This commit is contained in:
Татьяна Фарбер 2026-10-03 22:14:56 +04:00
commit ae4f024b16
8 changed files with 7786 additions and 0 deletions

15
README.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,15 @@
# Буферная модульная система резервного электроснабжения 48В / 6 кВт
Промышленный «черный ящик» резервного питания для частного дома (коттеджа), спроектированный на базе электромеханической релейной логики и децентрализованной архитектуры. Система размещается в напольном шкафу ВРУ в неотапливаемом гараже и рассчитана на полную автономию объекта в течение суток.
## Ключевые особенности и фичи проекта
* **Мелкомодульный силовой массив (АКБ):** Емкость ~41 кВт·ч на базе 8 независимых блоков LiFePO4 по 48В/100Ач. Подключение параллельное под болт M8 через индивидуальные плавкие DC-предохранители MEGA 125A. Отказ одной ветки не влияет на живучесть остальной системы (надежность 7+1).
* **Энергоэффективный ночной заряд:** Зарядный узел мощностью 6 кВт (125А) на базе двух промышленных выпрямителей Mean Well RSP-3000-48 с функцией активного деления нагрузки (Current Sharing). Запуск выпрямителей происходит строго в окно ночного дешёвого тарифа по суточному механическому таймеру.
* **Автоматическая климатическая блокировка заряда:** Полная защита лития от деградации при минусовых температурах. Перекидной контакт терморегулятора аппаратно запрещает запуск зарядных устройств, пока ТЭН обогрева шкафа не поднимет температуру корпусов АКБ до безопасных +17 °C.
* **Исключение одновременной работы ТЭНа и заряда:** Схемотехника исключает совместную работу нагревателя и выпрямителей, защищая сеть от перегрузки. В процессе ночной зарядки ТЭН отключается, а температурный режим поддерживается за счет естественного саморазогрева ячеек под высоким током.
* **Дубовый трансформаторный инвертор:** В качестве генератора резервного питания применен низкочастотный инвертор «СибВольт 6048» с массивным тороидальным трансформатором. Система устойчива к жестким пусковым токам реактивной мощности (скважинные насосы, септики).
* **Энергонезависимая автоматика АВР:** Вся логика управления, реле времени и защиты переведена на постоянный ток (24В DC) от независимого преобразователя, запитанного напрямую от шины 48В АКБ. АВР гарантированно сработает и переключит дом, даже если внешняя сеть 240В полностью исчезнет.
* **Защита от встречных токов (Противотоков):** Безопасность переключения реализована на жестком физическом уровне — через перекрестную электрическую блокировку цепей катушек контакторов Сеть/Резерв и секундную задержку реле времени для полного гашения дуги при падении пускателя.
* **Автоматический сброс неприоритетных нагрузок:** При переходе дома на резервное питание от инвертора, автоматика через сигнальную линию мгновенно активирует модульные контакторы в основном щите дома, намертво отсекая тяжелые потребители (баню, бойлеры, теплые полы).
* **Пассивный независимый мониторинг:** Сбор статистики (токи шины через датчик Холла 200А, вольтаж через делитель и температура ячеек через NTC) вынесен на изолированный микроконтроллер NodeMCU (ESP8266). Мониторинг работает как пассивное «зеркало» и программно не связан с силовой автоматикой щита.

BIN
avr.pdf Normal file

Binary file not shown.

2858
avr.qet Normal file

File diff suppressed because it is too large Load Diff

BIN
battery.pdf Normal file

Binary file not shown.

2290
battery.qet Normal file

File diff suppressed because it is too large Load Diff

49
bom.csv Normal file
View File

@ -0,0 +1,49 @@
"Категория";"Наименование, марка и модель компонента";"Кол-во";"Технические параметры и примечания"
"Оболочка";"Корпус ВРУ-1 / ВРУ-std 2000х800х600 IP31/54 (Esteelbox / Техэнерго)";1;"Напольный шкаф в комплекте с перфопрофилями и съемными стенками для доступа к шинам сзади"
"Сила (АКБ)";"POWERWIN BT5120 (51.2V 100Ah)";8;"Горизонтальные моноблоки LiFePO4. Клеммы M8 сверху. Запас ~41 кВт·ч. Нагрузка на уголки-траверсы."
"Сила (Инвертор)";"СибВольт 6048 Li-ion (Гражданский)";1;"Чистый НЧ-трансформаторный инвертор 6 кВт. Управление запуском генерации через сухой контакт ДУ."
"Сила (Заряд)";"Mean Well RSP-3000-48";2;"Промышленные БП (Current Sharing). Выдают суммарно 125А (6 кВт) ночью."
"DC-Кросс";"Медная шина ШМТ 40х4 мм (или 40х5 мм), отрезки по 0.5 м";2;"Главные распределительные шины кросса (плюс и минус)."
"DC-Кросс";"Силовой опорный изолятор-бочонок SM-40 (или SM-51)";8;"Для жесткого изолированного крепления медных шин к профилям шкафа."
"DC-Кросс";"Держатель предохранителя / Выключатель MEGA Fuse";8;"Индивидуальная DC-защита плюсового провода каждого из 8 блоков АКБ."
"DC-Кросс";"Плавкая вставка MEGA-Fuse 125А";8;"Предохранители веток АКБ (плюс 2 запасных в комплект)."
"Кабельная DC-сеть";"Силовой медный гибкий кабель ПуГВ (или КГ-ХЛ) 50 мм²";15;"Силовые трассы постоянного тока: АКБ -> Предохранители -> Шины -> Инвертор."
"Кабельная DC-сеть";"Силовой медный гибкий кабель ПуГВ (или КГ-ХЛ) 35 мм²";5;"Силовые трассы от выходов блоков Mean Well RSP до главных шин."
"Кабельная DC-сеть";"Наконечник медный луженый ТМЛ 50-8 (под опрессовку)";30;"Наконечники на кабель 50 мм² под болты М8 аккумуляторов и шин."
"Кабельная DC-сеть";"Наконечник медный луженый ТМЛ 35-8 (под опрессовку)";10;"Наконечники на кабель 35 мм² для подключения Mean Well."
"Гарантированное DC";"Преобразователь DC/DC Mean Well DDR-30G-24 (48В -> 24В)";1;"Монтаж на DIN-рейку. Источник гарантированного питания цепей автоматики 24В DC от шины АКБ."
"Автоматика АВР";"Контактор IEK КМН-4011 (40А, катушка 24В DC)";2;"Реверсивная силовая пара контакторов Сеть / Резерв с низковольтными катушками управления."
"Автоматика АВР";"Блок механической блокировки IEK БМ-1";1;"Механическое коромысло-защелка между двумя контакторами КМН."
"Автоматика АВР";"Контактор IEK КМН-3210 (32А, катушка 24В DC)";1;"Включение питания блоков Mean Well строго в окно ночного тарифа."
"Автоматика АВР";"Реле контроля напряжения (РКН) IEK АР-50А (или EKF)";1;"Мониторинг параметров государственной сети на вводе (сухой контакт на выходе)."
"Автоматика АВР";"Реле времени суточное механическое TDM ТЭМ181";1;"Задание окна ночного тарифа (флажковый диск 23:00 - 07:00, сухой контакт)."
"Автоматика АВР";"Реле времени задержки включения EKF RT-SD (катушка 24В DC)";1;"Релейная пауза 1 сек перед включением инвертора (защита от дуги)."
"Автоматика АВР";"Промежуточное реле Finder 40.52 (катушка 24В DC) + колодка";1;"Управление сухим контактом ДУ СибВольта от цепей автоматики резерва."
"Автоматика AC";"Автомат защиты ввода шкафа IEK ВА47-29 2P 40А (Х-ка C)";1;"Общий двухполюсный выключатель переменного тока на входе в АВР."
"Автоматика AC";"Автомат защиты зарядного устройства №1 IEK ВА47-29 2P 16А (Х-ка C)";1;"Индивидуальная защита и возможность селективного отключения первого БП Mean Well."
"Автоматика AC";"Автомат защиты зарядного устройства №2 IEK ВА47-29 2P 16А (Х-ка C)";1;"Индивидуальная защита и возможность селективного отключения второго БП Mean Well."
"Автоматика AC";"Автомат выхода инвертора IEK ВА47-29 2P 32А (Х-ка B)";1;"Защита выхода СибВольта перед контактором К2. Строго характеристика B."
"Селекция дома";"Контактор модульный IEK КМ-40-22 (40А, 2 NO + 2 NC, катушка 230В AC)";1;"В основной щит дома. Сброс бани и бойлеров при переходе на резерв."
"Климат (Гараж)";"Цифровой двухканальный терморегулятор TE10 (220В)";1;"Управление перекидным контактом приоритета нагрева/заряда по датчику NTC на металле АКБ."
"Климат (Гараж)";"Автомат защиты ТЭНа IEK ВА47-29 2P 10А (Х-ка C)";1;"Линейная защита цепи позисторного подогрева шкафа ВРУ."
"Климат (Гараж)";"Автомат защиты вентилятора IEK ВА47-29 2P 6А (Х-ка C)";1;"Линейная защита цепи вытяжной принудительной вентиляции."
"Климат (Гараж)";"Позисторный нагреватель на DIN-рейку (например, EKF)";1;"Мощность 100–150 Вт. Монтируется на нижний ярус профилей шкафа."
"Климат (Гараж)";"Вентилятор вытяжной осевой 240В (120х120 мм, металл)";1;"Врезается сверху для выброса тепла от выпрямителей Mean Well и инвертора."
"Климат (Гараж)";"Обратный клапан вентиляции (подпружиненная «бабочка»)";2;"На приток и вытяжку. Автозапирание шкафа зимой для удержания тепла."
"Расходники";"Провод медный жесткий ПуВ (ПВ-1) 2.5 мм² (Красный/Черный)";20;"Проводка цепей управления, автоматики реле и катушек пускателей."
"Расходники";"Наконечники штыревые втулочные изолированные НШВИ 2.5";100;"Для опрессовки концов проводов ПВ-1 под винтовые клеммы реле."
"Расходники";"Клейкая термоусадочная трубка (коэффициент 3:1) Φ 16/5 мм";3;"Для жесткой изоляции и герметизации мест обжима наконечников ТМЛ."
"Расходники";"Высоковольтная термоусадочная трубка Φ 40/15 мм";1;"Изоляция участков медной шины ШМТ между точками подключения кабелей."
"Расходники";"Болт М8х25 + Гайка М8 + Гровер + Шайба увеличенная";40;"Высокопрочный оцинкованный крепеж 8.8 наконечников ТМЛ к шинам и АКБ."
"Расходники";"Гофра гибкая разрезная (или шланг кабельный) Φ 16–20 мм";3;"Защита пучка проводов ПВ-1, переходящих на лампы двери и TE10."
"Расходники";"Хомут кабельный (Стяжка) 150х3.5 мм и 250х4.8 мм";150;"Формирование жгутов автоматики и укладка силовых ПуГВ."
"Расходники";"Площадка под стяжку самоклеящаяся с отверстием под винт";30;"Фиксация жгутов проводки к профилям и стенкам шкафа."
"Расходники";"DIN-рейка металлическая оцинкованная (длина 1 метр)";2;"База для монтажа модульной группы АВР и автоматов защиты."
"Расходники";"Фиксатор (ограничитель) на DIN-рейку металлический";10;"Боковая фиксация тяжелых контакторов IEK КМН на рейке."
"Расходники";"Проходные винтовые клеммники на DIN-рейку (4-6 мм²)";10;"Промежуточная коммутация нейтралей и слаботочных линий."
"Расходники";"Перфорированный кабельный канал (короб) 40х40 мм";4;"Разводка слаботочных трасс автоматики внутри шкафа."
"Индикация";"Сигнальная светодиодная лампа IEK ЛС-47 (230В, Зеленая)";1;"Врезка в дверь: индикация наличия внешней сети переменного тока."
"Индикация";"Сигнальная светодиодная лампа IEK ЛС-47 (230В, Желтая)";1;"Врезка в дверь: индикация работы ночного таймера заряда."
"Индикация";"Сигнальная светодиодная лампа (24В DC, Красная)";1;"Врезка в дверь: индикация работы АВР от гарантированной шины АКБ."
"Индикация";"Сигнальная светодиодная лампа (24В DC, Синяя)";1;"Врезка в дверь: индикация блокировки заряда / работы подогрева ячеек."
"Расходники";"Кабельный ввод (сальник) герметичный пластиковый PG-29";2;"Для вывода через стенку шкафа кабелей ввода сети и вывода на дом."
1 Категория Наименование, марка и модель компонента Кол-во Технические параметры и примечания
2 Оболочка Корпус ВРУ-1 / ВРУ-std 2000х800х600 IP31/54 (Esteelbox / Техэнерго) 1 Напольный шкаф в комплекте с перфопрофилями и съемными стенками для доступа к шинам сзади
3 Сила (АКБ) POWERWIN BT5120 (51.2V 100Ah) 8 Горизонтальные моноблоки LiFePO4. Клеммы M8 сверху. Запас ~41 кВт·ч. Нагрузка на уголки-траверсы.
4 Сила (Инвертор) СибВольт 6048 Li-ion (Гражданский) 1 Чистый НЧ-трансформаторный инвертор 6 кВт. Управление запуском генерации через сухой контакт ДУ.
5 Сила (Заряд) Mean Well RSP-3000-48 2 Промышленные БП (Current Sharing). Выдают суммарно 125А (6 кВт) ночью.
6 DC-Кросс Медная шина ШМТ 40х4 мм (или 40х5 мм), отрезки по 0.5 м 2 Главные распределительные шины кросса (плюс и минус).
7 DC-Кросс Силовой опорный изолятор-бочонок SM-40 (или SM-51) 8 Для жесткого изолированного крепления медных шин к профилям шкафа.
8 DC-Кросс Держатель предохранителя / Выключатель MEGA Fuse 8 Индивидуальная DC-защита плюсового провода каждого из 8 блоков АКБ.
9 DC-Кросс Плавкая вставка MEGA-Fuse 125А 8 Предохранители веток АКБ (плюс 2 запасных в комплект).
10 Кабельная DC-сеть Силовой медный гибкий кабель ПуГВ (или КГ-ХЛ) 50 мм² 15 Силовые трассы постоянного тока: АКБ -> Предохранители -> Шины -> Инвертор.
11 Кабельная DC-сеть Силовой медный гибкий кабель ПуГВ (или КГ-ХЛ) 35 мм² 5 Силовые трассы от выходов блоков Mean Well RSP до главных шин.
12 Кабельная DC-сеть Наконечник медный луженый ТМЛ 50-8 (под опрессовку) 30 Наконечники на кабель 50 мм² под болты М8 аккумуляторов и шин.
13 Кабельная DC-сеть Наконечник медный луженый ТМЛ 35-8 (под опрессовку) 10 Наконечники на кабель 35 мм² для подключения Mean Well.
14 Гарантированное DC Преобразователь DC/DC Mean Well DDR-30G-24 (48В -> 24В) 1 Монтаж на DIN-рейку. Источник гарантированного питания цепей автоматики 24В DC от шины АКБ.
15 Автоматика АВР Контактор IEK КМН-4011 (40А, катушка 24В DC) 2 Реверсивная силовая пара контакторов Сеть / Резерв с низковольтными катушками управления.
16 Автоматика АВР Блок механической блокировки IEK БМ-1 1 Механическое коромысло-защелка между двумя контакторами КМН.
17 Автоматика АВР Контактор IEK КМН-3210 (32А, катушка 24В DC) 1 Включение питания блоков Mean Well строго в окно ночного тарифа.
18 Автоматика АВР Реле контроля напряжения (РКН) IEK АР-50А (или EKF) 1 Мониторинг параметров государственной сети на вводе (сухой контакт на выходе).
19 Автоматика АВР Реле времени суточное механическое TDM ТЭМ181 1 Задание окна ночного тарифа (флажковый диск 23:00 - 07:00, сухой контакт).
20 Автоматика АВР Реле времени задержки включения EKF RT-SD (катушка 24В DC) 1 Релейная пауза 1 сек перед включением инвертора (защита от дуги).
21 Автоматика АВР Промежуточное реле Finder 40.52 (катушка 24В DC) + колодка 1 Управление сухим контактом ДУ СибВольта от цепей автоматики резерва.
22 Автоматика AC Автомат защиты ввода шкафа IEK ВА47-29 2P 40А (Х-ка C) 1 Общий двухполюсный выключатель переменного тока на входе в АВР.
23 Автоматика AC Автомат защиты зарядного устройства №1 IEK ВА47-29 2P 16А (Х-ка C) 1 Индивидуальная защита и возможность селективного отключения первого БП Mean Well.
24 Автоматика AC Автомат защиты зарядного устройства №2 IEK ВА47-29 2P 16А (Х-ка C) 1 Индивидуальная защита и возможность селективного отключения второго БП Mean Well.
25 Автоматика AC Автомат выхода инвертора IEK ВА47-29 2P 32А (Х-ка B) 1 Защита выхода СибВольта перед контактором К2. Строго характеристика B.
26 Селекция дома Контактор модульный IEK КМ-40-22 (40А, 2 NO + 2 NC, катушка 230В AC) 1 В основной щит дома. Сброс бани и бойлеров при переходе на резерв.
27 Климат (Гараж) Цифровой двухканальный терморегулятор TE10 (220В) 1 Управление перекидным контактом приоритета нагрева/заряда по датчику NTC на металле АКБ.
28 Климат (Гараж) Автомат защиты ТЭНа IEK ВА47-29 2P 10А (Х-ка C) 1 Линейная защита цепи позисторного подогрева шкафа ВРУ.
29 Климат (Гараж) Автомат защиты вентилятора IEK ВА47-29 2P 6А (Х-ка C) 1 Линейная защита цепи вытяжной принудительной вентиляции.
30 Климат (Гараж) Позисторный нагреватель на DIN-рейку (например, EKF) 1 Мощность 100–150 Вт. Монтируется на нижний ярус профилей шкафа.
31 Климат (Гараж) Вентилятор вытяжной осевой 240В (120х120 мм, металл) 1 Врезается сверху для выброса тепла от выпрямителей Mean Well и инвертора.
32 Климат (Гараж) Обратный клапан вентиляции (подпружиненная «бабочка») 2 На приток и вытяжку. Автозапирание шкафа зимой для удержания тепла.
33 Расходники Провод медный жесткий ПуВ (ПВ-1) 2.5 мм² (Красный/Черный) 20 Проводка цепей управления, автоматики реле и катушек пускателей.
34 Расходники Наконечники штыревые втулочные изолированные НШВИ 2.5 100 Для опрессовки концов проводов ПВ-1 под винтовые клеммы реле.
35 Расходники Клейкая термоусадочная трубка (коэффициент 3:1) Φ 16/5 мм 3 Для жесткой изоляции и герметизации мест обжима наконечников ТМЛ.
36 Расходники Высоковольтная термоусадочная трубка Φ 40/15 мм 1 Изоляция участков медной шины ШМТ между точками подключения кабелей.
37 Расходники Болт М8х25 + Гайка М8 + Гровер + Шайба увеличенная 40 Высокопрочный оцинкованный крепеж 8.8 наконечников ТМЛ к шинам и АКБ.
38 Расходники Гофра гибкая разрезная (или шланг кабельный) Φ 16–20 мм 3 Защита пучка проводов ПВ-1, переходящих на лампы двери и TE10.
39 Расходники Хомут кабельный (Стяжка) 150х3.5 мм и 250х4.8 мм 150 Формирование жгутов автоматики и укладка силовых ПуГВ.
40 Расходники Площадка под стяжку самоклеящаяся с отверстием под винт 30 Фиксация жгутов проводки к профилям и стенкам шкафа.
41 Расходники DIN-рейка металлическая оцинкованная (длина 1 метр) 2 База для монтажа модульной группы АВР и автоматов защиты.
42 Расходники Фиксатор (ограничитель) на DIN-рейку металлический 10 Боковая фиксация тяжелых контакторов IEK КМН на рейке.
43 Расходники Проходные винтовые клеммники на DIN-рейку (4-6 мм²) 10 Промежуточная коммутация нейтралей и слаботочных линий.
44 Расходники Перфорированный кабельный канал (короб) 40х40 мм 4 Разводка слаботочных трасс автоматики внутри шкафа.
45 Индикация Сигнальная светодиодная лампа IEK ЛС-47 (230В, Зеленая) 1 Врезка в дверь: индикация наличия внешней сети переменного тока.
46 Индикация Сигнальная светодиодная лампа IEK ЛС-47 (230В, Желтая) 1 Врезка в дверь: индикация работы ночного таймера заряда.
47 Индикация Сигнальная светодиодная лампа (24В DC, Красная) 1 Врезка в дверь: индикация работы АВР от гарантированной шины АКБ.
48 Индикация Сигнальная светодиодная лампа (24В DC, Синяя) 1 Врезка в дверь: индикация блокировки заряда / работы подогрева ячеек.
49 Расходники Кабельный ввод (сальник) герметичный пластиковый PG-29 2 Для вывода через стенку шкафа кабелей ввода сети и вывода на дом.

BIN
charge.pdf Normal file

Binary file not shown.

2574
charge.qet Normal file

File diff suppressed because it is too large Load Diff