Rezidenční řešení AlphaESS

EMS (Energy Management System)

• STORION není baterka ani měnič, ale velkosériově vyráběný a odladěný systém vybavený EMS - diplomat s pravomocemi ředitele.
• EMS jako diplomat: Pro spolehlivý provoz je vždy jeden komunikační protokol jednodušší. Nedochází ke kolapsům systému bez zjevné příčiny vinou nekompatibilní komunikace. Kolapsy v nejnevhodnější dobu trpí systémy skládané bez EMS. 
  Platí zásada: čím méně jazyků tím je porozumění jasnější = systém stabilnější. Komunikaci mezi komponenty v systému STORION zastřešuje EMS.
• Technologický náskok STORIONU je EMS a topologie. Není připojován do přívodní fáze sériově, ale je k fázi připojen paralelně. Jestliže by STORION zkolaboval bude dům stále zásobován elektřinou ze sítě.
• EMS jako ředitel: Řídí/omezuje proud z baterie. Benefitem EMS je spolehlivost a dlouhá garantovaná životnost baterií. Vše je o informacích. EMS zná kapacitu a stav nabití (SOC) baterií. Měniči tedy povolí odebírat jen takový proud/výkon, který baterii nebude okamžitě ani trvale poškozovat. 
  Modelová situace: Po západu slunce elektrárna již negeneruje výkon a baterie jsou nabité. 
  Příklad: 5,7kWh baterie je na 100% SOC, EMS povolí měniči odebírat 1,8kW (z každé baterie). Dodávaný výkon bude EMS plynule omezovat v závislosti na snižujícím se SOC.
  Příklad: 5,7kWh baterie je na 30% SOC, EMS povolí z baterie odebírat cca 0,4kW. Zbylý potřebný výkon pro uspokojení spotřeby jsou pokryty z distribuční sítě.
• A proč tolik ředitelování? EMS řízením odběru i dodávky  proudu do spotřeby poskytuje aktivním balancérům nutný čas na vybalancování článků v baterii. Hranice nabití a vybití u lithiových baterií musí být bezpodmínečná „napěťová hrana“ před níž je vše v pořádku a za ní už je vše ztraceno.
  Vysvětlení: V žádném případě není úkolem žádného BMS omezovat odebíraný proud z LiFePO4 baterie. V systému bez EMS měnič odebírá tak vysoký proud jaký baterie dokáže dodat s ohledem na instalovanou kapacitu důsledkem je opakovaný „pád“ napětí baterie za „napěťovou hranu“ a fatální zkrácení životnosti lithiové baterie. Baterie se rychle nabíjí, vybíjí nebo baterii nabít nelze a trvale roste její napětí. Pokud klient reklamuje baterii u instalatéra dostane odpověď, že baterie nebyly udržovány v nabitém stavu a byly přetěžovány. Podle dat z BMS bylo napětí na článcích v baterie opakovaně za napěťovou hranou. Reklamace je negativní.
  Jak předejít kolapsu? Požadovat a instalovat masívní kapacitu baterií. Na 1kWp FV cca 3kWh kapacity LiFePO4. Nenechat si instalovat pokusné, kusově skládané systémy od „nových výrobců“. Instalovat a nechat si instalovat velkosériově produkované systémy vybavené EMS u nichž záruku na kapacitu baterie drží výrobce systému a nikoliv instalační firma.

BMS (Battery Management System)

• Standardní a nedílnou součástí každé LiFePO4 baterie použité ve fotovoltaické elektrárně. Balancér vyrovnává energii uloženou ve 192 sério-paralelně spojených článcích. V každé baterii je 12 paralelních větví po 16ti článcích. Balancér je mimo balancování článků velmi důležitá záchrana proti nevratnému poškození baterie. Jestliže BMS registruje hloubku vybití 90% DOD (Depth of Discharge - hloubka vybití) ihned odpojuje veškerou dodávku energie z baterií.
  V bateriích se používají články prismatické nebo cylindrické (válečky) články, které jsou velmi spolehlivé a odolné. 
  Prismatické sáčky jsou náchylné k nafouknutí během nabíjení i vybíjení. Nafouknutí jednoho článku způsobuje řetězovou reakci jejíž důsledkem je nefunkční celá baterie. Prismatické s pevným pláštěm tyto jsou základem námi nabízených baterií jsou velmi odolné proti nafouknutí stejně jako válečkové články. Baterie z prismatických článků s pevným pláštěm a válečkových článků zabírají méně prostoru a jsou levnější než baterie z prismatických sáčků.
  V bateriích se používají dvě topologie BMS. POZOR: omezujícím faktorem při nabíjení jsou slabší články.
• Pasivní balancér jen průběhu nabíjení(nikoliv vybíjení) hlídá napětí nejvíce nabitého článku a ten vybíjí do zátěže tak dlouho a opakovaně až jsou všechny články napěťově shodné. Avšak napětí článku je velmi špatný indikátor(obzvláště u Li baterií!) stavu nabití (SOC). Pasivní balancování není efektivní  - nadbytečná energie se mění v teplo na zátěži(baterie má aktivní chlazení/ventilátor).
• Aktivní balancování (běžně v bateriích 14 let) je řízeno procesorem během nabíjení i vybíjení. Monitorován je každý článek - špatný je vyřazen. Energie je aktivně mezi články transportována z jednoho nabitého článku do celé baterie nebo z celé baterie do jednoho méně nabitého článku. Přenos energie bude mezi články sousedícími nebo články v jedné sériové větvi a nebo v článcích mezi větvemi. Dochází ke zkrácení nabití baterie, prodloužení její životnosti a prodloužení doby provozu celého systému! Baterie ve STORION jsou vybaveny aktivními BMS.
  V záručních podmínkách není uvedeno časové omezení rozšíření systému STORION o další baterie. Další baterii lze přidat do STORION kdykoliv.
• Komunikace mezi BMS a EMS je zajištěna po rychlé CAN sběrnici. Tyto dva systémy BMS a EMS tak společně tvoří základ každé fotovoltaické elektrárny s bateriemi, ať už ostrovní nebo hybridní.

Záruky na fotovoltaický systém

• Používáme pouze kvalitní fotovoltaické systémy Alpha Storion od německé firmy Alpha Ess.  
• Smluvní záruka na 90% využitelnost kapacity baterií po dobu 10 let 
• Záruky na baterie nejsou omezeny počtem cyklů  
• Záruka na hybridní střídač 10 kW 5 let (lze rozšířit na 10 let) 
• Záruka na elektro prvky 2 roky

Fotovoltaika Alpha Storion disponuje dvěma systémy, které hlídají životnost baterie. Prvním z nich je EMS, jenž omezuje proud z baterie tak, aby nebyla příliš zatěžována a nedocházelo k jejímu poškozování. Druhý systém BMS  je podřízen EMS a zajišťuje správné vybalancování jednotlivých článků LiFePO4 baterie.  

Díky těmto systémům a skvělé kompatibilitě se samotným měničem, může výrobce poskytovat 10letou záruku na baterie bez omezení počtu cyklů.  

Další velmi užitečnou funkcí zařízení Alpha Storion je UPS – Back-up. Tato funkce podchytí výpadek energie od dodavatele a okamžitě v řádu milisekund začne zásobovat všechny spotřebiče, které jsou napojené na UPS.  

Systém Alpha Storion vás nadchne také velmi dobře propracovaným on-line monitorovacím systémem, ke kterému máte neomezený přístup z jakéhokoliv zařízení – tedy z počítače, tabletu či chytré televize.