Як вибрати акумулятор для інвертора: тип, напруга, ємність

Який акумулятор краще для інвертора? Коротка відповідь: літій-залізо-фосфатний (LiFePO4) на ту саму напругу, що й інвертор, з ємністю під потрібний час роботи і з BMS, яка витримує струм інвертора на повній потужності. Якщо інвертор гібридний — ще й такий, що вміє обмінюватися даними з інвертором.

Нижче — як вибрати акумулятор для інвертора за шість кроків, з розрахунками ємності й струму, прикладом для інвертора на 3 кВт і окремими порадами для ДБЖ і сонячних панелей. Порівняння хімії (LiFePO4, AGM, гель) за ресурсом і ціною кіловат-години винесене в окрему статтю — тут лише висновок з неї.

Який акумулятор краще для інвертора: коротка відповідь

• Напруга батареї дорівнює напрузі входу інвертора: 12, 24, 48 В або високовольтна.
• Тип — LiFePO4 для щоденних відключень і сонячних систем; AGM чи гель — лише для рідкого резерву.
• Ємність рахують від споживання за час відключення, а не від потужності інвертора.
• Струм BMS має покривати струм, який інвертор бере з батареї на максимальному навантаженні.
• Зв'язок з інвертором (CAN/RS485) — обов'язковий для гібридних систем: батарея має бути в списку сумісності.

Крок 1. Напруга — така сама, як в інвертора

Це єдиний параметр без компромісів: батарею на 24 В до інвертора на 48 В не підключають. Номінальна напруга LiFePO4 трохи відрізняється від «круглих» цифр: 12,8 В — для 12-вольтових систем, 25,6 В — для 24-вольтових, 51,2 В — для 48-вольтових. Високовольтні стеки на сотні вольт працюють лише з високовольтними (HV) інверторами і не замінюються 48-вольтовими модулями.

Типові пари з моделей, що є в каталозі:

Акумулятор для інвертора 12 В

Який акумулятор кращий для інвертора 12 В? LiFePO4 12,8 В на 100 А·год і більше: одна батарея дає 1,28 кВт·год, і цього вистачає роутеру, світлу й котлу на кілька годин. Якщо потрібно більше, ставлять дві однакові батареї паралельно або одну ємнішу — як Kepworth на 300 А·год (3,84 кВт·год, 26,6 кг). Автомобільний стартерний акумулятор для інвертора не підходить: він розрахований на короткий потужний струм для стартера, а не на глибокі щоденні розряди. Усі моделі — у розділі акумулятори 12 В.

Крок 2. Тип: LiFePO4, AGM чи гель

Для інвертора, що працює під графіки відключень щодня, вибір майже завжди на користь LiFePO4: він допускає глибокий розряд, витримує багато циклів, легший і не боїться часткового заряду. AGM і гелеві батареї дешевші на старті, але для щоденних циклів програють за ресурсом і корисною ємністю — розряджати їх глибоко не можна. Вони мають сенс там, де резерв потрібен рідко, або в старих ДБЖ, розрахованих лише на свинець.

Детальне порівняння в цифрах, приклад для котла і розрахунок вартості корисної кіловат-години — у статті LiFePO4 чи AGM: який акумулятор для резервного живлення.

Крок 3. Ємність: від часу роботи, а не від потужності інвертора

Потужність інвертора визначає, скільки приладів можна ввімкнути одночасно. Ємність батареї — скільки часу вони пропрацюють. Рахують так: середнє навантаження × години відключення ÷ 0,85. Коефіцієнт враховує втрати інвертора й залишок заряду, який BMS не дає використати. Ампер-години переводять у ват-години множенням на напругу: 25,6 В × 100 А·год = 2 560 Вт·год.

Три орієнтири для типових сценаріїв (точніше — у калькуляторі акумулятора):

Крок 4. Струм BMS має витягнути інвертор

Цей крок найчастіше пропускають. BMS батареї обмежує максимальний тривалий струм розряду, і якщо інвертор на повному навантаженні просить більше, BMS вимкне батарею — система «падає» саме тоді, коли запрацював насос чи бойлер. Струм з батареї рахують так: I = P ÷ (U × 0,9), де P — потужність навантаження, U — напруга батареї, 0,9 — ККД інвертора.

Приклад: який акумулятор потрібен для інвертора 3 кВт

Візьмемо популярний 24-вольтовий інвертор на 3 кВт — наприклад, Anern AN-SCI-EVO-3200. На повній потужності він бере з батареї близько 140 А. Якщо BMS однієї батареї 24 В 100 А·год розрахована на 100 А, інвертор з нею фактично обмежений приблизно 2 кВт. Тому для інвертора на 3 кВт варто брати або дві батареї 24 В 100 А·год паралельно (разом 5,12 кВт·год і вдвічі більший допустимий струм), або одну ємнішу модель з достатнім струмом BMS — його перевіряйте в картці.

Скільки ємності потрібно — залежить від навантаження. Квартира, де під час відключення працюють холодильник, котел, роутер, світло й ноутбук, у середньому споживає 300–400 Вт. На 8 годин це 2,4–3,2 кВт·год, з урахуванням втрат — 2,8–3,8 кВт·год. Одна батарея на 2,56 кВт·год закриє 5–7 годин, дві — з запасом усі 8–10. Тобто відповідь на питання «яка потрібна потужність акумулятора для інвертора 3 кВт»: ємність — від часу роботи, струм — від потужності.

Крок 5. Зв'язок BMS з гібридним інвертором

Гібридний інвертор працює найкраще, коли отримує від батареї точний рівень заряду, допустимі струми і сигнали про помилки. Для цього між ними прокладають кабель зв'язку (CAN або RS485), а в меню інвертора обирають протокол виробника батареї. Без зв'язку інвертор керує батареєю лише за напругою — менш точно, і частина ємності лишається невикористаною.

Найнадійніше — брати пару одного виробника або батарею зі списку сумісності інвертора: Deye + Deye, LuxPower + HinaESS by Luxpower, Felicity Solar + Felicity Solar. Батареї зі «Smart BMS і Bluetooth APP» показують стан у застосунку на телефоні, але це не те саме, що зв'язок з інвертором — перевіряйте наявність порту CAN/RS485 і протоколу. Як це налаштовують на прикладі Deye — у статті налаштування інвертора Deye.

Крок 6. Формат, вага і температура

Як правильно заряджати й зберігати літієві та гелеві батареї — у статті як заряджати акумулятор LiFePO4 і гелевий.

• 12 і 24 В — компактні моноблоки: Dipower 12V/100Ah важить 10,3 кг, Kepworth 24V/100Ah — 22 кг. Ставляться на полицю поруч з інвертором.
• 48 В на 5 кВт·год — 44–54 кг: стійкові модулі (Deye SE-G5.1Pro-B — 45 кг) або напольні корпуси (Dyness DL5.0C — 54 кг). Потрібна міцна стійка або підлога.
• 48 В на 12–16 кВт·год — 84–109 кг (Deye SE-F12-C, SE-F16-C): ставляться стаціонарно, переносити їх удвох складно.
• Температура. Діапазон роботи в картках: −20…+55 °C у Deye, Dyness і HinaESS, −20…+60 °C у Kepworth, 0…+50 °C у Growatt ARK 2.5L-A1. Для неопалюваного гаража чи комори це важливо: заряджати LiFePO4 при мінусовій температурі не можна, навіть якщо розряд дозволений.

Який акумулятор краще для ДБЖ

Класичні ДБЖ для комп'ютера і котла розраховані на свинцеві батареї 12 або 24 В. Вбудовану батарею міняють на таку саму за типом і розміром. Зовнішню для котельного ДБЖ можна взяти більшу, але зарядний пристрій ДБЖ невеликий: велика батарея заряджатиметься довго. LiFePO4 у ДБЖ — лише якщо в паспорті є підтримка літію або профіль заряду підходить під LiFePO4; інакше батарея недозаряджатиметься чи BMS відключатиме її.

Якщо ви тільки обираєте між ДБЖ і інвертором, спершу прочитайте, чим ДБЖ відрізняється від інвертора: для багатогодинних відключень інвертор з LiFePO4 зазвичай доцільніший, ніж ДБЖ з великою свинцевою батареєю.

Акумулятори для сонячних панелей

Які акумулятори кращі для сонячних панелей? Ті, що витримують щоденний повний цикл: удень заряд від сонця, увечері й уночі — розряд. Це LiFePO4 на 48 В для домашньої СЕС або високовольтні стеки для великих систем. Ємність підбирають під вечірнє й нічне споживання, а не під потужність панелей. Готові добірки під сонячну станцію — на сторінці акумулятори для сонячної електростанції.

Як нарощувати ємність

• Паралельно з'єднують лише однакові моделі, бажано одного віку й партії.
• Перед з'єднанням вирівнюють заряд батарей — зарядіть кожну повністю.
• Максимальну кількість модулів у паралелі вказує виробник; у стійкових 48-вольтових систем вона більша, ніж у моноблоків 12 В.
• Не змішуйте хімію (LiFePO4 і AGM) і бренди в одній групі.
• Послідовне з'єднання (наприклад, дві батареї 12 В у 24 В) — лише якщо виробник батареї це дозволяє.

Усі моделі з фільтрами за напругою, ємністю й типом — у розділі акумулятори для інверторів; найпопулярніший формат для будинку — 48 В 100 А·год. Як обрати сам інвертор під батарею — у статті як вибрати інвертор для дому.