48 V akkupankkiopas: mitoitus, johdotus ja hybridi-invertterisovitus koteihin

Harvat päätökset muokkaavat kodin säilytysjärjestelmää enemmän kuin sen akkupankin jännite. Valitse 48 volttia ja koko ekosysteemi avautuu: teline-, seinä- ja pinoakut, jotka kasvavat kilowattituntivaiheessa, hybridi-invertterit, joissa on kypsä laiteohjelmisto, ja kaapelikoot, joita yksi asentaja voi käsitellä mukavasti.

Tässä oppaassa kerrotaan, mikä 48 V:n akkupankki oikeastaan ​​on, kuinka sen kapasiteetti muuttuu todellisiksi varatunteiksi ja kuinka se sovitetaan invertteriin ilman, että syntyy epäsopivuuksia, joita näemme useimmiten käyttöönoton aikana.

Mikä 48 V akkupankki oikeastaan on

Etiketti 48V on pikemminkin lyhenne kuin tarkka luku. Kuudestatoista sarjaan kytketystä kennosta rakennetun litiumrautafosfaattipankin (LiFePO4) nimellisjännite on 51,2 volttia, se latautuu noin 57,6 volttiin ja sen katsotaan olevan tyhjä jossain lähellä 44 volttia. Lyijyhappopankki, joka koostuu neljästä 12 V:n lohkosta sarjassa, lepää aidosti 48 voltin nimellisjännitteellä, mutta käyttäytyy kuormituksessa aivan eri tavalla.

Jokainen 48 V:n pankki jakaa sen arkkitehtuurin. Yksittäiset moduulit, joista jokaisella on omat kennot ja yleensä oma akunhallintajärjestelmä, rinnastetaan yhteiselle DC-väylälle, jotta jännite pysyy kiinteänä kapasiteetin kasvaessa. Kaksi 100 Ah moduulia tekevät 200 Ah; neljä tekee 400Ah. Koottu pankki kytkeytyy sitten invertteriin tai lataussäätimeen DC-suojalaitteen kautta BMS-tasapainotuskennojen ja varaustilan raportoinnin kanssa.

Miksi 48 voltista tuli asuinalueen oletusarvo

Jännite on todellakin virtakysymys. Teho on yhtä suuri kuin jännite kerrottuna virralla, joten 5 kW:n kuorma ottaa noin 104 A 48 V:n akusta, noin 208 A 24 V:n akusta ja yli 400 A 12 V:n järjestelmästä. Nämä luvut määräävät kaapelin poikkileikkaukset, liitinlämmityksen sekä sulakkeiden ja katkaisijoiden fyysisen koon.

48 volttia istuu käytännöllisessä makeassa paikassa. Se pitää virrat riittävän alhaisina hallittavia johtimia ja vakioliittimiä varten, mutta jää silti alle 60 V DC -kynnyksen, jota monet sähkösäännökset pitävät erittäin matalana jännitteenä, mikä yksinkertaistaa asennusvaatimuksia korkeajänniteakkujärjestelmiin verrattuna. Se on myös jännite, jonka ympärille pienjännitehybridiinvertterit suunniteltiin, joten laitteita, laiteohjelmistoja ja varaosia on laajalti saatavilla.

Pienemmät parvekesarjat ja kannettavat voimalaitokset toimivat yleensä 12V tai 24V sisäjännitteellä, kun taas suuret järjestelmät siirtyvät ylöspäin korkeajännitearkkitehtuureihin. Tämä jättää 48 V:n luonnolliseksi valinnaksi koteihin, joissa invertterikapasiteetti on noin 3–20 kW.

48 V:n pankin mitoitus todellisen kuormituksen mukaan

Kapasiteetti palautuu aina kahteen numeroon: kuinka paljon energiaa käytät auringonlaskun ja auringonnousun välillä ja kuinka monta päivää haluat autonomiaa, kun verkko on poissa käytöstä. Järkevä lähtökohta on ilta- ja yökulutus sekä 20 % puskuri. Lisää toinen varastointipäivä vain, jos katkot alueellasi kestävät rutiininomaisesti niin kauan.

Kaksi huomautusta kannattaa toistaa. Purkamisen syvyys ratkaisee: LiFePO4-pankit saavuttavat normaalisti noin 90 %, kun taas lyijyhapon ei tulisi laskea alle 50 %, jos haluat kohtuullisen käyttöiän. Ja invertteriinsä ja matriisiinsa nähden ylimitoitettu pankki viettää suurimman osan elämästään puolityhjänä, mikä ei ole haitallista akulle, mutta on huonoa pääoman käyttöä.

Yksikköpankit tämän sarjan keskellä ovat suosituin valinta jälkiasennuksiin, koska ne asennetaan nopeasti ja kattavat silti normaalin perheillan. Alla oleva malli on edustava 16 kWh:n pienjänniteakku kyseisessä luokassa.

Deye SE-F16 16kWh matalajänniteakku 1480-1650 €/kpl ilman arvonlisäveroa Näytä tuote →

Mitä 48 V pankissa on

Useimmat uudet 48 V:n pankit käyttävät LiFePO4-kennoja, ja syyt ovat selvät: useita tuhansia jaksoja käyttösyvyyksillä, tasainen jännitekäyrä, joka pitää invertterin hyötysuhteen vakaana, ja murto-osa vastaavan lyijy-happosarjan painosta. Lyijyhappoa esiintyy edelleen jälkiasennus- ja budjettiprojekteissa, joissa alempi alkuhinta vaihdetaan lyhyempään käyttöikään ja syvempään jännitteen laskuun kuormituksen alaisena.

Fyysisesti 48 V pankkeja on neljässä muodossa, jotka tapaat yhä uudelleen:

• Seinäasennusyksiköt, yleensä 5kWh - 16kWh, sopivat autotalliin tai kodinhoitohuoneeseen.
• Pinottu tornijärjestelmät, jotka kasvavat moduuli kerrallaan yli 20 kWh.
• 19 tuuman telineakut, jotka lisäävät kapasiteettia 5 kWh portain.
• All-in-one-kaapit, joissa yhdistyvät akku, BMS ja joskus invertteri yhdessä kotelossa.

Mikä tahansa muoto, pidä rinnakkaisryhmä johdonmukaisena: sama malli, sama kemia, mieluiten sama tuotantoerä. Vanhan moduulin sekoittaminen uuteen pakottaa BMS:n kompensoimaan sisäistä vastuseroa, joka ei koskaan ratkea täysin.

Pankin yhdistäminen hybridiinvertteriin

Invertterin ja akun on oltava samaa mieltä kolmesta asiasta, ja niiden vääristäminen on useimpien yhteensopivuusvalitteiden perimmäinen syy.

• Jänniteikkuna. 48 V hybridi-invertteri hyväksyy tyypillisesti noin 40 - 60 V DC. Tarkista, että pankin täyslatausjännite kylmällä säällä pysyy tällä alueella, koska LiFePO4-kennojännite nousee lämpötilan laskiessa.
• Nykyiset rajat. Invertterin suurin latausvirta ja akun suositeltu nopeus rajoittavat toisiaan. Pankki, jonka luokitus on 0,5 C, on turvallinen melkein minkä tahansa kotitalousinvertterin kanssa; Pankin työntäminen yli sen luokituksen vahingoittaa soluja.
• Viestintä. Suljetun silmukan toiminta CAN- tai RS485-liitännän kautta antaa invertterin lukea lataustilan ja lämpötilan ja säätää latausta vastaavasti. Ilman tuettua protokollaa järjestelmä palaa jännitepohjaiseen ohjaukseen, joka toimii, mutta on vähemmän tarkka.

Kolmivaiheisissa kodeissa sama logiikka pätee noin 20 kW:n pienjänniteinvertterikapasiteettiin asti. Tämän lisäksi useimmat suunnittelijat siirtyvät käyttämään suurjänniteakkua pitääkseen virrat ja kaapelit hallinnassa. 5 kW:n yksivaiheinen hybridi-invertteri yhdistettynä 48 V:n pankkiin on edelleen yleisin kokoonpano, jonka toimitamme perhekoteihin.

Deye SUN-5K-SG06LP1-EU-BM2 5 kW yksivaiheinen 48 V SG06 hybridi invertteri 625-695 €/kpl ilman arvonlisäveroa Näytä tuote →

Johdotukset, suojaukset ja yksityiskohdat, jotka ratkaisevat luotettavuuden

Useimmat 48 V:n ongelmat, joita meitä pyydetään diagnosoimaan, osoittautuvat asennusongelmiksi pikemminkin kuin tuoteongelmiksi. Lyhyt tarkistuslista kattaa suurimman osan niistä:

• Kokoa tasavirtakaapelit jatkuvalle virralle plus marginaalille ja tarkista jännitteen pudotus todellisen ajon pituuden yli oletuksen sijaan.
• Käytä DC-mitoitettua sulaketta tai katkaisijaa lähellä akun plusnapaa; AC-luokitellut laitteet eivät katkaise tasavirtakaareja luotettavasti.
• Momenttiliittimet valmistajan kuvan mukaan. Löysät liitännät kuumenevat ja lämpö lyhentää akun käyttöikää.
• Pidä rinnakkaisten kaapelien pituus yhtä suurena, jotta virta jakautuu tasaisesti moduulien välillä.
• Tuuleta koteloa ja vältä lataamista jäätymispisteen alapuolella.
• Tallenna alkulataustila käyttöönoton yhteydessä, jotta sinulla on lähtötilanne, kun asiakas soittaa kuuden kuukauden kuluttua.

Saat enemmän irti samasta pankista

Kun johdotus on kunnossa, tuotto tulee siitä, kuinka paljon omaa aurinkotuotantoasi pidät paikan päällä. Sukupolven vaihtaminen keskipäivästä iltahuippuun on silloin, kun 48 V:n pankki maksaa takaisin kustannukset, ja yllä olevat mitoituspäätökset määräävät, kuinka suuri osa siirtymisestä on fyysisesti mahdollista. Jos haluat mennä syvemmälle oman kulutuksen taustalla oleviin hallintastrategioihin, tiimimme on julkaissut käytännön selityksen aiheesta kuinka pienjännitevarastointijärjestelmät maksimoivat asuntojen aurinkoenergiatehokkuuden .

Kun 48 voltin jännite lakkaa toimimasta

48V on kotitalousratkaisu, ei yleinen. Noin 20 kW:n yli invertteriä kohden virrat nousevat satoihin ampeereihin ja kuparista tulee epätaloudellista. Tässä mittakaavassa suurjänniteakut kuljettavat samaa tehoa murto-osalla virrankulutuksesta, ja kaupalliset projektit siirtyvät edelleen konttijärjestelmiin megawattitunteina mitattuna. Perhekodille, työpajalle, maatilarakennukselle tai off-grid-mökille 48V on kuitenkin edelleen tuetuin valinta: osia on saatavilla, standardit on selvitetty ja oppimiskäyrä on lyhyt.

Täydellisen 48 V järjestelmän kokoaminen

Sen sijaan, että rakentaisivat osaluetteloa tyhjästä, monet asiakkaat ostavat järjestelmän yhteensovitettuna pakettina: aurinkosähkömoduulit, pienjännitehybridiinvertteri, oikean kapasiteetin 48 V:n pankki, asennuslaitteistot ja valvonta. Esikonfiguroidut sarjat poistavat yhteensopivuuskysymyksen kokonaan, koska jänniteikkuna, latausprofiili ja tiedonsiirtoprotokolla on jo varmistettu yksiköiden välillä.

10 kW:n aurinkosähkösarja 10 kWh:n tallennustilalla 3 050,00 € ilman arvonlisäveroa Näytä tuote →

48 V pankin mitoitus on viime kädessä keskustelua omasta rutiinistasi: kuinka paljon käytät pimeän jälkeen, kuinka kauan keskeytykset kestävät ja kuinka paljon varaa haluat vuoden kylmimpänä kuukautena. Jos jaat päivittäisen kulutuksen, varmuuskopio-odotuksen ja muutaman sivustokuvan kauttamme yhteydenottosivu , tiimimme toimittaa kokoonpanon, johdotussuosituksen ja tarjouksen koko järjestelmästä.