Акумулятор LiFePO4 для інвертора: як вибрати ємність і напругу (12, 24, 48 В)
- Чому LiFePO4, а не свинцево-кислотні батареї
- 12, 24 чи 48 В: яку напругу обрати
- Як порахувати ємність
- Як з'єднувати батареї
- Струм заряду і BMS: на що звернути увагу
- Батареї в нашому каталозі
- Часті запитання
- Де ставити батарею?
- Скільки років прослужить LiFePO4?
- Чи можна поєднати нову батарею зі старою?
- Що краще — зарядна станція чи інвертор з батареєю?
Акумулятор — найдорожча і найважливіша частина системи резервного живлення. Від нього залежить, скільки годин будинок проживе без світла, як швидко система відновиться після відключення і скільки років вона прослужить. Сьогодні для інверторів беруть майже виключно літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) батареї. Розберемо, чому саме вони, як обрати напругу 12, 24 чи 48 В і як порахувати потрібну ємність.
Коротко
- Інвертор на 24 В (наприклад, Гібридний сонячний інвертор MUST PV18-3224 VPM II Gen 2 (3200 Вт, пік 6400 Вт, 24 В, MPPT 60 А)): дві батареї 25,6 В паралельно — готовий варіант Комплект резервного живлення: гібридний інвертор MUST PV18-3224 VPM II 3200 Вт (пік 6400 Вт) + 2 батареї Vitals ALFP-2450ab LiFePO4, 2,56 кВт·год.
- Інвертор на 48 В (Solplanet, Deye): модулі 51,2 В на 5 кВт·год — Акумуляторна батарея Solplanet ASW5120-LB-G3 5,12 кВт·год (51,2 В, LiFePO4) або Акумуляторна батарея Deye SE-F5 Pro-C LiFePO4 51.2V/100AH, 5120 Wh (UPS).
- Трифазні гібриди 8–30 кВт: високовольтні батареї 120–800 В зі списку сумісності виробника.
Чому LiFePO4, а не свинцево-кислотні батареї
| Параметр | LiFePO4 | AGM / гелеві |
|---|---|---|
| Ресурс | 3 000–6 000+ циклів | 300–800 циклів |
| Корисна ємність | 90–95 % від номіналу | близько 50 %, інакше швидко деградують |
| Вага на 1 кВт·год | 8–10 кг | 25–30 кг |
| Швидкість заряджання | висока, 0,5–1C | повільна, 0,1–0,2C |
| Безпека | стабільна хімія, вбудована BMS | виділяють гази при перезаряді |
LiFePO4 дорожчий при купівлі, але за вартістю одного циклу виходить у кілька разів дешевшим. Для щоденних відключень світла це вигідніше вже через 1–2 роки.
12, 24 чи 48 В: яку напругу обрати
Напругу батареї визначає інвертор — вона має збігатися з його входом. Але загальне правило таке: що більша потужність системи, то вища напруга, бо менші струми означають тонші кабелі та менші втрати.
- 12 В — невеликі системи до 1–1,5 кВт: роутер, освітлення, котел через простий інвертор, автодім, човен.
- 24 В — системи до 3–3,5 кВт: квартира чи невеликий будинок з газовим котлом. Приклад — Гібридний сонячний інвертор MUST PV18-3224 VPM II Gen 2 (3200 Вт, пік 6400 Вт, 24 В, MPPT 60 А).
- 48 В — 5–8 кВт: більша частина будинку. Приклади — Гібридний інвертор Solplanet ASW6000H-S2 AFCI 6 кВт (однофазний, батарея 48 В) і Гібридний інвертор Deye SUN-6K-SG05LP1-EU 6 кВт (однофазний, батарея 48 В).
- Високовольтні 120–800 В — трифазні гібриди на 8–30 кВт, як Гібридний інвертор Solplanet ASW10kH-T3 10 кВт (трифазний, 3 MPPT).
Як порахувати ємність
Формула проста: потужність навантаження (Вт) × години резерву ÷ 0,85. Коефіцієнт 0,85 враховує втрати інвертора і запас, щоб не розряджати батарею «в нуль».
| Що живимо | Потужність | Резерв 6 год | Резерв 10 год |
|---|---|---|---|
| Роутер, світло, ноутбук | ~150 Вт | 1,1 кВт·год | 1,8 кВт·год |
| + газовий котел і холодильник | ~400 Вт | 2,8 кВт·год | 4,7 кВт·год |
| + насос, телевізор, мікрохвильовка час від часу | ~800 Вт | 5,6 кВт·год | 9,4 кВт·год |
Для квартири з газовим котлом зазвичай вистачає 2,5–5 кВт·год, для будинку — 5–15 кВт·год. Готові розрахунки для конкретних приладів є в статті на скільки вистачить зарядної станції.
Як з'єднувати батареї
- Паралельно (плюс до плюса, мінус до мінуса) — напруга не змінюється, ємність додається. Так з'єднують дві батареї 25,6 В для інвертора на 24 В.
- Послідовно — напруга додається, ємність ні. Так збирають високовольтні башти з модулів, але лише тих моделей, де виробник це дозволяє.
- Кабелі між батареями мають бути однакової довжини й перерізу, а самі батареї — однієї моделі та партії.
Струм заряду і BMS: на що звернути увагу
Кожна LiFePO4-батарея має вбудовану систему керування (BMS), яка обмежує струм заряду й розряду. Ці обмеження потрібно перенести в налаштування інвертора, інакше BMS вимикатиме батарею під навантаженням. Наприклад, батарея Vitals ALFP-2450ab (25,6 В, 50 А·год) приймає до 25 А заряду і віддає до 50 А, тому для двох батарей у парі струм заряду в інверторі обмежують 50 А. Для модульних батарей 48 В Solplanet і Deye інвертор отримує ці дані автоматично через CAN-зв'язок із BMS.
Батареї в нашому каталозі
| Модель | Напруга | Енергія | Для чого |
|---|---|---|---|
| Акумуляторна батарея Solplanet ASW5120-LB-G3 5,12 кВт·год (51,2 В, LiFePO4) | 51,2 В | 5,12 кВт·год, башта до 25,6 | Solplanet ASW H-S2, SH |
| Акумуляторна батарея Deye SE-F5 Pro-C LiFePO4 51.2V/100AH, 5120 Wh (UPS) | 51,2 В | 5,12 кВт·год | інвертори Deye на 48 В |
| Vitals ALFP-2450ab / ALFP24100ab | 25,6 В | 1,28 / 2,56 кВт·год | інвертори на 24 В |
| Vitals ALFP-12100ab / ALFP-12200ab | 12,8 В | 1,28 / 2,56 кВт·год | системи 12 В, автодім, човен |
Усі моделі, включно з версіями з РК-дисплеєм, — у розділі акумулятори для сонячних інверторів. Якщо не хочеться підбирати сумісність самостійно, візьміть комплект: Комплект резервного живлення Гібрідний інвертор Solplanet ASW6000H-S2 AFCI + Низьковольтна батарея ASW5120-LB 5,12 кВт·год або Комплект резервного живлення: гібридний інвертор MUST PV18-3224 VPM II 3200 Вт (пік 6400 Вт) + 2 батареї Vitals ALFP-2450ab LiFePO4, 2,56 кВт·год.
Часті запитання
Де ставити батарею?
У сухому приміщенні з температурою +5…+35 °C. Більшість LiFePO4 не можна заряджати на морозі, тому неопалюваний гараж узимку не підходить, якщо в батареї немає підігріву або корпусу для вулиці.
Скільки років прослужить LiFePO4?
При одному циклі на добу ресурсу 6 000 циклів вистачає більш ніж на 15 років. На практиці термін залежить від температури, глибини розряду й струмів.
Чи можна поєднати нову батарею зі старою?
Небажано: батареї з різним ступенем зносу розряджаються нерівномірно. Якщо розширюєте систему, беріть ту саму модель і, за можливості, з однієї партії.
Що краще — зарядна станція чи інвертор з батареєю?
Зарядна станція — готове рішення «все в одному» для квартири, інвертор з батареями — масштабована система для будинку. Порівняння — у статтях безперебійник для газового котла та гібридний інвертор для будинку.