Fotovoltaikus akkumulátorok feszültségméret szerint
Fényvoltaikus akkumulátorok feszültség szerint két elektromosan összeférhetetlen osztályra osztja az akkumulátorszervezést: a 48 V DC sínre alapozott alacsony feszültségű csomagokra, és a hozzávetőleg 100 V és 600 V között működő magas feszültségű egységekre. Az osztályt az inverter határozza meg, nem a preferencia: a legtöbb modern lakossági hibrid inverter magas feszültségű egységet igényel, míg a 48 V-os rendszerek az off-grid inverterekhez és a Victron Energy stílusú kiépítésekhez illenek. A feszültség határozza meg az áramerőt, a kábel keresztmetszetét, a konverziós hatékonyságot és a telepítő szakképesítését. Útmutató
Termékek rendezése
Termékek listája
Kapcsolódó akkumulátor feszültségi kategóriák
- Alacsony feszültségű akkumulátorok
- Magas feszültségű akkumulátorok
- Összes napelem akkumulátor
- Hibrid inverterek
- Hálózatfüggetlen (Off-Grid) inverterek
- Akkumulátorok márka szerint
Alacsony és magas feszültségű tárolás: mit változtat a szám
Mindkét osztály azonos LiFePO4 cellákat használ. A különbség abban rejlik, hogy hány cella kapcsol sorosan, mielőtt a csomag az inverterhez érne. Egy alacsony feszültségű csomag nominális értéke körülbelül 48 V, ami kényelmesen belül esik a SELV tartománynak. Egy magas feszültségű rendszerben a modulok soros kapcsolása folytatódik, amíg a string feszültsége nagyjából 100 V és 600 V közé kerül, összhangban az inverter akkumulátorbemenetének DC tartományával. Mivel a teljesítmény a feszültség és az áram szorzata, ugyanaz az 5 kW-os töltés, amely 48 V-on több mint 100 A-t von, 350 V-on bőven 20 A alatt marad.
Ez az egyetlen arány határoz meg mindent: a kábel keresztmetszetét, a biztosítékok és szeparátorok értékeit, az egyenáramú szakon átfutó rezisztív veszteségeket, az inverter DC/DC fokozatának átalakítási hatékonyságát, valamint a telepítő által betartandó biztonsági előírásokat. Ez a oka annak is, hogy a két osztály nem cserélhető egymással. Az inverter egy konkrét akkumulátor tartományra van tervezve, és nem fogadja el a másikat, valamint különböző feszültségi osztályú csomagok nem kombinálhatók egyetlen DC sínre.
A PRAKTIKUMBÓL
"A legtöbbször látott hiba egy 48 V-os akkumulátorbank, amelyet olyan kábelekkel vezetékeztek, amelyek az átlagos terhelésre, nem pedig a csúcsterhelésre lettek választva. 48 V-on egy 5 kW-os kisütés több mint 100 A, így egy két méteres szakaszhoz 50 mm² vagy több keresztmetszet szükséges, és minden csatlakozót megfelelően kell préselni. A magas feszültség ugyanazt az energiát egy töredékrézvezetékkel szállítja, ami pontosan azért is oka, hogy a lakossági hibridrendszerek ebbe a irányba lendültek. Az alacsony feszültség továbbra is nyer ott, ahol olyan DC sínre van szükség, amelyet más eszközök is megoszthatnak."
Ladislav Proc · Fotovoltáik szakértő, ONSA Plus
Hogyan válasszunk az alacsony és a magas feszültségű tárolás között
Ez a szűrő nem minőségi rangsor. Ez egy kompatibilitási tengely, és a legtöbb projektben a választ már a falon lévő vagy a specifikált inverter határozza meg. Mielőtt bármilyen csomagot választana, ellenőrizze az akkumulátor DC tartományát az inverter adatlapján.
Amennyiben az inverter még nem meghatározott, a telepítés formája alapján döntsön: egy hálózathoz kapcsolt lakossági hibrid egyetlen tárolóegységgel magas feszültséget sugall, míg egy off-grid vagy hibrid DC-csatkozású rendszer töltőkkel, MPPT vezérlőkkel és egy közös sínre csatlakozó DC terhelésekkel 48 V-ra utal.
Teljes útmutató megjelenítése Útmutató bezárása
Áramerősség, kábel keresztmetszet, veszteségek és átalakítási hatékonyság
Az áramerősség határozza meg a DC telepítés méretezését, és az áramerősség fordítottan arányos a feszültséggel egy adott teljesítmény mellett. Ez a választás gyakorlati alapja.
- 48 V-on: 5 kW nagyjából 105 A-t jelent. A rövid vezetékek 35 és 70 mm²-es rézkábellel, a nagy kapacitású DC leválasztók, a T vagy NH osztályú biztosítékok és a megfelelően meghúzott csatlakozók alkalmazása kötelező, nem opcionális.
- 400 V-on: ugyanaz a 5 kW körülbelül 12,5 A, amelyet kényelmesen egy 6 mm²-es napelemes kábel és standard MC4 csatlakozók szállítanak.
- A rezisztív veszteség az áram négyzetével növekszik. Az áram felére csökkentése egynegyedre csökkenti a veszteséget ugyanabban a vezetőben, így a hosszú akkumulátorvezetékek kiépítése nagyfeszültségen sokkal olcsóbb.
- A 48 V-os feszültségesés az oka annak, hogy az alacsony feszültségű akkumulátoroknak közel kell lenniük az inverterhez. Néhány méter alulméretezett kábel a tárolt energia több százalékába kerülhet, és csúcsonterheléskor alulfeszültségi lekapcsolást okozhat.
A feszültség a konverziós láncban is megjelenik. A nagyfeszültségű modulcsomag közel áll az inverter belső DC sínfeszültségéhez, így a DC/DC konverternek kevesebb munkát kell végeznie, és a teljes körű hatékonyság általában valamivel magasabb. Egy 48 V-os csomagot több száz voltra kell növelni, mielőtt az inverter híd használsza, ami egy extra konverziós lépést és a legtöbb adatlap szerint egy és három százalék közötti teljes körű veszteséget jelent. A különbség valódi, de beszerény, és elsősorban ott számít, ahol az akkumulátort naponta mélyen ciklisítik.
Gyakorlati tipp
Soha ne tervezze a tárolási osztályt kizárólag az akkumulátor adatlapja alapján. Nyissa meg az inverter adatlapját, keresse meg az akkumulátor DC bemeneti feszültségtartományát és a maximális töltési és kisütési áramot, és mindkettőn belül vásároljon. Egy olyan modulcsomag, amelynek működési tartománya csak részben esik az inverter tartományába, középső töltési állapotnál fog működni, majd leáll, amikor majdnem tele vagy majdnem üres. Ezzel egy időben ellenőrizze a márkák kompatibilitási listáját.
Melyik inverter melyik osztályt fogadja be
Az inverter a kapuőr. Nagyon kevés egység fogadja be mindkét osztályt, és egyetlen eszköz sem fogadja be őket egyszerre.
- A modern lakossági hibridek nagy részben nagyfeszültségűek. Akkumulátor bemenetük több száz voltos DC tartományban határozott, és egy BMS-hez CAN linken csatlakozó, egymásra építhető tornyot várnak.
- Off-grid inverterek és inverter/töltők nyomóval 48 V-osak. A DC busz a rendszer gerince, és a többi eszköz közvetlenül kapcsolódik hozzá.
- A DC-csatlakozású off-grid rendszerben alkalmazott akkumulátor inverterek a 48 V-os buszt osztják az MPPT napelemes töltőszabályozókkal, a DC terhelésekkel és a generátortöltővel, ami nagyfeszültségű modulcsomagnál lehetetlen.
- Az AC-csatlakozású utólagos bővítések megkerülik a kérdést: a tárolóegység saját inverterrel rendelkezik, így a meglévő string inverter egyáltalán nem látja az akkumulátor feszültségét.
Tipikus felhasználási esetek
- Alacsony feszültség, kb. 48 V: off-grid kunyházak, Victron Energy eszközökre épülő hibrid rendszerek, csónkok és járművek, néhány kWh-tól kezdődő kis kapacitások, valamint minden olyan kialakítás, ahol több DC eszköznek kell egy közös buszt használnia.
- Magasfeszültség, kb. 100–600 V: hálózatba kapcsolt családi házak modern hibrid inverterrel, kb. 5 kWh és 30 kWh közötti kapacitások, tartalékellátás átkapcsoló dobozon keresztül, valamint ipari rendszerek, ahol a DC szakasz hosszú.
- Mindegyik: nagyon kis erkély- vagy plug-in energiatárolók, amelyek általában zárt egységként érkeznek saját elektronikával, és nincs felhasználó számára látható DC sínjük.
Biztonság és telepítői szakképesítés
Egy 48 V névleges feszültségű csomag a SELV határértékeken belül marad, így a terminálokkal való érintkezés önmagában nem veszélyes. Itt a veszélyt a hatalmas zárlatáram jelenti: a sínre ejtett villaszéron fém párolgás következik be, ezért alapvető fontosságú a megfelelő biztosítékok, a szigetelt szerszámok és a terminálfedelek használata. A magasfeszültségű rendszer teljesen más kockázati profilt mutat. Néhány száz volt DC érintkezés esetén halálos, és nem oltja ki önmaga az ívet úgy, mint az AC, ezért a munkához DC-telepítésekben jártas villanyszerelőre, dokumentált leválasztási eljárásra, megfelelő DC-képes leválasztókra és a legtöbb tervezésben egy beépített kontaktorra van szükség, amely az üzembevételgel egészen feszültségmentesnek tartja a string terminálokat. Mindkét osztály esetében szükséges a földelés, a túlfeszültségvédelem és a DC áramkör egyértelmű jelzése.
Bővíthetőség
Az alacsony feszültségű akkumulátorbankok párhuzamosan bővíthetők: a további csomagokat a meglévők mellé adják, mindegyik 48 V-os, ami rugalmas és tolerálja a különböző korú egységeket a gyártó által meghatározott határok között. A magasfeszültségű rendszerek sorosan bővíthetők egyetlen toronyon belül, így minden modulnak ugyanabból a családból kell származnia, a végösszegnek pedig belül kell maradnia az inverter DC ablakán és a maximális modulszámokon. Ezáltal egy magasfeszültségű rendszer egyszerre, a tervezett tartalékkapacitáson belül könnyen bővíthető, de azon túl már nehézkes. Mindkét esetben a tervezési szakaszban határozzák meg a végső kapacitást.
Alacsony feszültség és magas feszültség összehasonlítása
| Tulajdonság | Alacsony feszültség, kb. 48 V | Magas feszültség, 100–600 V |
|---|---|---|
| Áramerő 5 kW-nál | Kb. 105 A | Kb. 12–50 A a csomagtól függően |
| Kábelezés | 35–70 mm² réz, rövid szakaszok, préselt csapcszemek | 6 mm² napelemsor kábel, MC4, hosszabb szakaszok megengedhetők |
| Körforgási hatékonyság | Kicsivel alacsonyabb, extra boost konverter lépés | Kicsivel magasabb, közelebb az inverter DC összekapcsolásához |
| Tipikus inverterek | Off-grid inverterek, inverter/töltők, DC-csatlakozású rendszerek | Modern lakossági és ipari hibrid inverterek |
| Fő veszélyforrás | Nagyon magas rövidzárlatáram, SELV érintési feszültség | Halálos DC feszültség, villanyív kockázata, DC-specifikus szeparáció szükséges |
| Bővítés | Párhuzamos akkumulátorcsomagok, kis lépésekben rugalmas bővítés | Soros modulok egy toronyban, az inverter feszültségtartományán belül |
Húzza a táblázatot balra
Gyakran ismételt kérdések az akkumulátor feszültségével kapcsolatban
Mi a különbség az alacsony feszültségű és a nagy feszültségű akkumulátor között?
Az alacsony feszültségű csomagok névlegesen kb. 48 V-on működnek, a nagy feszültségű egységek pedig nagyjából 100 V és 600 V között. A cellák általában azonos LiFePO4 kémiai összetételűek. A feszültség határozza meg az adott teljesítménél szükséges áramerőséget, ez pedig meghatározza a kábelezést, a veszteségeket és a biztonsági előírásokat.
Keverhetem az alacsony és a nagy feszültségű akkumulátorokat egy rendszerben?
Nem. Egy inverternek egyetlen akkumulátor-bemenete van, amely egy meghatározott DC tartományra lett tervezve, két különböző feszültségosztály pedig nem osztozhat egy DC sínre. Az összeakapásukhoz két külön inverterre lenne szükség, amelyeknek mindegyikének saját tárolója van, ami egy lakossági rendszerben semmilyen célt nem szolgálna.
Milyen feszültségre van szüksége az inverteremnek?
Ellenőrizze az akkumulátor DC bemeneti feszültségtartományát az inverter adatlapján. A modern lakossági hibrid inverterek nagy része nagy feszültségű. Az off-grid inverterek és az inverter/töltők szinte minden esetben 48 V-osak. Nagyon kevés eszköz támogatja mindkettőt, és egyik sem képes egyszerre kezelni a kettőt.
Hatékonyabb a nagy feszültségű tárolás?
Kicsivel. A nagy feszültségű egység közel áll az inverter belső DC összekötő feszültségéhez, így elkerüli azt a feszültségemelő (boost) konverziós lépést, amelyre egy 48 V-os csomagnak szüksége lenne. A különbség jellemzően egy és három százalékpont közötti különbséget jelent a teljes körű hatékonyságban, ami leginkább a napi mély ciklezésnél jelentős.
Miért igényelnek a 48 V-os akkumulátorok olyan vastag kábeleket?
Mert az áramerősség a teljesítmény osztata a feszültséggel. Egy 5 kW-os kisülés 48 V-on több mint 100 A-t jelent, amihez 35–70 mm² rézkafelvezető, nagy kapacitású biztosítékok és rövid vezetékvezetés szükséges a feszültségesés és a melegedés kontroll altında tartásához. Ugyanezd a teljesítmény 400 V-on csak 6 mm² keresztmetszetet igényel.
Veszélyes egy nagyfeszültségű akkumulátor beépítése?
Néhány száz voltos egyenáram potenciálisan halálos, az egyenáramú ív pedig nem oltik ki önmagát, ezért a telepítést DC-rendszerekben jártas villanyszerelőnek kell végeznie, DC-osztályú szeparátorok és dokumentált szeparálási eljárás alkalmazásával. A legtöbb egység egy belső kapcsoló segítségével a commissioningig feszültségtelennek tartja a string terminálekat.
Biztonságosak a 48 V-os akkumulátorok, mert alacsony a feszültségük?
Az érintési feszültség a SELV határértékeken belül van, de a rövidzárlati áram hatalmas. A terminálekre ejtett szerszám képes felfojtani a fémeket és tüzet gyújthat. A megfelelő biztosítékozás, a szigetelt szerszámok, a terminálfedők és a megfelelően préselt csapcszemek alapvető követelmények, nem opcionális óvintézkedések.
Melyik feszültségi osztály alkalmas off-grid rendszerhez?
A legtöbb esetben az alacsony feszültség, kb. 48 V. Az off-grid felépítésekben az MPPT töltőszabályozók, egy inverter/töltő, a DC terhelések és a generátortöltők egy közös DC sínre kapcsolódnak, és ez az architektúra csak 48 V-on működik. A megfelelő egységekért keresse az off-grid invertereket.
Később bővíthetem a nagyfeszültségű egységet?
Igen, bizonyos határok között: a további modulok sorba kapcsolódnak ugyanazon a toronyban, ugyanazon a gyártási családból kell származniuk, a teljes string feszültségnek és a modulok számának pedig bele kell férnie az inverter üzemi tartományába. Tervezze meg a tartalékkapacitást már a tervezési szakaszban, ne feltételezze a korlátlan bővíthetőséget.
Befolyásolja a feszültségi osztály a hasznos kapacitást vagy az élettartamot?
Nem közvetlenül. Nem közvetlenül. A hasznos kapacitást a BMS által engedélyezett kisülési mérték, az élettartamot pedig a cellakémia, a hőmérséklet és a ciklusmélység határozza meg. A feszültségi osztály a telepítési költségeket, az átváltási veszteségeket és a biztonsági követelményeket befolyásolja, ezért az adott osztályban a kapacitás és a garancia alapján hasonlítsa össze az egységeket.
Az alacsony feszültségű és a nagyfeszültségű akkumulációs rendszerek nem cserélhetők egymással. Az inverter határozza meg, hogy melyik osztályt alkalmazhatja.
Az ONSA Plusról
Miért vásárolnak tőlünk energiatárolót Európa egész területén a telepítők
Az ONSA Plus egy európai B2B fotovoltaikai, akkumulátoros tároló, hőszivatéky és elektromos töltőállomás viszonteladó Saját EU-s raktárainkban több mint 1 500 terméket tartunk 25+ márkától, többek között a Huawei, Solis, SolaX és Dyness kínálatából.
Nem csak egy kereskedelmi vállalkozás vagyunk. Mi saját energiarendszereket tervezünk és szervizelünk, így az akkumulátor feszültségi osztályaira, a kábelezésre és az inverter-párosításra vonatkozó kérdéseket a mérnöki gyakorlatból és a tapasztalatból adjuk meg, nem egy katalógusból. A garanciális igényeket közvetlenül nálunk intézheti, és projektalapusan vásárolhat.
