Для інвертора, який щодня працює на відключеннях, кращий акумулятор — LiFePO4 з BMS. Напруга батареї має дорівнювати вхідній напрузі інвертора, а тривалий струм її BMS — бути не меншим за струм, який інвертор бере на повній потужності. Гель і AGM за паспортом Victron витримують 500 і 400 циклів при розряді на 80 %, тому для інвертора ми їх не радимо і не продаємо.
Що означає LiFePO4: розшифровка назви і будова батареї
LiFePO4 — це літій-залізо-фосфатний акумулятор: назва повторює хімічну формулу матеріалу катода (літій, залізо, фосфат). Одна така комірка має номінал 3,2 В, тому «12-вольтова» батарея — це 4 комірки послідовно і 12,8 В, «24-вольтова» — 8 комірок і 25,6 В, «48-вольтова» — 16 комірок і 51,2 В.
Комірками керує BMS: вона вирівнює їхній заряд і вимикає батарею при перезаряді, глибокому розряді, перегріві чи надмірному струмі. Гель і AGM влаштовані інакше: це свинцево-кислотні батареї закритого типу, у паспорті Victron — VRLA, Valve Regulated Lead Acid. У гелевій електроліт загущений до гелю, в AGM ним просочений скловолоконний мат між пластинами.
🔋 LiFePO4, гель, AGM чи автомобільний: що витримає щоденні відключення
Під інвертором батарея щодня проходить цикл: увечері розряд, уранці заряд. Тому головне число — скільки циклів вона переживе. Для свинцевих батарей глибокого розряду його публікує Victron у паспорті Gel and AGM Batteries, з прив'язкою до глибини розряду.
| Тип батареї | Розряд на 80 % | На 50 % | На 30 % | Під щоденні відключення |
|---|---|---|---|---|
| AGM Deep Cycle, Victron | 400 циклів | 600 | 1500 | трохи більше року |
| Gel Deep Cycle, Victron | 500 циклів | 750 | 1800 | менше півтора року |
| LiFePO4, наші батареї | 4000+ у назвах наших карток 12 В на 100 А·год, до 8 000 у вертикальної ANTPower; глибину розряду в назвах не вказують | роки щоденної роботи | ||
| Стартерний автомобільний | на тривалі цикли не розрахований — так пише виробник Varta | не підходить | ||
Умови випробувань у виробників різні, тож порівняння приблизне, але різниця — у вісім–десять разів.
Що гель і AGM роблять добре
Вони дешевші на старті. Для рідкого резерву, де батарея місяцями стоїть на підзаряді, Victron розраховує гель на 12 років, AGM — на 7–10 років при 20 °C. Якщо світло зникає кілька разів на рік, свинець — робочий варіант.
Слабке місце — глибокі цикли і великий струм. Ємність свинцевої батареї Victron задає при 20-годинному розряді. Розрядіть таку батарею за годину — AGM віддасть 65 % номінальної ємності, гель — 61 %. Для навантаження постійної потужності, як інвертор, паспорт попереджає, що ємність падає ще швидше.
Мінуси LiFePO4, про які теж треба знати
Вона дорожча на старті. Заряджати її нижче нуля не можна: паспорт комірки EVE LF105 дозволяє заряд від 0 до 55 °C. Наша вертикальна батарея приймає заряд від +5 °C. Струм обмежує BMS. «Підтримує CAN» у картці ще не означає, що саме ваш інвертор її побачить.
Наша позиція проста: під щоденні цикли гель і AGM ми не беремо і в каталозі не тримаємо. Стартерний акумулятор з машини — окрема історія: Varta пише, що стартерні батареї не розраховані на тривалі цикли розряду й заряду, а інвертор експлуатує батарею саме так.
Чи підійде тяговий акумулятор для інвертора: циклів більше, потрібен догляд
Тяговим зазвичай називають свинцево-кислотний акумулятор глибокого розряду з рідким електролітом. Циклів у нього більше, ніж у гелю й AGM: Trojan дає великим моделям своїх сонячних ліній таких батарей 1 200 і 1 900 циклів при розряді на 50 %, Rolls для батарей S6 L16-HC — близько 1 995 циклів за тих самих 50 %. Глибше Rolls радить не розряджати, а 80 % допускає лише при нечастих циклах.
Платять за ці цикли обслуговуванням. При заряді така батарея виділяє водень, тому Rolls вимагає активної вентиляції і пише, що батарейний блок не можна ставити в житловому приміщенні. Доливають лише дистильовану або деіонізовану воду — у Rolls залежно від серії кожні 30–90 днів, — а Trojan радить вирівнювальний заряд приблизно раз на 30 днів. Для квартири з інвертором це не варіант.
Не плутайте зі свинцевими: у нашому каталозі «тяговим» названо акумулятор LiFePO4 на 76,8 В — під інвертори на 12, 24 і 48 В він не підходить за напругою.
Напруга батареї має збігатися з входом інвертора: 12, 24 чи 48 В
Інвертор на 24 В з батареєю на 12 В не запрацює. Номінали LiFePO4 трохи вищі за назву: 12,8, 25,6 і 51,2 В, де «48 вольт» — це 16 комірок по 3,2 В. Напруга системи прив'язана до потужності інвертора; за нашим каталогом межі такі:
- до 1 800 Вт — акумулятори LiFePO4 на 12 В;
- 1,5–4,2 кВт — акумулятори LiFePO4 на 24 В;
- від 6,2 кВт — акумулятори LiFePO4 на 48 В.
Чому межі саме такі і як обрати сам інвертор, розібрано в статті як вибрати інвертор для дому.
⚡ Струм BMS: число, яке вирішує, чи потягне батарея ваш інвертор
BMS — плата захисту всередині LiFePO4-батареї: вона стежить за комірками і відключає батарею при перевищенні струму. У назві батареї межу часто пишуть двома числами, наприклад «JK 150/300 А»: перше — тривалий струм, друге — пік. Рахувати треба від першого.
Струм, який інвертор бере з батареї: струм ≈ потужність ÷ (напруга батареї × ККД). ККД 94 % — максимальне паспортне значення нашого DATOUBOSS DT-1218M; у роботі він нижчий, тож реальний струм більший і BMS беруть із запасом.
| Інвертор | Батарея | Струм з батареї | Тривалий струм BMS |
|---|---|---|---|
| 1 000 Вт | 12,8 В | ≈ 83 А | від 100 А |
| 1 800 Вт | 12,8 В | ≈ 150 А, на шильді DT-1218M — 166,6 А | від 200 А (у DATOUBOSS 12 В 100 А·год — 100 А) |
| 3 000 Вт | 25,6 В | ≈ 125 А | від 150 А |
| 5 000 Вт | 51,2 В | ≈ 104 А | від 150 А |
| 6 000 Вт | 51,2 В | ≈ 125 А, на практиці 130–140 А | від 150 А |
Ось пара, яку ми самі продаємо і яка на повній потужності тривало не працює: DT-1218M на 1 800 Вт і батарея 12 В на 100 А·год з BMS на 100 А. Формула дає 150 А, шильда — 166,6 А, і обидва числа більші за 100. Щоб тривало брати 1,8 кВт з батареї 12 В, потрібна BMS з тривалим струмом від 200 А; простіше перейти на інвертор і батарею 24 В, де за тієї ж потужності струм удвічі менший.
На 24 В та сама логіка. Інвертору на 3 кВт потрібно близько 125 А: батарея 24 В 280 А·год з BMS 150 А його тягне, а DATOUBOSS 24 В на 100 А·год з BMS на 100 А — ні.
Від цього струму залежить і те, який автомат ставити між АКБ та інвертором.
Інвертор на 10 кВт: скільки струму він бере і скільки батарей потрібно
Інвертор на 10 кВт від 48 В бере великий струм: 10 000 ÷ (51,2 × 0,94) ≈ 208 А, на 12 кВт — близько 249 А. У нас такі інвертори є на 10,2, 11 і 12 кВт. Одна наша вертикальна батарея тримає 150 А тривало, тобто з урахуванням ККД — інвертор приблизно до 7,2 кВт на повній потужності. Для 10 кВт однієї замало.
Рішення — кілька батарей паралельно: вертикальну ANTPower можна з'єднати паралельно до 16 блоків, і дві батареї на 16 кВт·год дають 32 кВт·год запасу. Victron у посібнику Wiring Unlimited пояснює умову: струм іде шляхом найменшого опору, тому шлях до кожної батареї має бути однаковим — через шину або кабелі однакової довжини й перерізу. Тоді 208 А розходяться на дві батареї приблизно по 104 А. Сумісність такої збірки з інвертором перевіряється для конкретної моделі.
Ємність: скільки кВт·год потрібно і де це порахувати
Ємність відповідає на питання «як довго», струм BMS — «чи потягне взагалі». Формула така: ємність (А·год) = споживання (Вт·год) ÷ (напруга × ККД × робоче вікно). Робоче вікно в розрахунку — 0,8: так радить паспорт комірки EVE LF105 (заряд у межах 10–90 %); для батареї на інших комірках беріть число з її паспорта. Покроковий приклад з вечірнім навантаженням є в статті про вибір інвертора.
Порівнюйте батареї в кіловат-годинах, а не в ампер-годинах. Батарея 24 В на 280 А·год — це 7 168 Вт·год, DATOUBOSS 51,2 В на 100 А·год — 5 120 Вт·год, хоча ампер-годин у першої майже втричі більше.
Зв'язок з інвертором: CAN, RS-485 і чому «підтримує» ще не гарантія
Гібридний інвертор може отримувати від BMS стан батареї по CAN або RS-485 і бачити заряд у відсотках, а не лише напругу. Наша вертикальна батарея має обидва канали й Bluetooth. Проте сумісність і параметри протоколу перевіряються для конкретної моделі інвертора.
У мануалі JK BMS серії PB інвертори INVT і Victron налаштувань не потребують, а для Deye, Growatt, Voltronic, SRNE, MUST і GoodWe їх виставляють вручну. Як з'єднати плату з інвертором і що робити, коли зв'язок не піднявся, — у статті як підключити BMS до інвертора по RS-485.
Готова батарея, зарядна станція чи вертикальний блок: що під яку задачу
Квартира: роутер, світло, ноутбук, холодильник. Вистачає зарядної станції: у нашої ANTPower батарея на 2 688 Вт·год і інвертор на 1 500 Вт в одному корпусі.
Інвертор на стіні на 3 кВт. Потрібна окрема батарея на 24 В з BMS від 150 А, наприклад на 280 А·год і 7 168 Вт·год. Інвертор на 4–4,2 кВт бере з батареї 24 В уже 166–175 А, тож тривалий струм BMS потрібен від 200 А. У наших LiFePO4-батарей на 24 В тривалий струм BMS — щонайбільше 150 А: з урахуванням ККД на повній потужності це інвертор приблизно до 3,6 кВт.
Будинок з інвертором на 48 В. Тут працює вертикальний блок. Наша батарея ANTPower на 15 або 16 кВт·год: 150 А тривало і 300 А на піку, CAN, RS-485 і Bluetooth, до 8 000 циклів. Її ми збираємо самі.
Помилки, через які батарею для інвертора міняють через рік
- Стартерний акумулятор з машини. Він не розрахований на цикли, а інвертор розряджає його щовечора.
- Гель чи AGM під щоденні відключення. 400–500 циклів на розряді 80 % — це рік з невеликим щоденної роботи.
- BMS слабша за інвертор. Батарея відключається під навантаженням, хоча заряду в ній ще багато.
- Заряд на морозі. Батарея в неопалюваному гаражі взимку не повинна приймати заряд нижче нуля.
- Чуже зарядне. Це головна причина смерті LiFePO4, яку ми бачимо: пристрій не під цю хімію. Як робити правильно — у матеріалі як правильно заряджати LiFePO4.
📦 Що з цього є у нас
Гелю й AGM у каталозі немає свідомо. Під інвертор на 48 В беріть вертикальний акумулятор 16 кВт·год власного складання. Решта батарей — у розділі акумулятори LiFePO4 на 48 В; у кожної звіряйте тривалий струм BMS, а не пік. Для квартири без інвертора на стіні підійде зарядна станція на 2 688 Вт·год.
❓ Часті запитання
Який акумулятор підходить для інвертора 3 кВт?
LiFePO4 на 24 В з тривалим струмом BMS від 150 А. Інвертор на 3 кВт бере з батареї близько 125 А: 3 000 ÷ (25,6 × 0,94). У нас під це є батарея 24 В на 280 А·год з BMS 150/300 А.
Який акумулятор потрібно для інвертора 5 кВт?
На 48 В: інвертори на 24 В у нашому каталозі закінчуються на 4,2 кВт. З батареї 51,2 В інвертор на 5 кВт бере щонайменше 104 А — 5 000 ÷ (51,2 × 0,94), тож BMS беріть від 150 А тривало. У нас такий струм тримає вертикальна батарея ANTPower: 150 А тривало і 300 А на піку.
Який акумулятор кращий для інвертора 12 В?
LiFePO4 на 12,8 В, у якої тривалий струм BMS не менший за струм інвертора. Інвертору на 1 000 Вт потрібно близько 83 А, і для нього вистачає батареї 12 В на 100 А·год з BMS 100 А. Наш DT-1218M на 1 800 Вт бере близько 150 А, тож під нього потрібна BMS від 200 А тривало, а простіше перейти на 24 В. Інвертори на 12 В у нашому каталозі закінчуються на 1 800 Вт.
Чи підійде автомобільний акумулятор для інвертора?
Ні, якщо світло вимикають регулярно. Varta, яка сама випускає стартерні батареї, пише, що вони не розраховані на тривалі цикли розряду й заряду, а інвертор експлуатує батарею саме так.
Чи підходить гелевий акумулятор для інвертора?
Працювати буде, але під щоденні відключення ми його не радимо. За паспортом Victron гелева батарея глибокого розряду витримує 500 циклів при розряді на 80 % і 750 — на 50 %. Для рідкого резерву на підзаряді це прийнятно: розрахунковий строк у буферному режимі — 12 років при 20 °C.
Якої потужності має бути акумулятор для інвертора?
У батареї два різні числа. Ємність у кВт·год каже, скільки часу вона протримає навантаження. Потужність обмежена тривалим струмом BMS: помножте його на напругу. Батарея 25,6 В з BMS 150 А віддає близько 3,8 кВт, а на виході інвертора з урахуванням ККД — до 3,6 кВт, тож інвертор на 3 кВт вона тягне із запасом.
Підсумок
Для інвертора, який працює щовечора, беріть LiFePO4. Далі три перевірки: напруга батареї дорівнює входу інвертора, тривалий струм BMS більший за струм інвертора з формули, а ємність у кВт·год закриває ваш вечір без світла.
Порахуйте струм свого інвертора і звірте його з BMS у картці батареї — почніть з розділу акумулятори LiFePO4 на 24 В.
