Посібник з блоку акумуляторів 48 В: підбір розмірів, проводки та гібридного інвертора для дому

Небагато рішень впливають на домашню систему зберігання більше, ніж напруга акумуляторної батареї. Виберіть 48 вольт, і відкриється ціла екосистема: стійки, стіни та багатошарові батареї, які збільшуються з кроком кіловат-години, гібридні інвертори зі зрілим мікропрограмним забезпеченням і розміри кабелів, з якими може зручно працювати один інсталятор.

У цьому посібнику пояснюється, що таке акумуляторна батарея 48 В, як її ємність перетворюється на реальні резервні години та як підібрати її до інвертора, не створюючи невідповідностей, які ми найчастіше спостерігаємо під час введення в експлуатацію.

Що насправді таке акумуляторна батарея 48 В

Позначка 48V є скороченням, а не точним числом. Літій-залізо-фосфатна (LiFePO4) банка, побудована з шістнадцяти послідовних елементів, має номінальну напругу 51,2 вольта, заряджається приблизно до 57,6 вольт і вважається порожньою десь близько 44 вольт. Свинцево-кислотний блок, виготовлений із чотирьох послідовних блоків 12 В, справді працює при номінальній напрузі 48 В, але поводиться зовсім по-іншому під навантаженням.

Кожен банк 48V має спільну архітектуру. Окремі модулі, кожен із власними осередками та, як правило, власною системою керування батареєю, підключаються паралельно до загальної шини постійного струму, щоб напруга залишалася фіксованою, поки ємність зростає. Два модулі 100Ah складають 200Ah; чотири складають 400 Ач. Зібраний блок потім підключається до інвертора або контролера заряду через захисний пристрій з рейтингом постійного струму, з елементами BMS, які балансують і повідомляють про стан заряду.

Чому 48 вольт стали стандартними для житлових будинків

Напруга насправді є питанням струму. Потужність дорівнює напрузі, помноженій на силу струму, тому навантаження потужністю 5 кВт споживає близько 104 А від мережі 48 В, приблизно 208 А від мережі 24 В і більше 400 А від системи 12 В. Ці числа визначають поперечний переріз кабелю, нагрівання клем і фізичний розмір запобіжників і вимикачів.

48 вольт сидить у практичному солодкому місці. Він підтримує достатньо низькі струми для керованих провідників і стандартних роз’ємів, але залишається нижче порогу 60 В постійного струму, який багато електричних кодів розглядають як надзвичайно низьку напругу, що спрощує вимоги до встановлення порівняно з високовольтними акумуляторними системами. Це також напруга, на основі якої розроблено низьковольтні гібридні інвертори, тому обладнання, мікропрограмне забезпечення та запасні частини доступні широко.

Менші комплекти для балконів і портативні електростанції зазвичай працюють від внутрішньої напруги 12 В або 24 В, тоді як великі системи переходять до високовольтних архітектур. Це залишає 48 В природним вибором для будинків із потужністю інвертора приблизно від 3 до 20 кВт.

Розмір 48-вольтової батареї для реальних навантажень

Потужність завжди залежить від двох цифр: скільки енергії ви використовуєте між заходом і сходом сонця та скільки днів автономності ви хочете, коли мережа відключена. Розумною відправною точкою буде споживання ввечері та на ніч плюс 20% буфер. Додайте другий день пам’яті, лише якщо збої у вашому регіоні тривають так довго.

Варто повторити дві ноти. Глибина розряду має значення: банки LiFePO4 зазвичай працюють приблизно на 90%, тоді як свинцево-кислотний не повинен опускатися нижче 50%, якщо ви хочете мати розумний термін служби. І банк, який є загабаритним для свого інвертора та масиву, проведе більшу частину свого життя напівпорожнім, що не шкідливо для батареї, але є поганим використанням капіталу.

Однокомпонентні банки в середині цього діапазону є найпопулярнішим вибором для модернізації, тому що вони швидко встановлюються та все одно покривають звичайний сімейний вечір. Наведена нижче модель є репрезентативним низьковольтним акумулятором ємністю 16 кВт/год у цьому класі.

Акумулятор низької напруги Deye SE-F16 16 кВт/год 1480~1650 €/шт без ПДВ Переглянути продукт →

Що знаходиться всередині батареї 48 В

У більшості нових батарей 48 В використовуються елементи LiFePO4, і причини прості: кілька тисяч циклів на придатній для використання глибині, плоска крива напруги, яка підтримує стабільність ефективності інвертора, і частка ваги еквівалентного свинцево-кислотного набору. Свинцево-кислотні кислоти все ще з’являються в модернізованих і бюджетних проектах, де нижча початкова ціна обмінюється на менший термін служби та більш глибокі провали напруги під навантаженням.

Фізично банки 48 В мають чотири форми, які ви зустрічатимете знову і знову:

• Настінні блоки, як правило, від 5 кВт-год до 16 кВт-год, підходять для гаража або підсобного приміщення.
• Багатошарові баштові системи, потужність яких модуль за модулем перевищує 20 кВт/год.
• 19-дюймові стійкові батареї, які збільшують ємність кроками по 5 кВт/год.
• Універсальні шафи, які поєднують батарею, BMS і іноді інвертор в одному корпусі.

Незалежно від форми, зберігайте паралельну групу послідовною: та сама модель, той самий хімічний склад, в ідеалі та сама виробнича партія. Змішування старішого модуля з новим змушує BMS компенсувати різницю внутрішнього опору, яка ніколи повністю не вирішується.

Підбір банку до гібридного інвертора

Інвертор і батарея повинні погоджуватися в трьох речах, і помилка в них є основною причиною більшості скарг на сумісність.

• Вікно напруги. Гібридний інвертор 48 В зазвичай приймає приблизно від 40 до 60 В постійного струму. Переконайтеся, що напруга повного заряду акумулятора в холодну погоду залишається в межах цього діапазону, оскільки напруга елемента LiFePO4 зростає зі зниженням температури.
• Обмеження струму. Максимальний струм заряду інвертора та рекомендована швидкість батареї обмежують один одного. Банк, розрахований на 0,5C, безпечний майже з будь-яким побутовим інвертором; висування банку за межі його рейтингу – це те, що шкодить клітинам.
• спілкування. Робота в замкнутому циклі через CAN або RS485 дозволяє інвертору зчитувати стан заряду та температуру та відповідно регулювати зарядку. Без підтримуваного протоколу система повертається до керування на основі напруги, яке працює, але є менш точним.

Для трифазних будинків така ж логіка застосовується до потужності низьковольтного інвертора приблизно 20 кВт. Крім того, більшість дизайнерів переходять на високовольтну батарею, щоб контролювати струми та кабелі. Однофазний гібридний інвертор потужністю 5 кВт у поєднанні з блоком живлення 48 В залишається найпоширенішою конфігурацією, яку ми постачаємо для сімейних будинків.

Гібридний інвертор Deye SUN-5K-SG06LP1-EU-BM2 однофазний 48 В SG06 5 кВт 625~695 €/шт без ПДВ Переглянути продукт →

Електропроводка, захист і деталі, які вирішують надійність

Більшість проблем 48 В, які нам пропонують діагностувати, виявляються проблемами встановлення, а не проблемами продукту. Короткий контрольний список охоплює більшість із них:

• Розміри кабелів постійного струму на безперервний струм плюс запас і перевірте падіння напруги на фактичну довжину, а не припущення.
• Використовуйте запобіжник або рубильник постійного струму поблизу плюсової клеми акумулятора; Пристрої зі змінним струмом не можуть надійно переривати дуги постійного струму.
• Закрутіть клеми відповідно до рисунка виробника. Послаблені з’єднання нагріваються, а тепло скорочує термін служби батареї.
• Тримайте однакову довжину паралельних кабелів, щоб струм рівномірно розподілявся між модулями.
• Провітрюйте корпус і уникайте зарядки при температурі нижче температури замерзання.
• Запишіть початковий стан заряду під час введення в експлуатацію, щоб у вас була базова лінія, коли клієнт подзвонить через шість місяців.

Отримайте більше від одного банку

Після того, як електропроводка встановлена правильно, віддача залежить від того, скільки власної сонячної енергії ви зберігаєте на місці. Зсув генерації з полудня на вечірній пік – це те, де банк 48 В окупає свої витрати, і рішення щодо розміру, наведені вище, визначають, наскільки фізично можливим є цей перехід. Якщо ви хочете глибше розібратися в стратегіях контролю самоспоживання, наша команда опублікувала практичне пояснення щодо як системи зберігання низької напруги максимізують ефективність використання сонячної енергії в житлових приміщеннях .

Коли 48 В перестає мати сенс

48 В – це вихід для житлових будинків, а не універсальний. Понад 20 кВт на інвертор струми досягають сотень ампер, і мідь стає неекономічною. У такому масштабі високовольтні батареї передають таку саму потужність при невеликій частині струму, а комерційні проекти просуваються ще далі до контейнерних систем, які вимірюються в мегават-годинах. Однак для сімейного будинку, майстерні, господарської будівлі чи автономної кабіни 48 В залишається найкращим вибором із підтримкою: запчастини доступні, стандарти встановлені, а крива навчання коротка.

Збірка повної системи 48 В

Замість того, щоб складати список деталей з нуля, багато клієнтів купують систему як відповідний пакет: фотоелектричні модулі, низьковольтний гібридний інвертор, блок 48 В потрібної потужності, монтажне обладнання та моніторинг. Попередньо налаштовані набори повністю знімають питання сумісності, оскільки вікно напруги, профіль заряду та протокол зв’язку між пристроями вже перевірені.

Фотоелектричний комплект 10 кВт з накопичувачем 10 кВт-год € 3 050,00 без ПДВ Переглянути продукт →

Вибір розміру акумуляторної батареї 48 В – це, зрештою, розмова про ваш розпорядок дня: скільки ви використовуєте після настання темряви, як довго тривають відключення та скільки резерву вам потрібно в найхолодніший місяць року. Якщо ви поділитеся своїм щоденним споживанням, резервними очікуваннями та кількома фотографіями сайту через наш сторінка контактів , наша команда повернеться з конфігурацією, рекомендаціями щодо проводки та ціновою пропозицією для повної системи.