Посібник із налаштування напруги заряджання сонячного інвертора для акумуляторів LiFePO4

Під час налаштування сонячного інвертора для акумуляторів LiFePO4 напруга заряджання є одним із найважливіших налаштувань для безпеки системи та терміну служби акумулятора. Неправильні значення можуть призвести до недостатнього або надмірного заряджання акумулятора, спричинити спрацювання захисту та скоротити ресурс циклів.

У цьому посібнику розглянуто налаштування напруги заряджання акумуляторів LiFePO4 для систем на 12 В, 24 В і 48 В — зокрема таблицю напруги заряджання, налаштування CV, плаваючої напруги та відсікання на сонячному інверторі, а також рекомендовані налаштування для гібридних інверторів PowMr — щоб ви могли оптимізувати заряджання для своєї системи накопичення сонячної енергії.

Що таке напруга заряджання сонячного інвертора?

Напруга заряджання сонячного інвертора — це напруга постійного струму, яку вбудований зарядний пристрій інвертора (або сонячний зарядний пристрій MPPT) подає на акумуляторну батарею під час заряджання. У системі накопичення сонячної енергії інвертор перетворює енергію від фотоелектричних панелей або електромережі на керований вихід постійного струму та регулює заряджання акумулятора відповідно до встановлених вами параметрів напруги.

У більшості сонячних і гібридних інверторів заряджання та захист акумулятора контролюються за допомогою цих трьох налаштувань напруги:

• Напруга заряджання Bulk (CV):Також називається напругою абсорбційного або заряджання при постійній напрузі. Це цільова напруга, яку інвертор підтримує під час завершення заряджання. Коли акумулятор досягає цього рівня, напруга залишається сталою, а струм заряджання поступово зменшується. Для LiFePO4 це ключове значення, яке визначає, чи буде акумулятор повністю заряджений без перенапруги.
• Напруга плаваючого заряджання:Нижча підтримувальна напруга, яка використовується після завершення заряджання Bulk/CV. Вона підтримує акумулятор повністю зарядженим, не утримуючи його надто довго при високій напрузі. Для LiFePO4 плаваючу напругу часто встановлюють трохи нижче за Bulk або обмежують/вимикають — залежно від рекомендацій виробника акумулятора та системи керування акумулятором (BMS).
• Напруга відсікання низької напруги постійного струму:Поріг захисту від розряджання. Коли напруга акумулятора падає до цього значення, інвертор припиняє розряджання (або вимикає вихід), щоб запобігти надмірному розряджанню, спрацюванню BMS і пошкодженню акумулятора.
  

Для акумуляторів LiFePO4 ці значення напруги мають відповідати розміру акумуляторної батареї (12 В / 24 В / 48 В) і хімічному складу елементів. Якщо встановити надто високу напругу Bulk (CV), виникає ризик перезаряджання або спрацювання захисту. Якщо встановити її надто низько, акумулятор може ніколи не досягти повної ємності. Якщо встановити надто низьку напругу відсікання низької напруги постійного струму, виникає ризик глибокого розряджання.

Таблиця напруги заряджання LiFePO4 (12 В/24 В/48 В)

Акумулятори LiFePO4 зазвичай конфігурують як акумуляторні батареї на 12 В (4S), 24 В (8S) або 48 В (16S). Щоб безпечно заряджати їх за допомогою сонячного інвертора, потрібно узгодити три основні налаштування з напругою системи: напругу основного заряджання (CV), буферну напругу заряджання та низьку напругу відсікання постійного струму.

Використовуйте наведену нижче таблицю напруги заряджання LiFePO4 як загальну довідку (на основі приблизно 3.40–3.65 В на елемент під час заряджання та приблизно 2.50–3.00 В на елемент для захисту від надмірного розряду). Завжди спочатку дотримуйтеся характеристик, указаних виробником акумулятора та BMS.

Основні параметри інвертора для налаштування (CV, буферна напруга, напруга відсікання)

Напруга основного заряджання (CV), буферна напруга заряджання та низька напруга відсікання постійного струму визначають, як сонячний інвертор заряджає акумулятори LiFePO4 і захищає їх. Надто високе або надто низьке значення будь-якого з цих параметрів може вплинути на безпеку системи, доступну ємність і термін служби акумулятора.

Налаштування CV (постійної напруги)

• Занадто високе значення: Ризик перезаряджання, спрацювання захисту BMS від перенапруги та скорочення терміну служби LiFePO4
• Занадто низьке значення: Акумулятор може залишатися недозарядженим, що зменшує доступну ємність і ефективність накопичення сонячної енергії

CV (основне заряджання / постійна напруга) — це основна верхня межа заряджання: вона має бути достатньо високою для повного заряджання, але не перевищувати обмеження акумулятора та BMS.

Налаштування буферної напруги заряджання

• Занадто високе значення (близьке до CV або рівне йому): Акумулятор надто довго залишається під високою напругою, що збільшує навантаження на елементи та скорочує термін служби
• Занадто низьке значення: Зазвичай ризик нижчий, але акумулятор може повільно втрачати заряд після повного заряджання й потребувати частішого підзаряджання

Для LiFePO4 зазвичай не потрібен режим буферного заряджання, призначений для свинцево-кислотних акумуляторів. Дотримуйтеся інструкції до зарядного пристрою або дозвольте BMS керувати заряджанням, якщо зв’язок увімкнено.

Налаштування низької напруги відсікання постійного струму

• Занадто високе значення: Інвертор вимикає живлення надто рано, зменшуючи доступну ємність і тривалість резервної роботи
• Занадто низьке значення: Ризик глибокого розряду, спрацювання захисту BMS від недостатньої напруги або пошкодження акумулятора

Низька напруга відсікання постійного струму — це нижня межа розряду: вона захищає акумулятор, не витрачаючи надмірно доступну ємність.

Як налаштувати напругу заряджання на сонячному інверторі?

Щоб налаштувати напругу заряджання для акумуляторів LiFePO4 у сонячному інверторі, виконайте наведені нижче загальні кроки. Для довідки використовуйте наведену вище таблицю напруги заряджання, але завжди надавайте пріоритет інструкції до акумулятора та характеристикам BMS.

1. Перевірте напругу акумуляторної системи

Спочатку переконайтеся, що напруга акумуляторної батареї становить 12 В, 24 В або 48 В. Потім перегляньте інструкцію виробника акумулятора, щоб дізнатися рекомендовані напругу заряджання, буферну напругу та напругу відсікання. Налаштування інвертора мають відповідати характеристикам акумулятора для безпечного й правильного заряджання.

2. Відкрийте меню налаштувань акумулятора інвертора

Увійдіть у режим налаштування на дисплеї інвертора (зазвичай для цього потрібно утримувати кнопку ENTER або відкрити меню Setup на сенсорному екрані). Номери меню залежать від моделі, тому шукайте в інструкції пункти, пов’язані з акумулятором, наприклад:

• Тип акумулятора
• Напруга об’ємного / постійного (C.V.) заряду
• Напруга плаваючого заряду
• Напруга нижньої межі відсікання постійного струму
• Струм заряджання акумулятора

Приклад для універсального інвертора 8KW 48Vdc (SKU: POW-SunSmart 8KP): перейдіть до Setup → Battery setting. Пов’язані пункти містяться приблизно в параметрах 08 (тип акумулятора), 09 (об’ємний заряд/CV) і 11 (плаваючий заряд).

3. Виберіть тип акумулятора (User-Defined / LiFePO4)

Встановіть тип акумулятора USER (User-Defined) або виберіть опцію LiFePO4 для своєї моделі (наприклад, L16 для акумулятора 16S).
Зазвичай лише після вибору правильного типу можна редагувати напругу об’ємного заряду, напругу плаваючого заряду та напругу відсікання.
Не використовуйте профілі AGM, GEL або заливних свинцево-кислотних акумуляторів для точного налаштування напруги заряджання LiFePO4.

4. Встановіть об’ємний заряд / постійну напругу (CV)

Це найважливіше налаштування. Встановіть напругу об’ємного заряду (напругу C.V.) відповідно до напруги постійного заряду, зазначеної в технічних характеристиках акумулятора.

Приклади:

12V (4S): приблизно 14.0–14.6V
24V (8S): приблизно 28.0–29.2V
48V (16S): приблизно 56.8–58.4V

Приклад (POW-SunSmart 8KP): для акумулятора LiFePO4 16S / 51.2V із номінальною напругою постійного заряду 58.4V встановіть напругу об’ємного заряду (параметр 09) на 58.4V.

5. Встановіть напругу плаваючого заряду

Встановіть напругу плаваючого заряду на рівні напруги об’ємного заряду або трохи нижче.
Для акумулятора LiFePO4 напруга плаваючого заряду часто близька до напруги об’ємного заряду — уникайте значно нижчої стандартної напруги плаваючого заряду, призначеної для свинцево-кислотних акумуляторів.

Приклад: якщо напруга об’ємного заряду становить 58.4V, напругу плаваючого заряду можна встановити в межах 57.6–58.4V.

6. Встановіть нижню межу відсікання постійного струму

Встановіть нижню межу постійного струму / напругу надмірного розряду близько до рекомендованої акумулятором напруги відсікання розряду — зазвичай трохи вище абсолютного мінімуму, щоб інвертор вимикався першим для безпечнішої роботи.

Приклад: якщо виробник акумулятора рекомендує напругу відсікання розряду 48V, почніть приблизно з 48V.

7. Збережіть налаштування та перевірте їх

Після збереження поспостерігайте за циклом заряджання: напруга акумулятора має підвищуватися до напруги об’ємного заряду, після чого струм має поступово зменшуватися в режимі плаваючого заряду.
Якщо напруга залишається значно нижчою, а акумулятор ніколи не заряджається повністю, перевірте, чи не залишилися налаштування для свинцево-кислотного акумулятора, чи збережено зміни та чи не відрізняється номер меню від зазначеного у вашій інструкції.

Рекомендовані налаштування для гібридного інвертора PowMr

Номери меню можуть відрізнятися залежно від моделі, але наведені нижче значення ґрунтуються на тій самій логіці: встановіть тип акумулятора USER (або LiFePO4), узгодьте напругу об’ємного заряду/CV із технічними характеристиками акумулятора, підтримуйте напругу плаваючого заряду ≤ напруги об’ємного заряду, встановіть безпечну напругу відсікання та вимкніть вирівнювання. Завжди перевіряйте остаточні значення в інструкції до акумулятора.