Rečnik pojmova — Wh, Ah, MPPT, BMS, DoD i ostalo

Skraćenice na brzinu Baterije · Paneli · Sunce i proračun · Regulatori · Inverteri · Punjenje i preklapanje · Zaštita i instalacija

Skraćenica	Puno ime	Znači
Wh	vat-čas	energija — ono što stvarno imaš
Ah	amper-čas	kapacitet baterije, bez napona ništa ne znači
W	vat	snaga — koliko brzo trošiš ili proizvodiš
V	volt	napon — „pritisak" struje
A	amper	struja — količina koja protiče
AC	alternating current	naizmenična struja, 230 V iz zida
DC	direct current	istosmerna struja, 12 V ili 24 V iz baterije
PV	photovoltaic	solarni panel, „fotovoltaik"
MPPT	maximum power point tracking	regulator koji pretvara višak napona u struju
PWM	pulse width modulation	prostiji regulator koji višak napona odbacuje
BMS	battery management system	elektronika u litijumskoj bateriji koja je štiti
DoD	depth of discharge	dubina pražnjenja — koliko smeš da isprazniš
SoC	state of charge	stanje napunjenosti, u procentima
ATS	automatic transfer switch	preklopnik koji bira izvor naizmeničnog napona
FID / RCD	zaštitna strujna sklopka	gasi struju kad deo nje „pobegne" kroz telo
STC	standard test conditions	laboratorijski uslovi u kojima se meri panel
NOCT	nominal operating cell temperature	realniji uslovi rada panela na krovu
DC-DC	istosmerni pretvarač	menja napon: 12 → 24 V, 24 → 12 V

Tri jedinice koje sve objašnjavaju

Vat (W) — snaga

Koliko brzo uređaj troši energiju. Frižider od 60 W troši 60 vati svakog sata dok radi. Snaga je brzina, ne količina.

Vat-čas (Wh) — energija

Ono što stvarno imaš i što stvarno potrošiš. 60 W × 10 sati = 600 Wh. Ovo je jedina jedinica koja se sabira i oduzima bez razmišljanja — sve ostalo se preračunava u Wh.

Kilovat-čas (kWh)

1.000 Wh. Koristi se za veće brojeve: panel od 585 W u Novom Sadu godišnje da oko 758 kWh. Na računu za struju plaćaš kWh, ne Wh.

Amper-čas (Ah) — kapacitet baterije

Koliko struje baterija može da daje tokom vremena. Ali bez napona ne znači ništa: 100 Ah na 12 V je 1.200 Wh, a 100 Ah na 24 V je 2.400 Wh. Zato je prvo pitanje uvek: na kom naponu?

Volt (V) — napon

„Pritisak" pod kojim struja teče. Sistem je 12 V ili 24 V; baterija je nominalno toliko, a stvarno 12,8 V ili 25,6 V kad je puna.

Amper (A) — struja

Količina koja protiče kroz kabl. Iz snage i napona: A = W ÷ V. Inverter od 2.000 W na 12 V vuče 196 A — to je ono štokabel mora da izdrži.

Jedna formula za sve Wh = W × h (energija = snaga × vreme) i W = V × A (snaga = napon × struja). Iz ove dve izlazi sve ostalo na sajtu.

Baterije

Nominalni kapacitet

Broj na nalepnici — 100 Ah, 200 Ah. To je kapacitet pri sporom pražnjenju, u laboratorijskim uslovima. U praksi uvek dobiješ malo manje.

Iskoristivi kapacitet

Ono što stvarno smeš da potrošiš. Kod LiFePO4 je 90–100 % nominalnog, kod olovne samo 50 %. Zato ista nalepnica znači duplo više kod litijuma.

DoD — dubina pražnjenja

Suprotno od iskoristivog: koliko smeš da isprazniš. „DoD 80 %" znači da smeš da ostaviš 20 % u bateriji. Kod olovne DoD preko 50 % trajno smanjuje kapacitet.

SoC — stanje napunjenosti

Koliko je baterija puna, u procentima. Meri se šantom ili BMS-om, ne naponom — napon laže dok baterija miruje ili dok je opterećena.

C — struja u odnosu na kapacitet

Za bateriju od 100 Ah: 1 C = 100 A, 0,5 C = 50 A, 0,1 C = 10 A. LiFePO4 podnosi 1 C pražnjenja, AGM oko 0,3–0,5 C, otvorena olovna 0,2 C.

Ciklus

Jedno punjenje i jedno pražnjenje. LiFePO4 drži 3.000–5.000 ciklusa, AGM 300–500, otvorena olovna 200–400. Zato je litijumska najjeftinija po ciklusu, iako je najskuplja na kupovini.

BMS

Elektronika unutar litijumske baterije: gasi je pre nego što je uništi (previsok napon, prenizak napon, prevelika struja, previsoka temperatura) i balansira ćelije. Bez BMS-a LiFePO4 nije bezbedna.

Balanser

Uređaj koji izjednačava napon više baterija u seriji. Kod olovnih je obavezan — nemaju elektroniku. Kod LiFePO4 nije potreban, jer BMS to radi sam, i većina proizvođača dozvoljava do četiri u seriji.

Serija i paralela

Serija sabira napon (dve 12 V → 24 V), paralela sabira kapacitet (dve 100 Ah → 200 Ah). Energija je u oba slučaja ista — menja se samo struja.

LiFePO4

Litijum-gvožđe-fosfat. Sme do 90–100 % pražnjenja, 3.000+ ciklusa, trećinu težine olovne. Ne puni se ispod 0 °C. Nije ista hemija kao litijum-jon iz telefona.

AGM, GEL, flooded

Tri vrste olovne. AGM i GEL su zapečaćene (bez dolivanja), flooded traži vodu i ventilaciju. Sve tri traže pražnjenje do 50 % i imaju 300–800 ciklusa.

Šant

Mali otpornik kroz koji prolazi sva struja baterije, da bi merač znao koliko ulazi i izlazi. Bez njega ne znaš stvarno stanje baterije — samo njen napon, koji laže.

Detalji Sve o hemijama, formuli za kapacitet i C-struji — baterije.

Paneli

STC — laboratorijski uslovi

Sunce od 1.000 W/m², temperatura ćelije 25 °C. U tim uslovima panel od 585 W daje 585 W. Na krovu leti to nikad nije slučaj — ćelija je 65 °C.

NOCT — realni uslovi

Oko 800 W/m², vazduh 20 °C, vetar 1 m/s. Tada je ćelija oko 45 °C i panel daje manje. NOCT je pošteniji broj od STC, ali se ređe navodi.

Voc — napon praznog hoda

Napon panela kad ništa ne troši. Uvek viši od radnog. Raste kad je hladno — oko 0,3 % po stepenu. Zato se pri proračunu regulatora dodaje 15 % na Voc.

Vmp — napon maksimalne snage

Napon u radu, kad panel daje najviše. Za „12 V" panel to je oko 18–19 V, za veliki panel oko 34–45 V. MPPT radi tako što drži panel na tom naponu.

Isc — struja kratkog spoja

Najveća struja koju panel može da dade — kad su kleme spojene. Koristi se za izbor osigurača i regulatora. Uvek malo viša od radne struje.

Monokristalni

Crne, ujednačene ćelije. Efikasnost 20–23 %, pa na istoj površini daju najviše. Standard za brod i kamper, jer je krov mali.

Polikristalni

Plavičast, vidljive kristale. Efikasnost 15–17 %, pa za istu snagu treba više mesta. Skoro izašao iz upotrebe.

Half-cut

Ćelije presečene na pola, pa dve polovine rade u paraleli. Kad senka padne na jednu polovinu panela, druga nastavlja da daje skoro puno. Skoro svaki novi panel ima half-cut, bez obzira na drugo.

Bifacijalni

Panel koji skuplja svetlo i sa zadnje strane — ali ne sunce, nego ono što se odbije od površine ispod. Dobitak 5–8 % ako je 20–25 cm iznad belog krova. Nalepljen na palubu: nula.

Bifacijalnost

Broj u deklaraciji, obično 0,70–0,80. Znači: kad bi zadnja strana dobila isto svetla koliko prednja, dala bi 70–80 % snage. U praksi je nikad ne dobije isto.

Albedo

Koliko površina odbija svetlo. Sneg 0,80 · beli krov 0,70–0,80 · beton 0,40–0,60 · drvo 0,20–0,30 · voda 0,05–0,10. Voda je najgori reflektor — zato panel nisko nad vodom ne dobija skoro ništa sa zadnje strane.

Senka i bajpas diode

Panel je iznutra podeljen na zone sa diodama. Osenčena zona se isključi, ostale nastave. Pola panela u senci = 50 % snage. Tanka senka preko svih zona = i preko 80 % gubitka.

Detalji Napon, ugao, senka i koliko W stvarno izađe sa krova — paneli.

Sunce i proračun

Insolacija

Koliko energije sunce donese na kvadratni metar u toku dana, u kWh/m². Za Novi Sad leti oko 6, a zimi oko 1,1. To je ravna površina, bez nagiba.

Efektivni sunčani sat (peak sun hour)

Sat u kojem sunce bije sa 1.000 W/m² — onoliko koliko panel prima u idealnim uslovima. Broj efektivnih sati numerički je jednak insolaciji, ali se meri na nagnutoj ravni panela. U Novom Sadu: leto 6,75 · proleće 5,0 · jesen 3,5 · zima 1,45.

Sunčani sati (meteorološki)

Svaki sat kad je sunce iznad horizonta i nije za oblakom. Za Vojvodinu oko 1.850 godišnje. Nije isto što i efektivni sati — ovaj broj govori o vremenu, ne o proizvodnji.

Gubici sistema

Ono što se izgubi između panela i potrošača: vrućina, prašina, kablovi, pretvaranje, punjenje baterije. 15 % za kuću, 20 % za brod. Nikad ne računaj sa 0 %.

Pad napona

Gubitak volta u kablu zbog dužine i tankog preseka. Dozvoljeno do 3 %: na 12 V to je 0,36 V, na 24 V 0,72 V. Formula: A = (2 × L × I × 0,0175) ÷ ΔU.

Autonomija

Koliko dana sistem radi bez ijednog sata sunca. Računa se iz baterije i dnevne potrošnje — nikad iz „proseka", nego iz najgoreg perioda.

Detalji Tabele po godišnjem dobu, prinos po panelu i senka — sunčani sati. Preseci i pad napona — kablovi.

Regulatori

MPPT

Regulator koji višak napona panela pretvara u dodatnu struju. Efikasnost 95–97 %. Na panelu iznad 200 W nije opcija, nego uslov — bez njega izgubiš i do dve trećine.

PWM

Prostiji regulator koji višak napona prosto odbaci. Radi na malim „12 V" panelima do 150 W. Na velikom panelu daje struju panela puta napon baterije — dakle trećinu snage.

Struja regulatora

Računa se naponom baterije, ne panela: I = snaga panela ÷ napon baterije, pa × 1,25. 800 W na 12 V = 67 A, pa regulator od 100 A. Na 24 V = 33 A, pa 50 A.

Napon panela u seriji

Sabira se Voc svih panela u nizu, plus 15 % za hladnoću. Mora ostati ispod „maksimalni napon panela" na regulatoru. Tri panela sa Voc 45 V na −10 °C daju oko 150 V — regulator od 150 V nije dovoljan.

Profil baterije

Podešavanje na regulatoru: LiFePO4, AGM, GEL ili flooded. Ako ostane „flooded" na litijumskoj, izjednačavanje diže napon na 15,5 V i BMS odvoji bateriju — izgleda kao kvar, a u stvari je pogrešno podešavanje.

Detalji MPPT protiv PWM sa brojevima — regulatori.

Inverteri

Čist sinus

Napon kao iz gradske utičnice: glatka kriva, vrh 325 V pri 230 V efektivno. Sve radi — motori, elektronika, indukciona ploča. Danas standard.

Modifikovan sinus

Stepenast napon sa pauzama na nuli, vrh blizu 230 V. Radi za grejače i sijalice. Motori se greju, mikrotalasna gubi snagu, indukciona ne radi, neki laptop punjači ne startuju.

Trajna snaga

Ono što inverter daje satima bez pregrevanja. Meri se na 25 ili 40 °C — proveri na kojoj, jer to menja broj.

Vršna snaga

Ono što izdrži nekoliko sekundi, dok motor ne krene. Obično 2–3 puta trajna. Inverter od 2.000 W često ima 4.000 W vršne.

Faktor starta

Koliko puta više uređaj vuče u startu: laptop 1×, mikrotalasna 1,5–2×, pumpe 2–3×, frižider 3–5×, klima 3–6×.

Prazan hod

Potrošnja dok inverter radi a ništa ne trošiš. Obično 10–30 W. Dvadeset vati u 24 sata je 480 Wh — skoro pola baterije od 100 Ah.

Power assist

Funkcija invertera/punjača: kad obala ili generator ne mogu da pokriju potrošače, inverter doda razliku iz baterije umesto da iskoči osigurač.

Mek start

Postepeno puštanje napona, da ne bi iskočio osigurač na startu velikog potrošača. Korisna kod pumpi i kompresora, ali ne rešava premali inverter.

Detalji Sinus, vršna snaga i odluka 12 V ili 24 V — inverteri.

Punjenje i preklapanje

Alternator

Izvor u motoru: 80–150 A na 12 V, dok motor radi. Napravljen da dopuni startnu bateriju, ne da puni veliki bank. Zato ide preko DC-DC punjača, nikad direktno na litijumsku.

DC-DC punjač

Uređaj između alternatora i baterije. Ograničava struju i predaje je po fazama. Obično 30 A. Uzima trećinu nazivne struje alternatora — ne više.

DC-DC pretvarač

Isto ime, druga namena: menja napon za potrošače. Na 24 V sistemu, 24 → 12 V za navigaciju i pumpe. Na kamperu 24 V idu dva — jedan puni, drugi napaja 12 V stranu.

Obalni punjač

Uzima 230 V iz marine i puni bateriju po fazama. Najmirnije punjenje koje postoji — traje satima, bez žurbe. Mora da ima profil za hemiju baterije.

Inverter/punjač

Tri uređaja u jednom: inverter, punjač i ATS. Kad ima obale, propušta je i puni; kad nema, pretvara iz baterije. Najčešće rešenje na brodu.

ATS

Automatski preklopnik izvora. Bira između obale, generatora i invertera — jer samo jedan izvor naizmeničnog napona sme u razvod u jednom trenutku. Bez njega nastaje kratak spoj ili napon na obalnom utikaču.

Sinhronizacija

Usklađivanje invertera sa obalom da rade zajedno (faza, frekvencija). Za to treba poseban uređaj — običan ATS to ne radi, on samo prebacuje.

Detalji Alternator, obala, generator i ATS — punjenje.

Zaštita i instalacija

Osigurač

Štiti kabl, ne uređaj. Vrednost: struja uređaja × 1,25, ali nikad veća od onoga štokabel nosi. Ide uz sam izvor — do 20 cm od plus kleme.

Klasa T

Vrsta osigurača za velike istosmerne struje — invertere od 1.500 W i više. Brzo reaguje i bezbedno prekida istosmernu struju. Običan nožasti osigurač na 200 A nije dovoljan.

ANL

Nožasti osigurač za velike struje, uvija se na kabl. Dobar za invertere do oko 1.500 W. Iznad toga se ide na klasu T.

Glavni prekidač

Isključuje ceo sistem jednim potezom. Za servis i za kvar — ne za svakodnevno gašenje. Mora da prekine pod opterećenjem, ne samo u praznom hodu.

FID sklopka

Poznata i kao FI sklopka ili RCD. Gasi struju kad deo nje „pobegne" kroz telo ili vodu. 30 mA, tip A — tip A reaguje i na pulsirajuću istosmernu komponentu iz invertera, tip AC ne reaguje.

Galvanski izolator

Prekida lutajuću struju koja ide kroz vodu od tuđeg broda do tvog propelera. Bez njega menjaš cink anode svake sezone, a na kraju i propeler.

Sabirnica (busbar)

Mesto gde se sve sastaje: jedna za plus, jedna za minus. Umesto lančanog spajanja od uređaja do uređaja — svaki ima svojkabel do iste tačke.

Stopica

Bakarna papučica presovana na kabl. Nikad uvrnuta žica u klemu — ona oksidira za sezonu i greje se na spoju.

Kalajisan kabl

Bakar sa tankim slojem kalaja na svakoj žici. Štiti od korozije koju so i vlaga ubrzavaju. Na brodu obavezan, u kamperu preporučen.

Faktor za motor i snop

kabel u motornom prostoru nosi 80 % tabele, u snopu od 4–6 kablova 70 %, u oba zajedno 56 %. Faktori se sabiraju, ne biraju.

Uzemljenje i nula

Spoj nule na uzemljenje postoji na tačno jednom mestu — nikad i na obali i na brodu. Dva spoja prave struju kroz vodu, a FID je ne vidi.

Zaštita je jedina stvar koja se ne uči na sopstvenom brodu FID, uzemljenje i redosled prebacivanja u ATS-u — to je posao za električara sa iskustvom na plovilima. Detalji su na sigurnosti.

Pojmovi koje sam namerno izostavio

Postoje, koriste se, ali ti ne trebaju za odluku.

Različite vrste MPPT algoritama (P&O, inkrementalni) — unutrašnjost regulatora, ne utiče na izbor.
Topologija invertera (transformatorski, bez transformatora) — utiče na cenu i težinu, ne na to šta možeš da priključiš.
Napon punjenja po ćeliji (3,45 V, 3,55 V) — podešava se u BMS-u i regulatoru, ne bira se.
Standardni brojevi (ABYC E-11, ISO 13297, IEC 62109) — pominju se u tabelama, ali odluku donosi električar, ne čitalac.

Ako ti neki pojam stvarno treba, a nije ovde — javi, pa ga dodam. Bolje jedno pitanje nego deset pretpostavki.

Tražiš pojam koji nije ovde?

Piši koji — dodajem ga u rečnik. A ako ti treba objašnjenje za tvoj sistem, pošalji brojeve pa da prođemo zajedno.

Pošalji pitanje Počni od osnova →

Rečnik — svi pojmovi, po jedan primer uz svaki.