с портативными автомобильными инверторами - да, потребление большое. Но, чем мощнее инвертор, тем выше потребление холостого хода - с этим ничего не поделаешь  А, учитывая, что в одном корпусе ISI-501 мирно уживаются и 500-ваттный инвертор и контроллер заряда батарей, потребление вполне приемлемое.
Не забываем также о переходе в спящий режим при длительном отсутствии нагрузки. В отключенном состоянии собственное потребление совсем незначительное. Это значительно снижает общее собственное потребление устройства.

Из этических соображений я не стану сравнивать характеристики ISI-501 с аналогами других производителей, но хочу отметить, что КПД до 88% для подобного вида устройств - совсем неплохой показатель. Также принимаем во внимание, что наш ISI дает на выходе "чистую" (истинную), а не модифицированную синусоиду, что делает его еще более привлекательным для питания сложных электронных устройств.
ISI-501 разработан специально для малой солнечной энергетики, но при необходимости его вполне можно использовать и как обычный инвертор или ИБП (в сочетании с аккумуляторами).
Что касается аккумуляторов и солнечных панелей - Вы абсолютно правы - они в комплект поставки ISI-501 не входят и, увы, за них придется платить отдельно).

Если Вас заинтересовало данное устройство, рискну пригласить Вас пообщаться со специалистами по источникам питания Компании СЭА (тел.: (044) 291-00-41 (внутр. 804), vpv@sea.com.ua). Они смогут квалифицированно ответить на Ваши вопросы и, возможно даже ( ) Вам понравится продукция, поставляемая Компанией СЭА.

ПыСы: Моя компетенция в вопросе солнечных инверторов, увы, довольно скромна, уж не обессудьте, если что не так

[e_one]

Вадим Чорний, одна замечательная тайваньская компания делает автономники с таким же собственным потреблением. При этом КПД их автономников 90%. Стэндбай конечно хорошо, но клиентам хочется чтобы у них холодильники работали сами по себе а не после того как инвертор поймет что ему нужно выйти из стендбая
А чистой синусоидой и встроенным контроллером уже никого не удивишь, сейчас с модифицированной синусоидой и без контроллера инверторы выпускают только украинские кулибины типа галса.
Кстати, в этом чудесном устройстве есть возможность установки приоритета сеть/батарейки и регулирования глубины разряда батареек?

[Вадим Чорний]

О, да, холодильник - крайне неудобная нагрузка для любых автономных систем питания, как ввиду неравномерности нагрузки по времени, так и из-за пускового тока (впрочем, с этой проблемой ISI справляется - допускается 200% пик мощности на протяжении около полусекунды).

По поводу приоритета сеть/батарейки: из принципиальной схемы видно, что подача напряжения с солнечных модулей идет на ЗУ MPPT, а с него уже идет как зарядка батарей через EMI фильтр, так и запитка нагрузки через DC/DC-конвертор и далее на инвертор (и по аналогичной схеме на питание собственных нужд). Т.е. отбор/подача мощности с/на АКБ регулируется автоматически освещенностью солнечных модулей. При недостаточной освещенности (для питания имеющейся нагрузки и одновременной подзарядки АКБ) напряжение на выходе MPPT ЗУ падает ниже напряжения на клеммах АКБ и зарядки не происходит, а АКБ начинает отдавать заряд. При токе зарядки ниже 10% номинального или при выходной мощности от солнечных модулей меньше 50 Вт ЗУ автоматически отключается. Принципиальная схема и кривые зарядки АКБ приведены в спецификации. При разряде АКБ, они также отключаются автоматически. Регулирование глубины разряда АКБ происходит по величине напряжения на клеммах АКБ. Согласно спецификации сигнал низкого заряда АКБ срабатывает при 11/22/44 В. Отключение происходит при 10,5/21/42 В. Данные величины предустановлены. У меня нет информации о возможности регулировать величины напряжения сигнала/отключения АКБ. Впрочем, советую уточнить данную информацию у наших специалистов по источникам питания Компании СЭА (тел.: (044) 291-00-41 (внутр. 804), vpv@sea.com.ua.

Поскольку ISI-501 является комплексным устройством, сочетающим в себе основные функции несколько устройств, то, естественно, оно не обладает полной функциональностью каждого отдельного устройства. Так, в отличии от полнофункциональных контроллеров заряда АКБ, на ISI-501 нет ЖК-дисплея с отображением заряда АКБ в % (SoC) и другой информации. Рискну предположить, что эти приятные опции и не нужны для устройства такого класса. Mean Well предлагает нам достаточно простое в эксплуатации, надежное, функциональное устройство для организации автономного питания от солнечных батарей. Что немаловажно - к тому же компактное и достаточно легкое.

Nota Bene! Не совсем этично в данной ветке форума обсуждать продукцию из портфеля конкурирующих компаний. Компания СЭА занимается достаточно широким спектром вопросов, связанных с обеспечением потребителей (прежде всего украинской промышленности, но не только) электронными компонентами, электротехническим и измерительным  оборудованием, источниками питания и другим оборудованием. Понятно, что в данных сегментах действует большое количество других фирм, как дистрибьюторов, так и производителей. Отношение нашей компании к ним и их продукции - неизменно уважительное.
Что касается г-на Кулибина и иже с ним. Моя личная позиция - усилия разработчиков,  как отечественных, так и импортных (в т.ч. и из НПФ "Галс-С" и других) - достойны уважения и внимания. Благодаря работе таких "кулибиных" и крутится этот мир. У кого-то получается лучше, у кого-то - хуже, но ведь не стоят на месте. Недавно Компания СЭА начала сотрудничать с одной из не последних немецких компаний-производителей. С удивлением узнал, что еще каких-то 80 лет назад это была всего-лишь заурядная мастерская по ремонту велосипедов. Но замахнулись на нечто большее. Велосипед не изобрели, но сегодня кабельно-проводниковую продукцию поставляют чуть не по всему миру. Дай-то Бог здоровья всем, кому не лежится спокойно на диване

[boss]

Новый DC/AC преобразователь

а что со старым случилось?

[Вадим Чорний]

Новый DC/AC преобразователь

а что со старым случилось?

Ничего не случилось. ISI-501 - новый продукт в линейке Mean Well. Кроме ISI для аналогичных задач обеспечения альтернативного питания от солнечных панелей предлагается серия инверторов TS, со встроенным ЗУ от солнечных батарей, генерацией чистой синусоиды и диапазоном мощности от 200 до 3000 Вт. Информацию и спецификации можно посмотреть по ссылкам:
TS-200-212B, мощность 200 Вт
TS-400-212B, мощность 400 Вт
TS-700-248B, мощность 700 Вт
TS-1000-212B, мощность 1000 Вт
TS-1000-224B, мощность 1000 Вт
TS-1500-212B, мощность 1500 Вт
Новое устройство органично дополняет уже существующую линейку инверторов с функцией подзарядки АКБ от солнечных панелей. При этом, сравнивая спецификации серий, мы можем заметить, что ISI-501 все же более специализирован именно на задаче построения солнечной электроустановки. Встроенный контроллер с функцией отслеживания максимальной мощности MPPT постоянно отслеживает пару ток-напряжение на солнечных панелях, и регулирует характеристики ЗУ таким образом, чтобы обеспечить наиболее выгодное с точки зрения получаемой мощности сочетание. Управление осуществляется встроенным микропроцессором. Учитывая нелинейность вольт-амперной характеристики фотоэлектрических источников энергии, MPPT позволяет получать выигрыш в мощности (до 30%) по сравнению с использованием традиционных ШИМ-контроллеров (широтно-импульсная модуляция). Использование функции MPPT позволяет "экономить" на дополнительных солнечных модулях, особенно в неблагоприятных условиях по освещенности, тем самым увеличивая привлекательность устройства по критерию возврата инвестиций.
Кстати, возвращаясь к вопросу по КПД, нужно отметить, что использование MPPT-контроллера несколько увеличивает собственное потребление и снижает общий КПД, по сравнению с устройствами на ШИМ-контроллерах. Увы, но любое усложнение устройства наряду с выгодами имеет и свои недостатки. Предпочтительность использования тех или иных устройств необходимо анализировать, исходя из конкретных условий эксплуатации. Считается, что устройства на ШИМ-контроллерах предпочтительнее в солнечных установках до 400 Вт, работающих преимущественно в стандартных условиях (освещенности 1000Вт/м2, температура модуля 25°С, стандартное напряжение модуля). В этих условиях ШИМ-контроллер априори обеспечивает работу установки в точке, близкой к точке максимальной мощности. При значительном отклонении от стандартных условий начинают проявляться преимущества MPPT-контроллера. Скажем, если солнечные модули эксплуатируются в наших широтах и в условиях нашей, а не тайваньской, зимы, то выбор MPPT-управляемого инвертора становится обоснованным.

[e_one]

MPPT позволяет получать выигрыш в мощности (до 30%) по сравнению с использованием традиционных ШИМ-контроллеров

пруф, пожалуйста. как вы получили этих 30%? логи измерительного устройства, которое показало вам 30%?
одни китайцы придумали 30% и эти 30% пошли гулять по презентациям продаванов от фотоэлектрики...

Считается, что устройства на ШИМ-контроллерах предпочтительнее в солнечных установках до 400 Вт, работающих преимущественно в стандартных условиях (освещенности 1000Вт/м2, температура модуля 25°С, стандартное напряжение модуля).

кем считается? откуда взяты именно 400Вт?

[Вадим Чорний]

пруф, пожалуйста. как вы получили этих 30%? логи измерительного устройства, которое показало вам 30%?
одни китайцы придумали 30% и эти 30% пошли гулять по презентациям продаванов от фотоэлектрики...
кем считается? откуда взяты именно 400Вт?

К большому сожалению, я не могу Вам предоставить логи измерительных устройств, показавших 30% рост в выдаче мощности MPPT по сравнению с ШИМ. У меня нет этих записей. Соответствующих испытаний ни я лично, ни мои знакомые не проводили.
Показатель 30% (если быть более точным - до 30%) действительно часто встречается в статьях (разной степени заангажированности), посвященных вопросам солнечных электроустановок (не говоря уже про рекламу MPPT-контроллеров). У меня нет оснований не доверять этим данным, не зависимо от того, кто их автор, одни китайцы или не одни. К сожалению, не имел пока возможности ознакомиться с презентациями "продаванов от фотоэлектрики", но допускаю, что в них также встречается эта цифра. Доверять ли ей или нет? Сложно сказать. Лично я имел удовольствие ознакомиться с рядом теоретических выкладок, довольно убедительно обосновывающих эту цифру. Их можно найти, запросив поисковики на предмет "MPPT или ШИМ" или что-то в этом роде и отфильтровав рекламу.
Собственно, и водораздел обоснованности применения MPPT в 300-400 Вт также обосновывается [в многочисленных статьях] теоретически. В основу расчетов положена экономика - насколько выгода от дополнительной мощности, "вылавливаемой" MPPT, покрывает удорожание устройства (по сравнению с более простыми и, соответственно, дешевыми ШИМ) и снижение КПД. Авторы расчетов (не буду их рекламировать, при желании их можно найти в Сети), приходят к тому, что на маломощных устройствах "овчинка выделки не стоит" - "выхлоп" от прироста мощности не покрывает применение более дорогого оборудования. Граница в 300-400 Вт - чисто расчетная.
Конечно, часто в Сети встречаются полярные мнения, pro и contra по поводу того или иного типа контроллеров. С ними тоже очень интересно знакомиться. Лично мне кажется. что оба типа контроллеров имею право на существование, что, кстати, подтвердается их наличием в продуктовых линейках производителей. Кстати, аналогично, уживаются в производственных программах однех и тех же производителей и ИП с "чистой" и модифицированной синусоидой на выходе.

[e_one]

Вадим Чорний, пожалуйста, ссылки на теоретические выкладки обосновывающие эти самые до 30% и на расчеты о границе в 300-400В.

[Вадим Чорний]

Вадим Чорний, пожалуйста, ссылки на теоретические выкладки обосновывающие эти самые до 30% и на расчеты о границе в 300-400В.

В данной ветке уместны ссылки на ресурсы Компании СЭА и ее партнеров, на ресурсы государственных и регулирующих органов, а также общественных организаций, ассоциаций, образовательных и научных организаций и им подобных. Большинство (если не все) статьи, о которых идет речь, располагаются на ресурсах, так или иначе ассоциированных с производителями либо поставщиками оборудования. Поэтому ссылки на них я давать не буду из этических соображений. Надеюсь на Ваше понимание. Спасибо.

В предыдущем посте я привел одну из возможных поисковых фраз, по которой можно без труда обнаружить достаточно много любопытной информации по теме на русском языке. Еще более интересно поискать в англоязычном сегменте по фразе MPPT or PWM. Кстати, с первой выдачи попадается и видео с практическими экспериментами по сравнению эффективности mppt и ШИМ-контроллеров. То, о чем Вы запрашивали в предыдущих постах.

Любопытна также общедоступная информация по mppt и ШИМ на Вики. Мне, как высоковольтнику, знакомому с вопросом лишь поверхностно, данная информация показалась полезной.

[e_one]

Большой-большой оффтоп

Мне, как высоковольтнику, знакомому с вопросом лишь поверхностно

Вот с этого бы и начали Тогда рекомендую учиться и воздерживаться от громких заявлений, пусть специалистов в ФЭС мало, а в автономных ФЭС так очень-очень мало, но в им глаза эти фразы бросаются и очень их расстраивают . Для обучения особенно полезен Делфтский технический организующий онлайн-тренинги https://www.edx.org/course/delftx/delftx-et3034tux-solar-energy-770 Если нет времени на курс, всегда есть серия planning and installing плюс справочник Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. Увы, википедия дает сильно обобщенную инфу.
Чуть не забыл. Добро пожаловать в альтернативную энергетику

[Вадим Чорний]

Большой-большой оффтоп

Мне, как высоковольтнику, знакомому с вопросом лишь поверхностно

Вот с этого бы и начали Тогда рекомендую учиться и воздерживаться от громких заявлений, пусть специалистов в ФЭС мало, а в автономных ФЭС так очень-очень мало, но в им глаза эти фразы бросаются и очень их расстраивают . Для обучения особенно полезен Делфтский технический организующий онлайн-тренинги https://www.edx.org/course/delftx/delftx-et3034tux-solar-energy-770 Если нет времени на курс, всегда есть серия planning and installing плюс справочник Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. Увы, википедия дает сильно обобщенную инфу.
Чуть не забыл. Добро пожаловать в альтернативную энергетику

Благодарю за ссылку на он-лайн курс от уважаемого университета. Уверен, многим он будет полезен.