Jak šlape bateriová stanice Bluetti AC60 se solárním panelem PV200: Připravte se na apokalypsu | Kapitola 11
Seznam kapitol
V dnešním článku si představíme šikovné zařízení pro uchování elektrické energie, které má docela široké využití. V souvislosti s počítači může být alternativním zdrojem napájení při použití na cestách mimo dostupnost distribuční sítě, ale i v jejím dosahu dobře poslouží třeba jako záložní zdroj pro případ výpadku napájení. Kdekoliv pak může fungovat jako úložiště levné a čisté energie získané pomocí solárních panelů.
Vstup stejnosměrného DC napětí bateriové stanice Bluetti AC60 lze kromě solárního panelu alternativně využít pro připojení a nabíjení stanice i z jiného zdroje stejnosměrného napětí v deklarovaném rozsahu 12 – 28 V. V úvahu přichází různé baterie, generátory napětí, domovní solární systémy apod.
Nejčastějším případem bude zřejmě nabíjení stanice z palubní 12V zásuvky automobilu. Pro tento účel nám výrobce v základu přibalil potřebný propojovací kabel, opatřený standardním konektorem do zásuvky zapalovače.
Pro zahájení nabíjení tedy propojíme DC vstup stejnosměrného napětí stanice se zásuvkou automobilu. Konektor v této zásuvce musí být zastrčen co nejhlouběji, aby se kontakty bezpečně propojily.
Napětí 12V palubní sítě automobilu obvykle není zcela stabilní. Při spuštěném motoru a běžícím alternátoru stoupá nad 13 V, a naopak při vypnutém motoru může podle stavu autobaterie klesnout i pod 12 V. Výsledný příkon nabíjení stanice bude tak přímo závislý na výši vstupního napětí.
Já jsem nejprve vyzkoušel nabíjení stanice při spuštěném motoru. Bez ohledu na nastavený režim běželo nabíjení s příkonem pohybujícím se okolo 94 W, tedy proudem ve výši cca 7 A.
Jakmile jsem motor vypnul a jediným zdrojem elektrické energie se stala autobaterie, příkon nabíjení stanice klesl na poloviční hodnotu okolo 41 W. Lze odhadnout, že vstupní proud se pohyboval na úrovni 3,5 A. Nedokážu s jistotou říct, co v tomto případě pokles příkonu na poloviční hodnotu způsobilo, ale přikláním se k tomu, že za tím stojí řídicí jednotka bateriové stanice. Nepředpokládám, že by elektroinstalace automobilu byla tak chytrá, že by dokázala výstupní proud z palubní zásuvky po vypnutí motoru automaticky omezit. Ostatně by to ani nebylo pro připojené spotřebiče vhodné.
Obecně nelze nabíjení stanice pouze z autobaterie bez spuštěného motoru doporučit. Je zde riziko vybití autobaterie na úroveň, kdy již nebude schopna automobil nastartovat.
Abych lépe prozkoumal funkci řídicí jednotky bateriové stanice při nabíjení ze zdroje stejnosměrného napětí, připojil jsem ji k laboratornímu zdroji. U něj jsem nastavil omezení výstupního proudu na 8 A, což je dle výrobce limitní hodnota DC vstupu stanice.
Potom jsem postupně zvyšoval napětí zdroje a sledoval, v jakém okamžiku se baterie stanice začne nabíjet. Nejnižší napětí, s nímž byla stanice schopna spustit nabíjení, bylo 12,1 V. I když stanice měla na zdroji k dispozici nabíjecí proud až 8 A, nedokázala jej využít. Příkon nabíjení s proudem 1,16 A se pohyboval jen na úrovni 14 W.
Právě jsme se dozvěděli, že pro spuštění nabíjení musí jeho zdroj (baterie, solární panel apod.) dosáhnout napětí alespoň 12,1 V. Co se ale stane, když během procesu nabíjení napětí zdroje poklesne pod tuto hodnotu? Co když se zdrojová baterie hlouběji vybije, nebo dojde k zastínění solárního panelu?
Abych to zjistil, začal jsem pomalu snižovat napětí laboratorního zdroje a sledoval, kdy se proces nabíjení přeruší. To nakonec fungovalo s nejnižším napětím 11,2 V, kdy při proudu 0,2 A byla stanice dobíjena skoro zanedbatelným příkonem 2 W. S dalším snížením napětí na zdroji se nabíjení již přerušilo. Abych mohl nabíjení znovu spustit, musel jsem napětí opět zvýšit až na startovací úroveň 12,1 V.
Ukázalo se také, že řídicí jednotka bateriové stanice reguluje výkon nabíjení zejména v závislosti na vstupním napětí. S nižším napětím snižuje současně hodnotu nabíjecího proudu. Abychom stanici nabyli co nejrychleji, musíme jí nabídnout zdroj s co nejvyšším napětím v pracovním rozsahu, který je podle výrobce 12 – 28 V DC stejnosměrného napětí.
V dalším průběhu testování jsem změřil progresivitu příkonu nabíjení při postupném zvyšování napětí laboratorního zdroje. Přitom jsem zjistil, že k nejprudšímu růstu výkonu nabíjení dochází do úrovně napětí 13,5 V, kdy si stanice začne odebírat prakticky veškerý aktuálně dostupný proud zdroje.
Při napětí 12,5 V byla stanice dobíjena proudem 3,5 A a příkonem 43 W. S napětím 13,0 V stoupnul proud na 5,2 A a příkon na displeji stanice na 64 W, napětí 13,5 V pak znamenalo proud 7,7 A a 92 W příkonu.
Obrázek výše také dokazuje, že dříve zaznamenaný citelný pokles výkonu nabíjení v automobilu po vypnutí motoru je reakcí řídicí jednotky stanice na pokles palubního napájecího napětí z cca 13,5 V na 12,5 V.
Měřil jsem příkon nabíjení dále při zvyšování napětí ve stupních po 0,5 V. Od úrovně 13,5 V až po 20 V se proud nabíjení pohyboval stabilně okolo hodnoty 7,8 A, takže příkon nabíjení rostl lineárně s přírůstkem napětí. Pouze v intervalu 20,5 – 22,5 V se proud vyhoupl lehce nad hodnotu 8,0 A a nabíjení tak dosáhlo své nejvyšší efektivity.
Pokud se podivujete rozdílu příkonu indikovaného laboratorním zdrojem a příkonu na displeji bateriové stanice, tak důvodem jsou hlavně ztráty způsobené použitím velmi tenkých napájecích kabelů od zdroje. Ty se během měření s vyššími proudy změnily takřka v topnou spirálu. S vědomím všech rizik jsem ale kabely patřičné síly pro časově krátký test již nevyráběl.
Podle údajů výrobce je nejvyšší vstupní napětí DC stejnosměrného vstupu 28 V. A skutečně po nastavení tohoto napětí na laboratorním zdroji stanice vykazuje příkon 199 W, což je další limitní hodnota tohoto vstupu.
Zkoušel jsem vstupní napětí dále zvyšovat a například při 30,0 V se příkon z limitní hodnoty 199 W již výše nepohnul. Řídicí jednotka stanice si příkon na limitu upravila tím, že snížila proudový odběr ze zdroje na 7,1 A.
Takto dokázala stanice pracovat až do napětí 31,9 V, při němž zdroj napájení sama odpojila a na displeji zobrazila výstražnou informaci „OVERLOAD“ o přetížení. Výstražnou informaci a ochrannou funkci lze deaktivovat hned po snížení napětí ručně pomocí tlačítka „DC“, nebo po krátké době se deaktivuje sama a stanice bude pokračovat v nabíjení až do dalšího případného přetížení.
V této kapitole jsme si tedy mimo jiné potvrdili, že pro použití solárního panelu nemá smysl vybírat ten, který dává vyšší napětí než 28 V. Pokud však budeme mít model, jenž bude v krátkodobých špičkách dosahovat o pár voltů vyššího napětí, nemusí to být žádný problém. Rezerva tu je.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
