Baterii pentru sisteme fotovoltaice în funcție de mărimea tensiunii
Bateriile pentru fotovoltaice după nivelul de tensiune împart stocarea în baterii în două clase incompatibile electric: pachetele de joasă tensiune construite în jurul unei magistrale DC de 48 V și teancurile de înaltă tensiune care lucrează de la circa 100 V până la 600 V. Clasa este dictată de invertor, nu de preferință: majoritatea invertoarelor hibride rezidențiale moderne așteaptă un teanc de înaltă tensiune, în timp ce sistemele de 48 V se potrivesc invertoarelor off-grid și configurațiilor în stil Victron Energy. Tensiunea decide curentul, secțiunea cablurilor, randamentul de conversie și calificarea instalatorului. Ghid
Selectarea produsului
Listă produse
Categorii înrudite de baterii după tensiune
- Baterii de joasă tensiune
- Baterii de înaltă tensiune
- Toate bateriile pentru fotovoltaice
- Invertoare hibride
- Invertoare Off-Grid
- Baterii după marcă
Stocare de joasă și de înaltă tensiune: ce schimbă cifra
Ambele clase folosesc aceleași celule LiFePO4. Diferența este câte celule sunt legate în serie înainte ca pachetul să ajungă la invertor. Un pachet de joasă tensiune ajunge în jur de 48 V nominal, confortabil în domeniul SELV. Un teanc de înaltă tensiune leagă modulele în serie până când șirul se situează undeva între circa 100 V și 600 V, potrivit ferestrei DC a intrării de baterie a invertorului. Pentru că puterea este tensiune înmulțită cu curent, aceiași 5 kW de încărcare care trag peste 100 A la 48 V trag mult sub 20 A la 350 V.
Acest simplu raport determină tot restul: secțiunea cablurilor, valorile nominale ale siguranțelor și separatoarelor, pierderile rezistive pe traseul DC, randamentul de conversie al etajului DC/DC din invertor și regimul de siguranță în care lucrează instalatorul. Tot de aici vine și faptul că cele două clase nu sunt interschimbabile. Un invertor este construit pentru o singură fereastră de baterie și nu o va accepta pe cealaltă, iar pachetele din clase de tensiune diferite nu pot fi combinate pe aceeași magistrală DC.
DIN TEREN
"Greșeala pe care o văd cel mai des este un banc de 48 V cablat cu secțiune aleasă pentru consumul mediu în loc de vârf. La 48 V o descărcare de 5 kW înseamnă peste 100 A, deci un traseu de doi metri cere 50 mm² sau mai mult, iar fiecare papuc trebuie sertizat corect. Înalta tensiune mută aceeași energie pe o fracțiune din cupru, exact de aceea hibridele rezidențiale au mers în acea direcție. Joasa tensiune rămâne câștigătoare acolo unde aveți nevoie de o magistrală DC pe care o pot împărți și alte echipamente."
Ladislav Proc · Specialist fotovoltaice, ONSA Plus
Cum alegeți între stocarea de joasă și cea de înaltă tensiune
Acest filtru nu este o ierarhie de calitate. Este o axă de compatibilitate, iar în majoritatea proiectelor răspunsul este deja fixat de invertorul de pe perete sau de invertorul pe care l-ați specificat. Confirmați fereastra DC de baterie din fișa tehnică a invertorului înainte de a vă uita la vreun pachet.
Acolo unde invertorul este încă deschis, decideți după forma instalației: un hibrid rezidențial conectat la rețea cu un singur bloc de stocare indică înalta tensiune, în timp ce un sistem off-grid sau hibrid cuplat DC, cu încărcătoare, regulatoare MPPT și consumatori DC pe aceeași magistrală, indică 48 V.
Arată ghidul complet Închide ghidul
Curent, secțiune de cablu, pierderi și randament de conversie
Curentul este cel care dimensionează instalația DC, iar curentul este invers proporțional cu tensiunea la o putere dată. Aceasta este esența practică a alegerii.
- La 48 V: 5 kW înseamnă aproximativ 105 A. Trasee scurte în cupru de 35 până la 70 mm², separatoare DC de valoare mare, siguranțe clasa T sau NH și papuci strânși la cuplul corect sunt toate obligatorii, nu opționale.
- La 400 V: aceiași 5 kW înseamnă circa 12,5 A, purtați comod de cablu solar de 6 mm² cu conectori MC4 standard.
- Pierderea rezistivă crește cu pătratul curentului. Înjumătățirea curentului reduce pierderea la un sfert în același conductor, deci un traseu lung de baterie este mult mai ieftin de realizat la înaltă tensiune.
- Căderea de tensiune la 48 V este motivul pentru care bateriile de joasă tensiune trebuie să stea aproape de invertor. Câțiva metri de cablu subdimensionat pot costa câteva procente din energia stocată și pot declanșa opriri la subtensiune în sarcină de vârf.
Tensiunea se vede și în lanțul de conversie. Un teanc de înaltă tensiune este aproape de tensiunea circuitului intermediar DC al invertorului, deci convertorul DC/DC are mai puțin de lucru, iar randamentul dus-întors este de regulă puțin mai bun. Un pachet de 48 V trebuie ridicat la câteva sute de volți înainte ca puntea invertorului să îl poată folosi, ceea ce adaugă o etapă de conversie și, în majoritatea fișelor tehnice, unu până la trei puncte procentuale de pierdere dus-întors. Diferența este reală, dar modestă, și contează cel mai mult acolo unde bateria este ciclată adânc în fiecare zi.
Sfat din practică
Nu planificați niciodată clasa de stocare doar din fișa tehnică a bateriei. Deschideți fișa tehnică a invertorului, găsiți domeniul tensiunii DC de intrare pentru baterie și curentul maxim de încărcare și descărcare și cumpărați în interiorul ambelor. Un teanc a cărui fereastră de lucru este doar parțial în domeniul invertorului va funcționa la stare de încărcare medie și apoi va ieși din funcțiune când este aproape plin sau aproape gol. Verificați în același timp și lista de compatibilitate pe mărci.
Care invertoare acceptă fiecare clasă
Invertorul este cel care decide. Foarte puține unități acceptă ambele clase și niciuna nu le acceptă simultan.
- Hibridele rezidențiale moderne sunt în mare parte de înaltă tensiune. Intrarea lor de baterie este specificată ca domeniu DC de sute de volți și așteaptă un turn stivuibil cu legătură CAN spre BMS.
- Invertoarele off-grid și invertoarele cu încărcător sunt covârșitor de 48 V. Magistrala DC este coloana vertebrală a sistemului, iar alte aparate se leagă direct la ea.
- Invertoarele de baterie dintr-o construcție off-grid cuplată DC împart magistrala de 48 V cu regulatoarele solare MPPT, cu consumatorii DC și cu un încărcător de generator, ceea ce este imposibil pe un teanc de înaltă tensiune.
- Retrofiturile cuplate AC ocolesc întrebarea: unitatea de stocare are propriul invertor, deci invertorul de șir existent nu vede niciodată tensiunea bateriei.
Cazuri de utilizare tipice
- Joasă tensiune, în jur de 48 V: cabane off-grid, sisteme hibride construite în jurul echipamentelor Victron Energy, ambarcațiuni și vehicule, capacități mici de câțiva kWh și orice proiect în care mai multe aparate DC trebuie să folosească aceeași magistrală.
- Înaltă tensiune, circa 100 până la 600 V: case de familie conectate la rețea cu invertor hibrid modern, capacități de la circa 5 kWh la 30 kWh, alimentare de backup printr-o cutie de comutare și sisteme comerciale unde traseul DC este lung.
- Oricare: stocarea foarte mică de balcon sau cu ștecher, care se livrează de obicei ca unitate etanșă cu electronică proprie și fără magistrală DC accesibilă utilizatorului.
Siguranță și calificarea instalatorului
Un pachet cu 48 V nominal se încadrează în limitele SELV, deci atingerea bornelor nu este în sine periculoasă. Pericolul acolo este curentul de scurtcircuit enorm: o cheie scăpată peste barele colectoare va vaporiza metal, motiv pentru care siguranțele corecte, sculele izolate și capacele de borne contează. Un teanc de înaltă tensiune inversează profilul de risc. Câteva sute de volți DC sunt letali la atingere și nu sting arcul de la sine așa cum face curentul alternativ, deci lucrarea cere un electrician competent în instalații DC, o procedură de separare documentată, separatoare corecte pentru DC și, în majoritatea proiectelor, un contactor integrat în teanc care ține bornele șirului fără tensiune până la punerea în funcțiune. Ambele clase au nevoie de împământare, protecție la supratensiuni și marcarea clară a circuitului DC.
Posibilități de extindere
Bancurile de joasă tensiune se extind în paralel: pachetele suplimentare se adaugă lângă cele existente, toate la 48 V, ceea ce este flexibil și tolerant la vechimi diferite, în limitele stabilite de producător. Teancurile de înaltă tensiune se extind în serie în interiorul unui turn, deci fiecare modul trebuie să fie din aceeași familie, iar totalul trebuie să rămână în fereastra DC a invertorului și sub numărul maxim de module. Asta face ca un sistem de înaltă tensiune să fie ușor de extins o dată, în rezerva planificată, și incomod de extins mult peste ea. În ambele cazuri, planificați capacitatea finală încă din faza de proiectare.
Joasa tensiune comparativ cu înalta tensiune
| Proprietate | Joasă tensiune, în jur de 48 V | Înaltă tensiune, 100 până la 600 V |
|---|---|---|
| Curent la 5 kW | Circa 105 A | Circa 12 până la 50 A, în funcție de teanc |
| Cablare | Cupru de 35 până la 70 mm², trasee scurte, papuci sertizați | Cablu solar de 6 mm², MC4, trasee mai lungi acceptabile |
| Randament dus-întors | Puțin mai mic, etapă suplimentară de ridicare a tensiunii | Puțin mai mare, aproape de circuitul intermediar DC |
| Invertoare tipice | Invertoare off-grid, invertoare cu încărcător, sisteme cuplate DC | Hibride rezidențiale și comerciale moderne |
| Pericolul principal | Curent de scurtcircuit foarte mare, tensiune de atingere SELV | Tensiune DC letală, risc de arc, separare dedicată DC |
| Extindere | Pachete în paralel, flexibil în pași mici | Module în serie într-un turn, în fereastra invertorului |
Glisați tabelul spre stânga
Întrebări frecvente despre tensiunea bateriilor
Care este diferența dintre o baterie de joasă tensiune și una de înaltă tensiune?
Pachetele de joasă tensiune lucrează la circa 48 V nominal, teancurile de înaltă tensiune între aproximativ 100 V și 600 V. Celulele sunt de obicei din aceeași chimie LiFePO4. Tensiunea decide curentul la o putere dată și, prin urmare, cablarea, pierderile și regimul de siguranță.
Pot combina baterii de joasă și de înaltă tensiune într-un singur sistem?
Nu. Un invertor are o singură intrare de baterie, construită pentru o singură fereastră DC, iar două clase de tensiune diferite nu pot împărți o magistrală DC. Combinarea lor ar cere două invertoare separate, fiecare cu stocarea proprie, ceea ce nu are sens într-un sistem rezidențial.
De ce tensiune are nevoie invertorul meu?
Verificați domeniul tensiunii DC de intrare pentru baterie din fișa tehnică a invertorului. Invertoarele hibride rezidențiale moderne sunt în majoritate de înaltă tensiune. Invertoarele off-grid și invertoarele cu încărcător sunt aproape întotdeauna de 48 V. Foarte puține unități le acceptă pe ambele și niciuna simultan.
Este stocarea de înaltă tensiune mai eficientă?
Puțin. Un teanc de înaltă tensiune este aproape de circuitul intermediar DC al invertorului, deci evită etapa de ridicare a tensiunii pe care o cere un pachet de 48 V. Diferența este de regulă de unu până la trei puncte procentuale de randament dus-întors și contează cel mai mult la ciclare zilnică adâncă.
De ce au bateriile de 48 V nevoie de cabluri atât de groase?
Pentru că curentul este puterea împărțită la tensiune. Descărcarea a 5 kW la 48 V înseamnă peste 100 A, ceea ce cere cupru de 35 până la 70 mm², siguranțe de valoare mare și trasee scurte pentru a ține sub control căderea de tensiune și încălzirea. Aceeași putere la 400 V cere doar 6 mm².
Este periculoasă instalarea unei baterii de înaltă tensiune?
Câteva sute de volți DC sunt potențial letali, iar un arc DC nu se stinge de la sine, deci instalarea revine unui electrician competent în lucrări DC, cu separatoare dedicate DC și o procedură de separare documentată. Majoritatea teancurilor țin bornele șirului fără tensiune până la punerea în funcțiune, printr-un contactor intern.
Sunt bateriile de 48 V sigure pentru că tensiunea este mică?
Tensiunea de atingere este în limitele SELV, dar curentul de scurtcircuit este enorm. O sculă scăpată peste borne poate vaporiza metal și poate porni un incendiu. Siguranțele corecte, sculele izolate, capacele de borne și papucii sertizați corespunzător sunt esențiale, nu precauții pe care le puteți sări.
Ce clasă de tensiune se potrivește unui sistem off-grid?
Joasa tensiune, în jur de 48 V, în majoritatea cazurilor. Proiectele off-grid pun regulatoarele MPPT, un invertor cu încărcător, consumatori DC și un încărcător de generator pe aceeași magistrală DC, iar acea arhitectură funcționează doar la 48 V. Vedeți invertoarele off-grid pentru unități compatibile.
Pot extinde mai târziu un teanc de înaltă tensiune?
Da, în anumite limite: modulele suplimentare se leagă în serie în același turn, trebuie să fie din aceeași familie, iar tensiunea totală a șirului și numărul de module trebuie să rămână în fereastra invertorului. Planificați rezerva din faza de proiectare, în loc să presupuneți o extindere nelimitată.
Afectează clasa de tensiune capacitatea utilizabilă sau durata de viață?
Nu direct. Capacitatea utilizabilă vine din adâncimea de descărcare permisă de BMS, iar durata de viață din chimia celulelor, temperatură și adâncimea ciclurilor. Clasa de tensiune influențează costul instalării, pierderile de conversie și cerințele de siguranță, deci comparați pachetele după capacitate și garanție în interiorul aceleiași clase.
Sistemele de baterii de joasă și de înaltă tensiune nu sunt interschimbabile. Invertorul decide ce clasă puteți folosi.
About ONSA Plus
De ce cumpără instalatorii din toată Europa stocare de la noi
ONSA Plus este un distribuitor european B2B de fotovoltaice, stocare în baterii, pompe de căldură și stații de încărcare pentru vehicule electrice. În depozitele proprii din UE ținem peste 1.500 de produse de la 25+ mărci, printre care Huawei, Solis, SolaX și Dyness.
Nu suntem doar o firmă de comerț. Noi proiectăm și service-uim sisteme energetice, așa că răspundem la întrebări despre clasele de tensiune ale bateriilor, cablare și potrivirea cu invertorul din practica inginerească, nu din catalog. Reclamația o rezolvați direct cu noi și cumpărați pe proiect.
