我家不停电,家用全屋双电源不间断供电系统

2024-04-01 21:49:11 100点赞 404收藏 168评论

对于一个强迫症晚期又喜欢折腾的病人,全屋智能化、全屋净水、全屋网络、NAS等等都离不开最基础的供电。最初,我只是想把网络设备、NAS等用的UPS弄大一点就好了,但是考虑到供电线路又是房子最底层的施工,一旦设计施工完成后,再想改就困难重重了,干脆一步到位就决定把全屋后备电源做起来。

先看硬件部分

强电盒的双电源切换,现在我这样可以实现全屋都使用后备电源,停电也可以无感的自动切换过去。

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华为ETP23006魔盒电源是和主网络塞在同一个有空调的机柜中,现在有点乱,万兆内网还没开始动工(懒癌也是晚期)。

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锂电池组单独放了一个带热交换的机柜中,用了3块华为ESM48100,能储存接近15度电。

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强电配电箱,顶上第一层通过双电源切换来实现市电和后备电源供电的自动切换。也可以实现华为魔盒没有的旁路模式。通过两个接入涂鸦的智能空开来实现定时供电切换和峰谷电价充放电功能。(注意切换器开关寿命一般3000-5000次,实现峰谷电价要把它当易损品来储备)

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下面的两排是按照灯、插座、空调等设备再通过区域划分尽可能的让每路独立,搭配上漏保,想着万一电跳闸也不至于影响其它,对于强迫症来说这样检修就方便了。

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因为一直搞不到华为NetEco软件,实现峰谷电价根据用电量动态调节的充放电功能,所以就把华为魔盒的主控模块SMU02C、涂鸦空开接入Homeassistan来用自动化实现更加智能的峰谷电价充放电,电如果不够用了,也可以自动选择平价电是否需要补电等。所以自己动手丰衣足食。

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2月份的电费,峰电只有4度。(峰谷电节约的这点电费设备钱都算不回来。还是得上光伏!!!)

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接下来是折腾踩坑的一些历程

房子在楼顶,想着万一有机会装光伏呢,最初就计划用华为的ESM-48100锂电池,搭配光伏并离网一体机。也是这样做的,在不断的折腾中才知道华为锂电池一般不能单独工作,需要SMU02C管理模块,模块还不能单独工作,需要一起买个打印的启动盒子。到手后发现和机柜不搭,又买了个华为SCC800-B1机框。

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而且当初设计的时候缺乏经验,所以阁楼强电箱到总强电箱之间只放了两组线(10平方和4平方各一组,应该两再增加一组10平方的)。没办法为了方便检修调试后备电源,在阁楼也做了个手动双电源切换来实现阁楼用电的切换。

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开始什么也不懂,等设备都安装好了后才发现华为魔盒是没有旁路模式的,最初根本没想过需要频繁的让双电源切换。智能空开是后续的bug补丁方案,这样倒也可以低成本的实现了自动动态峰谷电价。

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最初买了一台10.2KW的并离网光伏一体机,体积不算大可以上墙,逆变输出有10.2KW的功率,全屋使用足够了。功能还齐全,MPTT模块功率也足够,后续想上太阳能电池和并网都能实现。

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把所有线接好开始调试后才发现了,并离网一体机机可能没考虑风扇噪音设定的问题。只要电池一接上,不管当前实际使用功率、是否在充放电,散热风扇都会满功率的工作,包括待机的时候也是100%风量。即使把阁楼门关上这个风扇声家里也很明显。不得以,亏了30%把设备退掉,然后上了华为ETP23006魔盒电源方案。

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这个模块化的设计,可以根据自己实际需求选择电源模块、逆变模块、光伏模块等等。我就用了1个4875的电源模块,用来给锂电池充电。3个i23003G1逆变模块,实现9kVA,7.2kW的逆变220V。光伏模块S4875还没机会折腾,看以后了。

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写在最后,全屋后备电源的舒适性还是有的,自己动手投入也不会太大,虽然停电概率越来越低,万一停电生活还是要受一定影响的。新家刚搬过来没多久就遇到一次供电故障小区停电都没感知,当半夜上床准备睡觉拿出手机,看到业主群群情激愤的问候物管才发现。按照当下这么白菜价的太阳能电池,如果能装上光伏这点设备投入也要不了多久就回本了。

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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168评论

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  • 无感切换是不可能的,灯都会闪一下。无实体开关的用电器全部停机。每年都得做一次电池充放电实验。家用这类的基本没用,突发停电的情况基本没有。夏天遇到这种情况,空调就算能开,也撑不了几个小时。百分之99.99999%家里真没什么需要有不间断电源。纯属瞎折腾。电池如果用的铅酸的,那还是安全点,如果用锂电池,那就哈哈,没事增加危险源。

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    不会的。目前所有设备都不会断停机。切换只有几十ms。而且来电后是会延时切换回去的。有15度电的后备还是能撑一会。刚搬进来没多久就遇到了一次间歇性停电。

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    那个切换器我有,的确是可以做到不关电脑和空调就切到另一个电源,不过寿命有限,我两个算起来都是不到500次就坏了

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  • 咸鱼上查了下华为这个电池3000多元,计0.7元/wh(瓦时)。

    现在国产铅酸电池大概1~1.3元/wh,进口2元+/wh,国产镍镉电池3~4元/wh,进口5~7元/wh。卫星上用的镍镉电池大概200元/wh。

    锂电池的优势是碾压式的,除了安全性这一点,而安全性却又是工业领域后备电池考虑的最重要的因素。铅酸镍镉电池也有起火的案例,但都是因为用了不合格或不合适的材料或者导线之类,跟锂电池热失控的原理有本质的不同,所以主流的后备电池还是选用铅酸电池

    对于国内家用环境,我认为上后备电源系统首先是不具有经济上的必要性的,峰谷电价、自发电自用这些--考虑到充放电量的损耗、电池的自放电率、设备老化等一系列因素--都是不划算的,还白白增加一个有失火可能的风险因素。

    除非你家电网接入环境很差,三天两头停电,或者家里有电梯之类对停电很敏感的设备

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    兄弟,回复那么多呀。后备本来就是没有性价比的一个东西。只是因为太阳能越来越便宜的当下,所以这一套是建立在后续上太阳能的基础上。否则这堆设备的自耗电都不划算。

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    刚刚看到楼主也是重庆的,重庆作为太阳能资源五类地区,年日照小时数是一类的三分之一吧,意味着同样的投资,在一类地区五年能收回成本的话,你得花15年以上才能收回成本,这还是假设电网全额购电作为前提(显然不可能)。你自发自用虽然省下的度电成本更高,但是电池储能增加的几倍的投资,自己想想要多少年才能收回成本。不过折腾也就无所谓了,我只是指出不具备经济性而已。

    给楼主一个忠告,安全性要考虑,15度电的能量可不算小了,华为这套机柜是要考虑内置灭火模块或者联动灭火系统的。如果做不到的话务必要隔离放置

    当然

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  • 机械连锁式双电源开关最初的原理是主电源断电会自动切换到备用电源,当主电来电又会自动切换回来,常规分CB级和PC级,又分电机转换和电磁转换,再分二段式(上下)和三段式(上,中间双分,下),带一体控制器和不带,CB级是带断路器式的,都是通过电机转换,切换速度2.5秒左右,本身断路器带过载短路保护,PC级是相当于隔离闸刀开关,带欠压保护,性能好的带过压保护,三相的有带缺相保护
    所以速度最快的是不带控制器的电磁式二段式,不带任何保护,适合装时控开关定时控制,要外接小型继电器,速度30毫秒。带一体式控制器的有检测电路保护功能,速度60-80毫秒左右。灯都不闪需要做到20毫秒之内,因为50hz是电流1秒钟运行50次,一次等于1秒/50次=0.02毫秒,机械切换对电网有浪涌冲击,目前最快的是ups,切换速度10毫秒之内,因为它是属于静态式,功率都偏小,一个字贵,

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    对的,非常正确

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  • 那个切换模块我有,一模一样的,买了100安的,用定时模块晚上10点切谷电,晚上8点切店铺店,用了一个夏天坏了换了个新的,到了冬天晚上不开空调就暂时不给自动切换,换的第二年夏天用了2个月又坏了,刚好过保,质量不怎么好,,只能说赚回谷峰电的差价,结果电力局打电话来问为什么一个月都是谷电,现在也不用了,准备买个互锁,等用到三级阶梯就换商铺了

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    电力局是要搞事情吗?你管我怎么用呢

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    你怎么回复的呀 [高兴] 。一个月都上白班。当然就只能晚上开空调的。

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  • 最大的作用就是停电的时候在物业群里拉仇恨!

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    你可以算算你家因市电停电的概率。可能装了几年,一次用不上。某年用上了,用半小时就没电了,还有压根ATS不自切。然后日常维护更换没少花钱。还有一种可能,市电闪断(这种事在夏天夜间发生比较多,上级开关跳闸,线路切换),ATS市电电池来回切换,用电器很容易就因为这种瞬间冲击把电源板击穿。家里冰箱,电视,热水器大修。这都是我工作经历过的,每年电试,主备用线路切换后,都会有东西挂了。

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  • 这套后备电源系统价格不说,要是不靠不间断网络赚钱,真的吃饱撑着没事干,起步必须专线万兆上传最少千兆。

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    价格还好啊不算机柜万来块。不上光伏不可能回本的。

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    光伏也是亏钱 [高兴] 国内电价还是太低

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  • 这多投资几年回本?

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    回本是不可能的,这辈子都不可能

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    那折腾什么?单为了停电保用也不用这麻烦。

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  • 楼主本职工作是IDC运维么?

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    不是呀。

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    IDC运维这么挣钱?又有上下几层的楼中楼?

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  • 我就想知道置办这一套设备花了多少钱?最好列个清单明细!!!!

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    不算机柜1万多吧。

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    不会吧,光是你说的15度电就不止了吧

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  • 这一堆施耐德,竟然没有一个漏保?

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    你没发现 除了那一个后背电源过来的主空开。其它全是漏保空开。

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    施耐德单片漏保空开

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  • 我一直在想搞一套24v的 电源给 网络和智能家居设备用 [高兴] 。。。

    你这玩的太高端了。而且贵。
    。。。
    我的计划是100w的功率。路由器 WiFi 然后就是 智能家居的 传感器 模块这些了。。。
    我现在就有40瓦的最低功率 [喜极而泣] 。。
    买个太阳能板 或者小风力发电机。。楼房就是这点不好。没空间安装呀。气人。。。给电池充电 。。然后
    一路市电 一路电池。同时供电。。。这样在线电源。不怕停电了。。
    关键就是二路电源怎么来分配负载的功率。。电池电量低的时候 占比10%就可以了。

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    48V通信用锂电池 然后搭配DCDC

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    买个充电控制器,蓄电池,开关电源

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  • 空开配置上有点小问题,空调应该使用d型而不是c,照明电路一层楼一个空开即可不用再细分,插座的空开应该都用带漏电保护的

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    空调还需要分D型和C型吗?什么区别呀,这个搞不懂。。。分出来的空开都是用的单P漏保空开

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    脱扣曲线不同,d更适合感性负载

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  • 电箱标签是用什么机器做的

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    精诚的

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  • 你的伊顿都压弯了

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    就是啊。一个nas就弯了 [高兴]

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  • 看样子是不是要每日切换,白天用,晚上充。这个节奏,电池能用个5年?家里这么多设备,日间15度够用么?

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    有自动化,会根据电价,电量来选择充放电时段。

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    电池寿命能用5年么?

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  • 你家经常停电吗?哪个地区的?

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    不要问这么直接嘛。问多了哪里有借口和理由搞这个了。 [皱眉]

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  • 这是几千平的房子啊?灯光都分了这么多回路……每个屋子插座都做了回路,怕是有的屋子跳了如果几天不去的话也不知道跳了 [邪恶]

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  • 现在一年停电的次数不会超过3次。放个大号锂电在家始终是安全隐患

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  • 跟防空洞很配

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  • 生存狂 [尴尬]

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