Noodstroomvoorziening met een thuisbatterij met UPS functie, zonnepanelen en een aggregaat of brandstofcel

In eerdere artikelen hebben we een noodstroomvoorziening besproken op basis accu met 230 Volt omvormer, een accu met zonnepanelen en een laadregelaar, een thuisbatterij met UPS functie en AC-gekoppelde zonnepanelen of DC-gekoppelde zonnepanelen. Ben je nog niet bekend met alle details van al die noodstroomvoorzieningen dan adviseren we je om dat eerst te lezen omdat we in dit artikel aannemen dat je bekend bent met die kennis.

Tenzij je enorm veel zonnepanelen hebt, maar vrijwel iedereen zal in de donkere maanden een chronisch gebrek aan opbrengst hebben van de zonnepanelen en zal de accu snel leegraken. Dan rijst de vraag, kan je tijdelijk een aggregaat of brandstofcel gebruiken om de accu te laden en wat is daar dan voor nodig?

Accu met 230 Volt omvormer

Deze simpele noodstroomvoorziening maakt gebruik van een accu. Dat kan een losse accu zijn, of een 12 Volt accu die in je auto zit (dit is niet van toepassing bij een EV).

Gebruik je de accu van de auto als energiebron voor de noodstroomvoorziening, dan is de simpelste manier om je auto te starten waardoor de accu weer geladen wordt.

Gebruik je een losse accu, dan zijn er drie alternatieve laadtechnieken.

1. De eerste mogelijkheid is om de losse accu met laadkabels te verbinden met de accu van een auto. Bedenk wel dat de accu van de auto ontladen wordt. Als de autoaccu te ver ontladen wordt dan zal de auto mogelijk niet meer starten. Daarnaast vinden de meeste autoaccu's het niet prettig als ze meer dan 50% ontladen worden. De levensduur gaat dan sterk achteruit. Laden met een auto is dus een optie, maar het is verre van ideaal. Als alternatief kan je de auto eerst starten en dan de laadkabels verbinden. In dat geval zal de accu van de auto geladen blijven.

2. De tweede mogelijkeid is om een aggregaat te gebruiken. Een aggregaat levert 230 Volt, maar heeft meestal ook een 12 Volt "sigarettenaansteker" aansluiting. Je kan die 12 Volt aansluiting gebruiken om daarmee de accu op te laden. Je moet dan een kabel kopen met aan de ene kant een 12 Volt sigarettenaansteker-stekker en aan de andere kant twee losse draadjes (plus en min) liefst met de aangeknepen oogjes of vorkjes die je aan kan sluiten op de accu. Zorg dat in die kabel ook een zekering opgenomen is. Veiligheid voor alles.

Het nadeel van deze manier van laden is dat de laadstroom, vanwege de beperking van de te leveren stroom uit de sigarettenaansteker-stekker, beperkt is tot circa 10 Ampère. Heb je bijvoorbeeld een 100 Ah accu, dan duurt het laden 10 uur. Dus moet ook het aggregaat 10 uur continue draaien.

Het aggregaat stelt bijvoorbeeld 1000 Watt ter beschikking, maar via de 12 Volt aansluiting gebruik je daar maar 120 Watt van (10 Ampère x 12 Volt = 120 Watt). De oplossing hierna, met een acculader op 230 Volt is dan een veel betere oplossing.

3. De derde mogelijkheid in om een aggregaat te gebruiken, maar nu maak je gebruik van de 230 Volt aansluiting. Alleen de accu is 12 Volt, dus heb je een omvormer nodig die de 230 Volt omzet naar 12 Volt. Daarnaast moet hij de accu op de juiste manier laden. Vandaar dat we hier een acculader voor gebruiken. Gebruik je een GEL of AGM accu, dan is een normale auto-acculader geschikt. Gebruik je echter een LFP accu, en dat bevelen we aan te gebruiken als noodstroomenergiebron, dan moet je gebruik maken van een speciale lader die geschikt is voor LFP accu's. In principe is iedere LFP acculader geschikt, maar wij geven de voorkeur aan een Victron LFP acculader, zoals de Blue Smart Charger 12V/25A of de Blue Smart IP22 12/15 lader.

Noodstroomvoorziening met accu met 230 Volt omvormer, zonnepanelen en laadregelaar

Deze noodstroomvoorziening (lees het betreffende artikel) zal de accu zelf kunnen opladen met zonnepanelen. Alleen tijdens de donkere maanden (nov-feb) zal nauwelijks zonne-energie beschikbaar zijn om de accu te laden.

Wil je in die periode toch af en toe de accu laden, dan kan je daarvoor een brandstofcel of aggregaat gebruiken.

Hierboven hebben beschreven hoe je met een aggregaat en acculader de accu kan laden. Omdat een brandstofcel al over een acculader beschikt kan deze rechtstreeks de accu laden.

Thuisbatterij met UPS functie en AC gekoppelde zonnepanelen

Heb je een thuisbatterij in combinatie met een op 230 Volt (AC / wisselspanning) gekoppelde zonnepaneelomvormer, de meest voorkomende combinatie, dan kan je in principe niet een aggregaat inzetten om de accu op te laden. Hierna beschrijven we het "idee" dat sommigen hebben, maar dat werkt dus niet.

Je zou de 230 Volt aansluiting van de thuisbatterij, via een omschakelaar, om kunnen schakelen van een koppeling naar het net naar een koppeling naar een aggregaat. Wanneer de omschakelaar in de "aggregaat stand" (dus niet gekoppeld aan het net) staat en je het aggregaat zou starten, dan staat op thuisbatterij weer 230 Volt en "denkt" de thuisbatterij dat de stroomvoorziening voorbij is. Maar dat geldt ook voor de zonnepaneelomvormer.

Maar de de thuisbatterij zal pas de accu gaan laden als deze "ziet" dat er energie teruggeleverd wordt aan het net. Maar het net is er helemaal niet, want je hebt een stroomstoring. Je hebt wel een aggregaat op de thuisbatterij aangesloten, maar A. de zonnepanelen kunnen geen energie terugleveren aan het aggregaat, en als het al zou kunnen, dan heb je daar nog niets aan, want de thuisbatterij meet niet op de aggregaataansluiting of er teruggeleverd wordt, maar die meting wordt meestal gedaan op basis van de gegevens uit de slimme meter. En vanwege een stroomstoring werkt die niet. Maar nogmaals, het "terugleveren" van energie naar het aggregaat kan niet, dat is vragen om problemen.

Sommige thuisbatterijen hebben, via een app, de mogelijkheid om de accu (via een handmatige actie) te laden "vanuit het net". Heeft jouw thuisbatterij die mogelijkheid, dan kan een aggregaat je een goede dienst bewijzen.

Sluit de 230 Volt aansluiting van de thuisbatterij aan op een omschakelaar. Die omschakelaar verbindt de thuisbatterij in stand "1" de thuisbatterij met de netaansluiting, en in stand "2" met het aggregaat.

De werkwijze is als volgt: schakel eerst de zonnepaneelomvormer uit (door de automaat in de groepenkast uit te schakelen of de werkschakelaar om te zetten). Het is erg belangrijk dat je dit eerst doet, want als de zonnepanelen energie gaan leveren aan het aggregaat, dan kan het goed mis gaan, doe dit absoluut niet!

Vervolgens zet je de omschakelaar in stand "2" waardoor de thuisbatterij verbonden wordt met het aggregaat. Vervolgens start je het aggregaat. Nu zal ook de thuisbatterij weer zich inschakelen en kan je via een app opdracht geven om de accu te laden "vanuit het net". Alleen komt die energie dan niet uit het net, maar uit het aggregaat.

Thuisbatterij met UPS functie en DC gekoppelde zonnepanelen

Heb je een thuisbatterij met UPS functie en DC gekoppelde zonnepanelen, dan kan je met een aggregaat de accu van de thuisbatterij in de zon-arme maanden af en toe opladen.

Veel van deze thuisbatterijen, die veelal toegepast worden in off-grid installaties, hebben standaard een "genset" (aggregaat) aansluiting. Niet alleen is het aggregaat met 230 Volt gekoppeld aan de thuisbatterij maar ook is de thuisbatterij met een apart kabeltje verbonden met het aggregaat waardoor deze "op afstand" (vanuit de thuisbatterij) in- en uitgeschakeld kan worden.

Het is dan heel gebruikelijk dat met een configuratieinstelling de accu automatisch geladen wordt met het aggregaat. Zo kan die instelling luiden "als de accu verder is ontladen dan 10%, start dan automatisch de generator tot de accu voor 50% geladen is".

Heeft jouw thuisbatterij niet een speciale aggregaataansluiting, dan zal je een acculader moeten aanschaffen die geschikt is voor het type accu en de gebruikte accuspanning. Onder andere Victron levert deze acculaders.

Je schakelt het aggregaat handmatig in, je verbindt de acculader met de accu en verbindt hem aan de 230 Volt aansluiting van het aggregaat.

In pincipe kan je deze acculader parallel schakelen aan andere laders/zonnepaneellaadregleaars (MPPT). Mocht één acculader onvoldoende stroom kunnen leveren, dan kan je meerdere parallel aansluiten.

We benadrukken dat de acculader(s) wel geschikt moeten zijn voor de gebruikte accutechnologie, zoals LFP / Lithium Ferro Phosphate, en moet ook de geschikt zijn voor de gebruikte accuspanning.

Een brandstofcel kan ook gebruikt worden om de accu bij te laden. Let er op dat de (DC) spanning van de brandstofcel geschikt is voor de gebruikte accu. Vaak wordt in deze thuisbatterijen een 48 Volt accu gebruikt en dat betekent dat de brandstofcel ook 48 Volt moet kunnen leveren.