Можно ли избежать потерь преобразования переменного тока в постоянный от солнечных панелей с помощью Tesla Powerwall?

(предыстория: я просто играю с цифрами, пытаясь оценить, сколько солнечных панелей потребуется для полного обеспечения энергией дома и 2 автомобилей Tesla)

Я читал о солнечных батареях и о зарядке автомобилей Tesla. На этой странице упоминается, что эффективность преобразования постоянного тока (солнечная панель) в переменный ток (то, что нужно бытовой технике) составляет 75-80%.

Где-то на форуме Tesla я читал, что эффективность зарядки от розетки до автомобиля составляет около 85% (кто-нибудь может это подтвердить?). Могу ли я сделать вывод из этой информации, что автомобиль Tesla на самом деле является устройством постоянного тока?

Итак, если я все правильно понимаю, я теряю ~25% на преобразование энергии солнечной панели из постоянного тока в переменный (продажа коммунальным предприятиям), а затем снова ~15% на зарядку автомобильного аккумулятора от розетки (покупка в магазине). ЖЭК).

Можно ли избежать обоих этих этапов преобразования, заряжая Tesla Powerwall от солнечных батарей в течение дня, а затем заряжая автомобиль от Powerwall ночью? (полный отказ от энергосистемы, отсутствие учета чистых измерений)

«Могу ли я сделать вывод из этой информации, что автомобиль Tesla на самом деле является устройством постоянного тока?» Вы когда-нибудь видели автомобиль с кондиционером?
Разве вы не можете сказать, что я не мог отличить машину постоянного тока от машины переменного тока?
У автомобиля переменного тока не было бы аккумуляторов из-за потерь. Все (потребительские) автомобили имеют аккумуляторы.
У вас не будет 0% потерь, так как вам все равно потребуется какая-то форма преобразования энергии - для максимальной эффективности выходное напряжение и ток солнечной панели должны отслеживать максимальную точку мощности (так что в течение одной части дня вы можете получить низкое напряжение большой ток от ячейки, а другое может получиться наоборот). Вопрос в том, насколько эффективно вы можете преобразовать выходную мощность солнечной панели в стабильное напряжение постоянного тока.
Я бы сделал следующие (несколько оптимистичные) предположения. Потеря 10% при преобразовании постоянного тока между солнечными панелями и Powerwall. 10% потери при преобразовании DC-DC между Powerwall и автомобилем. Это основано на типичных оптимистичных потерях в преобразователях постоянного тока. Это может выдержать или не выдержать дальнейшего изучения; мы увидим.
Вот машина с кондиционером... en.wikipedia.org/wiki/AC_Cobra
Для получения энергии: Powerwall — это просто аккумулятор и зарядное устройство переменного тока. Принесите свой собственный преобразователь постоянного тока для зарядки от солнечной батареи или постоянный ток для обеспечения питания от сети. Без MPPT-преобразователя вы в любом случае выбрасываете около 20% солнечных элементов, так что вполне можете его иметь.
0% потерь невозможны, за исключением одного и только одного условия: сверхпроводимости. Даже медный стержень в качестве провода имеет потери. Солнечные панели не очень эффективны, и, как говорит @TomCarpenter выше, вам нужно извлекать из них наибольшую мощность для максимальной эффективности. То, что кажется «Powerwall», — это просто батарея и инвертор. Вы могли бы повысить эффективность, просто используя преобразователь постоянного тока для зарядки аккумулятора, а затем еще один преобразователь постоянного тока для зарядки автомобиля.
Потери составили бы около половины энергии, поступающей в сеть. Что еще более важно, вам, вероятно, не придется проходить через бюрократические процедуры по возврату энергии в сеть.

Ответы (1)

Эффективность инвертора обычно ужасна. Если вы запускаете инвертор на максимальной выходной мощности, эффективность обычно низкая (95%), но, конечно, вы почти никогда не работаете на полной мощности, поэтому эффективность ужасна (75%), и иногда вы потребляете только струйку мощности. поэтому КПД составляет от 0 до 50%.

Если система имеет правильный размер и рассчитана на эффективность, то эффективность передачи 95% достижима.

Любая инверсия имеет аналогичные потери. DC/AC, а затем AC/DC теряет эффективность, но это только в два раза хуже, чем с одним преобразователем DC/DC, поэтому в хорошо спроектированной согласованной системе вы теряете только дополнительные 5%.

Эффективность, которую вы получите, будет зависеть от конструкции используемых вами систем . Типичные солнечные инверторные системы спроектированы так, чтобы максимизировать полезность для домовладельца , вот насколько полезной является система . Если вы готовы принять систему, разработанную с единственной целью — использовать минимальное количество солнечных панелей, — тогда вы, безусловно, можете купить более эффективную систему. (Системы, над которыми я работаю, лучше, чем 1%)

Теперь, когда цены на панели упали, купить больше панелей почти всегда дешевле.

Сказав это, если ваша цель — заряжать автомобиль, а не продавать мощность, то разумно осмотреться и посмотреть, какие системы вы можете купить. Правильно подобранная система DC/DC будет более эффективной, чем стандартная (универсальная) солнечная инверторная система.